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你知道邁向輕度混合動力電動車的關鍵在于什么嗎

NVIDIA英偉達 ? 來源:安森美半導體 ? 作者:安森美半導體 ? 2021-08-13 16:49 ? 次閱讀

一個多世紀以來,車輛一直由內(nèi)燃機(ICE)驅(qū)動。但您一定注意到了,隨著電動車(EV)的推出,情況正在迅速發(fā)生變化。整個汽車行業(yè)和主流新聞媒體都在討論這個話題。

當我們想到 EV 時,很多人會想到純電池電動車 (BEV)。然而,EV 細分市場包括輕度混合動力電動車(MHEV)、混合動力電動車(HEV)、插電式混合動力電動車(PHEV)和 BEV 變體。MHEV 架構(gòu)為汽車制造商修改現(xiàn)有車輛平臺并減少二氧化碳排放提供了一個低影響路徑,同時無論是否有充電站可用,MHEV仍然能夠遠距離行駛。

皮帶式起動發(fā)電機(BSG)或集成式起動發(fā)電機(ISG)是這快速的電動車發(fā)展的一部分,專用于MHEV。該裝置有效地結(jié)合了ICE汽車中啟動電機和交流發(fā)電機的功能,并支持創(chuàng)建MHEV。

MHEV 通常有兩個電池:“傳統(tǒng)”的 12 V 鉛酸電池和 48 V 鋰離子 (Li-Ion) 電池。12 V 電池為許多“傳統(tǒng)”系統(tǒng)供電,而 48 V 電池為更高的負載如起動車輛或提供電力升壓/驅(qū)動的 BSG/ISG供電。

在ICE汽車上實施BSG/ISG可實現(xiàn)大量的額外功能,包括啟動-停止、滑行/制動時的能量回收、ICE發(fā)電,甚至是電力驅(qū)動(或增壓),具體取決于車輛的情況。其中有些功能可能沒那么明顯,以至于駕駛者不會注意到他們的MHEV與傳統(tǒng)的ICE汽車不同,除非在使用過程中內(nèi)燃機關閉。

功能和性能取決于BSG/ISG在動力總成中的位置。這位置還決定了設備是 BSG(P0 或可能 P2)還是 ISG(P1,可能 P2、P3 &P4)。

雖然MHEV不是像BEV那樣的零排放汽車(ZEV),但它確實比ICE汽車減少二氧化碳排放。這在大城市的慢行交通中尤其明顯,那里的空氣污染通常最嚴重,對人類健康影響最大。

如果安裝在P0或P1位置,則功能僅限于啟動-停止和能量回收。雖然P0和P1的位置更容易集成單元,但對排放的好處是最低的,因為如果ICE不旋轉(zhuǎn)就沒有能量回收。在這種配置下,ICE的關閉算法不太積極,這減少了二氧化碳的減排。

當在動力傳動系統(tǒng)中的位置更靠后時(P2-P4),如果ISG作為發(fā)電機運作,在滑行或制動期間可以進行能量回收。車輛的移動將使后軸或傳動軸轉(zhuǎn)動,即使ICE已關閉。由于ISG現(xiàn)在獨立于ICE,更積極的關閉算法是可能的,從而實現(xiàn)更多的二氧化碳減排。

此外,在這些位置,電力驅(qū)動是可能的,這意味著車輛可由ISG移動,同時作為一個電機運作。這在以下兩種情況中很有用:啟停交通,或從靜止狀態(tài)開始行駛,然后啟動ICE以提速。

BSG/ISG的功率輸出通常在5千瓦到25千瓦或更大的范圍內(nèi),但由于皮帶驅(qū)動方案在結(jié)合高水平的扭矩時可能會出現(xiàn)打滑的情況,因此通常面向低端市場。

目前,MHEV 占所有電動車銷量的三分之一。預計這一比例至少會在 2026 年之前保持穩(wěn)定,而 MHEV 的銷量將繼續(xù)以近 20% 的復合年增長率(CAGR)增長。

高性能BSG/ISG對于 MHEV 能夠?qū)崿F(xiàn)其二氧化碳減排目標至關重要。恒定的電力負載很高,需要應對頻繁的能量峰值。BSG/ISG 通常安裝在必須耐高溫以及環(huán)境中的灰塵和濕氣的地方。鑒于所有這些,設計小巧、輕型但功能強大、長期高效且可靠的裝置是一項挑戰(zhàn)。

安森美(onsemi)擁有多種適用于BSG/ISG設計的先進半導體技術(shù)。其高功率80 V 和 100 V MOSFET可用作分立元件或集成到汽車功率模塊 (APM17M) 中,以提供增強的性能和簡化的設計。其用于汽車應用的所有器件都符合 AECQ-101 標準、AQG-324 標準(模塊)和生產(chǎn)件批準程序(PPAP) 標準。

編輯:jq

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原文標題:邁向輕度混合動力電動車的關鍵:皮帶/集成式起動發(fā)電機

文章出處:【微信號:NVIDIA_China,微信公眾號:NVIDIA英偉達】歡迎添加關注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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