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目前,48伏系統主要運用于帶有內燃機的車輛,以提高其燃油經濟性。而緯湃科技堅信,具有成本效益的48伏技術可以做得更多。鑒于各市場需要快速降低二氧化碳排放的壓力越來越大,緯湃科技將利用其在48伏電氣化領域多年的積累進一步開發這項技術的潛能。我們成功開發了輸出功率是第一代48伏驅動電機兩倍的48伏高功率驅動電機。這款新電機使得基于48伏技術開發強混系統是可行的。這意味著這項技術可以實現純電動駕駛并大幅減少二氧化碳排放。換作以前只有高壓混合動力才能實現這一目的。相比之下,48伏高功率驅動不需要昂貴的絕緣保護技術,可以大幅度降低系統成本。
如今,采用搭配一個輸出功率達12千瓦至15千瓦電機的48伏中混技術也可大幅減少二氧化碳排放,但其應用會受到功率的限制∶單純靠12千瓦的功率輸出是無法純電驅動車輛的。換句話說,這些低功率的中混動力車無法實現短距離純電行駛。但是,如果您希望在大城市看到越來越多的零排放區域 -即限制內燃機車輛的限行區域,那么顯然選擇純電動駕駛將會顯得越發重要。
然而,48伏高功率驅動系統卻可以掃清這一障礙,如圖1所示。憑借最高持續20秒的20千瓦和最高持續5秒的30千瓦的功率輸出以及高達70牛米的電動轉矩輸出,48伏高功率驅動系統具有兩個主要優點∶首先,由于功率翻倍,它可以回收的能量幾乎是傳統 48伏驅動系統的兩倍。這意味著更多的電能可以"免費"用于各種節油駕駛功能從而進一步減少二氧化碳排放。
其次,48伏高功率驅動系統也可運用于純電驅動,尤其是在A0級車和A級車上,時速可達60-80公里/小時。這種基于48伏驅動技術的性能表現,對于城市路況和越野路況的混合動力而言是一種特別經濟實惠的解決方案,因為它在低壓范圍實現了目前僅能用高壓混合動力實現的功能。此外,在傳統的混合動力駕駛模式下,48伏高功率驅動系統還可以為內燃機提供更多助力,從而顯著改善車輛的動態響應能力。
在未來的研發中,我們可以期待通過采用大容量電池和適當的充電技術來開發48伏插電式混合動力。從而使純電動技術可以覆蓋長距離的市區道路行駛,并大幅度降低二氧化碳排放和系統成本。 緯湃科技認為這項新技術在一次充電情況下可能實現純電動駕駛30至50公里。
48伏高功率技術是緯湃科技的技術創新和銳意開拓的極佳體現∶該混動技術基于自帶冷卻回路的高度優化的永磁同步電機(PSM)。電機的轉子和整個磁路能夠產生高磁阻效應。電機控制器使用基于液冷功率電子器件的集成六相逆變器,并運用嵌入式PCB技術將功率組件集成到電路板的結構中。總而言之,這項技術造就了出色的功率密度,將功率電子器件的整體效率提高到90%以上。
48伏系統的經濟實用性無疑將受到市場的青睞,然而高壓混合動卻沒有這種起始優勢。未來,高壓解決方案在插電式混合動力汽車中能否獲得成本優勢將顯得更加重要。只有解決這個問題,這類車型才能在市場上獲得更好的銷量。然而現當今的系統通?;趦热紮C和變速器等現有技術,并以電驅動系統作為補充。 緯湃科技由此一體式設計了混合動力驅動系統,并開發了一種全新的解決方案∶ 將4速自動變速器和集成式高壓電機組成新的混動專用變速箱。這種智能、緊湊的解決方案可以極大地簡化變速箱并降低成本。
這種經濟高效的插電式混合動力系統僅需四個擋位,并且在換檔過程中既不需要機構件進行同步,也不需要額外的液壓系統,更不需要離合器。啟動和倒擋都由電動機完成。同時,通過高壓起動發電機可以確保內燃機的高度同步以及快速便捷的啟動。功能的重新分配節省了變速箱的機械部件、空間、重量和成本。因此,這套經濟高效的插電式混合動力系統也適用于前驅橫置的A級車(通常缺乏足夠的安裝空間)。在重量小于1.5噸的車輛中,這套插電式混合動力系統可以在WLTP循環中將二氧化碳排放降低至 50克/公里以下,如圖2所示。
通過使用低成本汽油發動機(例如多點噴射技術)與高壓電驅動技術將造就經濟實惠又駕駛舒適的車輛,可以在日常出行中實現純電動駕駛(WLTP循環下超過50公里),從而實現本地零排放。高性價比的插電式混合動力車解決方案在純電動駕駛模式下時速可高達 130公里/小時,混合動力模式下時速高達160公里/小時。
新的插電式混合動力車解決方案是基于緯湃科技對整個動力總成系統的深刻認識和在電驅動方面的專業知識。盡管采用了簡單的爪式離合器技術,借助電機優秀的動態響應同樣能夠實現舒適且安靜的擋位切換。但這會需要開發者對電機控制系統有深厚的理解。憑借其高性價比的插電式混合動力技術,緯湃科技正為其電氣化戰略發展增添新的基石。
未來的高壓架構將有助于提升駕駛期間和充電期間的系統效率。例如,可以通過使用碳化硅(SiC)技術提高逆變器的效率。如果以此方式將增加額外5%的儲能用于汽車驅動,則意味著相同的電池容量可以延長其里程或同等的里程下降低電池成本-亦或兩者兼而有之。
在為將來的純電動車,(插電式)混合動力車和燃料電池車選擇電驅動力總成時,如果能夠系統地評估各種高壓動力總成方案,以及討論哪些需求對應多少成本,將有助于我們更好地選擇真正適合并能夠實現整車性能要求的技術解決方案。舉例來說,借助于我們的全面的多標準體系評估,由單個需求出發的成本飛躍將變得更為透明。通過這種方式,我們將可以與主機廠客戶一起決定,比如對某級別車一個特定的需求所帶來的成本增加是否合理或者是否有更經濟的系統替代方案。當所有可能性都已被考慮在內,這項多標準評估可以指出哪些結合了電子、功率電子、機電一體化和軟件的技術解決方案可以滿足客戶對市場上特定車輛的要求,并為我們在未來開發的關鍵技術提供明確的方向。技術積淀與戰略方法的完美結合使得緯湃科技具備應對未來的韌性。