汽車(chē)48 V電源，真的可以成現實(shí)嗎？

減排標準結合汽車(chē)中增加的電子含量，特別是在大功率應用中如主動(dòng)懸掛、再生制動(dòng)和各種電機和泵正推動(dòng)考慮增添更高壓的12 V軌的需要。幾十年來(lái)，汽車(chē)行業(yè)一直在考慮這個(gè)更高的電壓節點(diǎn)，一開(kāi)始在90年代提出了42 V，最終定為48V系統。48V軌提供了足夠的保護頻帶以避免60V沖擊閾值，無(wú)需額外的保護、橙色的電纜/連接和專(zhuān)用輔助設備用于維護和發(fā)生事故的情況。

雙12/48V架構主要旨在優(yōu)化如今現有的輕度和微混合技術(shù)，如啟停和再生制動(dòng)。48V系統使目前由諸如冷卻組件和減搖系統等機械帶驅動(dòng)的高功耗應用電氣化。未來(lái)的目標是改善精心挑選的已經(jīng)電氣化的現有系統，如電動(dòng)助力轉向(EPS)。這些改進(jìn)可以包括簡(jiǎn)化電氣系統，以及簡(jiǎn)化裝配技術(shù)，和降低整體系統成本。平均估計48V輕度混合動(dòng)力系統將提供減少10-20%的CO2排放。而成本是添加到系統中，48V系統估計比全混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車(chē)便宜約 50%，提供一個(gè)很好的折中，以在2020年前滿(mǎn)足汽車(chē)平均二氧化碳排放量低于95克/公里的嚴格標準。汽車(chē)制造商正在考慮幾種48V系統配置，目前由從P0至P4的Px術(shù)語(yǔ)表示，P0如下圖所示，BSG和其余的Px在傳動(dòng)系統/軸上增加電機。

簡(jiǎn)化的48 V架構– P0系統

為制備12/48 V雙電源架構系統用于汽車(chē)中，安森美半導體正著(zhù)手大量48V系統方案，針對12/48 V DC -DC轉換器以及增加48V負載數的方案。我們的80 / 100 V MOSFET采用各種不同的分力封裝，如標準的晶體管外形封裝(TO)以及小的5x6mm扁平引腳封裝，用于緊湊和高效的設計(NVMFS系列和功率溝槽技術(shù)MOSFET)。安森美半導體還提供MOSFET模塊如APM19(80 V 135 AFTCO3V85A1)用于48V DC-DC和APM17(80 V 540 AFAM08A50DT1)用于BSG起動(dòng)發(fā)電機應用。也可提供裸片方案供客戶(hù)構建特定模塊。此外，我們有驅動(dòng)器(NCV5183和FANxx系列)，我們的80V NCV40x系列共模范圍(CMR)電流檢測放大器適用于48V網(wǎng)。安森美半導體也致力于新一代方案，針對48V系統之保護采用電子保險絲(eFuse)技術(shù)，以及省重/省空間采用寬帶隙方案氮化鎵(GaN)以減少DC-DC轉換

開(kāi)發(fā)48V系統面臨的挑戰存在于多種形式，如標準化、系統定義擴展和關(guān)注的特定區域如電弧/融合。LV148/VDA320存在48V電流規格，然而，一個(gè)更廣泛的全球標準，包括來(lái)自各個(gè)地區和OEM的建議和要求，將促進(jìn)加速發(fā)展和驗收系統及組件用于汽車(chē)48V系統。ISO已發(fā)起ISO21780標準化小組，負責開(kāi)發(fā)這樣一個(gè)規格。另一個(gè)問(wèn)題是融合/電弧，48伏大功率負載數的增加，同時(shí)需要使用配電以監控電流路徑電子(除了安全保險絲的部署)，以至爬電短路可被檢測到和在發(fā)生故障時(shí)關(guān)斷。此外，必須確保48伏和12伏系統在任何時(shí)候都保持分離。12 / 48V短路會(huì )對所有12V控制單元和負載造成相當大的損害。因此，電弧和接地的損耗是構成目前12/48V雙電源系統用于汽車(chē)的挑戰的首要問(wèn)題。雖然挑戰還未解決，但最近的報告估計，到2020年前，市場(chǎng)上將有300萬(wàn)至500萬(wàn)輛48V系統車(chē)輛。

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