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48V MHEV轻度混动技术Mild-Hybrid浅析

2018-12-29 21:26:02·  来源：Vehicle  
　
48V MHEV 是Mild-Hybrid 就是轻度混动技术 俗称弱混，也是当前汽车行业电气化中非常流行趋势。按照大陆的IHS数据显示到2030年产量将达到22%。本文将通过为什么引入48V混动，为什么又是48V，他的基本结构是包含哪些？消费者对它的直观感知有哪些几方面进行解析和探讨。
汽车混动名称基本采用如下规则，所以48V的汽车混动类型为弱混。
车载电池电压12V-14V等于以及大于48V200-800V类别Conv.传统燃油车Micro微混Mild弱混Full强混PHEV插电混动EV 纯电
为什么引入48V混动呢？
在当前环保趋势下，全球各主要汽车市场都制定了严格的排放标准，所以汽车厂商都得挖空心思去满足排放要求，那么对于主机厂来讲都很明白纯电汽车就能解决这个状况，但是公司存在的目的是盈利，所以48V的出现能够在尽少成本升高的情况下去满足一定的排放要求。另外48V 未来可以带动其他附件电压升级从而实现更高的排放目标。
成本时间重量-有人计算过48V架构是PHEV架构成本的30%，却能带来PHEV 70%的优点，同时他结构更改研发成本很少，对于在传统平台上的更改更少，零件布置机会更多。对于OEM来讲时间，成本，重量是非常重要的，48伏的出现正好满足了需求。
节能排放-升高电压能够能够带动大功率电机可以为汽车助力,在配备电动涡轮条件下也能够提升各种工况下发动机燃烧充分，同时降低电器内阻消耗，所以未来汽车内大功率用电设备都有可能升级48V(当前传统为12V,需要达到相同的功率，大电流会产生更多的损耗).
为什么会是48V呢?
48V是个很奇怪的数字，为什么不是58呢？首先48V是由汽车工业强国德国发起，他们制定了清晰的思路和标准从而推动48V的量产（所以任何产业要强大必须有强大的标准以及相关自律协会）。
在这个LV 148规范里面详细规定了汽车行业安全工作电压36V 到 52V，也有大量的规范和实验要求基于48V。所以顺理成章行业就采用了48V作为了当前主流的Mild Hybrid。
48V混动基本结构
48V混动结构主要由一个采用皮带与发动机连接既能充当起动机又能充当发电机，必要的时候又能够对发动机助力的电机，和能够储存和释放48V电压的48电瓶等组成。由以上两部分为主要部分但是当前汽车很多模块依然是12V电压例如所有的ECU和大灯等等。所以必须要有DC-DC 从48V转换到12V。我们根据下图分解48V主要的构成。
动力相关模块：
 8. BSG Belt starter generator皮带启动和发电机，他的作用就是充当启动机，也充当助力发动机，同时还能反向转动发电
 9.e-Supercharger，当前电动涡轮应该采用在豪华车上，主要原因这个零部件价格不菲。
48V零部件：
  1. AC-DC Inverter 将BSG 在制动能量回收的时候产生的交流电转换成48V 的直流,同时在助力的时候将48V的DC转换成AC去驱动电机。
  2. 48 battery
  3. BMS 由于48V电池相对容量大，所以必须要采用bms去控制，从而确保电池的高效和不容易损坏。
  4. Power ditribution boxes，48V会更随越来越多的附件升级，所以必须有电力分配盒，从而确保各个用电单元的使用。
  5. DC/DC converter，由于发电机的电直接转换成48V存储，所以必须有一个48V DC 转换成12V DC的转换器，去对12V的电瓶进行充电，从而确保传统12V用电设备的正常运转。
当然以上部件不代表全部，另外有一个非常核心的东西为Hybrid controller 混动控制器，他需要标定和控制混动的工作逻辑。
另外之前讲的48V混动能够带来汽车电器的48V升级所以以后会有越来越多的车辆大功率高响应的设备需要升级到48V例如下图：
客户的直观感觉
主机厂在应用和研发新科技的同时，不但要考虑市场法规，同时购买客户的需求也非常重要，所以48V到底对客户直观感觉产生哪些影响和好的点呢？
省油-不得不说48V的研发源头确实是为了排放，所以48V汽车在NEDC,WLP都会有很好的表现，但现实当中很多实验也表明确实能够节油
舒适-当更多的车载电器加载到48V意味着，这些电器的功率能够增大，例如座椅加热，空调都能够迅速达到你想要的温度。
给力-由于电机的加持，在起步和需要动力的时候电机能够补充扭矩，这对于你需要的动力有一个良好的补充，当然不要期望太高，毕竟电机小，电池也小。
当然对于客户也有一定的风险，车辆多重动力系统的应用必然增加控制的复杂性，所以失效模式增加了风险。皮带轮的NVH的表现和耐久失效风险。
图片来自于大陆，博世，AVL,FEV等
 
 
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