48 V 混合动力,满足多种节油需求

作者:杨霞 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2017-03-31
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2016 年10 月19 日,法雷奥(Valeo) 在上海展示了一台搭载48 V 电压系统的1.2T 三缸汽 油发动机展示样机。展示了多项法雷奥即将推向市场的节能技术,尤其是以48 V 技术为基础 的iBSG 启发电一体机和电动涡轮等。目前,法雷奥e4Boost 48 V 动力总成系统已经落地中国, 并将于2017 年实现量产。

据法雷奥亚太区动力总成研发经理张雪飞先生介绍:“采用新的WLTP测试标准后,测试工况的停车时间减少,12 V起停系统的节油效果明显不足,因此需要一种技术能够将制动能量尽可能的回收,带来更好的燃油经济性,48 V技术应运而生。当然,微型车到中大型车较为适合48 V低功率纯电动及混合动力技术,高档车型较为适合插电式混动以及高功率电动技术。”法雷奥中国总裁毕诺先生同样表示,48 V动力总成技术因为其成本合理、组合灵活等优势,非常适合当前的市场需求,尤其是中国市场。
法雷奥48 V混合动力系统适用于所有汽油车和柴油车,尤其适用于入门级轿车和中档轿车。在2016年北京车展上,法雷奥展示了e4Boost 48 V动力总成系统。目前,该系统已经落地中国,并将于2017年实现量产。

48 V技术将成为主流
法雷奥认为,48 V技术成为市场主流技术,主要依据是:其一,48 V系统的节能减排效果和性价比非常好,能帮助整车制造企业达成国家法律法规的目标;其二,48 V动力总成系统更安全,属于安全电压范围之内;其三,不用改变车辆架构,易于集成至整车中;其四,法雷奥是全球最先量产iBSG的汽车零配件供应商,并且在该

技术领域中的市场占有率非常高,从而降低产品成本;其五,模块化设计为系统提供了更加合理的成本;此外,供电能力更强的48 V电网也为车辆装备功率越来越强的用电器成为可能。

48 V动力总成系统
法雷奥48 V e4Boost 动力总成系统由48 V iBSG起发电一体机、48 V电子增压器、增强型制动能量回馈系统、DC/DC(直流/直流转换器)和48 V电池构成。该系统最高可帮助车辆提升25%的燃油经济性及大幅降低二氧化碳排放(NEDC标准),并可帮助车辆提升20%的加速性能。
法雷奥表示,该系统非常适用于中国汽车市场,它能有效帮助汽车制造商们达成“至2020年,新车平均油耗降至5 L/100 km”的产业既定目标。
1. iBSG起发电一体机

iBSG 是适用于48 V 全系列系统的皮带传动式起发电一体机,它安装于发动机前端,与传统发电机体积相当。由于其同时具备了传统发电机和起动机的功能,且非常便于集成安装。因此,这种集成电控的爪极电动机将进一步推动传统能源发动机的小型化和轻量化。
iBSG 将帮助大多数量产车型实现高端车型的混合动力系统功能,主要包括:

(1)支持汽车起停和滑行起停(包括在高速行驶状态下的滑行)功能;
法雷奥48 V动力总成系统iBSG

(2)为车辆提供制动能量回收和辅助转矩;

(3)优化汽车变速器的换档策略,为车辆提供更好的性能和燃油经济性;

(4)iBSG最高可为车辆提供12 kW的辅助功率。在车辆起步时输出高转矩,在车辆低速行驶需要加速时,为小型发动机提供补充动力。
(5)在不影响驾乘舒适性的前提下,提升车辆燃油经济性,降低约15%的油耗。

2. 48 V电子增压器

为保证发动机输出功率不变,发动机小型化技术通常会采用废气驱动的涡轮增压装置,但这会导致发动机需要更长的动力响应时间,即所谓的“涡轮迟滞”现象。法雷奥48 V电子增压器一举克服了“涡轮迟滞”现象。与废气驱动的涡轮增压不同,采用磁阻开关技术的电子增压器,由电动机驱动,可做到几乎完美的即时响应(250 ms以内)。
作为涡轮增压系统的补充,电子增压器在提升驾驶舒适性的同时,无需增加燃油消耗就能提升27%的加速度。如果进一步结合法雷奥的能量回收系统,可节省15%~20%的油耗。

3. e4Boost升级版——法雷奥e4Sport系统
在2016年巴黎车展上,法雷奥e4Sport系统首度全球亮相。该系统在e4Boost的基础上,又集成了“后轴驱动电动机”,最大程度地回收了车辆制动能量并将其储存在48 V电池中,使其能够为车辆再利用。回收的能量主要用于:通过起动机,增加发动机的扭矩输出;通过电子增压器,在车辆加速阶段,发动机动力输出最大化;纯电模式下行驶;以及当车辆抓地力不足时,通过48 V eRAD系统和车辆后轴的连接,提升车辆性能,有效地将车辆转为四驱模式。
据介绍,法雷奥48 V动力总成系统分为P1(也称P0)、P2、P3和P4不同等级,区别在于电动机安装位置不同,数字越小,安装位置越靠前。P1集成于内燃机;P2安装在内燃机和变速器之间;P3安装在变速器;P4安装在后轴。针对每一个位置,法雷奥都有相应的创新技术。其中P1位置的技术为i-BSG皮带式起发电一体机和48 V电池和直流/直流转换器(DC/DC),i-BSG沿用了iStARS的技术。不仅降低成本,还为新技术的可靠性提供了更多的保障。车辆的控制策略集成于车辆原有的ECU内,易于安装。

根据电动机的不同安装位置,法雷奥48 V动力系统都有相应的创新

法雷奥的iBSG有多种版本,如4 000 W、6 000 W和8 000 W等,并将于2017年第一季度在国内实现量产。据透漏,未来法雷奥将会逐步引入P3位置和P4位置的电动机,可以实现更多混合动力功能,有望实现真正意义上的纯电动行驶。

未来发展潜力巨大
毕诺先生透露,目前法雷奥48 V系统已在全球签订了25个以上的合同。预计,到2020年,法雷奥在中国市场实现的装机量将达到100万台。
提及未来发展,法雷奥信心满满。首先,法雷奥采用平台化的生产模式,电动机产品沿承于12 V电动机产品,该电动机已经量产了数以百万件,成本优势独一无二。其次,正因为客户多,形成一个良性循环。毕诺先生坚信不管中期、长期,还是未来,48 V系统都会存在,只不过存在的方式可能会有变化。例如法雷奥电子增压器将首先装备在欧洲上市的奥迪Q7上,满足驾驶感受和动力性能。

 

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