鉅大LARGE | 點擊量：1707次 | 2021年07月12日
汽車為何會用48V系統(tǒng)？
應運而生的48V系統(tǒng)
汽車在1918年引入蓄電池，到1920年逐漸普及，當時的電池電壓是6V。后來，隨著內(nèi)燃機排量的增加以及高壓縮比內(nèi)燃機的出現(xiàn)，6V系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足需求，于是在1950年引入了12V系統(tǒng)。
到了1988年，SAE（SocietyofAutomotiveEngineers）提議把標準電壓提高至42V，但是由于種種限制，響應者寥寥。后來，即使隨著電氣設備的增加，電池已經(jīng)不能滿足車身設備的功率需求的情況下，汽車企業(yè)采取了切斷大功率負載的方法來降低電池的負荷。
12V電壓系統(tǒng)在引入啟停機構(gòu)之后，基本已經(jīng)達到了功率輸出極限，如果在12V電壓下引入輕混系統(tǒng)，功率需求在10kW~15kW左右，這樣的電壓下電池的輸出電流高達1000A，顯然行不通。
2011年，Audi,BMW,Daimler,Porsche,Volkswagen聯(lián)合推出48V系統(tǒng)，以滿足日益增長的車載負載需求，更重要的是為了滿足2020年嚴格的排放法規(guī)。并在隨后發(fā)布了48V系統(tǒng)規(guī)范LV148。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
為什么是48V呢？因為60V是安全電壓，也就是說只要低于60V的電壓不需要采取額外的安全防護措施，48V電池的充電電壓最高56V，已經(jīng)很接近60V，即48V電池電壓是安全電壓下的最高電壓等級了。
48V電源系統(tǒng)比12V電源系統(tǒng)能夠儲存更多電量，在配備啟停系統(tǒng)的車上可以實現(xiàn)長時間關閉發(fā)動機，減少出現(xiàn)電池電量過低而頻繁起動發(fā)動機充電的情況（如果不充電就無法起到發(fā)動機了），從而避免浪費過多的燃油。
當然48V系統(tǒng)的出現(xiàn)并不是說明12V系統(tǒng)已經(jīng)被淘汰，而是在保留之前12V系統(tǒng)的基礎上，再增加了一套48V系統(tǒng)來支持弱混和中混系統(tǒng)的。
此外，在排放法規(guī)中，歐盟要求最為嚴格，到2020年百公里油耗要降至4L，每公里二氧化碳排放低至95g。顯然單純靠提高發(fā)動機的燃油效率達到排放目標基本是不可能完成的任務，汽車混動化，純電動化是最佳技術路線了。純電動化雖然是汽車的目標，但是由于高成本以及續(xù)航問題，無法在短期內(nèi)大量普及。
48V架構(gòu)
標準48V系統(tǒng)由三大件組成：電機、鋰離子電池組以及DC-DC轉(zhuǎn)換器。
在混合動力汽車上搭載48V系統(tǒng)，通過兩個DC/DC轉(zhuǎn)換器，形成12V-48V-HEV電氣系統(tǒng)架構(gòu)；普通混合動力汽車的電氣架構(gòu)是12V-HEV模式，通過DC/DC轉(zhuǎn)換器直接聯(lián)通12V系統(tǒng)和HEV高壓系統(tǒng)。
48V輕混系統(tǒng)相比高壓混動系統(tǒng)而言，成本更低，卻可以達到高壓混動系統(tǒng)（電池電壓>100V）大部分節(jié)能效果，按照德爾福的測算，48V輕混系統(tǒng)是高壓輕混系統(tǒng)成本的30%，能達到高壓輕混系統(tǒng)70%的節(jié)能效果。
48V輕混系統(tǒng)的優(yōu)點：
1.低于60V安全電壓，不需要采取額外的電壓防護，相對高壓混動系統(tǒng)，成本更低；
2.相對于12V系統(tǒng)，相同功率下工作電流只有1/4，損耗只有12V系統(tǒng)的1/16；
3.由于BSG/ISG的電功率輔助，可以進一步縮小發(fā)動機的體積，進而降低排放；
4.可以將傳統(tǒng)發(fā)動機上的高負載附件電動化，比如空調(diào)壓縮機、冷卻水泵、真空泵等，降低發(fā)動機的負載，即使在發(fā)動機關閉的情況下，這些設備也能工作；
5.將車載電器工作電壓提升到48V，可以進一步降低損耗，同時可以降低線束外徑；
6.可以支持更大功率的車載設備。
7.可以渦輪電動化，進一步提高發(fā)動機的效率，并且不會有渦輪增壓器延遲現(xiàn)象；
8.BSG/ISG點火時間更短，更低噪音和更小震動。
9.48VBeltStarterGenerator(BSG)容易替代原有的12VBeltStarterGenerator，無需大幅更改設計即可配套。
隨著技術的進步，廠商開始將12/48V雙電壓系統(tǒng)進化到48V單電壓系統(tǒng)。
48V為什么會節(jié)能
48V系統(tǒng)可以為更多先進節(jié)能技術提供集成平臺的基礎，從而達到節(jié)能效果。而48V承載功率提升到15kw左右，可提供更多減排技術的集成。
在目前的12V系統(tǒng)下，啟停技術的應用已經(jīng)達到極限（功率為3kw），無法集成其他高功率消耗的節(jié)能技術。而在48V系統(tǒng)下，隨著各種先進節(jié)能技術的應用，可達到10%-15%的節(jié)油效果。
由于48V系統(tǒng)通電電流位12V系統(tǒng)的1/4，所以等功率下的功率損失較12V系統(tǒng)減少也非?？捎^，功率損失是12V系統(tǒng)的1/16。更低的功率損失，電氣系統(tǒng)的總體效率大大提升，解除了功率限制，可以對車用電器進行更精細的控制，提升其性能。
另一方面，48V系統(tǒng)可以提供諸如能量回收系統(tǒng)、自動啟停系統(tǒng)等更多的功能集成，滿足人們越來越高的需求。同時，鋰電池充放電性能更佳，啟停系統(tǒng)的應用效果更好。
另一方面，更低的電流意味著可以應用更細的導線，對整車的輕量化設計促進效果明顯。
