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48V弱混系统整车布置
摘 要：本文分析了48V弱混系统技术架构,BSG电机、DC-DC、48V锂电池主要零部件选型方法及布置原则.并结合项目实例证明该选型与布置方法是可行的,具有指导意义.
关键词：48V弱混系统；BSG电机；DC-DC；48V锂电池；选型；布置
1概述
为应对日趋严格的排放法规,汽车厂家纷纷推出各种节能环保产品,相比纯电动和其他混动车型,48V弱混车型以其“性价比高、配套资源成熟、技术容易实现、节油效果明显”等优点有望实现上市量产.48V弱混系统通过BSG电机可实现“智能启停、加速助力、制动能量回收、行驶充电”等功能.
2 48V弱混技术架构
混动汽车根据电机位置不同,可划分为PO—P4五种类型,具体分类如图1： 48V弱混系统最为常见的就是采用BSG电机的PO类型,相比传统燃油汽车,主要增加BSG电机（位于发动机皮带端）、DC-DC、48V锂电池等.
3 48V主要零件选型匹配
3.1 BSG电机选型
(1)功率选择
BSG功率选择主要考虑满足发动机启动、整车加速性指标、制动能量回收时电池充电功率：
P等于Pmax( Pl,P2,P3)
其中：Pl表示发动机启动功率,一般由发动机供应商提供；
P2表示满足加速性能的电机功率．确定方法有两种,方法一：首先根据BSG电机的Tl-Nl曲线与动力总成的T2-N2曲线合成等效动力总成T-N曲线,然后基于L-Cruise软件迭代计算整车加速性能,直至满足要求,从而确定P2；方法二：理论计算满足加速性能的总功率PO:
式中：
t表示加速时间；
η表示机械效率；
δ表示质量换算系数；
m表示满载质量；
u表示加速结束时的车速；
f表示滚动阻力系数；
d表示风阻系数；
A表示迎风面积.
根据总功率PO再减去动力总成功率即可推算需要的BSG电机功率.
P3表示发电功率,需要满足电池充电功率要求.
(2)转速：根据发动机的转速范围,结合皮带传动比予以确定,原则就是避免最高转速不足；
(3)外观：接线柱方便高压线布置,满足几何搭载要求.
3.2 DC-DC选型
(1)功率选择
满足整车用电设备功率需求：
式中λi表示第i个用电器的权重系数；Pi表示第i个用电器的功率.
注意需要考虑DC-DC在高温降功率输出情况下也满足使用要求,DC-DC功率输出会随温度变化,例如法雷奥某DC-DC随温度升高降功率输出特性曲线如图2：
(2)外观：满足几何搭载要求.
3.3 48V锂电池选型
(1)电量：同时满足加速助力放电、低温启动放电电量需求.
(2)外观：满足几何搭载要求.
4 48V主要零件布置
4.1 BSG电机布置
对于PO类型,BSG电机布置在发动机皮带轮端,布置时主要遵循以下原则：
①便于48V高压线接线；②满足举升空间要求；③满足装配维修方便性；④BSG电机包络满足保安防灾要求.
4.2 DC-DC布置
DC-DC-般布置在行李箱或者发动机前舱,布置时主要考虑以下因素：
①电磁干扰风险规避,一般不宜布置在ECU附近；②通风性良好,避免高温造成功率输出下降；③方便高压线布置；④方便支架设计；⑤装配维修方便；⑥满足保安防灾要求.
4.3 48V锂电池布置
48V锂电池体积较大,常布置于行李箱和乘员舱,对MPV车型也可布置在第二排座椅下面,布置时主要考虑保安防灾、装配维修、高压布线等.
5 48V整车布置选型案例
某suv搭载“C18T发动机+7DCT”动力总成,并在此基础上匹配48V弱混系统,根据输入条件和整车技术要求,48V系统主要零部件选型结果如表1：
根据布置原则及边界条件,BSG布置在发动机皮带轮端,DC-DC布置在发动机舱右前大灯后面,分线盒布置于DC-DC下部,48V锂电池布置在副驾驶座椅下面.目前该项目已完成样车试制试验,验证表明：选型参数满足整车性能要求,总体布置没有问题,节油效果约10%.
6结语
本文简述了48V弱混系统主要零部件选型方法及布置原则,且通过实际项目验证表明该方法及原则具有指导意义.
参考文献：
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[2]周洁崎．全球混合动力技术应用现状及发展趋势[J]．汽车零部件,2013 (2)：33-33.
[3]张立军,汽车混合动力技术发展现状及前景[J]．中国汽车制造,2006 (1)：20-22.
[4]余志生,汽车理论[M],北京：机械工业出版社．2009-03-01．
作者简介——
郭千轶：（1979-）,男,湖北利川市人,学历：本科.研究方向：汽车总体布置.
系统论文范文结:
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