48V轻混系统到底是个什么鬼?求大神科普下轻混/重混的区别?

48V轻混系统可以看成12V启停系统的升级版,增加了48V电池,48V/12V双向DC/DC的电压逆变器,48V BSG(弱混合动力技术)/ISG(汽车起动发电一体机),电动增压器,电池管理系统。这也是目前主流的48V轻混系统,其中48V电池大多为锂离子电池,不但支持快速充电能力,而且能量密度大、可以有效地控制体积,减少占据车内宝贵的布置空间。另外,系统中保留了48V/12V的电压逆变器,让车内一些低功率需求的电子设备继续使用12V的直流电,降低成本。而空调压缩机、起动电机等大功率的设备则使用48V电压,通过48V的DC/AC逆变器,把48V的直流电变成交流电来适配电机。有一些厂商,还会选择将起动电机/发电机整合为一体,进一步节约空间和重量。48V轻混系统的优点48V轻混系统的最大好处,就是在于对发动机启停、起步、刹车等工况下的优化,能直接省下不少油。譬如车辆起步、短暂停车的时候,带48V系统的动力总成可以采用纯电驱动,从而避开燃油车起步时最耗油的怠速阶段;刹车、滑行的时候,还可以通过发动机制动回收一部分动能,减少过程中的能量耗散;有一些48V系统,甚至可以在发动机停机的状态下短暂接管空调,给空调压缩机供能,避免空调一并停机。根据轻度混合动力技术(BSG)的设置位置有两种设计。第一种BSG放置发动机前侧,这种结构对于BSG的布置简单,对整车改动小,并且可以替换原车的发电机。但是由于BSG和发动机无法分开,所以在滑行时,发动机的拖拽减少了可回收的能量,NEDC工况下,可以减少13%的CO2排放。第二种BSG/ISG放在发动机和变速箱之间,在能量回收阶段能断开发动机,降低25%左右的CO2排放,通过离合可以实现纯电驱动,BSG可以进一步升级为ISG,去掉皮带,集成度更高,效率更高。例如奔驰的48V系统由博格华纳提供,由无皮带驱动的汽车起动发电一体机(ISG)、一个容量为1kWh的48V锂离子电池以及交/直流转换器组成,汽车起动发电一体机代替了传统的起动机,既可以驱动车辆,又可以回收动能。很多人上车之后,第一时间就把启停系统关闭,难以接受启停系统带来的噪音和震动,而使用汽车起动发电一体机之后,启停系统更加平顺,而且噪音更少。使用48V系统后,传统使用皮带驱动的空调压缩机,油泵,水泵等均可使用电力驱动,减少皮带传动而产生的损耗,既增加了功率输出,又降低了能耗水平,可谓一石二鸟。其次,电压的提升可使车辆用电器的功率增加,例如空调压缩机功率增大,制冷效果加强,座椅加热也比以前更快到达温度,在舒适性方面也是一种提升。当电池电量充足时,汽车起动发电一体机(ISG)会断开发动机连接,并熄灭发动机,大大提升燃油经济性。另外,48V系统可以搭载大功率的电子涡轮,最高转速可达到7200rpm,额定功率为5kw,可以最大程度弥补废气涡轮的迟滞现象,提高低转速区域的响应性。还有一点就是轻量化,48V系统减少个部件的驱动皮带,改用电力驱动,简化设计的同时减少体积和重量,提升燃油经济性。至于自主品牌的前景,由于自主品牌的研发能力相对薄弱,博世为它们提供整套的解决方案,BRS系统(Boost Recuperation System),自主品牌可以依靠博世来推广48V系统的车型。大陆和舍弗勒共同研发的GTC II基于P2架构,将BSG设置在发动机和变速箱之间,采用电机独立驱动,在滑行和下坡路段可以关闭发动机,减少发动机的阻力,滑行更远的距离以及节省更多的燃油。48V系统对于豪华轿车和运动型车的作用不同,对于豪华轿车48V系统最主要的作用在于保持行驶的顺滑感受为前提再节省一点燃油,而运动型轿车则是使用48V系统用于性能方面,例如在加速时用电机辅助,使得成绩好上那么一点。对于48V系统的用处,不同品牌对此有不同的理解和设定。就目前的市场除了欧洲车企积极推动48V系统普及以外,福特、通用、现代等车厂都看到了48V系统的未来,通用凯迪拉克XT5轻混动车型已经在今年全新上市;国内的吉利、一汽、比亚迪、奇瑞也有部分车型引入48V系统,欧洲车企对48V系统寄予厚望,如果欧洲推行顺利,中国市场应该会紧随其后。48V轻混是成本、技术、符合法规的这种办法,虽然燃油经济性比不上高压混动系统,但是可以给不少厂商过渡的时间向新能源方向转移。

48V轻混系统只是对传统的纯燃油车进行电气化改造,从而来达到更高效的电驱,对发动机启停、起步、刹车等工况进行优化,从而来达到节油的目的。严格意义来说并不能算是混动车型。

相信很多人对48V轻混系统不太了解,今天我们就来聊聊“48V轻混”到底是怎样的一个系统。48V轻混系统的全称为48V轻度混动系统,48伏为工作电压。混动系统,即燃油发动机和电力混合动动力系统,由于电力的介入少,所以称为轻度混合系统。电力介入的多少决定混合的程度,分为轻混、中混、强混。48V轻混动系统的核心是48V的启动电机、锂离子电池组、电压控制器。48V的核心技术在于:相比12V,通过电池电压输出的升高,降低对线路的损耗,同时电压的升高也可以改善起停电机等系统的工作时间,让发动机在停车状态下最大限度不参与工作;还有就是48V的大电压更有助于锂电池能量回收,回收的能量可用于辅助驱动,或者给电池充电,从而降低发动机负载,以此达到降低油耗的作用。

48V轻混系统的基本思想,其实就是通过把车用设备的标准电压提高到48V,使得它能够带动更大功率的车载系统,实现和车上其它系统更好的整合。而它的基本思想的来源,就是目前最传统的HEV混合动力车型——相当于带启停的动力系统,与高压混合动力之间的折中解决方案。48V轻混系统的最大好处,就是在于对发动机启停、起步、刹车等工况下的优化,能直接省下不少油。首先,更高电压下驱动的更大功率的启停电机,能够更轻松地带动发动机曲轴,使得系统工作的延时更短、顿挫感更小,众多老司机们的痛点也就迎刃而解了。

目前,主流的汽车蓄电池电压是12V,但具有自动启停系统的车型,在短暂停车之后,电机需要通过带动发动机曲轴来“唤醒”发动机,而这样的负载消耗的功率,要比车上其它用电设备大得多,所以搭配启停系统的电机都经过功率加强,更大电压的48V系统就应运而生了。而48V轻混系统通过把车用设备的标准电压提高到48V,带动更大功率的车载系统,实现和车上其它系统更好的整合。其灵感来源,就是HEV混合动力车型——相当于带启停的动力系统,与高压混合动力之间的折中解决方案。最大好处就是在于对发动机启停、起步、刹车等工况下的优化,能直接省下不少油。更高电压下驱动的更大功率的启停电机,能够更轻松地带动发动机曲轴,使得系统工作的延时更短、顿挫感更小,众多老司机们的痛点也就迎刃而解了。而且,更大容量的蓄电池、更大功率的电机,所以比起一般的启停系统能实现更多功能,如车辆起步、短暂停车的时候,带48V系统的动力总成可以采用纯电驱动,从而避开燃油车起步时最耗油的怠速阶段;刹车、滑行的时候,还可以通过发动机制动回收一部分动能,减少过程中的能量耗散;甚至可以在发动机停机的状态下短暂接管空调,给空调压缩机供能,避免空调一并停机。

目前主流的48V轻混系统,核心部件包括48V电池、48V起动电机/发电机、一套48V/12V(DC/DC)的电压逆变器,以及相应的控制模块。其中48V电池大多为锂离子电池,不但支持快速充电能力,而且能量密度大、可以有效地控制体积,减少占据车内宝贵的布置空间。另外,系统中保留了48V/12V的电压逆变器,让车内一些低功率需求的电子设备继续使用12V的直流电,降低成本。而空调压缩机、起动电机等大功率的设备则使用48V电压,通过48V的DC/AC逆变器,把48V的直流电变成交流电来适配电机。有一些厂商,还会选择将起动电机/发电机整合为一体,进一步节约空间和重量。当下主流的48V轻混系统方案,可见保留了传统汽车的12V车载电路根据各大供应商的数据,48V轻混系统可以降低大概15—20%左右的能耗和排放。而且未来中国将会成为普及48V系统的主战场——预计到2025年,会有超过800万台搭载48V轻混系统的车型产自于中国。可以说,如今48V轻混系统,已经成为了对接传统汽车和新能源汽车之间的桥梁。