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助力48V系統(tǒng)在汽車領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用

作者: 2017年05月17日 來源:中華機械網(wǎng) 瀏覽量:
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名列《CarandDriver》雜志“10項提升未來汽車效率的核心技術(shù)”榜首的48V系統(tǒng),結(jié)合了雙重電壓設(shè)置以及“啟動-停車(start-stop)”技術(shù)的優(yōu)勢,能夠更有效率地擷取汽車的剎車能源,為越來越多的電子負載提供更多功率

  名列《Car and Driver》雜志“10項提升未來汽車效率的核心技術(shù)”榜首的48V系統(tǒng),結(jié)合了雙重電壓設(shè)置以及“啟動-停車(start-stop)”技術(shù)的優(yōu)勢,能夠更有效率地擷取汽車的剎車能源,為越來越多的電子負載提供更多功率,同時可提高燃油效率至15%,有望為汽車產(chǎn)業(yè)帶來重大變化。

  以車內(nèi)空調(diào)為例,在等紅燈的時候,汽車發(fā)動機處于怠速,皮帶驅(qū)動的空調(diào)壓縮機可以繼續(xù)工作,空調(diào)照樣制冷。但是對于有啟停功能的車來說,等紅燈時需要轉(zhuǎn)換到電動空調(diào),不然乘客就要忍受等紅燈或堵車的時候沒有空調(diào)的環(huán)境。一個電動空調(diào)壓縮機的功率最低要2.5kw,如果用傳統(tǒng)的12V系統(tǒng)供電,電網(wǎng)就難以承受,而用48V就不存在問題。并且48V一側(cè)還可以為主動懸架、電動轉(zhuǎn)向、電動暖風(fēng)等供電。目前,美國德爾福集團已經(jīng)在一輛1.6L排量的本田思域上試裝了自己的48V輕度混合動力系統(tǒng),并將很快推出市場。無獨有偶,德國大陸集團此前也宣布,今年底之前,雷諾Scénic(風(fēng)景)及GrandScénic(大風(fēng)景)將搭載其48V柴油版混動系統(tǒng)。

  盡管48V系統(tǒng)現(xiàn)在頗受青睞,但是卻對汽車本身特別是電子電氣架構(gòu)帶來了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。如今,大部分汽車應(yīng)用了超過一英里的導(dǎo)線、十幾個控制器模塊和幾條串行數(shù)據(jù)網(wǎng)路來實現(xiàn)包括安全、操控、驅(qū)動和娛樂等功能。但是在48V 電壓下,在通電狀態(tài)下,端子熱插拔會產(chǎn)生電弧。在傳統(tǒng)的12V系統(tǒng)下,熱插拔產(chǎn)生的電弧比較小,甚至可以忽略不計。同樣電流條件,裝配了48V系統(tǒng)之后,隨著電壓的上升,容易出現(xiàn)短路等情況,進行熱插拔就會損壞端子,且電弧能量越大,損傷越大。這種損傷會導(dǎo)致端子局部溫升過高,形成起火隱患。這就要求在導(dǎo)線的選擇上更加慎重。在48V系統(tǒng)下,如果使用鋁導(dǎo)線,因為鋁的熔點較低,隨著溫度的升高,鋁極易熔斷,造成線束短路;并且鋁會在高溫下液化,產(chǎn)生的液滴會使得原本斷開的回路重新連接,但不穩(wěn)定的回路又會在高溫下短路,高溫——短路——連接——短路——高溫如此反復(fù),這將對車上的連接器、其它零部件乃至車輛整體帶來致命性的損害。相比而言,銅的熔點可達1083.4攝氏度,遠高于鋁(660.3攝氏度),即使出現(xiàn)線路短路的情況也不會液化,這就可以避免對端子和連接器等部件造成嚴重損傷,相對而言更加安全。因此,剔除成本和重量等考量因素,在48V系統(tǒng)的導(dǎo)線材料選擇上,銅是更好的選擇。

  據(jù)市場研究公司Technavio預(yù)測,2017年至2021年,全球48V系統(tǒng)的復(fù)合增長率將高達89%。在大陸集團看來,全球一半以上的新車裝配48V系統(tǒng)僅需5~7年。而據(jù)德爾福保守估計,到2025年,全球?qū)⒂屑s10%的汽車(1200萬輛左右)會使用48V輕混系統(tǒng);其中中國市場的應(yīng)用規(guī)模預(yù)測在800萬輛左右。相信在48V系統(tǒng)不斷成熟、實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的過程中,銅導(dǎo)線將發(fā)揮重要的作用。

(來源:機經(jīng)網(wǎng))
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