寶馬電壓過高是為什么 寶馬1系發(fā)電電壓15V
寶馬電壓過高是為什么 寶馬1系發(fā)電電壓15V
如果對汽車行業(yè)有深入了解的車迷，一定會發(fā)現(xiàn)當(dāng)前已經(jīng)有越來越多的廠商，開始研發(fā)48V車載電氣系統(tǒng)以及48V輕混系統(tǒng)(48V mild hybrid system)了 ，研發(fā)48車載電氣系統(tǒng)以及48V輕混系統(tǒng)取代當(dāng)前大規(guī)模應(yīng)用的12V車載電氣系統(tǒng)。
為什么汽車車載電氣系統(tǒng)的電壓會越來越高呢？
在最早期的時候，本茨先生發(fā)明汽車的時候，汽車并沒有車載電氣系統(tǒng)，車上也沒有蓄電池，也沒有太多的電氣設(shè)備，能夠數(shù)得出來的用電設(shè)備就只有火花塞和大燈了。
在汽車領(lǐng)域上首次引入蓄電池和電氣系統(tǒng)是在1918年，給汽車安裝上蓄電池主要目的就是為了給起動機(jī)供電，當(dāng)時的蓄電池電壓只有6V，并且采用的是正極搭鐵的供電鏈接方式。
隨著后來汽車工業(yè)的發(fā)展，車上出現(xiàn)的電氣設(shè)備越來越多，發(fā)動機(jī)的排量越來越大，壓縮比越來越高，6V電壓的蓄電池難以提供足夠高的瞬時輸出功率給起動機(jī)推動更加精密的發(fā)動機(jī)了。因此汽車的車載電氣系統(tǒng)，在五十年代中便快速邁進(jìn)了12V時代，時至今日，七十年過去了，12V車載電氣系統(tǒng)依舊是乘用車的主流車載電氣系統(tǒng)的用電設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
在汽車工業(yè)的發(fā)展中，乘用車開始變得越來越精致，電子設(shè)備的加入，舒適設(shè)備的增多，汽車對于電氣系統(tǒng)的要求也越來越高，于是乎，在汽車工業(yè)發(fā)展過程中，統(tǒng)治了車載電氣系統(tǒng)長達(dá)數(shù)十年時間的12V也就顯得有點(diǎn)"捉襟見肘"，有點(diǎn)不夠用了，于是汽車廠商開始是希望將電氣系統(tǒng)的供電電壓再一次提升起來，以滿足當(dāng)前主流汽車所配置的一些設(shè)備的用電需求。
對于當(dāng)前汽車采用的12V車載供電電壓最大考驗(yàn)的配置，莫過于是發(fā)動機(jī)啟停系統(tǒng)。當(dāng)車輛在市區(qū)同行的工況，遇到頻繁啟停的狀況，對于12V的蓄電池有著很大的考驗(yàn)；另一方面在當(dāng)前電氣化集成越來越復(fù)雜的狀況下，如果在12V電壓下引入輕混系統(tǒng)，輕混功率的需求在10kW~15kW左右（P=UI）,而這樣的設(shè)定則會讓蓄電池的輸出電流高達(dá)1000A，這無異于是一下子將蓄電池的壽命極致壓榨，會大大損耗蓄電池的壽命，這種方式顯然是行不通的，除了自動啟停系統(tǒng)之外，車上還有座椅加熱、座椅通風(fēng)等等配置。
當(dāng)前的汽車電氣系統(tǒng)滿足乘客的舒適需求之外，電氣系統(tǒng)也肩負(fù)著節(jié)能減排的效能，例如在動力總成中中加入輕混系統(tǒng)、底盤中的安全配置等等都需要用到電，而隨著越來越多的電氣設(shè)備融入到乘用車上，12V的供電系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足車載電氣設(shè)備的負(fù)載需求了。
為了能夠滿足足車載電氣設(shè)備的用電需求之外，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(fù)載需求；另一方面，也是為了能夠在新車的動力總成中加入更高功率的輕混系統(tǒng)，以此滿足全世界不同國家和地區(qū)內(nèi)更加嚴(yán)苛的排放新規(guī)。
在技術(shù)的角度上來講，電氣系統(tǒng)的升級一般是以指數(shù)的形式進(jìn)行提升的，如果要淘汰12V的車載電氣系統(tǒng)，按常理來說，就應(yīng)該是24V車載電氣系統(tǒng)正式"上崗"（當(dāng)前部分商用車采用的就是24V供電系統(tǒng)），但是廠商卻直接跳過了24V直接提升到48V。雖然說只要低于60V的電壓，都是安全電壓，不需要采用額外的安全措施，但是在48V蓄電池的充電電壓已經(jīng)是達(dá)到了56V，非常接近60V了，換而言之，48V車載電氣系統(tǒng)已經(jīng)是安全電壓下的最高電壓了。
隨著48V車載供電系統(tǒng)被廠商開發(fā)和應(yīng)用到乘用車上，工程師們就不再需要考慮12V供電系統(tǒng)存在最大輸出功率的短板，可以給車上安裝更多更大功率的用電設(shè)備，其中48V輕混系統(tǒng)就是其中之一，可以在車載安全電壓的應(yīng)用下，采用48V輕混系統(tǒng)，以低成本達(dá)到高壓輕混系統(tǒng)70%的節(jié)能效果，優(yōu)化乘用車的排放效能。
當(dāng)前的汽車廠商已經(jīng)采用了48V車載電氣系統(tǒng)，全新的48V車載電氣系統(tǒng)自然是有著讓廠商無法拒絕的優(yōu)勢。
首先48V車載電氣系統(tǒng)作為安全電壓下的最高用電電壓，不需要采用額外的安全保護(hù)設(shè)施，比起高壓電來講，能夠免去各式各樣的防護(hù)措施，成本得到極好的控制，另一方面相比起當(dāng)前正在使用的12V電壓，又能夠很好地提升車載用電設(shè)備的最大功率，同時也可以使得傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)上的空調(diào)壓縮機(jī)、冷卻水泵、真空泵等高負(fù)載附件電動化，在不啟動發(fā)動機(jī)的情況下進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及通過BSG/ISG等輕混系統(tǒng)優(yōu)化車子的排放，進(jìn)一步縮小發(fā)動機(jī)的體積，進(jìn)而降低排放，甚至是加入電動渦輪，進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)的效率，并且不會有渦輪增壓器延遲現(xiàn)象。
在48V車載供電系統(tǒng)的應(yīng)用中，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（P=I2R），在損耗降低帶來最直觀的收益就是能夠?qū)⒕€束做的更加精細(xì)化。
不過隨著48V的應(yīng)用，無疑是革新了應(yīng)用了數(shù)十年的12V車載用電系統(tǒng)，電壓升高了原來的12V車載設(shè)備遷移到48V需要重新開發(fā)以及測試，整個開發(fā)的周期和代價對于廠商來說，所需要的投入并不是小工程量，另外一個則是電壓的升高，電磁兼容要求會更高以及作為最高的安全電壓，48V電壓在某些用電環(huán)境中會存在電弧，會有一定的安全隱患。
（48V電池的充放電電壓和電流都相比12V電池要大得多，因此電池在深度充放電的過程中也會影響到電池的壽命，這一點(diǎn)也是不得不認(rèn)真思考的問題。）
乘用車用上48V電壓之后，廠商最為看好的一點(diǎn)優(yōu)勢就是能夠?qū)l(fā)動機(jī)上的空調(diào)壓縮機(jī)、冷卻水泵、真空泵等高負(fù)載附件電動化，以及給發(fā)動機(jī)配置上48V輕混系統(tǒng)，進(jìn)一步將發(fā)動機(jī)簡單化、電氣化、輕量化，以此提升發(fā)動機(jī)的排放性能。
在48V輕混系統(tǒng)中，實(shí)際上是可以看成是12V啟停系統(tǒng)的升級版，增加了48V儲能電池、48V/12V雙向DCDC、48V BSG、電動增壓器（可選配置）、電池管理系統(tǒng)。48V輕混系統(tǒng)集成到當(dāng)前乘用車的動力總成上，不外乎兩種結(jié)構(gòu)，一種是采用P0，另一種則是采用P2。
在P0結(jié)構(gòu)的48V輕混系統(tǒng)中，對于動力結(jié)構(gòu)的改動最小，僅僅是采用BSG系統(tǒng)替換掉傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)和起動機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的動能回收，發(fā)動機(jī)的拖拽阻力直接減少了可回收的能量，NEDC工況下， 可以減少13%的二氧化碳排放。
目前廠商對于48V輕混系統(tǒng)主流的應(yīng)用方式則是采用P2結(jié)構(gòu)，將BSG/ISG置于發(fā)動機(jī)和變速箱之間，能夠省去發(fā)動機(jī)起動機(jī)和發(fā)動機(jī)的配置，同時也免去了發(fā)動機(jī)的附件傳動皮帶，讓發(fā)動機(jī)的集成度更高。另一方面真正帶來讓廠商無法拒絕的優(yōu)勢則是在于P2結(jié)構(gòu)48V輕混系統(tǒng)可以徹底斷開發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)純電動驅(qū)動，在低速挪車、發(fā)動機(jī)怠速等排放惡劣的工況下，直接關(guān)閉發(fā)動機(jī)，有著P2結(jié)構(gòu)的輕混系統(tǒng)加入傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)中之后，可以進(jìn)一步降低25%左右的二氧化碳排放。
在推動著48V車載電氣系統(tǒng)中，最為積極的廠商莫過于是歐美廠商了，包括牽頭的奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷、大眾、博世、大陸、德爾福、法雷奧、舍弗勒等汽車和零配件廠商，此外福特、現(xiàn)代、起亞等也表示會開發(fā)48V的車型，甚至是自主品牌也不希望落后于人，吉利、一汽、比亞迪、長城確認(rèn)要引入48V系統(tǒng)，這些廠商選擇開發(fā)48V供電系統(tǒng)，除了看中48V帶來的輕混優(yōu)勢以及高度電氣化發(fā)動機(jī)附件設(shè)備之外，還有一個相對重要的地方，就是能夠繞過以豐田本田為主的混動領(lǐng)域?qū)＠麎褐啤?/p>
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