与传统的油混相比较,48V轻混系统有哪些优势以及劣势?

发布时间:2024-07-17  

  48V轻混系统的理念在于,基于48V的供电系统、汽车可以集成更多大功率用电器,使得汽车可以更好的整合其它系统、从而提高驾驶者的实际感受,通过对启动、提速阶段以及制动阶段的优化,来降低能量的损耗从而实现省油的目的!


  48V供电系统的理念很好、不过对于节油的效果来看并不理想,基于NEDC循环、能节省约7%-10%;而各位可能都清楚咱们现在用的是WLTP循环,与nedc循环不同的是基于WLTP循环下匀速巡航工况少,而混合工况要更多,所以48V系统在省油方面优势并不大,更多是在驾控方面有着一些优势!

  传统的车载供电系统只有12V、能驱动的仅仅是音箱、风扇、启动之类的,比如空调压缩机、传统12V供电系统是带不动的,所以压缩机都是曲轴推动,一些12V系统在启停功能介入时、压缩机都会停机,只有风扇在转,而48V供电系统可以用电驱动空调压缩机,即便熄火状态、压缩机也会保持工作状态继续提供制冷!

  其次在启停方面、更大的电压使得启停系统可以使用更大功率的电机,启动那一瞬更大的扭矩使得启动变得更迅速、麻利,减轻了基于12V启停系统的那份无力感;不过绝大部分消费者对启停功能本身就不太认可、且伴随各种吐槽,矛盾点则并不是启动舒适与否、而是这个功能该有不该有,所以修饰好感度本就极低的启停功能,使得48V的意义受到了一定程度的制约!

欧系车为什么要研发48V系统

  实际上48V混动系统并不是新技术(或者说根本就算不上纯正意义上的混动),实际上早在上世纪90年代初、美国通用汽车就尝试过更高电压的供电系统,比如通用在1990年前后尝试的42V供电系统、2006年前后尝试过36V、12年前后尝试过115V、而如今则是推出了90V供电系统;这套内燃机电气化理念甚至比丰田THS更早,之所以给人了一种48V是新技术的感觉,主要还是在于通用没有形成规模!

  反倒是被梅赛德斯、保时捷、宝马、大众统一相关标准于2011年前后联合发布48V,就这样48V系统才被世人所熟知;这并不是什么新东西、只是统一标准比较晚!那么轻混是意义是什么?说到底无论是丰田THS、高效内燃机理念,或是欧美的48V、90V等等都是为了节能减排,这个节能减排是建立在大格局上的概念,节能、减少对石油的大量依赖,减排、减少尾气排放(具体能不能省钱需要另开话题讨论)!

内燃机电气化程度越高、越节能减排

  就目前的油耗、排放规则来看,针对车子的油耗与尾气,所以用电功率逐渐取代内燃机功率就是最理想的办法,也就是电气化程度越高、越节能减排,比如纯电车、100%实现电气化,所以油耗、排放=0(至于发电耗费多少煤、多少排放是另一个话题),所以为了应对越来越严格的油耗、排放规则,内燃机逐渐电气化是必然要走的路!

  内燃机的本质就是低转速区间无力、且效率低油耗高,中段负荷高效率、且动力还有富余,所以引入48V或更大的供电系统可以负担启动、起步、提速、水泵、空调压缩机等等用电器,在发动机处于低效区间时、为发动机减负,在发动机处于高效区间时反为电池充电(以及动能回收系统),这就是内燃机电气化的过程,所应用的原理无外乎就是两个;

  1.P=UI(功率=电压*电流)

  2.P=U/R(功率=电压平方/电阻)

  通过上面这俩公式、我们可以得知要想拉高电气部分的功率,要么提高电压、要么增大电流、要么降低电阻;都知道电线的横截面积越小(细线)、电阻越大,反之横截面积越大、电阻越小对吧?所以可以通过增大电压的方式来提高电功率,也可以通过把输电线束增粗来提高电功率,不过后者显然会增加重量、增加成本!

  而通过提高电压U、所获得收益更大,比如说P=U/R,只要U增大、那么电功率就能增大,因为在公式中是电压的平方,所以只要提高电压、那么即便电阻增加一些,也不会影响功率的提高,这样一来得到的好处就是可以把输电线束做得更细,降低重量、以及成本,相比较高压深混、低压弱混的实现要更加容易,毕竟有很多年前的现成标准、规则,其次对成本的提高也不多,单车3、4千元的提高对消费者购买意向造成的影响并不大!

  至少对于BBA一类的豪牌而言,整体价格偏高、溢价水平高,所以几千块钱的价格涨幅是可以忽略不计的,但对一些以性价比为卖点的自主车而言、或许会造成一些影响,说到底48V算不上刚需、离纯正意义上的混动也有段距离,不过48V弱电更容易实现、对整个供电系统的改动并不大,又不用对系统做高压保护;其次欧系豪牌的新颖配置太多太多、有太多的用电器存在,比如奥迪的自动灭火、防撞侧倾等等,再用12V车载供电系统就带不动了,所以这也是48V供电系统出现的原因;本质上就是供电系统上的一次升级,起到了内燃机电气化的作用!


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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