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。

卡车48V P1混动系统模型及控制策略开发

基于某6×4重型载货卡车及MC13H发动机,设计开发了一种用于提高中载及重载卡车能效的48VP1基于规则的同轴混动控制策略以及混合动力系统整车模型,并对该混动系统进行了参数优化及模型验证,开展了CHTC_TT循环路谱下混动P1架构的整车性能特征研究。研究表明:该模型具有较高准确性,其混动控制策略可以有效降低整车油耗,较原车油耗可降低4.83%。在CHTC_TT路谱下电机超车助力效率最高,主要依靠制动回馈进行发电。该混动控制策略已在实际重载卡车上得到应用,具有广泛的应用前景。

直流-48 V叠光供电系统在通信机楼的应用分析

2022年中国电信提出“1248”双碳行动计划,目的是减少企业碳排放量,推动“双碳”目标的实现,而在此过程中,绿电使用占比和增速提升是达到“双碳”目标的必然路径,且绿电替代化石能源也是未来主要的发展趋势。现阶段绿电主要包括风电和光伏发电,获得绿电的途径主要有绿电交易和分布式光伏发电自发自用。目前光伏发电在各类通信局站已广泛应用,结合通信局站供电系统自身特点,对一种更加灵活高效的直流叠光供电系统进行了介绍,重点阐述其系统组成、结构及特点,并结合典型应用场景对经济效益及节能减排效果进行了分析。

48 V车型燃料消耗量标准分析及试验研究

本文中对传统乘用车和混合动力乘用车燃料消耗量试验方法标准进行了分析,结合标准的有效性、适用性及其他国内外相关标准的具体内容,提出将48 V车型归为混合动力类型的建议。选取我国4款主流48 V车型进行燃料消耗量试验研究,首先结合发动机、电机的工作特性及试验过程中动力系统的能量输出/输入情况,对48 V系统的节能性进行了理论分析;综合4款车型的试验结果得出:48 V系统可使车辆燃料消耗量降低0.47 L/100 km,相当于节油6.48%。

48V微混系统降低油耗策略分析

本文通过对比了传统12V起停系统和48V微混系统的特点,分析了48V微混系统的油耗控制策略。为评估了48V微混系统各控制策略对油耗的影响,在某搭载1L增压汽油机的样车上,基于NEDC工况循环进行了48V微混系统试验验证。结果表明,48V微混系统比传统12V起停系统降低了10.1%的油耗,试验油耗平均值为4.868 L/100 km,满足了第四阶段油耗目标。

配置48 V系统后汽车的节油效益研究

"电机取代电液"是汽车控制技术的发展趋势,48 V系统提供了合用的功率电机及控制电机部件。电动增压、智能化凸轮相位调节、变压缩比发动机等发动机节油技术都受益于48 V电机。发动机水泵和机油泵改成48 V系统驱动,可减少功耗并简化结构。48 V电机的操纵性能使双离合变速、CVT等达成快速响应,也削减了变速器伺服件上的动力损失。48 V电气支持"断离合滑行"模式,免除了车辆缓减速时的发动机泵气损失,滑行距离大幅延长。48 V有利于削减车风阻技术的实现。制动时48 V电机对车辆动能回收更多,给车辆提供电力来源。座椅主动通风等各附件在48 V电气下更高效,有节油效果,使用舒适感更优。磷酸铁锂、磷酸钒锂、钛酸锂及三元锂电池可以作为48 V电气架构的电池。因此,有节油潜能的多项技术手段依托于48 V系统。

大倍率放电工况下48 V软包电池包的热管理

近年来,作为燃油车到电动车的过渡产品,48 V轻混动力汽车频繁出现在人们眼前。48 V电池包能够带动更大功率的车载系统,正常使用过程中也极易出现大倍率放电的情况。为了使其在较高安全性能的前提下高效运行,需要将电池温度控制在45℃以下,电池包的热管理研究就显得极为重要。本文以磷酸铁锂软包电池为研究对象,通过理论结合试验的方式,研究电池产热的机理,通过多个工况下的电池单体内阻及电动势温升系数测试实验,结合机器学习多项式回归的数据处理方式,在探明电池温度分布特性的同时,得到较为完善的电池产热模型。由于软包电池的结构特性及导热性能,电池产热导出难度较大。本文结合铝、热管及石墨烯材料设计了48 V软包电池包散热结构,通过仿真的手段揭示电池包的温度演变规律,探索散热结构对电池温度控制的作用机制。该电池包散热结构能够将电池温度控制在45℃以下,将电池单体及电池包的温差控制在2℃以内,保证整个电池包能在大倍率放电工况下安全高效的运行。

48V输入电压调节模块的现状及未来

分析了 4 8V输入电压调节模块 (VRM)设计的难点 ,系统地介绍在主电路拓扑选择、同步整流器选择、输出滤波器的设计中应遵循的原则。同时简要讨论了VRM设计时在电路布局、控制环设计及变压器设计时应注意的问题。

基于锂离子电容器的48 V启停电源系统设计

在自主开发的锂离子电容器基础上,基于AVL-Cruise建立了48 V启停电源系统汽车模型。结合安时法、开路电压法和扩展卡尔曼滤波法,设计了器件荷电状态(state of charge,SOC)估计模块,实现在线SOC估计。在MATLAB/Simulink中建立基于模糊控制的能量管理模型,实现发动机启停、纯电动驱动起步、制动能量回收以及主动滑行等功能。最后,根据新欧洲驾驶循环(New European Driving Cycle,NEDC)工况对电源系统的SOC以及整车油耗进行评估。研究结果证明了该系统可实现误差10%以内的SOC估计,同时基于锂离子电容器的48 V启停电源系统具有很好燃油经济性。

48V微混HEV BOOST模式转矩瞬态优化控制

为解决48 V微混混合动力轿车在急加速工况下发动机排放恶化和瞬态转矩响应量不足的问题,利用配备BRM(启动电机)的48 V微混HEV动力系统可短时工作于BOOST模式的优势,开发了急加速工况下的双动力源转矩协调控制策略,并基于模糊控制器实时优化了发动机输出转矩。通过仿真试验表明,所提出的BOOST模式控制策略可较好地识别驾驶员不同的急加速请求意愿,实时决策出的发动机转矩可满足转矩请求并优化发动机排放性能。

球形V-MCM-48的简单合成方法(英文)

活性金属掺杂的具有三维立方孔道结构的MCM-48在芳烃的氧化反应具有潜在应用价值。使用乙醇做助溶剂,在低的模板剂浓度下,经过一步水热法首次合成了球形的V-MCM-48。通过XRD,场发射扫描电镜,氮气吸附-脱附,红外,拉曼,核磁,X射线光电子能谱和ICP等技术对样品进行了表征。结果表明这些样品具有大的比表面积(1 005 m2.g),有序的孔道结构。当V/Si的物质的量比高达2.91%时,仍没有出现V2O5晶体。大部分的钒进入了硅的骨架。所合成材料在低温过氧化氢直接氧化苯乙烯的反应中表现出良好的催化性能。

增强型起动机起停系统与48V BSG技术分析

对比分析起动机起停系统和48 V BSG系统控制结构和控制策略,并着重分析起动机起停系统起动特性,展望其发展方向。

钒微合金化非调质钢48MnVS的奥氏体动态再结晶行为

实验用非调质钢48MnVS(/%:0.48C,0.60Si,1.50Mn,0.35Cr,0.14V,0.05S,0.020Al,0.015 0N)由100 t EAF冶炼,连铸成280 mm×360 mm坯,轧成中100 mm棒材。通过Gleeble-3800热模拟实验机研究了变形温度950~1 150℃,变形速率0.1~10 s^(-1),变形址60%的单道次压缩钒微合金非调质钢48MnVS的奥氏体再结晶过程得出真应力-应变曲线,计算得出实验钢的动态再结晶晶粒尺寸模型和动态再结晶状态图。结果表明,钒微合金化非调质钢48MnVS变形温度越高,变形速率越低,则发生动态再结晶的形变储能越小,越容易发生动态再结晶。实验钢48MnVS的动态再结晶激活能为Q_d=343.202 kJ/mol。

Fe(V)-MCM-48的合成、表征和催化性能的研究

制备了不同硅铁(钒)比的中孔分子筛Fe(V)-MCM-48,通过XRD、红外(IR)、氮气吸附-脱附和透射电镜(TEM)等分析手段对产物进行结构表征并研究了样品对苯羟基化制备苯酚的催化性能。结果表明,金属离子掺杂量以及制备过程中原料的加入顺序都对样品结构有很大影响。在适量金属掺杂量下,通过先加金属盐后加硅源的方法得到具有完好MCM-48型中孔特征结构的Fe(V)-MCM-48。以Fe-MCM-48或V-MCM-48为催化剂,双氧水作氧化剂,详细考察了金属掺杂量、催化剂用量和反应时间对苯羟基化反应的影响。结果表明,在70℃下反应时间6h时,苯/双氧水摩尔比为1:5,催化剂用量0.1g时,Fe-MCM-48(n(Si)/n(Fe)=40)和V-MCM-48(n(Si)/n(V)=20)具有较高的催化活性,苯的转化率分别为9.5%和9.7%。

汽车48 V电池系统性能评价及标准适用性分析

介绍整车对48 V电池系统性能的特殊要求,结合国内外现有标准适用性分析,对某款48 V电池系统进行对标性能评价,提出48 V电池系统性能评价标准框架建议。

浅谈汽车48 V系统可靠性试验方法研究

本文主要介绍汽车48V系统可靠性试验方法及评价方法。主要用于产品设计研制阶段、制造生产阶段验证及评价验收。

48V系统对于电动汽车安全要求国家标准适用性分析

汽车48V系统被公认为是现阶段最有效的通过低成本而达到节能减排目标的技术手段,其直流电路的最大工作电压不到60Vd.c.,但交流电路的最大工作电压超过了30Va.c.,达到了我国电动汽车安全要求国家标准中B级电压电路的规定。通过对汽车人员触电防护单点失效情况以及48V系统电路的分析,研究了汽车48V系统在单点失效和产生第二失效点的情况下的人员触电危害,提出了汽车48V系统人员触电防护方法的建议。

基于Cruise的48 V轻混系统节能技术研究

针对48 V轻混系统的节能效果,利用AVL-Cruise在传统燃油车的基础上建立P0结构的48 V轻混系统,在Matlab/Simulink上设计了怠速起停、能量回收和动力辅助的控制策略。将SOC初始值分别设定为70%、60%和50%,通过模拟NEDC循环工况,比较3种情形下瞬态油耗和SOC的变化,得出最佳的SOC初始值。仿真结果表明,SOC的初始值为60%时,48 V电池充放电平衡。因此,60%为最佳的SOC初始值。将燃油车改制成48 V轻混系统样车,对改制前后的样车进行油耗测试,测试遵照GB/T 19233-2008相关规程执行。结果表明,48 V轻混系统具备10.66%的节油能力。

再谈汽车48V系统可靠性试验方法

基于环境应力加速模型,模拟用户日常开车过程中的启停操作,开发一种汽车48V系统可靠性试验方法及评价方法,为48V系统的开发和验证提供参考。

DC+48V直流电源设计

设计实现DC+48V直流双母线智能控制监测电源,此电源可以直接接入负载和蓄电池组,输入电压经过DC+48V整流模块直流配电构成直流双母线系统,配送给设备及蓄电池等单元,同时采集48V输出电压和蓄电池组的充放电电压及电流,提供电压和电流的监测,并会同监控单元共同实现维护和管理功能。直流配电单元不仅能为后级设备提供直流电源,为用户的管理和维护提供电流、电压信号,还可以根据用户需要提供各支路通断情况及声光告警指示。设计创新点在于:(1)增强单个整流模块的监控精度,通过监控单元调节整流模块的输出电压和恒流特性;(2)增加蓄电池组回路分流器,监视充电和放电电流;(3)取消用于测试蓄电池的放电电阻及相应的电子开关,降低了系统成本,改用系统软件实现电池容量测试;(4)采用数字信号传输,提高信号传输精度。该设计简单、科学、实用、经济,更具人性化,具有很好的市场价值和广阔的应用前景。