48V 系統(tǒng)：輕度混合動力車的效率和成本之間的良好交匯點

混合動力汽車分為強(重)混合動力汽車、中度混合動力汽車和弱(輕)混合動力汽車，而弱混合動力汽車(Mild Hybrid)，說的一般就是BSG(Belt-driven Starter Generator)混合動力汽車。

BSG簡單說就是皮帶傳動的啟動、發(fā)電一體化電機，可實現(xiàn)汽車的快速起停等功能。它對傳統(tǒng)汽柴油發(fā)動機的工況進行優(yōu)化，在怠速、啟動等情況下提高燃油效率。

在引入啟停機構之后，12V電壓系統(tǒng)基本已經(jīng)達到了功率輸出極限，如果在12V電壓下引入輕混系統(tǒng)，功率需求在10kW~15kW左右，這樣的電壓下電池的輸出電流高達1000A，顯然行不通。

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載需求，更重要的是為了滿足越來越嚴格的排放法規(guī)。

參與汽車市場的人不斷聽到有關 48V 系統(tǒng)的消息。為什么是48V?動力總成電氣化正在采用 48V 系統(tǒng)，因為它們：

· 更便宜，因為它們不需要大電池。

· 不需要高水平的隔離和安全，因為電壓低于 60V。

· 為大功率負載提供更高的效率(更少的接線損耗)、更低的重量(由于更少的銅)和更長的里程，因為可以減少線束。

· 也可以簡單這樣理解：60V是安全電壓，也就是說只要低于60V的電壓不需要采取額外的安全防護措施，48V電池的充電電壓最高56V，已經(jīng)很接近60V，即48V電池電壓是安全電壓下的最高電壓等級了。

本次關于標準化 48V 系統(tǒng)的討論主要圍繞輕度混合動力汽車展開。首先，讓我從定義一個混合開始?；旌蟿恿ζ囋谄囍惺褂貌煌问降哪芰縼硖峁﹦恿Γ核褂脙?nèi)燃機、電動機和電池。大多數(shù)情況下，您會看到汽油驅(qū)動的混合動力車在純內(nèi)燃機中浪費能源的情況下，可以重復利用能源為電池充電。輕度混合動力車只是在需要額外增加能量的情況下使用電力和發(fā)動機推進的混合動力車。

因此，關鍵問題是專注于 48V 系統(tǒng)的輕度混合動力的行業(yè)趨勢。首先，各大洲都大力推動更嚴格的二氧化碳 (CO 2 ) 排放標準;一項要求是降低排放標準。轉(zhuǎn)向純電動汽車 (EV) 需要更大的電池，而成本仍然高得令人望而卻步。另一方面，48V 電池組是一種成本低得多的解決方案，它也可以與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機配合使用。

在加速、驅(qū)動大功率負載以及從電動機回收回電池等情況下，可以增加電池的大量發(fā)電量，所有這些都會降低 CO 2排放量。一些以前是皮帶驅(qū)動系統(tǒng)的大功率負載——動力轉(zhuǎn)向泵、防抱死制動系統(tǒng)、空調(diào)壓縮機、水泵等——現(xiàn)在可以由輔助逆變器(電力)以非常高的速度驅(qū)動效率，因此可以在降低 CO 2排放方面發(fā)揮重要作用。底線：有了這些功能，使用輕度混合動力車實現(xiàn) CO 2排放目標的目標更接近清潔能源。

鑒于這些優(yōu)勢，很明顯該行業(yè)正朝著制定 48V 系統(tǒng)標準的方向邁進。這樣的標準將進一步觸發(fā)快速增長的輕度混合動力空間的數(shù)量，結合 48V 系統(tǒng)的高效率和相對于世界各地的純電動汽車更低的成本(以及規(guī)模經(jīng)濟)。

德州儀器在開發(fā) 48V 系統(tǒng)解決方案方面發(fā)揮著至關重要的作用。其中之一是用于輔助逆變器系統(tǒng)的緊湊、快速和高度集成的 120V 高壓柵極驅(qū)動器，由于開關節(jié)點引腳的負電壓能力和更低的材料清單 (BOM)，可實現(xiàn)高系統(tǒng)級效率、穩(wěn)健處理成本。