雙電壓汽車電源系統的設計注意事項

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 伏系統的過渡并不像安裝更大的電池和發電機那么簡單。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 伏系統的過渡并不像安裝更大的電池和發電機那么簡單。本文將討論為什么汽車需要 48 伏電源軌以及對整個系統的影響，然后再介紹一種新的 DC/DC 轉換器，該轉換器可以極大地簡化具有雙電壓 (12/48 V) 功能的電源系統的設計。然后，它將專注于其他關鍵的 48 伏組件和系統架構，包括用于新型 48 伏鋰離子電池的電池管理系統 (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的影響，然后再介紹一種新的 DC/DC 轉換器，該轉換器可以極大地簡化具有雙電壓 (12/48 V) 功能的電源系統的設計。然后，它將專注于其他關鍵的 48 伏組件和系統架構，包括用于新型 48 伏鋰離子電池的電池管理系統 (BMS)。為什么汽車需要轉向 48 伏為什么汽車需要轉向 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，靜態負載組件可以占交流發電機產生的全部功率，最高可達 3 kW。高電流還會轉化為更高的損耗，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，靜態負載組件可以占交流發電機產生的全部功率，最高可達 3 kW。高電流還會轉化為更高的損耗，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）。這種方法已經得到許多汽車公司的支持。圖 1：48 V 系統采用新型鋰離子蓄電池。Linear Technology 圖 1：48 V 系統采用新型鋰離子蓄電池。Linear Technology LTC3871LTC3871 DC/DC 轉換器集成了 12 伏和 48 伏電氣系統。（來源：凌力爾特） DC/DC 轉換器集成了 12 伏和 48 伏電氣系統。（來源：凌力爾特）例如，12 伏系統可處理照明、點火、信息娛樂和音頻、電動窗和門鎖等傳統負載。48 伏系統支持較重的負載，例如主動底盤系統（可調懸架）、空調壓縮機、電動增壓器/渦輪增壓器和再生制動。啟動內燃機 (ICE) 的動力將由 48 伏電氣系統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 伏系統可處理照明、點火、信息娛樂和音頻、電動窗和門鎖等傳統負載。