汽車電源架構不斷升級趨勢下,48V系統是否還有升級的必要?48V新型電氣架構將給連接器帶來什么改變?
在插混和純電車型逐漸普及、800V高壓平臺持續升級的當下,48V技術還有市場嗎?
這個問題很多企業的回答是不一定,但對連接器大廠莫仕來說卻是肯定的。其近期發布的《重構汽車未來:引入48V電源系統》報告,就深度探討了48V新型電氣架構的發展必要性,并提供連接器模塊化解決方案。
在全球環保意識的日益增強及汽車電氣化、智能化系統的不斷升級的背景下,傳統的12V電氣架構技術已難以充分滿足車載娛樂、智能控制等諸多方面的應用需求。
一場關于48V新型電氣架構的技術應用正在逐漸推廣......
01 | 12V與48V:汽車電氣架構的演進
從12V到48V技術的升級在輕混車型上體現得尤為明顯。
在輕混車型應用中,48V技術主要作為輔助動力系統,主要包括一個48V電池、一個發動機皮帶驅動的電機(BSG)以及一個DC/DC轉換器。
通過引入額外的電機和電池,48V輕混系統能夠在車輛啟動、加速、行駛等過程中為發動機提供額外的動力。
傳統的12V系統主要應用在車燈、車載娛樂設備上,只能滿足基本供電需求,在能效和性能上有所限制,難以實現高功率的電動轉向、空調、剎車等系統的需求應用。
相比之下,48V系統具備更高的功率輸出能力、更低的功率損耗以及更高的系統效率,且產品/線束更輕有利于整車減重,為電動渦輪增壓、再生制動以及為加速輔助電池充電速度所需的電池溫度預調節等功能提供了可能性。
莫仕發布的報告預測,48V系統在當前及未來汽車市場中將展現出巨大的盈利增長潛力,并突出了市場對模塊化48V平臺日益增長的需求。
48V系統的大功率輸出使得動力轉向泵、空氣壓縮機和水泵等關鍵車輛部件有望實現電氣化。
同時,48V系統還減少了電力傳輸中的電阻損耗,并通過再生制動技術回收能量。并且,48V技術的靈活性和可擴展性為汽車制造商提供了逐步整合到產品線的可能性。
在汽車系統設計上,提升了電壓的48V技術要求在電壓、電流和導線尺寸之間達到平衡,甚至在電動機或大功率附件等部件應用上,需要更粗、更重的電纜。
48V系統核心元件 圖/莫仕《電動汽車中48V架構的演變》報告
①48伏電池:一種專為儲存和傳輸更高電壓電能而設計的電池。
②48伏配電系統:該系統由48V配電線、連接器和控制單元組成。
③電池控制器:調節48V電池的充放電,優化其性能和使用壽命。
④直流/直流轉換器:控制并管理48V系統內電流的電路。
⑤12伏配電中心:在整個12V系統中分配電力,確保所有器件都獲得所需電壓。
⑥12伏電池:為車輛的基本電器設備提供電力,包括大燈、收音機以及其它配件。
⑦電源電子裝置:控制和管理48V系統內電流的電路。
⑧48伏電動機:電動機設計用于在48V系統中運行,以實現各種車輛功能。
⑨混合控制器:管理48V和12V系統之間的互動,確保高效的配電和最佳性能。
02 | 插混、純電動:48V技術有何應用?
48V技術最初是在燃油汽車上推動的,用于滿足當時的補貼政策需求,并通過怠速啟停技術提高燃油效率。
而隨著新能源汽車的興起,48V技術除了應用于前面所述的輕混車中,還在插混車和純電動汽車上起著關鍵作用。
在插混車型中,48V技術主要用來增強內燃機與電動機的協同工作。
通過提供輔助動力,48V系統能夠支持高功率設備,減輕發動機負荷,從而提升燃油效率并減少排放。同時,利用再生制動技術,48V系統能有效回收制動能量并存儲于電池中,進一步增強車輛的能效表現。
雖然48V技術主要應用于插混和輕度混合動力車型,但在某些情況下,它也可以用于純電動車。
應用于純電動汽車的48V電氣架構更多地服務于輔助系統和未來的電動化擴展。48V系統可以為純電動車的輔助系統如空調、照明、ADAS等提供電力支持,減輕主電池的負擔。在電池管理系統中,48V系統還可提供穩定的電力供應,確保電池的健康和安全。
特斯拉Cybertruck是同類產品中首款采用48V技術的汽車,利用多個本地控制器接入高速通信總線,實現了電氣組件與中央控制器的有效連接,精簡了整車線束的布線,減少線束成本和整車重量。
在控制器連接器應用上,莫仕提供了一系列專為 DC/DC 控制器、PDU、MCU 和 OBC 等汽車應用設計的大功率連接器和電纜。
1.Mini50 連接器
2.ConnTAK50 連接器
3.Compactus 連接器
4. MX150 連接器
5.CMC/CMX連接器
6.DuraClik 連接器
7.Slimstack 連接器
8. Micro-Lock Plus 連接器
9. MX-DaSH 連接器
11.母排
其中,莫仕的MX150中壓連接器能夠安全應對最高60V的電壓,支持使用更細小的導線,有效降低車輛負重和成本,同時確保了一貫的高性能表現。
莫仕MX150中壓連接器系列產品 圖/莫仕官網
03 | 小結
莫仕報告強調,48V電氣系統在汽車應用中面臨成本、復雜性及安全性等多重挑戰。
初期高投資成本、龐雜的車輛平臺集成工作、較高的電磁干擾風險以及布線設計難題均增加了推廣難度。同時,電弧效應風險、設備重新設計需求及供應鏈完善度也需考量。
然而,隨著技術的不斷進步,行業正致力于精細調整熱管理和電氣系統設計,改造現有車型電氣架構以實現與12V系統的兼容,并采用接點鍍層及精密制造工藝提升連接器性能。
未來,48V技術將在降低成本、提高集成度和確保安全性方面持續發展,成為汽車電氣化的重要趨勢。
本文為嗶哥嗶特資訊原創文章,未經允許和授權,不得轉載
審核編輯 黃宇
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