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48伏轻度混合动力汽车的外观

助工
2018-09-30 10:17:47    评分
本文探讨了MHEV与传统ICE车辆的不同之处,通过挖掘建筑方面的一些关键差异来触及动力系统的电气化。

考虑到主要城市的数量,甚至一些国家正在谈论在未来15 - 20年内禁止所有柴油和汽油汽车,内燃机(ICE)的日子似乎已经屈指可数了。但是,坚持下去,是否真的很容易用电动等价物换掉每辆车?当然不是!如果是这样的话,每个人都会驾驶一辆花哨的特斯拉,并希望我们不会因为电动机非常安静而与行人或骑车人发生碰撞。 

除了笑话,阻碍电动汽车(EV)更快传播的挑战也很多。从车辆成本,充电基础设施,发电需求和范围焦虑,到消费者行为和对新技术的态度,以及法律和保险问题。虽然这些问题可能需要十年或两年才能完全解决,但为抑制二氧化碳(CO 2)排放而制定的新法规正在迫使汽车制造商提出替代的,具有成本效益的实用解决方案。

轻度混合动力车(MHEV)和全混合动力车(HEV)是全车电气化的垫脚石,这主要是由于全电动车辆的高电池成本和制造商施加的时间压力。当电池逐渐越来越便宜(大约每年8%  [PDF]根据美国能源署)面向大众市场的电动车都不是CO的短期解决方案2监管机构都在寻找,特别是在欧洲和中国。

 

MHEV与ICE车辆的区别

MHEV与传统的ICE车辆有何不同?图1突出显示了MHEV中应用的主要系统变化。传统车辆和轻度混合动力车之间最明显的区别是增加了48伏电池。

 

48伏架构

图1. 48伏架构

 

48伏电池的主要用途是提供耗电量大的应用所需的额外功率,以及降低整个系统的电流。这一技巧可以使用更小的电缆横截面,大大减少当今高端车辆4公里布线中的铜量,从而显着降低重量和成本。

轻度混合动力车的其他值得注意的差异因素是新的48伏模块,如电起动发电机,电动增压器和DC / DC变流器。后者只需转换48伏电池电源即可支持车内已建立的12伏应用。

 

起动发电机和增压器

10kW(或更高)的起动发电机是一种非常有价值的48伏系统,并提供多种功能。

首先,它充当交流发电机(将机械能转换成电能ICfans)并连接到发动机的曲轴。其次,它增强了发动机,以提高车辆的加速性能并管理发动机负荷,从而降低油耗。最后,当车辆巡航或减速/停止时,起动发电机可以将电能恢复到电池。目前,存在一些不同的架构拓扑,并且每个拓扑都提供一定水平的CO 2益处。

看起来有点像蜗牛的外壳,另一个主要的48伏增加的是电动增压器。其主要目的是增加进入发动机气缸的空气/燃料混合物密度。因此,在不增加汽缸尺寸的情况下从发动机输出更多动力。凭借这种能力,增压器有效地促进了轻度混合动力车的燃油经济性。

 

这个能源是如何使用的?

当然,所有这些额外的动力仍然需要有效使用,并非所有车辆系统都需要48伏供电。从纯电源的角度来看,诸如起动发电机,增压器,DC / DC转换器和A / C压缩机等高功率应用将首先被移植到48伏供电网络图2显示了Nexperia对哪些应用有可能转换到更高电压侧的看法。  

 

12伏至48伏的应用转换

图2. 12伏到48伏的应用转换

 

这些当然是为汽车行业激动人心的时刻和发展,打击CO 2排放量全速电动汽车采用的是值得仿效。对更多动力的渴望和对无排放车辆的渴望意味着汽车制造商正在踏上创新油门踏板。




关键词: 混合动力汽车     半导体     ICfans    

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