汽車新電氣系統(tǒng)雙電壓方案簡介

在新的汽車電氣系統(tǒng)中，有兩種實施方案，一種是全車42V單電壓方案，另一種是14V/42V雙電壓方案。前者會對目前汽車零配件制造行業(yè)產(chǎn)生重大沖擊，后者則沖擊較小，過渡平緩。因此汽車工業(yè)界傾向于雙電壓方案。

早在20世紀90年代，德國成立了車載電源論壇(Forumbordnrtz)，參加這一機構的成員有大眾、奧迪、寶馬、歐寶和保時捷，該機構主要從事用42V電源供電規(guī)范的標準化研究，提出了14V/42V雙電壓供電系統(tǒng)的規(guī)范草案。另外，福特與麻省理工學院也發(fā)起組織的MIT/工業(yè)聯(lián)盟，成員包括通用、戴姆勒？奔馳、寶馬、雷諾、沃爾沃、西門子、博世、摩托羅拉、德爾菲等知名汽車商、零部件商及電子電訊商。該組織主要是研究14V/42V雙電壓供電系統(tǒng)對汽車電器與電子設備的影響及實現(xiàn)方法。為推動這一工作發(fā)展，美國汽車工程學會(SAE)還專門成立了雙/高電壓車輛電子系統(tǒng)委員會。從參與這一計劃研究的廣泛性來看，這一新的電氣系統(tǒng)結構已經(jīng)得到了國際汽車工業(yè)界的認可。

14V/42V雙電壓方案的內容是：將汽車電器與電控裝置根據(jù)耗電大小分為兩組，中小功率為一組，用14V電壓供電，較大功率電器裝置采用42V電壓供電，這些裝置平均功率分別在400-1000W范圍內，峰值功率可高達500-5000W。提高電壓值，可以減少電器裝置本身的體積、質量和損耗，也有利于控制裝置的小型化，提高集成度。例如三元催化轉換加熱器、擋風玻璃加熱器、冷卻風機、電氣懸架、電磁閥驅動電器等。傳統(tǒng)電器及部分電器裝置(例如照明、信號、儀表板、電動搖窗機、中央控鎖系統(tǒng)、發(fā)動機電子燃油噴射裝置、點火控制裝置等)功率不大，采用14V供電有利。新的供電系統(tǒng)與傳統(tǒng)供電系統(tǒng)有完全的兼容性，這是該系統(tǒng)的基本特點。

14V/42V雙電壓變換過程如下：交流電發(fā)動機輸出42V高電壓，借助一個DC/DC變換器 (直流變換器)，由42V變換14V。在這個系統(tǒng)中，DC/DC變換器將供電系統(tǒng)分隔為兩個具有不同電壓等級的供電系統(tǒng)，除降壓外，還在整個電氣系統(tǒng)電能分配管理起到重要作用。

當然，雙電路供電系統(tǒng)也有它的缺點，例如需要兩個14V及42V蓄電池組，因而增加了車輛附加承載，占用更大的空間及增加造價。而且尚待解決的問題不少，例如DC/DC變換器產(chǎn)生的電磁干擾；高電壓瞬態(tài)現(xiàn)象及抑制控制方法；雙電壓電器系統(tǒng)在車輛運行時的功率流向及分配問題等等；但是，做為一種方向，汽車電氣電壓升級將會在未來幾年付諸實施。