基于48V轻混重型汽车技术发展与趋势

针对当前化石燃料短缺,全球环境恶化,对国家及各科研机构的应对策略进行了分析。通过介绍研究48 V轻混动力技术与控制策略,提出了48 V轻混动力源混动机理和能量管理策略,阐述各主机厂对48 V轻混系统的应用发展与趋势,得出该48 V轻混动力技术的可行性。最后,分析了国家层面的GDP碳排放量总体规划,进行总结,提出展望。

48 V轻混系统的应用与发展

为了满足双积分要求并解决目前的技术瓶颈,48 V轻混系统应运而生。48 V混合动力的基本原理与广义混合动力技术一样,然而,48 V轻混系统相比广义混合动力系统具有更低的成本和更佳的节油效果。以5款车型为例,介绍了48 V混合动力系统的应用现状,分析了其良好的市场前景。结果表明,48 V轻混系统可以成为传统车转型过程中的最佳过渡。尽可能地降低成本是48 V系统普及的关键因素。

基于CRUISE的48 V混合动力汽车仿真分析

通过以48 V混合动力系统为研究对象,研究了其机械结构,对其工作模式进行了分析,并制定了各个工作模式的控制策略判定条件。通过CRUISE仿真软件进行了NEDC循环工况下的发动机扭矩、电机扭矩、电池电量以及燃油消耗的仿真,与目前的传统动力汽车油耗对比,结果表明,该混合动力汽车降低了大约16.9%的油耗,燃油节约效果比较明显。

48 V轻混乘用车的驾驶性客观评价方法

48 V轻混乘用车在新欧洲驾驶循环工况下可达到10%以上的节能效果,对整车动力性也有提升效果。为了研究48 V系统在带来节能效果的基础上对驾驶性能的影响程度,论文对燃油基础车型和在该基础上加装48 V系统的同平台车型的两款市售车型进行了对比分析,运用主客观关联方法制定了四种工况下体现驾驶性能的响应时间、加速能力、抖动和冲击等主客观关联评价指标,并通过采集和计算车辆控制器局域网信号及加速度传感器信号数据,研究了两款车型在起步、急加速、制动减速和百公里加速四种工况下的动力响应性、驾驶平顺性以及乘坐舒适性在内的驾驶性能。研究结果表明,48 V系统对车辆动力响应性提升效果明显,特别是起步、急加速工况初期,最快可以缩短近35%的时间;48 V系统对于平顺性和舒适性也有一定程度的改善,但改善程度还受动力传动系统整体匹配水平的影响。

48 V轻混电池系统性能的研究

48 V轻混电池系统作为一种节能技术,在多品牌家用乘用车上得到了应用,具有较好的节能减排效果。笔者介绍了轻混汽车WLTC标准工况及48 V电池系统的性能要求,探讨了两种48 V电池的性能优缺点。并对两种正极材料体系(三元和磷酸铁锂)48 V电池进行对比研究,分析OCV、充放电功率、阻抗等性能差异。

电池管理系统循环复位和无响应故障机理及解决措施

分析48 V混合动力系统构成和电池管理系统(BMS)控制原理,设计试验研究了12 V电源电压变化对48 V动力电池工作状态的影响,发现12 V电源供电电压过低时BMS微控制单元(MCU)芯片存在循环复位现象和BMS无响应问题。针对该问题提出了BMS控制逻辑优化方案,在BMS监测到12 V电源供电电压低于6 V时不在MCU内存储工作数据,该控制逻辑可以避免MCU写入故障值,从而解决供电电压过低时MCU芯片故障导致的BMS无响应问题。实车验证结果表明,该控制逻辑可以有效提高BMS的抗低压能力。