汽車(chē)電源系統新方案:42V電源系統
汽車(chē)電源的電壓從上世紀50年代的6V改為12V,己有50多年的歷史。自1990年開(kāi)始,汽車(chē)用電量每年以5%~8%的比例增加,其平均電力負荷的發(fā)展歷史與趨勢見(jiàn)圖1。隨著(zhù)汽車(chē)技術(shù)的不斷進(jìn)步,將會(huì )有越來(lái)越多的電氣及電子系統被應用到汽車(chē)上。 20世紀90年代,汽車(chē)設計者提出的提高汽車(chē)電源電壓的構想,很快得到汽車(chē)研究者、汽車(chē)制造商、零部件制造商的一致認同,并制定了汽車(chē)電源42V電壓的相關(guān)標準。 汽車(chē)供電系統由現有的l4V標準向42V標準轉化已經(jīng)成為必然發(fā)展趨勢,并將在未來(lái)數年內得到迅速發(fā)展,從而導致汽車(chē)電器電子產(chǎn)品的一場(chǎng)革命。汽車(chē)新供電系統標準的實(shí)施,對汽車(chē)電子工業(yè)的傳統產(chǎn)品將帶來(lái)巨大的沖擊。這對于我國來(lái)說(shuō)既是一次挑戰,也是一次難得的機遇。我們應在汽車(chē)電源改革的過(guò)程中,積極參與研發(fā),與國際汽車(chē)電器電子產(chǎn)品接軌。 1 42V汽車(chē)電氣系統優(yōu)點(diǎn) 1.1 電壓安全、易得 根據歐洲的安全法規定人體的安全電壓在50V以?xún)?,任何超過(guò)60V電壓的系統,在導線(xiàn)和連接處都要有特殊的絕緣措施,這將增加系統的重量和成本。因此,選擇42V電壓,就是希望在滿(mǎn)足電能需要的同時(shí),能像傳統的12V系統一樣,即使觸碰到電極或金屬車(chē)體時(shí)也不會(huì )對人體安全造成威脅。 42V電壓值是目前汽車(chē)發(fā)電機輸出電壓14V的3倍,其采用的36V蓄電池有利于使用3節傳統的12V鉛酸蓄電池串聯(lián)改裝組成。 1.2 顯著(zhù)降低汽車(chē)線(xiàn)束成本 現代汽車(chē)擁有長(cháng)達2km的導線(xiàn)、2000多個(gè)線(xiàn)頭和350多個(gè)集線(xiàn)器,42V電源系統可大幅度降低這些線(xiàn)束的重量及成本。 從理論上講,傳輸同樣的功率,42V系統的電流只有14V系統的三分之一,這樣就降低了電機及電力元件的電流負荷,也使導線(xiàn)及功率元件的傳輸損耗降低為原來(lái)的近九分之一,并可以減小導線(xiàn)截面積以降低重量。 1.3 使大量高新技術(shù)被廣泛應用 有了42V電源系統,許多以前看似不切實(shí)際或不可能的技術(shù)也都變得可行了。在42V電氣系統中,線(xiàn)控技術(shù)、行駛平順性控制裝置、電子加熱式催化器和電磁閥系統、主動(dòng)懸掛和電動(dòng)四輪輔助驅動(dòng)裝置都能更有效地使用,為車(chē)輛的結構改進(jìn)提供了更大的可能性(表1)。 使用42V電源系統,發(fā)動(dòng)機的一些長(cháng)期運轉的附件如轉向助力泵、水泵、冷卻風(fēng)扇、空調壓縮機和氣泵等呵直接由新的電源系統驅動(dòng),從而減少空轉消耗,提高能源利用效率。對于電動(dòng)制動(dòng)系統,由電源直接驅動(dòng),可省去液壓或氣壓系統,帶來(lái)更好的駕駛舒適性和更好的燃油經(jīng)濟性。
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