自2019年11月起,车载网络通过引入第一代48V系统的轻度混合动力技术得到了扩展。这一技术采用了全新的48V组件,不仅增强了车辆的舒适性,还提高了节能效果和动态性能。
轻度混合动力技术为客户带来了诸多益处:
通过减少二氧化碳排放,实现更环保的驾驶。刹车时动能不会被浪费,而是转化为电能进行回收再利用。在行驶过程中,发动机得到辅助,并保持在高效运行状态,从而降低了油耗,大约可减少0.3升/100公里。此外,改进后的发动机自动启停系统(MSA)配备了强大的48V起动器发电机,显著缩短了启动时间,大约提升了20%的效率。同时,启动过程的声学和振动得到了优化,使得启动几乎难以察觉。在一天中的首次启动时,使用小齿轮起动机;而当发动机温度超过60°C时,则通常通过起动器发电机来启动。在“关闭发动机滑行”状态下,轻度混合动力技术使发动机不再怠速运行,而是完全关闭,通过分离驱动系来利用车辆动能。这种技术进一步降低了燃油消耗,同时48V高性能起动器发电机能够迅速重新启动发动机,几乎无延迟。通过eBOOST技术,在部分负荷状态下,起动器发电机作为电动机辅助发动机,提供即时的功率输出,从而增强了加速性能和驱动装置的反应速度。在满负荷时,起动器发电机能在特定工作范围内短暂提升驱动装置总功率达8kW。
随着48V车载网络的引入,新的总线端标记与传统的12V车载网络有所不同。这些48V组件采用了类似于高压组件的特殊标记(符合ISO标准6469-3)。
以下是对48V车载网络系统中关键部件的简要描述:
48V起动器发电机是一个集成控制单元和电动机的多功能部件。它能在两种不同运行状态下工作,并且被集成到皮带传动系统中,与曲轴的传动比为2.7:1。
由于其高功率特性,48V起动器发电机配备了专用的冷却系统以确保稳定运行。
48V蓄电池(控制单元BATT48)是一个锂离子蓄电池,安装在发动机室的右后区域。该电池采用镍、锰和钴作为阳极端材料,而阴极端则采用锂钛氧化物(LTO)的混合物。其工作温度范围在-25°C至60°C之间,对应的电压范围在38V至53V。当温度超过60°C至72°C时,电池功率会逐渐下降。此外,48V蓄电池控制单元(BATT48)连接到K-CAN8网络上。
48V动力控制单元(控制单元PCU48)同时充当DC/DC转换器的角色,作为12V和48V车载网络之间的桥梁。它将来自48V车载网络的电能转换为12V车载网络所需的电能供应。该控制单元的输入端电压范围为24V至58V,而输出端电压范围则为6V至16V。同样地,48V动力控制单元(PCU48)也连接到K-CAN8网络上。发动机控制单元通过灵活的能量管理和动力管理策略来调节DC/DC转换器所需的输出电压和电流。在发生故障时,DC/DC转换器能够自我调整其工作参数以确保系统的稳定性。
关于DC/DC转换器的详细技术数据已在上文中列出。
48V配电器安装在发动机室的左前区域等关键位置。与12V车载网络相比,新的48V车载网络采用了不同的总线端标记方法。48V配电器负责将总线端KL40分配给相应的组件,并由48V蓄电池(BATT48)提供所需的电能供应。
接下来将详细描述48V车载网络的几个关键系统功能:
由于某些48V车载网络组件具有高功率需求,因此它们被集成到冷却系统中以确保稳定的性能输出。
出于安全考虑,在发生碰撞时,48V蓄电池控制单元(BATT48)和48V动力控制单元(PCU48)会通过总线端KL30C(即带有碰撞信号的总线端KL30)进行紧急关闭。碰撞安装模块(ACSM)会在此情况下断开总线端KL30C与12V蓄电池的连接,导致系统立即关闭。同时,48V动力控制单元(PCU48)也会被关闭,并且48V蓄电池的接触器会在负载下断开以确保安全。如果总线端KL30C意外断开连接,在重新建立连接后系统会自动恢复关闭状态,并且相应的故障代码会被记录在组件的存储器中以供后续分析。
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