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低压、高性能:强混动汽车搭载大陆集团48伏高功率技术
发布时间:2019-07-23     作者:www.zulez.com
摘要:48伏技术助力混动汽车实现纯电力驱动。相同的安装空间,双倍的性能 :创新型电机输出功率高达30千瓦。 48伏高功率技术的优势体现在结构紧凑、高效率和低成本这三个方面。

环保型驱动系统对环境保护有着重要的意义。多年来,科技公司大陆集团一直在致力于研发可用在汽油和柴油发动机上的环保、经济及高效型48伏电气化技术。为迎接2019年国际汽车展(IAA 2019),大陆集团动力总成事业群展示了其48伏驱动解决方案的最新创新成果:输出功率高达30千瓦的48伏高功率驱动系统。

在此之前,几乎无人相信强混汽车能够搭载48伏技术。以往,如果要让混动汽车只靠电力驱动行驶,那么驱动系统的电力部分通常会采用最高可达800伏的高压技术。如今,大陆集团的工程师们已成功开发出一款功能特性与高压电力驱动系统相似的48伏混动系统,即48伏高功率技术。大陆集团动力总成业务首席执行官Andreas Wolf表示:“大陆集团动力总成事业群拥有全面的系统专业知识,包括 48伏系统,混动技术,以及高压元器件。我们能够提供从专业知识到最先进技术的一站式解决方案。” 新型48伏高功率系统内含与功率电子和电池高度集成的电机,与使用内燃机的类似车型相比,这一创新方案可减少燃油消耗,降低约20%的二氧化碳排放。同时,新48伏技术的价格要比目前使用的高压系统低得多。动力总成技术与创新负责人Stephan Rebhan表示:“我们的研发目标是运用48伏技术实现先前用高压系统才能达到的驱动效率,现在,我们已经做到了这一点。”

研发进入新阶段:让强混汽车对复杂的高压系统说再见

48伏系统以往被视作是中混系统或P0混动系统。其中所涉及的动力总成电气化技术相对来说不太引人关注。减少油耗一靠在车辆加速过程中辅助内燃机的功效(助力),二靠在减速过程中回收过剩动能(能量回收)。然而,大陆集团为众多汽车制造商提供的传统48伏驱动系统并不能满足纯电力驱动需求。在最新的研发阶段,48伏系统在动力总成中找到了新的位置。电机从内燃机前侧曲轴移到了后侧,即内燃机和变速箱(P2混动系统)之间。这意味着我们将能够进一步减少车辆油耗。在某些情况下,例如在30公里/小时的限速区内行驶时,车辆仅靠电动机就可实现稳定驱动。

搭载全新48伏高功率技术的混动系统可实现与过去的强混汽车相同的功能。这项技术中的关键部件是新型的水冷电机,其最大输出功率高达30千瓦,比之前使用的电机提高了一倍。因此,在纯电力驱动模式下,车辆的时速可达到8090公里。

研发人员成功地在保持电机直径不变的情况下实现了100%的功率提升。总体而言, 48伏高功率技术只比原先所用的系统稍微多占用了一些空间,重量几乎也无变化。

当然,电动机并不是48伏高功率技术唯一的新组件。集成式电力电子器件还采用了一项新技术,以便其能够处理大幅度提高的电流。48伏高功率技术的创新使系统的电效率提高了将近10%。在回收能量(在车辆减速时回收过剩动能)的过程中,电力驱动系统的损失减少了一半,使新技术的效率得到了大幅提升。

新混动技术将现有技术的潜能发掘到极致

48伏高功率技术可显著降低燃料消耗和二氧化碳排放,优化驾驶效率和驾驶性能,实现采用高压系统的传统强混汽车所具备的所有优势。另一个有利于推广大陆集团创新混动解决方案的因素是,新技术的成本相对低廉。这是生产低价混动汽车和实现高市场渗透率的关键。48伏系统在绝缘保护方面的工作量较少,所需的电气元件更小、更便宜,且与采用高压技术的旧系统相比,48伏系统的各个零部件之间间隙更小,因此在设计上也可以做到更加紧凑。

大陆集团将在福特福克斯测试车上展示已可投入系列化开发的48伏高功率技术。Stephan Rebhan表示: “在新的混动系统中,我们把现有48伏系统技术的潜能发掘到了极致。” 凭借48伏高功率技术,大陆集团将在性能、功率密度和效率方面处于业界领先地位。强混合动力不再与高压系统绑定,减少所需成本与投入。

48伏插电式混合动力驱动系统成为可能
考虑到自201891日起实施的法规《全球统一轻型车排放测试规程》,48伏高功率技术的开发工作可进一步向前推进。例如,有了车载充电技术和更大容量电池的支持,运用48伏技术实现插电式混合动力驱动也并不是一件不可能的事情。纯电力驱动也不再是插电式汽车的专利。行驶期间,车辆会把以电力形式储存的能量转化为牵引力。能否把二氧化碳排放量降到每公里50克以下是考虑给予研发工作资金支持的一项决定性因素

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