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轿车48V电池体系关键技术及优势盘点

近日,日立公司针对中混动力汽车开发出了适合小排量车型的高动力输出的48V锂离子电池组,由于其系统兼备良好的降低油耗效果和较高的性价比,有

近来,日立公司针对中混动力轿车开发出了合适小排量车型的高动力输出的48V锂离子电池组,因为其体系兼备杰出的下降油耗效果和较高的性价比,有望在我国和欧洲遍及。现在市场上的48V体系首要用于微混和弱混合动力轿车,此次日立开发的锂离子电池组进一步开辟了48V体系在混动轿车范畴的运用。

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48V体系的概念

为了更有用的节能减排,进步燃油经济性,人们在发动机自身改造与换一套全新的动力体系之间,找到了一个新的体系,便是混合动力体系。现在遍及运用的是油电混合体系,即在汽柴发动机的车上,再加上一个电动机,两个发动机一同作业。开始的微混体系是在传统内燃机上的发动电机(一般为12V)上加装了皮带驱动发动电机(BSG),该电机为发电发动(Stop-Start)一体式电动机,用来操控发动机的发动和中止,然后取消了发动机的怠速,下降了油耗和排放,也便是所说的12V微混体系,具有主动启停的功用。

48V体系是对12V微混主动启停体系的改善,该体系电压为48V,用能量小于一度电的功率型锂离子电池替代传统的铅酸电池,用BSG电机替代传统的发动电机和发电机,相当于一个增强版的主动启停体系,除了主动启停的功用之外,还能够在必要的时分,供给辅佐动力。

48V体系的来历

48V体系的概念最早来历于2011年德国的几个整车厂商包含奥迪、宝马、戴姆勒、保时捷和群众联手推出的并拟定了LV148规范。2013年6月,欧盟同意了2020年二氧化碳排放规范,该规范要求到2020年新车均匀二氧化碳排放水平操控在95克/公里;欧洲轿车制造厂商假如将来不能满意有关 CO2排放量约束的要求,将面对每车每超每克最高95欧元的罚款。这种强制性的规范促进整车厂和零部件供货商从不同技能道路下降车辆的油耗,48V体系因其添加有限成天性明显节能减排的优势,成为业界内人士重视的焦点。

48V体系的优势及要害技能

英飞凌公司以为48V体系的开展是根据以下几点:

12V启停尽管低本钱,可是CO2减排有限;

高压混合动力减排多,可是体系本钱添加较多;

48V以挨近12V启停体系的本钱;

供给挨近高压混合动力技能的功用;

CO2 减排最多可达15%乃至更多;

体系本钱方针是小于1000欧元;

可供给除动力体系以外的负载以更高档更节能的规划。

相关于12V微混体系的优势,德尔福派克亚太区新能源产品司理洪英林给咱们举了一个比如:“比如说空调,传统轿车在等红灯的时分,发动机处于怠速,皮带驱动的空调压缩机能够持续作业,空调照样制冷。可是关于有启停功用的车来说,等红灯时需求转换到电动空调,否则乘客就要忍耐等红灯或堵车的时分没有空调的环境。一个电动空调压缩机的功率最低要2.5kw,假如用12V供电,电网就难以承受,用48V就没有问题了。此外48V一侧还能够给主动悬架,电动转向,电动暖风等供电。”

现在日本市场上的干流是装备100V以上高电压型电池的强混动力轿车,选用的是100V以上的锂离子充电电池模组,尽管能使混合动力轿车(HEV)大幅进步燃油功率,但专用元件和耐压元件本钱高。运用48V体系也会添加本钱,可是相关于纯电动轿车或强混轿车的本钱来说,48V体系可节约本钱 40%~60%,并且48V锂离子充电电池模组还能进步10~15%的燃油功率。

48V体系标准的要害之一在于锂离子电池技能,锂离子电池技能可供给较铅酸化学电池更高(3倍)的能量密度,尺度、分量等方面下降。48V锂离子电池的充电功用更佳,能够更有用率地存储轿车制动收回能量,为轿车中所需越来越多的电子负载(如前排座椅加热、可加热式挡风玻璃、后避震器)供给更多功率。

48V锂离子电池体系的运用现状

48V体系的要害之一是锂离子电池技能,锂离子电池比较于铅酸电池和镍氢电池具有较高的能量密度和较好的充放电功用。锂离子电池单体电压高达 3.7V,为了到达电动轿车运用的电压要求,就需求将单体电池进行串并联组成电池组,以满意电动轿车运用时需求的高能量高功率条件。一般状况下,轿车电源体系会将电池组看作单个电池,在轿车行进启停的进程中,整个电池组进行着频频的充电和放电进程。电池组是由单体组成的,在出厂前并不能确保电池单体肯定的一致性,假如电池组中的一个电池通过多个充电/放电周期后,其充电状况不能周期性地与其它电池平衡,终究会进入深度放电状况,然后导致损坏,并终究构成电池组毛病,因而咱们就需求电池检测体系(BMS: Battery Management System)来监督丈量电池组和单个电池的全体状况,包含电压、电流、荷电状况等,以及时替换单体电池以延伸电池组的续航才能和运用寿命。

此次日立新开发的48V锂离子电池组是将BMS基板、电池单体、继电器、保险丝拼装载于同一箱体内,可拼装性强、可靠性高,这种电池组能够在车辆加快、减速,以及制动时能量再生供给等各种状况下,支撑混合动力车型发动机和电机的高效工作。

现在市场上的48V锂离子电池组一般由12~13个单体电池组成,多用于小型纯电动车范畴如电动自行车、电动摩托车、电动三轮车等,还有电动工具等方面;首要的车用锂离子动力电池出产厂商有中航锂电,中信国安盟固利和万向集团等。

在混动轿车范畴,48V锂离子电池组体系首要运用在微混或弱混动力体系,处于研制和定量出产水平。在开发愈加节能的轿车产品的要求下,车企巨子正在纷繁开发选用48V主动启停体系的轿车产品。全球抢先职业研究机构IHS发布陈述称,到2025年,48V轻度混动车将占到悉数混动车的一半以上,95%的轻度混动车将选用48V计划。

此次日立开发的48V锂离子电池组能够运用到中度混合电动车上,具有更高的输入功率和输出功率,并且电池单体在耐低温方面功用杰出,输出密度是以往日立电池单体的1.5倍,兼备杰出的下降油耗效果和较高的性价比,为中混轿车在我国和欧洲的遍及起到了推进效果。

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