48Vカーシステムについてどのくらい知っていますか？

48Vカーシステムについてどのくらい知っていますか？

高まる環境圧力の下で、新エネルギー車は国の政策の支援を受けてすぐに消費者の注目を集めます。しかし、補助金は年々減少し、「ダブルポイント」政策の推進が加速し、2020年の平均燃料消費量は5リットル/ 100キロメートルに制限されているため、自動車会社にとって省エネと排出削減は両刃になっています。この時、非常に人気のある語彙48Vが私たちの注目を集めました、48Vとは何ですか？

48Vシステムコンセプト

48Vシステムとは、48Vのシステム電圧を指します。従来の鉛蓄電池を、電力1キロワット未満のパワータイプのリチウムイオン電池に置き換えます。従来のスターターモーターと発電機をBSGモーターに置き換えます。自動スタートストップ機能に加えて、必要に応じて車両に補助動力を供給することもできます。

一般に、48Vシステムは、モーター、リチウムイオンバッテリーパック、およびDC-DCコンバーターの3つの主要コンポーネントで構成されています。 48Vシステムは通常、内燃エンジンと並列に接続されます。高圧ハイブリッドシステムと比較して、48Vマイクロハイブリッドシステムは、フルハイブリッドパワーの3分の2を3分の1のコストで提供し、燃費を15％から20％向上させます。

48Vは、電動過給機（e-ger）の駆動にも使用できます。電動過給機は、タービンの速度を最大化するために従来の待機排気ガスに取って代わります。これにより、加速プロセスがより迅速になり、ヒステリシスはそれほど重要ではなくなります。

48Vシステムオリジン

1918年に、車は最初にバッテリーに導入されました。スターターの誕生により、1920年にバッテリーが広く使用されました。当時、バッテリーの電圧レベルは6Vで、正極は接地されていました。内燃機関の排気量の増加と高圧縮比の内燃機関の出現により、6Vバッテリーは電力要件を満たすことができませんでした。 1950年に、電圧レベルは12Vに進化し始め、現在まで、12V電圧システムは60年以上にわたって支配されてきました。

1988年、SAE（Society of Automotive Engineers）は、標準電圧を42Vに上げることを提案しました。当時の技術レベルと電気部品の交換コストが高かったため、自動車会社は積極的に導入を推進せず、最終的には死亡しました。車はまだ12Vシステムです。

現在、5リッター/ 100キロメートルの燃料消費制限12Vアイドリングの開始と停止の技術の燃料節約の可能性がボトルネックに達しています。アイドルスタート、ストップ、ブレーキリカバリーは効果的な省エネ技術手段ですが、12V系では電圧が低いためうまく機能せず、省エネ効果は限られながら技術コストが高くなります。

2011年、アウディ、BMW、ダイムラー、ポルシェ、フォルクスワーゲンは共同で48Vシステムを発売し、搭載負荷に対する需要の高まりに対応し、さらに重要なことに、2020年の厳しい排出ガス規制に対応しました。その後、48Vシステム仕様LV148をリリースしました。

48V光混合システムの長所と短所

純粋な電動化が自動車の目標ですが、バッテリー寿命の問題、充電の問題、およびコストの問題のため、短期的には広く使用することはできません。 60Vは安全な電圧です。つまり、60V未満の電圧で追加の安全対策が必要ない場合、48Vバッテリーの充電電圧は最大56Vであり、60Vに非常に近いです。つまり、48Vバッテリー電圧は安全電圧下の最高電圧レベル。

高圧ハイブリッドシステムと比較して、48V光混合システムは低コストですが、高圧ハイブリッドシステム（バッテリー電圧> 100V）のほとんどの省エネ効果を達成することができます。 Delphiの計算によると、48V光混合システムは高圧光混合システムのコストです。 30％は高圧光混合システムの70％の省エネ効果を達成することができます。

利点：

1. CO排出量を削減し、燃料料金を引き上げ、国の政策に適応します。

2. 60V未満の安全電圧では、追加の電圧保護は不要であり、コストは高圧ハイブリッドシステムよりも低くなります。

3.48VBeltStarterGenerator（BSG）は、元の12VBeltStarterGeneratorを簡単に置き換えることができ、設計を大幅に変更することなく一致させることができます。また、マッチングの難しさを軽減するだけでなく、高圧システムと比較してコストと重量を削減します

4.エアコンのコンプレッサー、冷却水ポンプ、真空ポンプなど、従来のエンジンの高負荷アクセサリに電力を供給して、エンジンがオフの場合でもエンジンの負荷を軽減できます。これらのデバイスは機能します。より多くの動力車機器をサポートできます。

5.車両の電気器具の動作電圧を48Vに上げます。これにより、損失をさらに減らし、ワイヤーハーネスの外径を減らすことができます。 BSG / ISG点火時間はより短く、より低い騒音とより少ない振動です。

短所：

1.電圧が上昇すると、電磁両立性の要件が高くなります。

2.48Vの電圧でアークが発生しますが、これはリスクの危険性があり、処理する必要があります。

3.元の12V車両機器を48Vに移行するには、再開発とテストが必要ですが、これにはコストがかかり、サイクルが長くなります。

4. 12Vスタートストップシステムよりもコストが高く、省エネ効果は高圧ハイブリッドシステムほど良くありません。

48V光混合システムの動作モード

自動スタート/ストップ（START / STOP）：信号を待ちます。車両が静止しているときは、エンジンが停止しています。 48Vの大容量バッテリーは、蓄積されたエネルギーを使用して、車両の電気システムの通常の動作を維持します。エンジンはいつでも素早く始動できます。

回復：エネルギー回復は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、バッテリーに保存します。燃料消費量を約7％削減できるのは、エネルギー回収機能だけです。

パワーアシスト（BOOST）：ハイブリッドシステムはエンジンの排気量を減らすことができます。スピードアップ段階では、モーターの補助動力がエンジン動力の不足を補い、動力を失うことなく排出量を削減することができます。

セーリング/アクティブエンジン-オフコースティング：車両が一定速度で走行し、バッテリーが完全に充電されると、エンジン燃料噴射システムがオフになり、モーターを使用して車両の動作を維持します。モーターによって提供される電力は、エンジンの走行抵抗と抗力抵抗を相殺するために使用されます。 P2位置のBSG / ISGは、高速巡航中にエンジンを分離してシャットダウンすることができ、車両の巡航を維持するのに十分なパワーを備えています。アクセルペダルをもう一度踏むと、エンジンが素早くスムーズに始動し、現在の速度にカットされます。

惰行：スロットルが解放され、車両が惰行段階にあるとき、クラッチはエンジンとトランスミッションシステム間の機械的接続を分離し、エンジンを完全にシャットダウンして、より長い走行距離を実現します。従来の車両がニュートラルに切り替えられた後、アイドル速度に低下したときにエンジンを維持するためにエンジン速度を注入する必要があることを除いて、従来の車両ニュートラルタキシングと同等です。

純粋な電気およびハイブリッドソリューションと比較して、48Vマイクロハイブリッドシステムは少しのパワードライブシステムを変更し、迅速に展開できます。これは、比較的低コストで高速な展開ソリューションです。これが今人気を博している理由のひとつです。国内の自動車会社にとっては、政策にもかかわらず、電気自動車とハイブリッド車の開発に目を向けるでしょう。しかし、200〜600Vの強力なミックスと比較すると、特に現在のRalinkとCorollaの強力なミックスは、現在13または40,000でしか販売されていません。コストが下がり続けると、48V市場は特にアプリケーション開発から最終量産市場まで非常に大きくなり、新エネルギー車が一定の割合の市場を占めるまで待つ必要があります。これには、自動車自体の技術開発だけでなく、インフラストラクチャの構築と生産能力の生産も含め、業界チェーン全体が必要です。

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