48V混动动力系统全解析 48V混动出现及优势在哪?

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随着油耗政策要求越来越严苛,对于车企而言,节能减排压力很大。开发电动车是一种思路,因为电动车自带的“零排放”光环可以稀释掉不少燃油车的“超标油耗”。如果要在燃油车框架下“做文章”,混动是一剂救命良方,48V微混系统风头正盛。

如果你热爱汽车或者关注汽车的发展,那么“混动”这词你一定不会陌生。提到混动很多人就会想到丰田和本田的混动技术,但要说到是否了解48V混动却还是一头雾水,那我们今天就来聊聊48V混动这个频频出现却又不被熟知的动力系统。

48V混合动力系统到底是什么?

48V混合动力系统简单来说就是传统动力与油电混合动力之间的一个折中,在汽车行业中,一般把丰田、福特、通用这些混动技术称为“Strong Hybrid”(重混),另外还有例如自动启停这种仅需12V电压就能带动的技术称为“Micro Hybrid(微混)”。

48V混动系统相比传统动力增加了能与发动机一起耦合输出动力的电机,达到了混动的效果。并且48V混合动力技术则具有更好的节油效果和更强的功能性。那为什么在国内所有的混动系统都是48V呢,而不是24V、72V?一般车上12V电压在配合发动机启动极容易造成供电不足,如果电压增高,就可以带动更大功率的电器及电动机。但是功率更高则成本提高70%,并且节油效果却并没有明显提高,所以48V混动系统是综合成本和效果的完美选择。

48V混动为什么会出现及优势在哪?

新能源已经成为了一个老生常谈的话题,但是PHEV和EV车型的发展受制于电池技术和成本,现阶段根本无法与燃油车比拟。而48V则是一个很好的过渡产品,重要的是国家目前正在提倡节能减排,这也推动了48V混动技术的发展。那具体混动优势体现在哪呢,首先是可以通过对发动机的启停、起步、刹车等工况下的优化来达到省油的目的,其次可直接驱动水泵、油泵、压缩机等组件来有限降低负荷提高性能,最后相比燃油车来说成本更低。

在目前新能源车还未普及的时代,48V混合动力系统则成了连接其与燃油车的桥梁,尤其是对技术薄弱的中国车企来说是一大福音,让它们能够摆脱日系重混的壁垒以及严苛的排放政策,低成本、高效率还比电动车更符合我们的用车习惯,而中国也必将成为48V混动系统的主战场。

ZLG在48V混动中的应用

1、48V BLDC电机控制方案

基于ELMOS E523.52 的电机方案适用于24V-48V高压无刷电机的汽车电机应用,对于48V混动系统尤为合适。而且E523.52内部集成16bit的MCU,无需单独配备MCU控制器,集成有3路半桥驱动器,相当于将预驱集成在芯片内部,外围只需搭建MOSFET电路即可驱动电机。三个自推进PWM发生器,集成死区时间可以实现各种波形。完全集成反电动势通道允许无传感器换向。下图所示为基于E523.52的最基础方案。

动力系统

E523.52产品特性:

E523.52集成16位MCU,32kByte FLASH / 24kByte ROM;

E523.52 具有宽电压范围VBAT from 9V to 72V;

E523.52配套有1MS/s 12位ADC自主采样序列引擎直接与存储器访问同步到PWM。

E523.52方案应用:

空调鼓风机;

发动机冷却风扇;

水、油和燃油泵。

2、车载DCDC方案

车载DCDC转换器广泛应用于电动车以及混合动力汽车中,如下图方案以NXP高性能汽车级S32K系列MCU作为主控,采用精准算法实现高效率的LLC/PSFB结构以及同步整流输出,为车上的低压大功率系统实现智能供电。

动力系统

方案特点:

同步整流部分基于MOS控制;

前级拓扑结构采用PSFB和LLC两者二选一;

隔离驱动部分选择分立元件;

支持高压区和低压区的隔离保护;

CAN通信根据安全等级选择SBC或者一般收发器;

低压电池包短路保护机制。

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