Проучване на 48-волтовата хибридна система

, 25 май 2020, 7:00

За разлика от истинските хибридни конфигурации, които използват двигателя и / или електродвигателя за задвижване на превозното средство, 48V меката хибридна система се използва в типично превозно средство със стоп-старт с интегрирането на 48-волтов електромотор / агрегат за допълване на двигателя, подобряване на ускорението и повишаване на икономията на гориво.

В допълнение, електрифициращите компоненти като компресора за климатик, помпата за волана и маслената помпа допълнително намаляват натоварването на двигателя и увеличават горивната ефективност.

1 Електрически двигател / генератор
2 AC / DC инвертор.
3
Батерия 48 волта.
4 DC / DC преобразувател.
5 48 волтов разпределител
на мощността.
6
Батерия 12 волта.
7 12 волтов разпределител
на мощността.
8 Eлектрически компресор

Електрифицирането на превозни средства с напрежение по-високо от 12 волта не е нещо ново: автомобилната индустрия е предвиждала да използва 42-волтова система през 90-те години. По-късно това беше отхвърлено поради опасения относно разходите, както и практически въпроси като превключватели и релета, които преждевременно се развалят. Въпреки това, водени от опасенията за околната среда, съвременната електроника използва транзистори, диоди и микропревключватели, които са по-здрави, което прави това по-жизнеспособен вариант.

Така че защо да спирате на 48 волта? Съгласно действащите разпоредби всичко над 60 волта официално става „високо напрежение“. Това добавя допълнителни разходи поради добавянето на скъпи екрани, конектори и кабели като оранжевите, които често се срещат на много хибридни и електрически превозни средства. И все пак, това не означава, че електрическата архитектура на цялото превозно средство ще се премести на 48 волта. Конвенционалното захранване от 12 волта все още се използва за захранване на много от стандартните вериги като светлини, брави на вратите, електрически прозорци и инфотейнмънт система.

Общият 48 волтов мек хибрид се състои само от малък брой допълнителни компоненти: електродвигател / генератор, инвертор AC / DC, конвертор DC / DC, 48 волтова батерия и електрически компресор.

Електрически двигател / генератор:  електродвигател / генератор, с водно охлаждане, задвижван с ремък заменя обикновения алтернатор и функционира за рестартиране на двигателя след събитие за спиране, докато конвенционалният 12-волтов стартер се използва за нормално стартиране чрез запалването.

Понякога електрическият мотор / генератор може да поддържа двигателя, за да подобри ускорението и да намали стратегически натоварването, за да увеличи икономията на гориво. В допълнение, електродвигателят / генераторът в режим на генератор презарежда и двете батерии, подобно на конвенционален алтернатор, но също и когато превозното средство спуска наклон или спира.

AC / DC инвертор: AC / DC инверторът може да бъде интегриран или неинтегриран в 48-волтовия електромотор / генератор и изпълнява две функции.

Първо, да преобразува постоянния ток (DC) от 48-волтова батерия в променлив ток, който след това захранва електродвигателя / генератора в моторен режим.

Второ, да преобразува променливия ток, генериран от електродвигателя / генератора, докато е в режим на генератор, в постоянен ток, в резултат на което презарежда батериите от 12 и 48 волта.

DC / DC преобразувател: Тъй като това превозно средство обхваща както 12-волтови, така и 48-волтови системи, е инсталиран DC / DC преобразувател за намаляване на електрическото напрежение от 48 волта до 12 волта.

48-волтова батерия: Литиево-йонната 48-волтова батерия обикновено е разположена в задната част на автомобила и също като електромотора / генератора може да използва охлаждащата система за разсейване на топлината.

Eлектрически компресор: Конвенционалният турбокомпресор е заменен с електрифицирана версия. Вместо да чакате отработените газове да развъртят работното колело до висока скорост, електрически двигател се използва за задвижване на турбината, като незабавно осигурява необходимото усилване без познатото забавяне, което обикновено се среща при двигателите с  турбокомпресор. Като алтернатива, нагнетателните устройства могат също да бъдат електрифицирани, за да осигурят еквивалентни резултати като турбокомпресорите с електромотор.

48-волтовата хибридна система винаги се развива, за да изпълни правилата за емисиите на отработени газове, да подобри икономията на гориво и да подобри ускорението. Поради тази причина производителите на превозни средства вече разработват други интелигентни подобрения, които да подобрят 48-волтовата система. Ето някои примери:

Технология с динамичен пропускащ огън (DSF): Интегрира дезактивирането на цилиндри с 48 волтовата мека хибридна система. Системата DSF изолира определен цилиндър, като изключва повдигачите на разпределителния вал. Това заключва входящите и изпускателните клапани в затворено положение, когато се изисква по-малко мощност, което води до по-добра икономия на гориво

Разширена технология за стоп-старт: За разлика от конвенционалната технология за стоп-старт за изключване на двигателя, когато автомобилът завърши напълно, процеса на спиране. Системата ще изключи двигателя и при наближаване на спиране или докато превозното средство пътува с постоянна скорост.

Електрически нагряван каталитичен преобразувател: За да се намали количеството на вредните емисии, каталитичният преобразувател трябва да достигне работната температура възможно най-бързо. Хибридните системи изострят проблема поради чести събития за спиране и стартиране на двигателя,  но това може лесно да се реши чрез нагряване на каталитичния преобразувател по електрически път с помощта на 48 волтова система.

Електрифицирани спомагателни двигатели: Водната помпа и компресорът за климатизация са два примера за компоненти, които могат да бъдат електрифицирани. Това намалява паразитното съпротивление на двигателя и позволява на компонентите да зададат своя собствен работен цикъл въз основа на нуждите на автомобила и водача.

И така, докато сегашната 12-волтова система се бори, в сравнение с другите по-скъпи истински хибриди, 48-волтовата мека хибридна технология предлага икономически ефективно решение за задоволяване на правилата за емисиите и бъдещи увеличения на електрическите компоненти, изискващи енергия.

Използването на 48 волтова технология ще се увеличи още повече, особено след като се поставят по-строги цели за емисии на CO2 и намаляване ролята на двигателя с вътрешно горене продължава.

С нарастването на популярността и търсенето на HEVs и EVs, Autodata разгръща диаграми на задвижващите системи за електрически и хибридни превозни средства – гарантирайки, че тя остава най-доброто решение за диагностика и ремонт на пътни превозни средства.

Източник: Autodata

Коментари

Коментара трябва да е повече от 5 символа!

Моля, потвърдете регулацията!

Няма коментари. Бъди първи!