電壓升級與數據總線(xiàn)技術(shù)

3.14V/42V雙電壓開(kāi)發(fā)進(jìn)展　　

報載歐美的汽車(chē)制造商與零部件供應商已達成協(xié)議，將汽車(chē)的供電系統電壓標準由l2V提高到42V,不久將開(kāi)始執行。汽車(chē)上采用12V電壓已有30多年歷史，當時(shí)對改善啟動(dòng)性能，提高電器件效率起了一定作用。但目前己不適應技術(shù)發(fā)展的需要，從理論上講電壓提高3倍，電流就可減小2/3，因而可以大大減小電纜、電動(dòng)機、線(xiàn)圈等尺寸及質(zhì)量。特別是可使一些新技術(shù)如電子控制電動(dòng)氣閥機構、飛輪內裝啟動(dòng)機/發(fā)電機一體式結構,以及電子控制電動(dòng)制動(dòng)器、轉向系的應用成為可能;同時(shí)，可以減輕汽車(chē)質(zhì)量并提高效率。但提高電壓對采用燈絲型燈光系統有不利影響。因此有可能在開(kāi)始階段，仍保持l2V與42V同存一個(gè)時(shí)期?！　?P>為了解決日益增長(cháng)的汽車(chē)電力供需之間的矛盾，美國通用公司已經(jīng)研制一種適用于42伏特的汽車(chē)用電系統，電動(dòng)汽車(chē)EV1將首先試行使用這套系統, 成為首輛使用42伏特的汽車(chē)。美國德?tīng)柛?Delphi)汽車(chē)系統公司正在開(kāi)發(fā)輸出功率為5千瓦級的“Energen5”和輸出功率為10千瓦級的“Energen10”兩種電氣系統，以便用于采用42V電氣系統的汽車(chē)。Energen5系統由起動(dòng)機和發(fā)電機為一體的總成ISG（Integrated Starter Generator）和逆變器組成。使用對象主要是排氣量為1～2升的小型轎車(chē)，該系統的目標是提高燃燒效率。發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)，可將ISG的輸出作為輔助動(dòng)力傳送至發(fā)動(dòng)機；減速時(shí)，利用發(fā)動(dòng)機過(guò)剩的旋轉力量推動(dòng)ISG來(lái)發(fā)電，并將電能儲存在蓄電池中。采用這種系統能使發(fā)動(dòng)機迅速起動(dòng)，這樣能減少尾氣排放。而且，還能把以前汽車(chē)減速時(shí)浪費掉的能量?jì)Υ娴叫铍姵乩镞M(jìn)行再利用。Energen10則可以提供電力以便在一段時(shí)間內完全靠電動(dòng)機來(lái)驅動(dòng)車(chē)輪，或者驅動(dòng)今后將增添各種各樣車(chē)載設備的車(chē)輛。該系統的開(kāi)發(fā)主要著(zhù)眼于次混合驅動(dòng)（Mild Hybrid）車(chē)，適合用于高檔轎車(chē)。除這上述2種系統外，該公司還在開(kāi)發(fā)輸出功率為20千瓦級的“Energen20”系統。該系統使用比42V更高的電壓，比如150V或者200V、300V等。該系統是用于完全靠電動(dòng)機來(lái)行駛的純混合驅動(dòng)汽車(chē)。Energen5和Energen10只需將現有汽車(chē)的部分零件更換后便可使用，而Energen20則要重新設計汽車(chē)的底盤(pán)和傳動(dòng)系統等。4.多路傳輸技術(shù)　　

目前，在汽車(chē)上己經(jīng)開(kāi)始越來(lái)越多地使用CAN數據總線(xiàn)。在現代轎車(chē)的設計中，CAN已經(jīng)成為必須采用的裝置，奔馳、寶馬、大眾、沃爾沃及雷諾汽車(chē)都將CAN作為控制器聯(lián)網(wǎng)的手段。由于我國中高級轎車(chē)主要以歐洲車(chē)型為主，因此歐洲車(chē)應用最廣泛的CAN技術(shù)，也將是國產(chǎn)轎車(chē)引進(jìn)的技術(shù)項目。目前汽車(chē)上的網(wǎng)絡(luò )連接方式主要采用2條CAN，一條用于驅動(dòng)

系統的高速CAN，速率達到500kbit/s，另一條用于車(chē)身系統的低速CAN，速率是100kbit/s?！　?P>隨著(zhù)汽車(chē)高電壓系統的采用，半導體管體積將變小、價(jià)格也相應降低，實(shí)際上還推動(dòng)了一項新技術(shù)--多路傳輸技術(shù)的發(fā)展。多路傳輸技術(shù)的原理是用一根電纜發(fā)送和接收來(lái)自車(chē)燈、傳感器和其它電器設備的控制信號。采用高電壓系統后，那些小巧價(jià)廉而靈敏的開(kāi)關(guān)能降低多路傳輸技術(shù)的成本，從而可用于大型車(chē)輛?！　?P>目前全球汽車(chē)制造商將共同為未來(lái)電子系統電壓制定一項新標準，即36V/12V雙電壓系統將和42V電壓系統一起使用。預計第一個(gè)運用42V電壓系統的汽車(chē)將在幾年后出現，而且在隨后的十年里國際汽車(chē)業(yè)將會(huì )發(fā)生一個(gè)長(cháng)久、徹底的變化。幾年前在底特律召開(kāi)的SAE年會(huì )上，也有很多關(guān)于這方面的討論，即如何去發(fā)展42V電壓系統:目前面臨的困難是什么:如何解決等等?！　?P>當然汽車(chē)電壓升級的好處也顯而易見(jiàn)。除了能減少線(xiàn)束截面積，減小電機體積外，還能趁機將車(chē)上的電器來(lái)一場(chǎng)“革命”，例如終結目前使用的機械式繼電器，進(jìn)入固態(tài)開(kāi)關(guān)模式，采用電子模塊代替目前的分立元件等。據行業(yè)人士認為，目前的豪華轎車(chē)使用1～3千瓦的功率，而到2010年高級轎車(chē)的使用功率將達到10～20千瓦，如果汽車(chē)性能要提高，設置要增多，唯有走電壓升級這一條路才能解決問(wèn)題?？梢灶A見(jiàn),汽車(chē)電氣技術(shù)的改革，不論采用升壓制或者數據總線(xiàn)制，或者兩者都采用，它都會(huì )給汽車(chē)發(fā)展注入新的活力?！　?P>14/42V及42V電氣系統已得到國際汽車(chē)工業(yè)界的廣泛認可，因此，可以相信這一新的汽車(chē)電氣系統進(jìn)入實(shí)用化的時(shí)間已為期不遠。由于該電氣系統的固有特點(diǎn)，以功率半導體元器件同微電子器件相結合的控制裝置，將在新的電氣系統中獲得大量應用，這將對傳統的汽車(chē)電器帶來(lái)較大的沖擊，并對汽車(chē)電子、電器零部件的產(chǎn)業(yè)結構產(chǎn)生深遠影響。目前，我國相關(guān)行業(yè)已對新的汽車(chē)電氣系統給予了應有的關(guān)注，這一汽車(chē)新技術(shù)正進(jìn)入研究起步階段。