德爾福：48V輕型混合動力系統(tǒng)可減少15%二氧化碳排放

　　德爾福認為48V輕型混合動力系統(tǒng)可以顯著降低二氧化碳的排放量，造福未來的汽車行業(yè)。

　　“最主要的動力來自歐盟的規(guī)定，歐盟各國必須在2021年前讓平均車隊二氧化碳排放量降至95g/km，”他表示。“我們的想法是，既然我們已經(jīng)有一種輕混系統(tǒng)，那么就不必在所有車輛上安裝高壓電機了，因為這種方案造價太高。我們可以在較低的車型級別里使用48V系統(tǒng)，甚至是C級車。如果車輛沒有后驅裝置，那么我們可以用一種皮帶驅動的啟動器/交流發(fā)電機作為電機增壓設備，也就是說，用交流發(fā)電機來提高內(nèi)燃機的功率。”

　　德爾福認為，汽車啟動后的最初100 米（328英尺）內(nèi)可以用電力驅動。Schäfer強調，再生制動技術將成為降低二氧化碳排放的主要方式。

　　“從我們的經(jīng)驗以及和歐洲各OEM的討論結果來看，目前標稱功率在10-12kW之間的測試車隊在搭載了48V交流發(fā)電機之后，二氧化碳排放量下降了7-10%。下一代驅動系統(tǒng)的輸出功率將上升至20kW，我們預測二氧化碳可以減少15%。”

　　德爾福認為，除了可以降低二氧化碳排放之外，將低壓轉換成高壓還有別的好處。某些系統(tǒng)（如動態(tài)底盤控制）帶來的車輛功率負載更高。“電流峰值將會很高，因此不能使用12V系統(tǒng)，”Schäfer表示。此外，Schäfer表示，許多OEM的目標是取消發(fā)動機中的所有皮帶驅動附件，但交流發(fā)電機除外。這意味著HVAC壓縮器、動力轉向泵和冷卻劑泵等系統(tǒng)都將由這個48V系統(tǒng)來驅動。

　　48V系統(tǒng)可將皮帶驅動的附件精簡至一臺啟動器/交流發(fā)電機，并為自動駕駛汽車提供失效保護系統(tǒng)的供電。

　　“有皮帶，就意味著將會產(chǎn)生很多摩擦，比如在高速公路上，動力轉向泵是處于最高速度的，但其實并不需要這么高，” Schäfer表示。因此可以將動力轉向泵做成一種“按需提供速度的”電力驅動系統(tǒng)。“這是另一種可以降低少量CO2排放的方法。”

　　對那些無法滿足2021年歐盟CO2排放標準的汽車制造商而言，在安裝了一個48V系統(tǒng)后，至少可以將排放水平降至處罰線之下。德爾福在和多家OEM的討論中發(fā)現(xiàn)，20-70%的混合動力車都將配置一個48V的輕型混合動力系統(tǒng)。德爾福認為，純電動汽車的銷量增長情況并沒有達到2009年和2010年時人們做出的預期，這種情況就是其原因之一。“你現(xiàn)在可以用30%左右的成本實現(xiàn)60-70%的目標，”Schäfer說。

　　現(xiàn)在德爾福正在研發(fā)48V系統(tǒng)所需的電氣部件，其中包括一個3kW的DC/DC48-12V轉換器。

　　“最重要的是，這是一個雙向裝置。交流發(fā)電機所在的48V端在產(chǎn)生了3kW的功率后，將其傳向12V端，為電池、乘員舒適性功能、照明系統(tǒng)和傳統(tǒng)設備等供電，” Schäfer解釋道，“但是為了讓一輛12V的車升至48V，我們也配備了一個增壓模式，將1kW標稱功率從12V轉換至48V。” 德爾福的這一設備將推出氣冷和液冷兩種選項。

　　該設施的其他部件還包括符合最高防水標準與抗震標準的48V 電氣連接器。此外，德爾福還計劃為48V系統(tǒng)設計一個警示色碼，用以提醒用戶這不是一個12V系統(tǒng)。目前認為48V應該標成藍色。

　　德爾福預計在2016年開始生產(chǎn)48V電氣分配器，輸出電流為40安培。另外公司還在研發(fā)一款采用一種名為MOSFET的半導體熔線的智能48V分配器，預計于2017年投產(chǎn)。

　　“智能熔斷是能夠檢測48V電板和12V電板上所有故障模式的唯一方法，”Schäfer稱。它采用的原理是電弧檢測，因為傳統(tǒng)電氣熔斷絲太危險了。

　　德爾福使用一種算法來檢測電弧。“我們必須區(qū)分‘好的電弧’和‘壞的電弧’”，Schäfer說，“好的電弧是繼電器電弧。如果繼電器處于斷開狀態(tài)，那么會電弧將一直保持著2毫秒。如果時間超過10毫秒，那我們就會關閉開關，但只關掉特定線路而非整個48V分配器。”

　　12-48V變電系統(tǒng)也會為未來的自動駕駛系統(tǒng)提供一定程度的電力冗余，以便配備失效保護系統(tǒng)。