48V轻混技术,一种为汽车节能减排的创新技术,近年来备受关注。
其发展历程可简要概述为:随着汽车电气化需求的增长,传统的12V汽车蓄电池因功率不足而难以满足需求。为了实现轻混系统的应用,汽车制造商纷纷引入48V电源系统,以提升整车电气系统的性能。

在汽车电气化趋势的推动下,传统的12V汽车蓄电池因功率限制而逐渐难以满足日益增长的需求。为了克服这一瓶颈,汽车制造商开始采用48V电源系统。这一升级使得整车电气系统的性能得到显著提升。具体而言,48V系统不仅负责驱动空调压缩机,实现能量高效回收,还能辅助发动机运行,助力节能减排目标的实现。

随着汽车技术的不断革新,原先的12V与48V双电压系统已逐渐被更先进的48V单电压系统所取代。
接下来,我们将深入探讨48V系统的两种主流布局方式。

48V轻混系统,作为汽车电气化技术的重要代表,主要由电机、动力电池组(以锂电池为主)以及电压控制器(DC-DC转换器)三大核心部件精密构成。在这其中,电机类型的选择显得尤为关键,它直接影响到系统的性能和效率。目前市场上,BSG电机和ISG电机是两种主流的电机类型。

BSG电机,作为皮带驱动式电机的一种,其特点是借助皮带与发动机相连结。

在汽车发动机的前端,通常都会配备一个逆变器,它与发动机的曲轴通过皮带进行柔性连接。当发动机运转时,会有一小部分能量被传递给逆变器,从而进行发电。而BSG电机,其作用正是替代了原有的逆变器位置,在混合动力架构中,它也被称为P0电机。

在发动机运转的过程中,BSG电机并不直接参与工作,而是扮演着发电机的角色,持续为电池充电。然而,当车辆需要从静止状态重新起步时,BSG电机便会开始发挥作用,助力车辆顺利启动。

通过皮带传动,BSG电机能够有效地将发动机的转速引导至更适宜的区间,从而加速发动机的启动过程,并为其提供必要的辅助动力。

由于BSG电机是通过与发动机串联的方式来传递动力至车轮,它并不能独立驱动汽车,因此无法实现纯电动行驶。这种电机通常适用于12V至25V的微混系统以及48V轻混系统,并且与之匹配的发动机排量相对较小,例如别克的5T发动机,以及早期的奔驰C级车型。

另外一种选择是采用ISG电机,亦被称作P1电机。这种电机被安置在发动机曲轴端,恰好处在发动机与变速箱之间,使得发动机的曲轴得以转化为电机的转子。

相较于传统的BSG皮带传动,ISG电机技术显著减轻了发动机的负担,并大幅提升了工作效率。在车辆加速阶段,该电机能够积极参与助力,提供额外的动力支持;而在减速时,它则能够进行能量回收,进一步优化了能源利用效率。

这也可以被理解为,从传统的BSG皮带传动所采用的串联模式,转变为了更为灵活多样的并联模式。

48V轻混技术的局限性

无论是BSG还是ISG,它们都仅能实现轻度混合动力,其中电机的主要作用是回收发动机的能量并辅助提供动力,而非独立驱动汽车。因此,这种技术在降低油耗方面的效果并不显著。

目前市场上许多插电式混合动力以及油电混动的汽车,都采用了P0或P1电机作为其混动系统的重要组成部分。以本田和丰田的油电混动技术为例,它们主要运用了P1与P3电机的组合;而比亚迪的DM0技术则提供了P0+PP0+P4以及P0+P3+P4等多种电机配置方案。

尽管48V轻混系统,无论是BSG还是ISG,都能在一定程度上提升燃油经济性,但它们仍然属于轻混、弱混范畴。

随着混动技术的持续进步,48V轻混系统的优势逐渐减弱,目前已不再被视为顶尖技术。

电动汽车维修——高压电池系统概览

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