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雙電壓汽車電源系統(tǒng)的設計注意事項

2512896 2022-11-28 | pdf | 256.33KB | 次下載 | 免費

資料介紹

在更高功率水平下對更高效率的需求促使轉(zhuǎn)向 48 伏電源軌，以減少提供給定量功率時所需的電流。然而，向 48 伏系統(tǒng)的過渡并不像安裝更大的電池和發(fā)電機那么簡單。在更高功率水平下對更高效率的需求促使轉(zhuǎn)向 48 伏電源軌，以減少提供給定量功率時所需的電流。然而，向 48 伏系統(tǒng)的過渡并不像安裝更大的電池和發(fā)電機那么簡單。本文將討論為什么汽車需要 48 伏電源軌以及對整個系統(tǒng)的影響，然后再介紹一種新的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器可以極大地簡化具有雙電壓 (12/48 V) 功能的電源系統(tǒng)的設計。然后，它將專注于其他關(guān)鍵的 48 伏組件和系統(tǒng)架構(gòu)，包括用于新型 48 伏鋰離子電池的電池管理系統(tǒng) (BMS)。本文將討論為什么汽車需要 48 伏電源軌以及對整個系統(tǒng)的影響，然后再介紹一種新的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器可以極大地簡化具有雙電壓 (12/48 V) 功能的電源系統(tǒng)的設計。然后，它將專注于其他關(guān)鍵的 48 伏組件和系統(tǒng)架構(gòu)，包括用于新型 48 伏鋰離子電池的電池管理系統(tǒng) (BMS)。為什么汽車需要轉(zhuǎn)向 48 伏為什么汽車需要轉(zhuǎn)向 48 伏汽車用電需求的增加正在使 12 伏電源緊張。使用 12 伏電源軌，每千瓦的需求將需要大約 80 安培的電流。同樣在低溫下，靜態(tài)負載組件可以占交流發(fā)電機產(chǎn)生的全部功率，最高可達 3 kW。高電流還會轉(zhuǎn)化為更高的損耗，這與提高效率以滿足嚴格的 2020 年燃料消耗行業(yè)目標的需求背道而馳，該目標范圍為 5.0 至 6.0 L/100 km，具體取決于位置。汽車用電需求的增加正在使 12 伏電源緊張。使用 12 伏電源軌，每千瓦的需求將需要大約 80 安培的電流。同樣在低溫下，靜態(tài)負載組件可以占交流發(fā)電機產(chǎn)生的全部功率，最高可達 3 kW。高電流還會轉(zhuǎn)化為更高的損耗，這與提高效率以滿足嚴格的 2020 年燃料消耗行業(yè)目標的需求背道而馳，該目標范圍為 5.0 至 6.0 L/100 km，具體取決于位置。為了在更高功率水平下提高效率，汽車設計人員正在轉(zhuǎn)向 48 伏電源軌，以減少提供給定量功率時所需的電流。這種更高電壓的網(wǎng)絡可以使用相同甚至更窄的電纜直徑支持更高的負載（高達 10 kW），從而減小電纜尺寸和重量。這很重要，因為今天的高端車輛可以有超過 4 公里的布線。為了在更高功率水平下提高效率，汽車設計人員正在轉(zhuǎn)向 48 伏電源軌，以減少提供給定量功率時所需的電流。這種更高電壓的網(wǎng)絡可以使用相同甚至更窄的電纜直徑支持更高的負載（高達 10 kW），從而減小電纜尺寸和重量。這很重要，因為今天的高端車輛可以有超過 4 公里的布線。在遷移到 48 伏時，設計人員應考慮的一種配置是采用基于傳統(tǒng)鉛酸電池的 12 伏電氣支路，然后添加一個 48 伏鋰離子電池為單獨的 48 伏支路供電（圖 1）。這種方法已經(jīng)得到許多汽車公司的支持。在遷移到 48 伏時，設計人員應考慮的一種配置是采用基于傳統(tǒng)鉛酸電池的 12 伏電氣支路，然后添加一個 48 伏鋰離子電池為單獨的 48 伏支路供電（圖 1）。這種方法已經(jīng)得到許多汽車公司的支持。圖 1：48 V 系統(tǒng)采用新型鋰離子蓄電池。Linear Technology 圖 1：48 V 系統(tǒng)采用新型鋰離子蓄電池。Linear Technology LTC3871LTC3871 DC/DC 轉(zhuǎn)換器集成了 12 伏和 48 伏電氣系統(tǒng)。（來源：凌力爾特） DC/DC 轉(zhuǎn)換器集成了 12 伏和 48 伏電氣系統(tǒng)。（來源：凌力爾特）例如，12 伏系統(tǒng)可處理照明、點火、信息娛樂和音頻、電動窗和門鎖等傳統(tǒng)負載。48 伏系統(tǒng)支持較重的負載，例如主動底盤系統(tǒng)（可調(diào)懸架）、空調(diào)壓縮機、電動增壓器/渦輪增壓器和再生制動。啟動內(nèi)燃機 (ICE) 的動力將由 48 伏電氣系統(tǒng)中的鋰離子電池提供，這將使停止/啟動操作更加順暢。例如，12 伏系統(tǒng)可處理照明、點火、信息娛樂和音頻、電動窗和門鎖等傳統(tǒng)負載。