48V混动系统关键技术
48V 90V Mid Hybrid混动技术简介
48V/90V Mid Hybrid混动技术简介48V混合动力又被称作Mid Hybrid(中混),主要区别于丰田HEV混动、大众的PHEV这类称为强混(Full Hybrid/Strong Hybrid)的混合动力技术,以及像SSR这种仅需12V电压就可以带动的轻混/弱混(Micro/Mild Hybrid)技术。
为何选择48V轻混?功率=电压×电流,中混通常需要10KW~20KW功率,使用12V电压的话,蓄电池的输出电流需要高达1000A。
按照欧盟规定的安全电压为60V,超过这一电压值则需要在电路中添加额外的绝缘装置,48V系统的充电电压最高为56V,已经非常接近60V的上限。
最终综合成本和效果来权衡,欧系普遍选择使用48V作为轻混的电压标准。
如前期文章所说,48V轻混系统的电动机比强混系统的电动机功率小很多,其不足以让汽车在纯电状态下加速,仍需搭配发动机同时使用。
48V轻混系统架构48V轻混可以看成是普通12V带SSR功能车辆的升级版,在整车原有整备基础上增加了48V储能电池、48V/12V双向DC/DC变换器、48V BSG/ISG轻混系统、BMS电池管理系统等。
需要说明的是48V混动系统并不是完全将车辆内部电压提高到48V,而是采用12V+48V 的方式,一方面保持原有12V电气系统的性价比,另一方面也降低整体技术难度,只针对在12V系统上较大负载用电器换用48V来驱动,比如空调PTC加热和EKK压缩机。
博世48V轻混系统简介48V轻混系统工作模式:自动启停:车辆怠速状态,发动机处于关闭状态,48V大容量电池维持车载电气正常运行,发动机可以随时快速启动。
能量回收:制动或滑行时,电机反转作为发电机将动能转化为电能,并存储到48V锂电子电池。
加速辅助:48V电机在提速阶段可以提供辅助动力,弥补发动机动力的不足以实现不损失动力的情况下降低排放。
48V轻混系统优势性价比高:目前国际上通常认为60V以下的直流电压和25V以下的交流电压属于安全电压。
车界技术篇:混动p34-48v电驱动桥系统方案技术详解(干货)
车界技术篇:混动P34-48v电驱动桥系统方案技术详解(干货)!《车界同仁馆》整理,资料主要来源舍弗勒技术论文【车界导读】日益严苛的汽车排放、油耗法规给整车厂家提出越来越高的技术要求,传动动力总成挖掘和优化空间有限,而搭载额外的锂离子电池、高压功率电子和引入高压混合动力车所要求的安全技术会产生高昂的费用,而48V系统可以避免高电压系统的高成本以及12V电源的功率限制,本文以舍弗勒产品为例,详细解读P4电桥四驱技术方案。
1. 系统及应用简介:大型城市的广泛分布以及典型的城市工况,如城市中较短的行驶距离、频繁的起停过程、较低的行驶速度、以及频繁的加减速过程等,非常适合电驱动技术的应用。
然而,纯电动汽车的产业化还需要一段时间。
传统动力总成的混动化可视为一种过渡技术。
目前混合动力汽车已经可以达到排放低于100克二氧化碳/公里。
高功率的电机加上一个小型化的内燃机能实现的行驶里程与搭载传统动力总成的车辆相当。
其所需的电功率是由具有高达600伏工作电压的系统提供,电能通常由几千瓦时(度)电量的锂离子电池提供。
但是,锂离子电池、高压功率电子和所需的安全技术相对于传统的动力总成会产生高昂的额外成本。
舍弗勒开发的峰值功率为12千瓦的48V电桥提供了一种高性价比的混动化方案,它包括一个电机、两级行星齿轮以及一个电子机械式换档机构。
电机的功率电子和换档执行器被集成在电驱动桥中。
两档变速箱可以在一档实现车辆纯电起步到20公里/小时。
除了用在频繁起停的路况,纯电行驶也可用于部分自动驾驶操作,如泊车。
在二档,助力和能量回收可以在很宽的车速范围内实现。
根据不同的车型,电动巡航(车速恒定)速度可以最高达到约70公里/小时。
搭载一个电机和两档变速箱的舍弗勒48V电桥可以实现高达15%的节油率。
2. 48V 电桥系统的功能和优点48V系统可避免高电压系统带来的高成本以及12伏电源的功率限制。
相比于高压系统,48V系统所需要的电气和电子部件的成本要低得多,并且电池可设计具有更小的容量。
48V混动系统关键技术
48V关键技术介绍关于48V轻混构架及其控制功能开发,由于环境问题、能源危机问题的存在,汽车厂商一直在寻求更加节能环保的新型技术,近年来由于电池和电机技术的发展,促使了电动汽车的发展,由于电池能量密度等关键技术的限制使得电动汽车的续航里程无法满足实际需要。
混合动力汽车技术就是在这种背景下产生的,结合电机的输出扭矩特点,与传统发动机配合工作,使传统发动机工作在最佳的工作区域,使得发动机的经性和排放水平得到较大的提高。
48V混动系统,是在原低压系统的基础上发展起来的,克服了低压系统功率小电流过大的问题,48V 混动系统是目前最受汽车行业关注的系统。
48V混动结构有很多种,最简单的就是在原来传统车上直接添加启停系统,结构简单容易实现改装成本较低。
系统通过BSG系统快速地启动发动机,也就消除了发动机在怠速工作时的油耗、排放与噪声,相当于降低汽车排量0.2-0.3L,可以节油10%左右,减少二氧化碳排放12%左右。
车在怠速和起步时,仅靠电力驱动,当车速超过5Km/h时,汽油发动机才开始工作。
不足的是当开启空调系统时,不能实现电力驱动。
BSG技术具有以下几个特点:1.降低燃油消耗和有害物排放。
装备了 BSG 起动、停止系统的汽车能够在车辆停止的同时自动关闭发动机,当驾驶员踩下离合器踏板准备起步时再重新点火,此举能够降低大约 8%的燃油消耗和有害物质排放。
发动机暖机起动所消耗的燃料大约相当于怠速运转 0.7s 消耗的燃料。
因此,只要车辆停止时间超过1s,就可以通过该系统降低油耗和排放。
2.应用成本低,对发动机原有结构改动小,易实现产业化。
BSG 系统不仅能够最大限度地减少传动力汽车在短暂停车时因发动机空转而产生的油耗和废气、噪声污染,而且具有应用成本低、对发动机原结构改动小、易实现产业化等优点。
因此,在未来一段时间内搭载该系统的汽车很有可能会大量涌现。
3.该电机在电池组驱动下,仅需要几百毫秒时间,就可以让处于停止状态的发动机转速达到 3000r/min,由于电机功率足够强大,BSG系统带动发动机重新点火的成功率非常高,在车辆起步时,驾乘人员通常不会感受到任何延迟。
法雷奥48V动力总成系统多种创新解决方案为车厂排忧解难
所以 , 4 8 V 技术成 为市场主 流技术的主 要依据 是 :( 1) 4 8 V 系
统的节 能减 排效果和性价 比非 常好 . 能帮助整车制造企业 达成国家法 律法 规的 目标 ;( 2) 4 8 V 动力总成 系统更安 全 , 属于 安全电压 范围
额外 的零部 件 , 易 于安装集 成在车 内 法 雷奥的 i B S G 有 多种版本 ,
如今 . 节能减排是全 球汽 车市场的大趋势。中国也相继推 出相 关 的法 律法 规 : 至2 0 2 0 年 , 我 国 乘用 车的 平均 燃 料消 耗量 需要 降 至 5 L / 1 0 0 公 里 2 0 2 5 年, 需要进一 步降至4 L / i 0 0 公里。在不断收 紧的
排放及油耗法规下 , 4 8 V 电气系统 得到了各大车厂和 零部件厂商的 重 视与推 广。
( D C / D C) 。车辆的控制策略集成于车辆原有的E C U 里面 . 没有增加
5 4 V 左右 , 在安全 电压的范围之 内。同时 , 它的技术成本 合理 , 汽车 制造 商即使没有政策 性补贴 , 同样可 以实现 收支平衡 , 装备 4 8 V 动力
总成的动力系统成本甚至 比柴油动 力系统 的成本 更低 。
P 3 表 示 电 机 安 装 在 变 速 箱 P 4 表示电机安装在后轴 ) 。 其 中P 1 位 置安 装皮 带式 起
发电一 体机 的技 术 为i B S G 皮 带 式 起发 电—体机。这种技术是当 前 市场 的主流趋势。未来会逐步
引入P 3  ̄ D P 4 位置 的电机 , 如果在这 两个位置 运用 电机 可以实现 更多 混合动 力功能。P 1 位置安装皮带式起发 电—体 机 , 可以实现低速短时 纯 电动功 能 , 主要是 在车辆 起步 阶段 , 由电 机实现 车辆 的纯电动 起 步 。在 P 3  ̄ E I P 4 位置安 装电机 就可 以实现 真正意义上的纯 电动行驶 。 法雷奥4 8 V 动力总成系统P l 位置安装 皮带式 起发 电—体 机的技术 主 要配置了 i B S G 皮带式起 发电一体机 、4 8 V 电池和 直流/ 直流转换 器
别克君越48v轻混系统工作原理
别克君越48v轻混系统工作原理别克君越48V轻混系统是一种先进的混合动力技术,能有效提高汽车的燃油经济性和驾驶性能。
它的工作原理是通过将传统的内燃机与电动机相结合,实现能量的高效利用。
首先,让我们来了解一下轻混系统的组成部分。
别克君越48V轻混系统由以下几个主要部分组成:48V电池、电动机、集成发电机、DC-DC变换器和能量回收系统。
首先是48V电池,它是整个轻混系统的核心。
这个电池的作用是存储并提供电能给电动机,以实现电力驱动。
与传统的12V电池相比,48V电池的能量存储能力更强,可以更好地满足电动机的需求。
接下来是电动机,它是别克君越轻混系统的另一个重要组成部分。
电动机使用电能来提供额外的动力,从而减轻内燃机的负担。
当需要更大的动力输出时,电动机会提供动力辅助,提高整车的性能。
集成发电机是轻混系统的另一项重要功能。
它通过内燃机的运动产生的动力来驱动发电机,将机械能转换成电能,充电给48V电池。
这样一来,电池始终能够保持高能量水平,为电动机提供所需的电能。
接下来是DC-DC变换器,它是轻混系统中的一个关键设备。
它的作用是将48V电池所存储的电能转化为12V的电能,以满足车辆的正常电气设备使用需求。
这个转换过程可以确保整个车辆的正常工作。
最后是能量回收系统。
这个系统能够有效回收车辆在行驶过程中产生的能量,并将其转化为电能储存在48V电池中。
当车辆制动或减速时,能量回收系统能够将动能转换为电能,减少能量的浪费。
通过以上各个组成部分的相互配合,别克君越48V轻混系统实现了内燃机和电动机之间的协同工作。
当需要更大的动力输出时,电动机会提供辅助动力;而当车辆减速或制动时,能量回收系统能够将能量回收并储存起来,以备以后使用。
总的来说,别克君越48V轻混系统是一项先进的技术,通过合理利用能量,实现了动力和经济性的平衡。
它能够提高汽车的燃油经济性,同时还能提升驾驶性能。
这种技术的应用使得汽车更加环保,对于节能减排具有重要的指导意义。
48V混动技术
成本低却更节能解析48V 轻度混动系统全世界正在经历一场前所未有的能源变革,这不是什么秘密。
世界各地的主机厂必须拿出最最先进的技术来应对严苛的排放标准,以我国为例,要求在2020 年新车的平均百公里油耗不超过5L 。
因此,逐渐换装新能源成了摆在他们面前的最好选择。
但结合目前的情况实事求是地说,由于各方面因素的局限,新能源汽车还没到彻底取代燃油车的时候。
同时,传统汽车厂商们当然不愿意轻易放弃花费大量心血设计完成的燃油汽车。
面对严格的限排政策,他们急需一个既不把燃油车推倒重来、又能有效降低油耗的好办法,最终选中了48V 轻度混合动力系统。
今年 4 月即将在国内上市的奥迪A8L ,搭载了48V 轻混系统一、什么是 48V 轻度混合动力系统?48V 混合动力又被称作Mild Hybrid (轻混),虽然没有明确的规范划分,但在世界汽车行业中,绝大多数从业者习惯把丰田、福特、通用这类混合动力技术称为“Strong Hybrid”(也就是我们通常广义泛指的混合动力技术,以下简称广义混合动力),像自动启停这种仅需12V 电压就可以带动的技术称为“Micro Hybr id(微混)”。
48V 混合动力的基本原理与丰田福特等车企的广义混合动力技术一样,都是通过电动机与内燃机并联运行,以提供额外的驱动力,同时兼具动能回收功能。
但不同的是,48V 混合动力相比广义混合动力技术占地更小,重量更轻,成本更低,同时在部署的难度上也更加容易。
而相比12V 电压的Micro Hybrid ,48V混合动力技术则具有更好的节油效果和更强的功能性。
二、为什么普遍使用的是 48V 轻混?细心的朋友会发现,如今市面上许多车型都采用48V 轻混,仿佛达成了某种默契。
要说引领48V风潮的,其实是奔驰、宝马、大众、奥迪和保时捷这 5 家车企。
早在2011 年6 月,他们就发表声明,宣布将应用48V 系统,不久后又发布48V 系统标准,称为LV148 。
48V轻混车型发动机与电机控制优化性能提升
AUTO PARTS | 汽车零部件48V轻混车型发动机与电机控制优化性能提升周权 闫剑韬 唐广辉 卢银 卢国华上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007摘 要: 对目前常见的汽车混合动力系统进行了简介。
描述了一种48V混合动力车型开发过程中通过优化改善发动机与BSG电机的控制,在怠速(或低速行驶)且大功率用电工况、ABS工况以及急加速工况下存在问题的解决。
为达到预期的设计效果及性能目标,需注重发动机控制系统与BSG电机控制系统的协同匹配。
对于后续深度混合动力系统的开发具有很好的积累及推进作用。
关键词:48V轻混 发动机 BSG电机 控制优化1 混合动力汽车简介混合动力汽车(Hybrid Vehicle)是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供[1]。
车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。
根据在混合动力系统中混合度(电机功率/总功率)的不同,混合动力系统可以分为以下三类:1、微混合动力系统。
依靠大容量12V蓄电池提供能源实现自动启停,混合度约5%。
2、轻中度混合动力系统。
(1)在减速和制动工况下,对部分能量进行回收;(2)在汽车处于加速或者大负荷工况时,电动机能够辅助驱动车轮,从而补充发动机本身动力输出的不足及响应滞后,从而更好的提高整车的性能。
混合度可以达到30%左右。
3、完全混合动力系统。
该系统采用了272-650v的高压启动电机,混合程度更高。
与中混合动力系统相比,完全混合动力可以纯电动方式行驶一定的里程(如五、六十公里),系统的混合度可以达到甚至超过50%。
相关技术的发展将使得完全混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向[2]。
2 48V 轻混车型混动系统架构图1 48V混动系统结构(ICE-内燃机,EM-助力电机,belt-皮带,Starter-启动电机,gear-齿轮,clutch-离合器,TRN-变速器,differential-差速器)belt Clutchdifferentialgear该混合动力车型为轻混系统,P0结构,48V BSG(Belt-driven starter/generator)启停/发电机通过皮带轮与汽油机曲轴带轮相连(如图1)。
48V混合动力现状分析和技术路线讲解
48V混合动力现状分析和技术路线2016-05-24欧洲近几年把48V系统搞的火热,奥迪量产了电增压Q7。
另外,48V BISG 启停技术也将要在2020年之前在欧洲普及。
现在主要的几个48V系统相关供应商也都在紧密安排在其他市场的匹配和量产工作。
车叔今天要解答的就是,48V MHEV到底能给主机厂带来什么?以后会怎么发展?里面有什么细节?下面车叔一个一个回答:(一). 现状分析(二). 技术路线(三). MHEV分类(四). 技术难点(一). 现状分析弱混,其实从名字上就看得出来是一个向强混过度的技术路线。
存在的意义就是非常高的“产出/投入”比例。
在原有车辆构架的基础上,加一个48V电池(一般1度电左右)和DCDC转换器。
因为电压不高,涉及的安全等级也不需要过多的保护处理。
以前48V供应商来宣传的时候,一直在宣传电增压多便宜,BISG多便宜,但是都不提电池成本。
现在随着48V的普及,一套电池系统供应多个用电器,均摊成本就下降很多了。
车叔看到过一个欧洲主机厂MHEV量产时间表,接下来几年内蜂拥而至,应对2020排放标准。
而目前供应48V BISG的厂商包括法雷奥,博世,大陆,LG等。
在MHEV中,举足轻重的就是BISG启停电机。
由于加大了电压,功率能够支持快速启动和停止发动机。
一般热机能够达到0.5秒左右以内,这比我们一般绿灯起步时“踩下离合器踏板- 挂一档- 松离合”的速度要快。
而且由于启动速度快,不会出现以前那种“突突突”好几下才能启动的情况,对于驾驶舒适性和nvh有很大帮助。
在车辆静止或者滑行时,发动机熄火的速度也会快很多,达到0.4-0.5秒以内,比起以往的自动停机可以快将近一倍。
同时还可以回收一部分电能。
在冷启动时,也可以通过BISG来增加发动机负载,提高排气温度来加快暖机速度。
当然,目前的BISG很少能满足长时间持续大扭矩输出(极限扭矩往往在50Nm左右)。
另一方面,最近火热的电增压其实在业界已经研究了不少年。
1.5t发动机+48v电机混动技术工作原理
1.5t发动机+48v电机混动技术工作原理1.5t发动机+48v电机混动技术工作原理随着全球环境保护意识的日益增强,汽车行业在不断探索和推广新的节能环保技术。
其中,1.5t发动机+48v电机混动技术作为一种新型的动力组合方案,备受关注。
本文将从深度和广度的角度,全面评估1.5t发动机+48v电机混动技术的工作原理,并探讨其在汽车行业的应用前景。
1.1 1.5t发动机的工作原理1.1.1 内燃发动机的基本结构和工作原理我们需要了解1.5t发动机的工作原理。
1.5t发动机指的是排量为1.5升的涡轮增压发动机,它是一种内燃发动机。
内燃发动机是指利用内燃机燃烧燃料使活塞做往复运动,驱动曲轴旋转,从而产生功率并驱动汽车前进的一种动力装置。
1.1.2 涡轮增压技术的作用和原理与传统的自然吸气发动机相比,涡轮增压发动机通过增加进气压力,提高了发动机的进气效率,从而在相同排量的情况下提升了动力性能。
涡轮增压技术的应用,使得1.5t发动机在性能和燃油经济性方面取得了平衡。
1.2 48v电机的工作原理1.2.1 传统12v电机和48v电机的区别随着汽车电气系统的不断升级,从传统的12伏电压升级至48伏的电压已成为了一种趋势。
48v电机相比于传统的12v电机,在功率输出和能量损耗方面都有了显著的提升。
1.2.2 48v电机在混动系统中的作用在1.5t发动机+48v电机混动技术中,48v电机扮演着关键的角色。
它能够提供额外的动力输出,协助发动机提升动力性能,并在启停及低速行驶时起到减少油耗、降低排放的作用。
2. 1.5t发动机+48v电机混动技术的工作原理2.1 动力输出协同控制1.5t发动机+48v电机混动技术通过动力总成的协同控制,实现了发动机和电机之间的智能配合。
在低速启停时,48v电机提供额外动力输出,减轻发动机负荷;在加速行驶时,电机和发动机同时工作,提供更快的响应及更顺畅的动力输出。
2.2 能量回收和存储除了动力输出协同控制,1.5t发动机+48v电机混动技术还通过48v 电机实现了能量的回收和存储。
别克君越48v轻混系统工作原理
别克君越48v轻混系统工作原理别克君越48V轻混系统工作原理随着环境问题的日益严重以及能源紧缺的形势,汽车行业也在积极寻求可持续发展的解决方案。
而48V轻混系统就是其中一种被广泛应用的技术。
本文将以别克君越48V轻混系统为例,详细介绍其工作原理。
我们需要了解48V轻混系统的基本组成。
该系统主要包括一个48V 的锂离子电池组、一个电机发电机单元、一个48V DC-DC变换器以及与发动机和传动系统相连接的配套设备。
在别克君越48V轻混系统中,锂离子电池组是整个系统的核心部件。
它通过储存电能的方式,在车辆行驶过程中为驾驶员提供额外的动力支持。
同时,该电池组还能够通过回收制动能量进行充电,提高能源利用效率。
电机发电机单元是48V轻混系统的另一个重要组成部分。
它既可以作为发电机,将发动机的动力转化为电能储存在电池组中,也可以作为电动机,为发动机提供辅助动力。
在汽车行驶过程中,当车辆需要加速或爬坡时,电机发电机单元会通过电池组向发动机提供额外的动力,提高动力输出效率。
而在减速或制动时,电机发电机单元则会将制动能量转化为电能储存在电池组中。
48V DC-DC变换器在48V轻混系统中起到了关键作用。
它主要负责将48V的电压转换为12V的电压,以满足车辆其他电气设备的供电需求。
通过降低电压,48V DC-DC变换器能够减少能源的消耗,提高整体能效。
在别克君越48V轻混系统中,配套设备如空调压缩机、电动助力转向系统等也与发动机和传动系统相连接。
这些设备通过与电机发电机单元的协同工作,实现能量的回收和再利用,进一步提高车辆的燃油经济性和环境友好性。
总体来说,别克君越48V轻混系统的工作原理可以概括为:在车辆行驶过程中,通过电机发电机单元将发动机的动力转化为电能存储在锂离子电池组中,同时向发动机提供额外的动力支持;而在制动过程中,电机发电机单元则将制动能量转化为电能储存在电池组中。
通过这样的循环工作,能够提高车辆的燃油经济性和动力输出效率,减少对环境的影响。
27174058_奔驰48V轻混系统技术特点及典型故障两例
奔驰于2016年9月巴黎车展发布了全新电动出行品牌“EQ”,2018年9月发布了EQ品牌的首款量产车——EQC,同时将电力驱动根据电力介入的深度不同,分别进行了4种命名:1.带有48V轻混系统(低压电力辅助系统)的电气化内燃机技术命名为EQ-Boost,其主要标志是在仪表台上有EQ标识;2.带有高压混合动力系统的被命名为EQ-Power,包含混动和插电混动;3.奔驰旗下的改装高性能子品牌AMG的混动和插电混动产品被命名为EQ Power+;4.奔驰纯电力驱动系统被命名为EQ。
2021年11月,随着EQ品牌第二款量产车EQB的上市,又对上述电力驱动技术进行了重新命名:Mild Hybrid drive、Plug in Hybrid、Mercedes-AMG EQx、EQ,如图1所示。
奔驰48V轻混车载电气系统是在12V系统基础上进行了结构拓展,保留传统12V电路的同时,额外增加了独立的48V电路,以满足日益增长的车载用电负载需求和强制性的碳排放法规。
此系统成本上升有限,却具有显著节能减排的优势。
一般来说, 12V系统用来供应照明、点火、音响系统等传统负载的电力,48V系统用来供应空调、制动能量回收、主动悬架等底盘系统的电力。
48V车载电气系统并未完全取代之前的12V车载电气系统,而是在其基础上进行了延伸。
12V车载电气系统实际上保持不变,仅由48V/12V直流-直流转换器供电,而非12V发电机。
虽然采用了48V车载电气系统,但无需改装12V用电设备,且与未装配48V车载电气系统车辆中的12V用电设备没有差别。
另外,直流-直流转换器也可向另一方向传送能量,即从12V到48V,例如可通过12V蓄电池的充电器或来自供电车辆的充电器,对48V蓄电池进行再充电。
12V车载电气系统和48V车载电气系统的原理如图2所示。
直流-直流转换器控制单元N83/12与48V蓄电池G1/3构成电源组(图3)。
直流-直流转换器控制单元(图4)将12V车载电气系统连接至48V车载电气系统,控制这两个车载电气系统之间的能量交换,并将其连接至车辆的网络结构中。
别克英朗车48V轻混系统详解
2020/10·汽车维修与保养53xpert corpus2020年4月30日,2021款别克英朗车在前款车型Ecotec 双喷射(非传统意义的缸内喷射+进气歧管喷射,而是指每个汽缸采用两个喷油器的进气歧管协同喷射方式,这是增压发动机全球首次采用的上述双喷射方式)涡轮增压三缸1.3T发动机、6速手自一体变速器的动力总成基础上,增加了一套48V轻混合动力系统,这是别克车型首次采用该技术。
对该款车的发动机、变速器及48V轻混系统等动力总成主要零部件,厂家提供8年或160 000km的超长质保。
本文将以别克英朗车型为例,对其安装的48V轻混系统进行详细介绍。
一、48V轻混系统组成2021款别克英朗车安装的48V轻混系统除发动机、自动变速器外,还包括皮带驱动启动机/发电机BSG(Belt-Driven Starter Generator)电机及电机控制器、48V动力电池组及电池管理系统BMS(Battery Management System)、14V辅助电源模块APM(Auxiliary Power Module)、混合动力系统控制单元HCU(集成在发动机控制模块ECM内)等组成(图1)。
图1 别克英朗车48V轻混系统组成示意图1.BSG电机及电机控制器安装48V轻混系统的别克英朗车,取消了传统的发电机,在◆文/山东 刘华别克英朗车48V轻混系统详解刘华(本刊编委会委员)毕业于山东工业大学内燃机专业,现为威海职业学院汽车专业教授、高级工程师,哈尔滨工业大学车辆工程专业工学硕士;山东省教学名师,全国机械行指委汽车专指委委员;《汽车柴油机电控系统检修》国家级精品课、共享课负责人;“《柴油机电控高压共轨系统检修》新课程的构建与教学实践”省级教学成果二等奖第一完成人。
传统车型发电机的安装位置处,发动机横置(图2),在发动机的右前方,如图2(b)中箭头所示,安装了BSG电机,曲轴通过一根专用皮带(美国盖茨生产)连接BSG电机并且采用专用的涨紧装置如图2(c)所示。
48v轻混原理深度解析
48v轻混原理深度解析48V轻混原理深度解析1. 介绍在汽车行业中,48V轻混技术是一种相对较新且受到瞩目的动力系统。
它被广泛应用于现代的混合动力和纯电动车辆中,提供了一种高效且更环保的能源管理解决方案。
本文将深入探讨48V轻混的原理,并分享一些相关的观点和理解。
2. 48V轻混的概念48V轻混系统是在传统的内燃机汽车基础上,增加了一个48V电池系统和一台48V电机。
与常见的12V汽车电池相比,48V电池能够提供更高的能量密度和功率输出。
而48V电机则可以辅助内燃机,在车辆启动、加速和行驶过程中提供额外的动力支持。
3. 48V轻混系统的优势3.1 节能环保:48V轻混系统能够降低燃油消耗和二氧化碳排放,从而实现更加节能环保的目标。
通过利用电机辅助内燃机,汽车可以在启动和加速时减少燃油消耗,并在低速行驶和怠速时完全停止内燃机运转,从而降低燃油消耗和排放。
3.2 提升性能:除了节能环保的好处外,48V轻混系统还可以显著提升汽车的性能。
电机能够提供额外的扭矩和动力输出,使汽车在起步和加速时更加迅猛。
电机的响应速度更快,能够实现更为平滑的动力输出,提升了驾驶的舒适性和操控性。
3.3 轻量化:相对于传统的高压混合动力系统,48V轻混系统采用了更为轻量化的设计。
由于无需使用高压电缆、电容和电控系统,以及较重的高压电池,48V轻混系统可以更加紧凑和轻便,提高整车的可靠性和耐久性。
4. 48V轻混的工作原理4.1 制动能量回收:48V轻混系统通过电机实现制动能量的回收。
当车辆减速或刹车时,电机被激活进入发电模式,将制动过程中产生的动能转化为电能储存在48V电池中。
这种能量回收可以显著降低制动时的能量浪费,提升燃油效率。
4.2 驱动动力增强:在车辆启动和加速阶段,电机可以提供额外的驱动动力,协助内燃机进行工作。
通过电机的辅助,汽车可以更加迅速地提升速度,减少内燃机的负担,从而降低燃油消耗。
4.3 自动停启功能:当汽车在低速行驶或怠速时,内燃机可以自动关闭,电池供电的电机接管车辆的动力需求。
48V动力总成系统为什么成了行业热点
2016.11的范围之内。
而且,48V动力系统是性价比较高的成熟产品。
相对于纯电动与混合动力的解决方案,48V动力系统属于微混系统,其优势在于对传统动力系统的改动不大,能够很快地进行部署。
对于国内汽车厂商而言,尽管在政策的推动下会进行电动车和混合动力车的开发,但是这些车辆从开发到量产再推向市场所涉及的关键部件过多,导致周期太长,因此急需48V动力系统这样性价比较高的快速解决方案。
05048V电子增压器48V皮带式起发电一体机法雷奥中国总裁毕诺 Edouard de PIREY法雷奥汽车电子产品事业部中国区业务发展总监杨华法雷奥亚太区动力总成研发经理张雪飞汽车从静止起步时,iBSG系统可以为车辆提供短时低速纯电动行驶所需动力,尤其在跟车的时候,不但具有节油效果,而且消除了发动机不断起停带来的不舒适感。
AD&S:国内汽车厂商对于48V动力总成系统是什么态度?预计48V动力总成系统将达到什么样的市场份额?法雷奥中国总裁毕诺(Edouard de PIREY):国内客户对48V动力系统非常感兴趣,他们对节能减排的需求更强烈,急需48V动力系统来满足环保法规的要求,但客户也有一些要求,例如我们对客户需求的响应速度要快,提供的产品成本要低。
法雷奥48V动力总成系统将在2017年第一季度实现量产,预计到2020年,法雷奥在中国市场实现的装机量将达到100万台。
AD&S:对于油耗偏高的SUV车型的生产厂商,采用48V动力系统的愿望是否会更强一些?法雷奥汽车电子产品事业部中国区业务发展总监杨华:我们可以根据客户的需求提供不同的解决方案。
的确有很多客户品,一方面是因为SUV车型油耗的确比较大,另一方面SUV通常也是销量较大的车型,将节油技术应用于批量较大的车型能更好地帮助企业实现整体平均油耗下降的目标。
另外SUV车型相对普通车型来说,成本的增加相对不那么敏感,更易于应用新技术。
AD&S:48V动力系统是否需要两块蓄电池?这是否会影响到整车重量?48V 系统在技术发展上是否有瓶颈?法雷奥亚太区动力总成研发经理张雪飞:48V动力系统通常需要两块电池,48 V 锂电池和传统的12 V电池。
48V混合动力现状分析和技术路线讲解
48V混合动力现状分析和技术路线2016-05-24欧洲近几年把48V系统搞的火热,奥迪量产了电增压Q7。
另外,48V BISG 启停技术也将要在2020年之前在欧洲普及。
现在主要的几个48V系统相关供应商也都在紧密安排在其他市场的匹配和量产工作。
车叔今天要解答的就是,48V MHEV到底能给主机厂带来什么?以后会怎么发展?里面有什么细节?下面车叔一个一个回答:(一). 现状分析(二). 技术路线(三). MHEV分类(四). 技术难点(一). 现状分析弱混,其实从名字上就看得出来是一个向强混过度的技术路线。
存在的意义就是非常高的“产出/投入”比例。
在原有车辆构架的基础上,加一个48V电池(一般1度电左右)和DCDC转换器。
因为电压不高,涉及的安全等级也不需要过多的保护处理。
以前48V供应商来宣传的时候,一直在宣传电增压多便宜,BISG多便宜,但是都不提电池成本。
现在随着48V的普及,一套电池系统供应多个用电器,均摊成本就下降很多了。
车叔看到过一个欧洲主机厂MHEV量产时间表,接下来几年内蜂拥而至,应对2020排放标准。
而目前供应48V BISG的厂商包括法雷奥,博世,大陆,LG等。
在MHEV中,举足轻重的就是BISG启停电机。
由于加大了电压,功率能够支持快速启动和停止发动机。
一般热机能够达到0.5秒左右以内,这比我们一般绿灯起步时“踩下离合器踏板- 挂一档- 松离合”的速度要快。
而且由于启动速度快,不会出现以前那种“突突突”好几下才能启动的情况,对于驾驶舒适性和nvh有很大帮助。
在车辆静止或者滑行时,发动机熄火的速度也会快很多,达到0.4-0.5秒以内,比起以往的自动停机可以快将近一倍。
同时还可以回收一部分电能。
在冷启动时,也可以通过BISG来增加发动机负载,提高排气温度来加快暖机速度。
当然,目前的BISG很少能满足长时间持续大扭矩输出(极限扭矩往往在50Nm左右)。
另一方面,最近火热的电增压其实在业界已经研究了不少年。
节油率可达20%?详解 48V 混动系统
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
节油率可达20%?详解48V 混动系统
48V并不是唯一途径,但目前它是一个能够很快实现的手段!
这两年,随着电气化概念的推进,48V微混系统逐渐成为了一个高频词。
据悉,48V系统最高可实现节油20%,那幺这20%节油率因何而来?48V节能的关键技术又有哪些?下面我们一起来看看。
48V,什幺玩意?
所谓48V系统,本质上是一种低混合动力系统。
其中,48伏是指系统额
定直流电压,并非永远稳定在48V。
又因为48V系统的工作原理与自动启停系统相似,它也可以称之为自动
启停系统的升级版。
以大陆48V系统为例:它由一台集成逆变器的电机(取代12伏发电机)、一块48伏锂离子电池以及一台用于在两套车载动力系统中进行能量交换
的转换器(直流/直流转换器)组成。
简单地说,就是这套系统融合了内燃
机和电机两种动力源。
▲大陆48V轻混系统的构成
而大陆的48V系统,除了基本的自动启停功能之外,还具备了发动机停
机滑行、航行与制动能量回收、加速助力和电巡航功能等。
▲此系统包括一个电机,48V电池和电压变压器。
其中,右下为电压变
压器,它负责各车载动力系统间的能量转换。
专注下一代成长,为了孩子。
48V混合动力系统介绍-2
在全球电动车开发竞争中,丰田、本田等日本汽车厂商在开发和量产方面走在前列,但是2014年以来,欧美韩汽车厂商也开始加强投放新型环保车,使竞争进入全新阶段。
日本汽车厂商以丰田为首采用双电机串联/并联式混合动力系统,以本田为首采用单电机并联式混合动力系统,以此掌握着低油耗竞争的主导权。
但是,销售增长仅限于日本国内市场和部分发达国家。
与此相对,欧洲和韩国的汽车厂商则在集中采用单电机并联式混合动力系统以及单电机并联式插电式混合动力系统的同时,也采用通过逆变器将电池电压转换为驱动用交流电并控制驱动电机的系统。
此外,还力求通过逆变器核心零部件IGBT及由其构成的电动模块的标准化、加强超越厂商的通用标准化深度,缩小与日本汽车厂商在电动车、电动化零部件方面的成本差距。
除此之外,欧洲厂商旨在48V系统的全球普及方面获得主导权,并力争扩大在美国市场的应用,由此可见,欧洲厂商将在日本厂商已经走在前列的电动车开发竞争中,通过集中和标准化战略开展降本和技术开发竞争。
【世界分地区电动化系统、电动车技术采用动向】各地区不同的电动车普及方案汽车产业所追求的CO₂排放限制、降低燃耗等一直以来多是通过法规、罚款及增税等直接方式来进行,但是,近年来采用以低油耗车为对象的税制优惠和补贴等间接方式来引导的情况也在增多。
其中,欧洲和美国多采用法规和惩罚制度,日本和亚洲诸国则多以补贴和税制优惠的方式来改善油耗。
从电动车的普及方案来看,因地球温室效应产生的气候变化问题、自然灾害加剧而力求加快普及CO₂排放少的纯电动汽车(EV)或混合动力汽车(HEV)。
但是,EV的电池价格始终无法降低,与同级别传统内燃机车型的价格差距在8万~10万元,仍然较大。
无论是2010年投放市场的日产Leaf或是雪佛兰的Volt,截至2013年底尽管已经实现5,000美元左右的成本削减效果,但是与传统车辆的价格差距仍在5万~8万元水平。
即使可以通过进一步技术改良来缩小与传统内燃机的价格差距,但是续航里程仍停留在200km水平,而实际的续航里程仅在100km左右,因此,EV等要达到传统内燃机车的销售水平仍需要进一步削减成本和提高性能。
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48V关键技术介绍
关于48V轻混构架及其控制功能开发,由于环境问题、能源危机问题的存在,汽车厂商一直在寻求更加节能环保的新型技术,近年来由于电池和电机技术的发展,促使了电动汽车的发展,由于电池能量密度等关键技术的限制使得电动汽车的续航里程无法满足实际需要。
混合动力汽车技术就是在这种背景下产生的,结合电机的输出扭矩特点,与传统发动机配合工作,使传统发动机工作在最佳的工作区域,使得发动机的经性和排放水平得到较大的提高。
48V混动系统,是在原低压系统的基础上发展起来的,克服了低压系统功率小电流过大的问题,48V 混动系统是目前最受汽车行业关注的系统。
48V混动结构有很多种,最简单的就是在原来传统车上直接添加启停系统,结构简单容易实现改装成本较低。
系统通过BSG系统快速地启动发动机,也就消除了发动机在怠速工作时的油耗、排放与噪声,相当于降低汽车排量0.2-0.3L,可以节油10%左右,减少二氧化碳排放12%左右。
车在怠速和起步时,仅靠电力驱动,当车速超过5Km/h时,汽油发动机才开始工作。
不足的是当开启空调系统时,不能实现电力驱动。
BSG技术具有以下几个特点:1.降低燃油消耗和有害物排放。
装备了 BSG 起动、停止系统的汽车能够在车辆停止的同时自动关闭发动机,当驾驶员踩下离合器踏板准备起步时再重新点火,此举能够降低大约 8%的燃油消耗和有害物质排放。
发动机暖机起动所消耗的燃料大约相当于怠速运转 0.7s 消耗的燃料。
因此,只要车辆停止时间超过1s,就可以通过该系统降低油耗和排放。
2.应用成本低,对发动机原有结构改动小,易实现产业化。
BSG 系统不仅能够最大限度地减少传动力汽车在短暂停车时因发动机空转而产生的油耗和废气、噪声污染,而且具有应用成本低、对发动机原结构改动小、易实现产业化等优点。
因此,在未来一段时间内搭载该系统的汽车很有可能会大量涌现。
3.该电机在电池组驱动下,仅需要几百毫秒时间,就可以让处于停止状态的发动机转速达到 3000r/min,由于电机功率足够强大,BSG系统带动发动机重新点火的成功率非常高,在车辆起步时,驾乘人员通常不会感受到任何延迟。
BSG 汽车有4种基本工作模式:1.起动工况起动时,BSG 电机在短时间加速至怠速转速以上,然后汽油机才开始
工作。
2.停车工况,控制系统自动化切断汽油机供油,发动机处于关闭状态。
3.减速工况,驾驶员踩下制动踏板,向起动、发电机传送信号,使其将车辆的功能转化为电能并储存起来。
4.正常行驶工况,发动机正常工作。
BSG电机一方面作为电动机快速拖动发动机达到怠速以上转速,另一方面作为发电机给蓄电池充电。
当发动机处于怠速工况时间较长时,控制系统自动使发动机和 BSG 电机停止工作;需要起步时,BSG 电机快速起动发动机,实现发动机自动起停;正常行驶工况下,BSG 电机和常规车用发动机一样,由发动机驱动发电,给蓄电池充电。
ISG是汽车起动发电一体机,是混动的另外一种形式,ISG系统直接集成在发动机主轴上,就是直接以某种瞬态功率较大的电机替代传统的启动电机,在起步阶段短时替代发动机驱动汽车,并同时起到启动发动机的作用,减少发动机的怠速损耗和污染,正常行使时,发动机驱动车辆,该电机断开或者起到发电机的作用,刹车时,该电机还可以起到再生发电,回收制动能量的节能效果。
总之这是一种介于混合动力和传统汽车之间的一种成本低廉的节能和环保方案。
ISG系统主要有以下特点:1.车辆时速由10km/h以上降到5km/h以下时,发动机自动熄火,踩下离合或者踩两次以上制动踏板则重启发动机;2.可以在0.3秒起动,即汽车在遇红灯或其它临时停车时无须怠速,随时可以起动,极大地降低了怠速排放,节约了燃油,提高了经济效益;3.能量再生,即在下坡等行驶状态下,可使ISG工作于发电状态,以节约能源;4.由于ISG直接安装于发动机主轴,可随时助力,提高汽车动力性;5.在下漫长坡时,通过电磁场调节,实施非接触制动,提高安全性。