汽車電源系統(tǒng)新方案:42V電源系統(tǒng)
2.2 42V/14V雙電壓運(yùn)行模式
由于42V電源系統(tǒng)涉及到的產(chǎn)品技術(shù)改造的范圍太廣,因此反對(duì)電壓升級(jí)的聲音也不少,尤其是配件供應(yīng)商,因?yàn)楫a(chǎn)品改造必將增大他們的成本因此,作為過渡階段的42V/14V雙電壓系統(tǒng)的方案,正被越來越多的人所關(guān)注。
雙電壓系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有汽車零部件商的沖擊較小,因此汽車業(yè)傾向于這種方案。如圖3所示的雙電壓系統(tǒng),需要有一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器將42V電壓轉(zhuǎn)換成l4V電壓,因而需要2個(gè)蓄電池(12V和36V)。
而只有當(dāng)大量的部件都適應(yīng)42V車用電源的時(shí)候,才能大批量生產(chǎn)純42V的車用電源。
雙電壓系統(tǒng)將汽車電器與電控裝置根據(jù)耗電量的大小分為兩組,傳統(tǒng)的中小功率用電器為一組,如燈具、儀表、電動(dòng)雨刷等采用14V電源供電;而大功率用電器如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、加熱、電動(dòng)懸架等電器則直接采用42V的電源供電。交流發(fā)電機(jī)經(jīng)整流調(diào)壓后得到42V電壓供給高功率負(fù)載并對(duì)36V蓄電池充電,而42V電壓經(jīng)DC/DC變換器之后為l4V電氣系統(tǒng)供電。
3 稀土永磁發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)
12V提升到42V供電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變給汽車電器元件也帶來了較大變革,如新型葺電池、啟動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等。42V汽車電源系統(tǒng)主要有42V發(fā)電機(jī)、36V蓄電池和DC/DC直流交換器組成。36V蓄電池可由三節(jié)12V蓄電池串連而成,DC/DC直流交換器也已有許多機(jī)構(gòu)進(jìn)行開發(fā)。
當(dāng)前主要有3種發(fā)電機(jī)可供選擇:
1)永磁發(fā)電機(jī)。
永磁電機(jī)具有很高的能量轉(zhuǎn)化效率和可靠性。
2)有刷硅整流發(fā)電機(jī)。
目前汽車使用的大部分是有刷硅整流發(fā)電機(jī),但是該機(jī)帶有碳刷滑環(huán)裝置,碳刷容易磨損,壽命短,故障率高。
3)無刷硅整流發(fā)電機(jī)。
它維護(hù)簡便,可靠性高,但該機(jī)增加了磁場氣隙,漏磁大,材料利用率低,成本高。
目前稀土永磁材料已經(jīng)具備了較高的性價(jià)比,現(xiàn)代電力電子技術(shù)也為研制出斬波式的電子穩(wěn)壓器奠定了基礎(chǔ)。因此,利用稀土永磁材料和現(xiàn)代電力電子元件研制出結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)電效率高、壽命長的42V稀土永磁發(fā)電機(jī)具有較高的研究價(jià)值和廣闊的推廣前景。
評(píng)論