聊聊48V混動技術
48V混動技術作為節油減排的一種有效手段，在日益嚴苛的排放要求，由其是我國國六排放法規的推行下，已得到國內大多數OEM的青睞，今天就跟大家聊聊48V混動技術。
48V的出現個人認為主要基於兩點因素：
1、汽車電子電氣的日益複雜及零部件電動和電控化的趨勢，隨著整車用電設備的增加及功能的複雜化，12V電氣系統已趨於功率輸出的極限。
2、節能減排的壓力，近年來各國的排放法規已日益嚴苛，單純通過提高發動機熱效率的技術手段已非常困難和有限。
48V的由來當然也有段歷史，期間還出現過36/42V系統，但最終被Pass，關於具體的原因大家可自尋相關資料了解，最終選用48V而不是更高的電壓則是因為60V是安全電壓，低於60V電壓的設備都不需要採取額外的安全防護措施，48V電池的充電電壓最高56V已接近60V，因此48V是安全電壓下的最高安全等級了。
近段時間以來，由其是國六排放法規推行之際，可以明顯感受到OEM對48V混動技術的熱情，OEM越來越青睞於48V的原因是對成本和收益的雙重考慮和權衡。
首先，48V系統只需對整車做小幅的改造即可集成，而且48V相比高壓混動技術不需要額外的保護措施，零部件成本也明顯低於高壓混動部件，大約是其1/3，但收益卻接近高壓混動技術的2/3。
其次48V技術相比12V傳統車，可獲得更舒適的駕駛體驗，48V電機扭矩和轉速更高，可將發動機短時間內快速拖動至啟動的閾值，且通過皮帶的柔性連接，沒有12V啟動時機械介入和退出時的衝擊，因此啟動更平穩，若你開過12V和48V起停的車，你會發現48V的起停是如此的絲滑順暢；另外，通過加速助力及扭矩輔助等48V Feature可提高整車起步時的加速性及發動機的性能。
一、48V的系統構成及電氣架構
1. 48V的電氣架構
48V系統是在保留傳統12V電氣系統的基礎上額外增加一套48V電氣系統，DC/DC作為中間橋樑來協調兩者之間的能量平衡，其中12V電氣系統主要滿足低負載零部件的能量需求，而48V電氣系統則主要為高負載部件供能。
2. 48V的系統構成
對於48V的系統集成是很靈活的，但我們其實接觸最多哪怕當前OEM選用最多的系統集成方案就是48V電機、DC/DC和48V電池，實際在48V系統中可增加或採用其他48V部件的集成方案，如48V的油泵、空調壓縮機、電動助力轉向部件、電動增壓器和電加熱催化器等部件。
例如奧迪在其A6、A8及SQ7等不同車型上都標配48V輕混技術，不同車型上會有不同的48V系統集成方案。
奧迪A8 BSG P0_48V 系統
奧迪SQ7_48V電子增壓器系統
奧迪SQ7-48V防側傾系統（eAWS）
3. 48V零部件
下面選三個最主要的48V部件聊聊：
3.1 DC/DC
雙向DC/DC轉換器用於連接48V和12電氣網路，其能量可從高壓端向低壓端傳輸，對12V網路進行充電，也可從低壓側向高壓側傳輸，為BSG的起動、助力和回收供電。
3.2 48V電池
其主要為BSG提供電能及制動能量的回收，還可在特定情況下為12V電氣網路充電。
3.3 48V電機
提供扭矩輸出和制動能量回收功能，如發動機冷機和熱機狀態下的起動（電機模式）、加速助力（電機模式）、制動能量回收（發電模式）、扭矩輔助（電機模式）
除了上面三大常見的48V部件，還有48V空調壓縮機、48V電動增壓器（增壓無延遲）等部件。
二、48V系統的拓撲
根據48V電機在動力系統中的位置，48V系統的拓撲主要有P0、P1、P2、P3和P4這五種構型，各種構型的詳細介紹請參看小編另一篇公眾號文章《淺談混合動力構型（二）》，這裡不再詳細贅述。
下面選三種典型的48V拓撲結構談談。
1. 48V P0構型
48V_P0架構應該是我們最常聽到、看到且絕大多數OEM採用的系統集成方案。48V電機取代原發電機位置且通過皮帶與發動機集成，因此可在傳統12V車上快速布置，且具有成本低、效果顯著的特點，在傳統12V車基礎上增加大約3000多塊的成本，即可實現8%~12%的節油率和更優的駕駛性。
在該種拓撲結構下，BSG的工作狀態主要有如下幾種：
BSG在不同工況下更直觀的工作狀態可觀看小編V分享里的《P0混合動力系統》。
對於48V_P0的系統集成方案，某聯可為不同客戶提供如下幾個Feature的功能：
除了我們熟知的相比12V更舒適的起停、制動能量回收、加速助力、扭矩輔助等功能外，還具有滑行起停的功能。
滑行起停（Coasting）：當駕駛員鬆開油門和制動踏板使車輛處於滑行過程中時，控制系統會斷開傳動鏈、切斷髮動機工作，從而達到節油減排的目的，而在駕駛員重新踩下油門踏板時則會迅速結合傳動鏈，並通過BSG快速啟動發動機且實現與變速箱的轉速同步，滿足駕駛員加速需求。另外一種工況，則是車速較低或駕駛員踩下制動踏板時，控制系統也會結合傳動鏈，並通過BSG快速啟動發動機實現能量的回收。
2. 48V P2構型
下圖是大陸和舍弗勒合作開發的第二代48V系統架構，採用P2構型，但依然採用皮帶傳動，據悉後續新的48V系統將會取消皮帶傳動。
這其中涉及兩個很重要的零部件一個是K0和K1離合器集成模塊，另一個則是48V電機和空調壓縮機模塊，三者之間通過皮帶連接最終集成在一起。
在P2構型下，其整車工作模式主要有如下幾種：
與48V_P0相比，增加了純電行駛模式，此外該種構型下，整車在制動能量回收、滑行起停（Coasting）及純電行駛時的發動機拖拽扭矩都會被消除，因此收益效果會比P0更優，實際的效果對比如下圖所示：
3. 48V P0+P3構型
某聯的48V二代系統目前就採用的P0+P3構型，大家可通過該篇文章《聯合電子新一代48V系統介紹》進行詳細了解，這裡不再說明。
48V系統收益效果除了與構型有關聯外， 48V電機與發動機或變速箱的驅動集成方式也會對其有影響，當前48V電機與發動機或變速箱的驅動集成主要有皮帶式、外置法蘭式和與變速箱的內部集成式三種，三者在結構、功能影響及收益上的差異如下圖所示：
三、各大零部件供應商的48V解決方案
目前主流的零部件供應商都推出了各自的48V系統的解決方案，這其中包括BOSCH、大陸、舍弗勒、法雷奧、德爾福等。
BOSCH的48V系統解決方案
大陸的48V系統解決方案
法雷奧的48V系統解決方案
德爾福的48V系統解決方案
而在48V功能包軟體開發方面，目前國內OEM與零部件供應商主要有三種開發模式：
一、EMS軟體和48V功能包都由相同供應商供應，在這種情況下，48V作為EMS的一個功能包會一起集成在單個控制器-ECU中。
二、Soft-sharing的方式，48V功能包由OEM自己或者第三方開發，最終集成在EMS供應商中的ECU中。
三、48V功能包及EMS軟體都由不同供應商提供，且分別單獨集成在各自的控制器中（HCU和ECU）。
四、 總結
個人看法：國內48V系統還是比較熱門的，不少OEM的48V車都已陸續批產，後續的鋪開仍需要時間和考驗，由其是等油耗測試切到WLTC後，會對48V的推廣起著關鍵的作用，但就目前及未來相對較長的時間內，48V仍然是OEM不錯的選擇。
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