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俯瞰“48V电气系统”的前世今生
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2017-11-21
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42V电气系统如何败北？
一开始了解这个48V系统，是见于以前的技术在线的文章，到2013年年底的时候，还做了一个48V电气系统的合集。而我恰好有机会在这个电压等级上，也做了充电机和DC/DC的项目，没有太多在意，以为是欧洲车厂自己搞出来的事情，确切来说德国工程师搞出来的事情。再看看10年以前，2000左右由欧美引导的42V系统的失败，不由有了一些偏见。不过实话说，在以一个系统性的角度来看问题以后，这个48V的电气系统升级，恰恰也是基于排放和油耗的逼迫之下，对大多数传统的内燃机车较为适用而且具有前瞻性的发展方向。所以我对此不免花了一些时间，来整理资料和做一些较为深入的学习，在此做个介绍，如有错误，欢迎大家指出。
42V电气系统如何败北？
42V系统的构思由来已久，从1990年开始，在SAE和各个地方的工程师协会就考虑在往这个方向努力，为此还制定了以下的标准。
• J2622 Battery Connections for 42 Volt Electrical Systems Tests and General Performance Requirements
• J2576 Blade Fuses - 42 V System
• J2651 Jump Start Connections for 42 Volt Electrical Systems
其历程也红红火火一阵子，但是最终归于沉寂，在某些部件上面倒是留存下来42V系统的电压。从总体来看，42V的电压系统会被放弃主要有以下的原因：
1. 12V发电机经过改进：通过液冷的方法，突破了原有的限制，使得迁移的机会成本变得更高。
2. 42V系统的各个部件的技术发展：技术投资是需要钱的，使用高的电压等级，需要从用电附件、连接器和功率电子部件，很多层面去解决问题，当初整车企业的尝试明显对供应商的生态圈没有足够的刺激。
3. 42V混动系统对高压混动系统的失败：从当初的概念对比可以看出，过低功率的对动力总成的提升用处不大，并没能直接反映到油耗上去，有两个曾经的例子较为典型，其架构如图1所示：
1. GM Silverado/Sierra： 42V FAS， E/HPS at 42V
2. Toyota Crown mild hybrid： 42V B-ISG drives steering
图1 汽车工业第一代中混系统
48V系统的前世今生及未来
48V系统的前世今生
2011年，由德国的几个车厂联手推动了这个48V的概念，着手制定LV148标准。这个48V的概念，有以下的不同：48V的目的是改进原有的12V起停系统；48V负载上可以进行扩展，可以为长期的演进做准备，如图2所示。
图2 48V系统概览
48V系统的两条路径
48V系统的第一条路径，是在原有欧洲较为普遍采用的Start-Stop的基础上，进行升级和改造。由于48V总线系统相较于12V系统可以提供更大的功率，因此对于发动机状况的改善也就有了较大的提高。
一开始了解这个48V系统，是见于以前的技术在线的文章，到2013年年底的时候，还做了一个48V电气系统的合集。而我恰好有机会在这个电压等级上，也做了充电机和DC/DC的项目，没有太多在意，以为是欧洲车厂自己搞出来的事情，确切来说德国工程师搞出来的事情。再看看10年以前，2000左右由欧美引导的42V系统的失败，不由有了一些偏见。不过实话说，在以一个系统性的角度来看问题以后，这个48V的电气系统升级，恰恰也是基于排放和油耗的逼迫之下，对大多数传统的内燃机车较为适用而且具有前瞻性的发展方向。所以我对此不免花了一些时间，来整理资料和做一些较为深入的学习，在此做个介绍，如有错误，欢迎大家指出。
42V电气系统如何败北？
42V系统的构思由来已久，从1990年开始，在SAE和各个地方的工程师协会就考虑在往这个方向努力，为此还制定了以下的标准。
• J2622 Battery Connections for 42 Volt Electrical Systems Tests and General Performance Requirements
• J2576 Blade Fuses - 42 V System
• J2651 Jump Start Connections for 42 Volt Electrical Systems
其历程也红红火火一阵子，但是最终归于沉寂，在某些部件上面倒是留存下来42V系统的电压。从总体来看，42V的电压系统会被放弃主要有以下的原因：
1. 12V发电机经过改进：通过液冷的方法，突破了原有的限制，使得迁移的机会成本变得更高。
2. 42V系统的各个部件的技术发展：技术投资是需要钱的，使用高的电压等级，需要从用电附件、连接器和功率电子部件，很多层面去解决问题，当初整车企业的尝试明显对供应商的生态圈没有足够的刺激。
3. 42V混动系统对高压混动系统的失败：从当初的概念对比可以看出，过低功率的对动力总成的提升用处不大，并没能直接反映到油耗上去，有两个曾经的例子较为典型，其架构如图1所示：
1. GM Silverado/Sierra： 42V FAS， E/HPS at 42V
2. Toyota Crown mild hybrid： 42V B-ISG drives steering
图1 汽车工业第一代中混系统
48V系统的前世今生及未来
48V系统的前世今生
2011年，由德国的几个车厂联手推动了这个48V的概念，着手制定LV148标准。这个48V的概念，有以下的不同：48V的目的是改进原有的12V起停系统；48V负载上可以进行扩展，可以为长期的演进做准备，如图2所示。
图2 48V系统概览
48V系统的两条路径
48V系统的第一条路径，是在原有欧洲较为普遍采用的Start-Stop的基础上，进行升级和改造。由于48V总线系统相较于12V系统可以提供更大的功率，因此对于发动机状况的改善也就有了较大的提高。
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