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42V汽车电源系统简介

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汽车用42V电源系统

汽车用42V电源系统

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42V汽车电源系统应用分析与对策

42V汽车电源系统应用分析与对策

设 计 （ 图 ２所 示 ） 出 现 服 务 失 误 如 。
后 ， 通 过 员工 与客 户 的接触 来 实施 要 补 救 措 施 ， 其 中 包 括 ５个 步 骤 。 这 １） 歉 ： 务 补 救 工 作 开 始 于 道 服 向客 户 道 歉 。 服 务 组 织 感 觉 到 客 户 当 不 满 时 ， 有 人 向 其 道 歉 。 这 个 举 动 应 虽 小 ， 却能 令 客户 深切 地感 知 他们 但
小 时后 ， 对客 户 进 户 好 感 的 后 续 工 作 铺 平 道 路 。 因 此 ， 出 现 服 务 失 误 时 ， 工 应 马 上 在 员
向客 户 表 示 歉 意 ， 初 步 平 息 客 户 的 以
对 于服 务组 织 的价值 ， 为 重新 赢得 并
对 服 务 组 织 非 常重 要 。 在 很 多 汽 修 而
企业 ，由于第 一步 就没 有落 实 到位 ， 客 户和 员工 经 常 在 责 任所 属 问题 上 纠缠 不清 ， 然更谈 不上 马上 实施补 当 救措施 了。 ３） 情 ： 急 复 原 工 作 完 成 后 ， 移 紧 要 对 客 户 表 示 移 情 ， 服 务 组 织 对 愤 即
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ＩＴＮ Ｎ Ｅ ＮＥＡＣ
新 曩 量
随 着汽车 上 辅助 设备 的增加 ， 以及 那 些 原 来 由 发 动 机 驱 动 的 机 械 或 液 力 装 置 转 变 为 由 电 力 驱 动 ， 辆 系 统 的 电 车
４ Ｖ ２
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传统 的汽 车 上 使 用 能够 提 供 较 高 系 统 电 压 的 电 源 系 统 ， ２ 汽 车 电源 系 统 就 ４Ｖ 是在这 种情 况 下应运 而 生的 。 文 主要 本

42V汽车电器系统展望

42V汽车电器系统展望
技 术 较 成 熟 的 优 势 ， 强 ４Ｖ 微 特 电 机 的 开 发 生 产 ， 满 足 加 ２ 除
这些技术都 是导致 高电压系统需求 的最 主要原 因。 ５４ Ｖ电器系统的采用可 以大大提高汽车电器系统 的容 ．２ 量， 为发 汽车 的开发具有决定性影响 。 二、２ 车 电器 系统 的发展现状和未来趋势 ４ Ｖ汽 针对 汽车供电系统向高 电压发展 的必然趋势 ， 汽车制 造 商和零部 件供 货商开展了积极 的合作 和准备 工作 ， 取得 了实 质性进展 。美 国和欧洲 的 汽车制 造商 和零部 件供 货商就 新
３ 另 外 对 能 源 和 环 境 、 理 法 规 、 测 机 构 、 件 供 应 市 ． 管 检 配
以直接 由电源驱动 ， 减少空转消耗 ， 而减少燃料 消耗 ， 高 从 提
能源利用效率 。 ３ 汽 车 上 的 电 器 装 置 愈 来 愈 多 ， 车 的 单 车 平 均 耗 电 需 ． 汽
电器 系统 成 为必 然 趋 势 。
一
李
晶
有两 种解决 方案 ： 种是 １／２ 一 ４４ Ｖ双 电压方 案 ； 另一种 是 ４ Ｖ ２ 单 电压方 案。后 者会对 目前 汽车 零配件 制造 行业 产 生重 大 冲击 ， 前者则 冲击较小 ， 过渡平缓 。 ４ Ｖ电源系统发展趋势 ， ２ 将势 必引起 汽车 工业 的一场革 命， 也许可 以与 当年在 汽车发 动机 上采 用 电控 技术 相媲 美 。 ４ Ｖ电源的采用不仅将带来 汽车 电器系统 的变革 ， 且发 动 ２ 而 机 将更加机电一体 化 ， 不仅带 来 汽车行 业的变 革 ， 而且 将带 来与汽车工业相关行业 的变革 。
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７ ６
农 机 使 用 与 维 修
２ ０ 年第 １ ｏ８ 期

车用[42V]电气系统

车用[42V]电气系统
复合 化方向前进了一大 步 ，更多地依 靠
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尽 管 没 有 人 怀 疑 ４ Ｖ电气 系 统 的合 理 性 ． 是 在 实 施 这 一标 准 ２ 但 之前 仍然有 许 多问题必 须解 决 。
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● 文 ／ Ｍｉ 编译 ／刘荣 昌 ｋ Ｄｌ ｅ ａ ｅ
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话 ， Ｄ播放 机及 电热座椅等需要高的 电 Ｃ
强的发 电能力之外 ，还能够在不 到十分 电压 和 电流之 间的关系是 ：如果 电压 提 之二 秒时间 内重新 启动发动机 ，能够做 高到原来 的三倍 ，则 电流下 降到原 来的 到这 一点的 原因之 一就 是 ．它是一种 三
车用线柬 功率 不变 的情况下 ， 在
出于机 械强度和接头牢 固性 的需 要 ，有
一
力强 、由微控制 器控制 的金 属氧化 物场
年， 第一批 ４ Ｖ系统 即可推 出。 ２ 但从 目前 的情况看 ，时间将 会推迟。 现在 ， 对于第一批４ Ｖ系统 而言 ， ２ 最 新的时间预测表是 ：２ ０ ～２ ０ 年推 ０４年 ０６ 出适用产 品，２ １ ０ ０年左 右投 人大批量生
・
电子设鲁 硅芯片 ， 论是用于 整流系统。 车辆维 修界 来说 ， 无 对 这种功率 产 最先推 出的将是采用 １Ｖ和 ３ Ｖ蓄 计算机 还是 电源激励器 的集 成 电路 ，其 变换器无疑将是一种需要 面对 的新部件。 ２ ６ 电池的双 电压配置系统 而真 正的４Ｖ系 价格都是 根据芯 片尺寸 来决 定 。而所需 ２
・
新 蟹电子装置 。采用 ４ Ｖ系统的 ２
车辆 ，其 电子含量将 远远高于现有 的车
电… 一 一 气 系 统
・
辆。 例如 ， 一种重要的新型装置将是 功率 变换器 。 集成式启动 机 ／ 交流发 电机 ／ 阻尼 器 （ ＡＤ）为例来说 ，它除了具 备 Ｉ Ｓ

汽车用42V电气系统现状与发展趋势

汽车用42V电气系统现状与发展趋势

汽车用 电气系统现状与发展趋势42V 纪新宇, 郭海伟, 吴海涛, 夏( 重庆大学机械工程学院, 重庆 400030)刚摘 要: 随着汽车对电力需求量的不断增长, 从 14V 电 源 系 统 到 42V 电 源 系 统 的 转 换 是 当 今 汽 车 技 术 发 展 的一个重要趋势。

本文介绍了 42V 电源系统产生的背景 和技术现状, 探讨了目前作为过渡时期的 42V/ 14V 双电 压电源系统的情况, 并对未来 42V 电气系统在汽车上的 应用作进一步的展望。

关键词: 汽车; 42V 电源; 电气系统池充电, 使构成蓄电池组的6个额定电压为2V 的蓄 电池单元每个被充电到2.3V 左右, 串联后电压之和 接近于14V , 故交流发电机在电子电压调节器作用 下输出的直流电压被设定为14V 。

这就是导致在蓄电池两端的电压在发动机运转时要比发动机停止 时高些, 对汽车电气系统的设计人员来说, 实际要 处理的电压是14V 。

同理, 42V 电气系统需要的电源 即36V 电压的蓄电池。

在现代汽车自动化程度很高的今天, 由于汽车 电子控制技术不断发展和智能化的发展趋势, 使得 汽车电子附件所占的比例和相应耗电量大幅提高 ( 见表1) 。

随着电气装置的不断增多, 对电源功率的 需求也逐渐增加。

自1990年开始, 汽车用电负荷平 均每年以5%~8%的比例增加。

预期2007年高档车型 上的用电量将增加到7500W 。

倘若达到这种大功率 的用电量, 从P=UI 中就可以得到电流强度, 而这个电流是目前交流发电机所不能提供的。

而且功率增 大必然导致电流增大, 进而要求加粗导线, 这样发 展下去车上的主线束将粗如手臂, 有限空间被占 用。

另外功率的损耗也会使交流发电机的效率降 低。

1998年10月, 世界著名汽车及零部件厂商在美 国底特律开会, 一致赞同研制42V 汽车用蓄电池。

电气系统在汽车应用中的地位早期的汽车电气系统比较简单, 只有汽油机的 点火系统、起动系统以及灯光信号系统, 因此6V 电 压的电源即能满足要求。

42V电源系统：汽车电压升级的解决方案

42V电源系统：汽车电压升级的解决方案

发生 变革 。某些 部 件将 进 行优 化设 计 ．某 些部 件将 被 淘汰 ．还 将开
发 和生 产 一些 新 技 术产 品。
（ ） 发 动机 的影 响 ： 用无 凸轮 轴 电控气 门配 备气 相位 电磁 阀 １对 采 系统 ．将 取 消 凸轮 轴 、气 门挺 杆 、气 门摇 臂 、液压挺 柱 、正 时齿轮 等 部 件 ．大 大简 化 发动 机 的结 构 。
２ 第一 ．人体 所能接触 的安全 电压 的上限是直流 ６ Ｖ ０ ．采用 ４Ｖ电 程 ．因为只有 当所有汽车零部件制造发展到 ４ Ｖ时．这种单电压 ２ 电 源 系统 才能 被 引入 。 为完 成 这 个 过 渡 ．许 多 厂家 主 张 采 用 一种 压（ 考虑到 电压波动 的裕 量 ） 以免去额外 的绝缘 设计 ．从而降低成 本。 可
一
能 满 足 ４ Ｖ电 系要 求 ． 据 情 况 ．可能 有 些要 重新 设计 。 ２ 但根 ４ Ｖ汽 车 电源 系统概 述 ２ 我 们知 道 ．１Ｖ的电源 系统 最 多只能 提供 ３５ Ｗ 的 功率 。在未 ４ Ｋ （ ） 明灯具 行业 影 响较 大 ．因为 电压升 高 ． ５照 同样 瓦数 的灯 丝 必
．
来１ ０年 内 ．汽 车用 电设 备 的总 功率 将达 到 ５ Ｗ 以上 ．如果 仍 沿用 Ｋ
须 更 细更 长 ．而汽 车 产 品又 必 须承 受震 动 和冲 击等 恶劣 环 境 ．带来 传统 的 １Ｖ电源系统 ． 常 工作 电流 将达 到 ２ ０ ４ 正 ０ Ａ～３０ 这会 使 整 灯 具 可 靠性 问题 。 ０ Ａ， 三 、双 电压 （２ ＆ ，Ｖ 方案 ４ Ｖ １４ ） 车线 束和 电器部 件 的成本 大 幅度提 高 将汽 车 电压升 级 ￣４Ｖ 以解 Ｊ ｔ２ 可 ４ Ｖ 电源 完 全 取 代 １ Ｖ 电 源 还 需 要 走 过 一个 较 长 的 历 史 过 ２ ４ 决这 一 矛盾 。选 择 ４ Ｖ作 为升 级 电压是 基 于 以下 两个 方 面 的考虑 ２

现代汽车42V电源系统新技术

现代汽车４２Ｖ电源系统新技术作者：刘晓岩来源：《中国新技术新产品》2009年第07期摘要：现代汽车需要更多的电力以便把最新的技术融入在他们的设计中。

目前的14伏电源总线的已成为不足。

解决方案就是把一个42伏的电源系统应用到未来的汽车，提供汽车所需要的必要电力。

这些即将到来的变化将改善燃油效率，提高动力，使汽车变得更安全，舒适，方便。

关键词：新技术；42伏电压系统；启动机与发电机一体化1为什么要采用42V 电力系统20世纪80年代以来，汽车上采用的电子新装置和新技术不断增多，汽车的电能消耗量不断增加,使汽车原有的电能供应系统出现严重不足。

现在广泛使用的12V 汽车电源已经有50 多年的历史了。

然而，随着汽车技术的快速发展，越来越多的电子元件被应用于汽车之上，在过去的20 年里，汽车上电能的消耗量增加了一倍之多。

12V 电源能提供的能量大约在3KW 左右，由图2可见，传统12V 汽车电源将严重限制未来汽车的发展。

2 为什么要采用42V 电力系统由电功率计算公式P=IU可知，在现有蓄电池或发电机直流供电系统中，当供电电压是12V额定电压时，要想为大功率用电设备或装置提供电能，必须大大提高蓄电池输出电流或大幅度增加交流发电机的输出电流。

低电压大电流输出会极大地伤害蓄电池，降低蓄电池的使用寿命甚至报废蓄电池，低电压大电流输出会降低爪极式交流发电机的效率。

为了降低直流输电线路上的电阻热损耗，导线的截面积将增加几倍，这样不仅增加了整车装备的重量，而且对发动机机舱和车厢内的空间布置也会带来困难。

提高蓄电池电压和提高交流发电机输出电压以满足汽车电子电器用电功率提高的需要，是现代汽车直流供电系统的一个主要的解决办法。

为什么电源电压不提升得更高一些？为什么不是60V 或100V？因为根据欧洲的安全法规，人体的安全电压在50V 以内，任何超过60V电压的系统，在导线及连接处都要有特殊的绝缘措施，这将势必增加系统的重量和提高成本。

汽车用42V电气系统现状与发展趋势


大必然导致 电流增 大 ， 进而要求 加粗导 线 ， 这样 发
展 下 去 车 上 的 主 绂 束 将 粗 如 手 臂 ， 有 限空 间 被 占
用 。另外 功率 的损耗也 会使交 流发 电机的效率 降
低 。 １９ 年 ｌ ｔ ， 界 著 名 汽 车及 零 部 件 厂 商 在美 ９ ８ Ｏｆ 世 国 底 特 律 开 会 ， 致 赞 同研 制 ４ Ｖ汽 车 用 蓄 电 池 。 一 ２
１ 汽 车 电 气 系统 电 压 等 级 的 现 状 及
改 革
１ １ 现 状 ．题 Fra bibliotek最佳 方案 ， 汽车 的电气系 统也 日趋 复杂 ， 发动
机 电 子 点 火 、 子 控 制 燃 油喷 射 、 抱 死 制 动 系 统 、 电 防 主 动 悬 架 、 子 自动 变 速 器 、 全 气 囊 、 航 控 制 等 电 安 巡
上 ， 汽 车 的 性 能 和 质 量 都有 了 明 显 的 提 高 。 与 此 使
同时带来 的是 ，需要电源提供更高的功 率支持 ， 但
在 目前 １Ｖ电 气 系 统 电压 下 要 想 提 高 系 统 负 载 功 ４ 率 ， 导 致 电 流 增 加 ， 就 要 求 使 用 截 面 积 更 大 的 将 这
１Ｖ ４ 电气系统 ，和１Ｖ电气 系统只是说法上 的不 同。 ２
而 随着 工 作 条 件 的 不 同 ， 今 汽 车 电气 系 统 的 电 压 现
百 Ｔ ０ ， ‘ ｃ １ｆ ｉ， ｔ÷ Ｒ；ｈ １１ ’ ３１Ｉ ＪＴ 『 罾ｌ 矗
电缆 和导线 。 这将 占用汽 车内宝贵 的空间 ． 增加 汽
￣ ３ Ｖ电压 的 蓄 电池 。 １６
（ 见表１ 随着 电气装置的不断增多， ） 对电源功率的

42V汽车爪极同步发电机系统的设计与分析

机 的相 电 流 ；ｓ ‰ ， 为 发 电机 的 相 电压 ； Ｕ， ｉ 发 电 机 定 子 电 为
突减 ， 及变 转速 时 ， ｄ Ｐ Ｃ 在 Ｓ Ａ Ｅ平 台下进行 实时仿 真实 验 ， 系 统能 很好抑 制负 载 突变 引起 的电压 畸变 ，快速 稳 定地输 出
４Ｖ 直 流 电 压 。 ２
随着汽车用 电量 的快速增长 ，传统 的 １ Ｖ爪极 同步发电 ４
机 系统 固有的功率输 出和效率特性 ，已不能满足高能高效 汽 车交流发 电系统 的技术要求。为降低功率损耗 ， 来汽车工业 未 将采用 ４ Ｖ供 电系统 。 ２ 由于具有功率较小的独立励磁绕组 ， 爪 极 同步 发电机定子绕组和整流器 的电流与异 步发 电机相 比可
《 装备制造技术）０ ８ ） ０ 年第 ｌ ２ ２期
｛ 墅 壅ｌ 壁 复
４ Ｖ汽 车爪极 同步发 电机 系统 的设计 与分 析 ２
伍 健 ， 子广 ， 伟 ， 柳 卢 曹 崔
（ 广西大学 电气工程学院 ， 广西 南 宁 ５ ０ ０ ） ３０ ４
摘要 ：采用 １Ｖ爪极 同步发电机和 Ｐ ４ ＷＭ 整 流器， 用转子磁链定 向矢量控制 方法， 利 设计 了４ Ｖ 电源 系统 ， ２ 实现发 电 系统的高性能控 制 。基 于 Ｓｍｕｉｋ建立了包括 了发 电机 、 ＷＭ 整流 嚣、 ｉ ｌ ｎ Ｐ 控制 器和 电池等模型的 ４ ２伏汽车发电机 系统 ， 变速 与变 负载工况条件下的仿 真结果 ， 验证 了 系统控制 方法和模 型的有效性以及 良好的动 态性能 。 关键词 ： 车发 电 系统 ； 汽 爪极同步发 电机 ； 开关整流器 ； 矢量控制 中图分类号 ： ４ ３１ Ｕ ６ ．３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ２ ５ ５ ２ ０ １ — ０ １ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ８）２ ０ ０ — ２

汽车电器概述

汽车电器概述
个人简介
杨正才
汽车电器与电子设备是汽车的重要组成部分，它经历了从无到有，从简到繁，并逐渐由辅助向主要的开展过程。始于上世纪５０年代的传统电气系统电子化，使得整车电器性能大大进步，其工作性能的优劣直接影响到汽车的动力性、经济性、平安性、可靠性、舒适性以及排放净化等。随着科学技术和汽车工业的不断开展，汽车电器电子设备日趋复杂，用电设备的数量和功率不断增加，产品质量及性能日益进步，并且正向电子化，智能化，信息化方向迅速开展，集成电路与以单片机为核心的嵌入式系统正越来越多的在汽车上得到应用。
4．负极搭铁 利用单线制时，蓄电池一个电极接到车体上，称为搭铁。负极与车体相连接称为负极搭铁。目前汽车均采用负极搭铁，其原因是对电子器件干扰小，对车架及车身电化学腐蚀小。
新型电子控制装置的开展、 特点与应用
1、2005年，我国汽车电子市场约为3000亿规模的“盛宴〞。 全球每辆新款汽车的电子设备支出占比例大约为26％，这一数字相当惊人 。
氢－氧燃料电池工作原理
特点：燃料电池工作时不需要充电，只要连续地供给燃料和氧化剂，就会产生能量。
阳极：2H2 → 4H+ + 4e- 阴极：O2 + 4H+ + 4e- → 2 H2O 整体：2H2 + O2 → 2 H2O + 能量
本田氢动力车ＦＣＸ
宝马氢动力车７４５h
TWC = Three-way Catalytic Converter 〔三元催化转化器〕 EGR = Exhaust Gas Recirculation 〔废气再循环〕 EVAP = Evaporative Emission Control 〔燃油蒸发排放〕 DPF = Diesel Particulate Filter 〔微粒捕集器〕
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的几十倍乃至数百倍,采用42V电源,可以实现在低速时
(例如20Km/h以下)由电源直接驱动电动机作为汽车的动
力源,在交通管制路口等待信号时可以方便地切断电源,
完全避免了怠速的工况.关键的技术是要开发能完成这些
功能的电机以及相关的部件,使之既能起动发动机又能取
代发动机作为动力源,在发动机工作时还可以带动发电机
欧洲的汽车公司将率先使用，奔驰公司和BMW计划在 2003年把42V电源的汽车推向市场,日本和美国的公司也 将紧随其后,汽车电器系统的巨大变革已经不可逆转.
采用42V电源的最重要的意义还在于使产品设计人员 从过去的许多局限性中解脱出来,为汽车技术的发展提供 了充分的想象空间.例如采用42V电源以后,新的电源系统 可以把发动机的机械驱动的控制系统和附件从发动机中 分离出来,集成到一起,由电动机直接驱动,以进一步减少 发动机的部件,降低发动机的自重并提高效率,例如,发动 机的冷却系统可以独立出来由电动机直接带动.又例如, 发动机的设计师们正在构想由电动机直接和计算机结合 控制发动机进排气门的开启和闭合,可以省去正时机构和 凸轮轴,这样,既简化了结构又提高了燃油经济性和改善 了排放.
制订教 师
赵超越
ห้องสมุดไป่ตู้
教学内容及步
骤
教
1、 复习引入 学
2、 新课讲授 后 3、 课上小结 记 4、 布置作业
授课内容
授课
方法
§5-8 42V汽车电源系统简 启发 介
现在的14(12)V汽车电源已经有近50年的历史了。在
这以前汽车广泛采用6V的电源,由于汽车发动机的压缩比 讲解
的不断提高,起动机的功率也随之增加,6V电源已经不能
这些技术措施可以在不增加成本的基础上，使汽车 的能源利用率提高10%以上。
发动机的压缩比的不断提高,起动机的功率也随之增
问
加,12V电源已经不能满足需要,大量的高新技术在汽车上
的广泛采用使得汽车上的电器装置愈来愈多,如电动转
向,电制动,主动悬架,空调系统,导航系统和自娱系统
等,12V电源的功率在3KW左右,已经不能满足需要,
为了提供所需的电能，约60个汽车制造商和零部件
供应商合力开发了42伏电源系统。目标是既节省能量，
配问题等等；但是，做为一种方向，汽车电气电压升级 将会在未来几年付诸实施。
起动机、发电机将要实际应用的第一种技术是综合 的起动机-发电机。博世公司开发的这种新型起动机-发 电机是42V的电力系统，被安装在曲轴上，可起到起动 机、发电机和飞轮的作用。该系统具有高的电功率，在 发动机低速运转时也能保证发动机的附件正常工作，并 且能够满足如将要使用的电动气门机构等大功率装置对 电力的需要。宝马汽车公司正在开发一种采用电动气门 机构的“无凸轮轴”发动机。这种电动气门机构前程远 大，但是在2005年以前还不能达到实际应用的水平。在 这种无凸轮轴发动机开发中的一个新设想是去除起动 机，利用编制的程序，使各缸顺序点火，从而旋转并起 动发动机。此外，42V的电动水泵、电动机油泵和电 加热的催化转换器也有可能与电动气门机构一起进入市 场。美国德尔福(Delphi）汽车系统公司宣布，该公司正 在开发输出功率为5千瓦级的“Energen5”和输出功率为 10瓦级的“Energen10”两种电气系统，以便用于采用 42V电气系统的汽车。
Energen10则可以提供电力以便在一段时间内完全 靠电动机来驱动车轮，或者驱动今后将增添各种各样车 载设备的车辆。该系统的开发主要着眼于次混合驱动 （Mild Hybrid）车，适合用于高档轿车。
除这上述2种系统外，该公司还在开发输出功率为20 千瓦级的Energen20”系统。该系统使用比42V更高的电 压，比如150V或者200V、300V等。该系统是用于完全靠 电动机来行驶的纯混合驱动汽车。Energen5和nergen10
与麻省理工学院也发起组织的MIT/工业联盟，成员包括
通用、戴姆勒、奔驰、宝马、雷诺、沃尔沃、西门子、 博世、摩托罗拉、德尔菲等知名汽车商、零部件商及电 子电讯商。该组织主要是研究14V/42V双电压供电系统对 汽车电器与电子设备的影响及实现方法。为推动这一工 作发展，美国汽车工程学会（SAE）还专门成立了双/高 电压车辆电子系统委员会。从参与这一计划研究的广泛 性来看，这一新的电气系统结构已经得到了国际汽车工 业界的认可。
42伏系统为车辆的结构改进提供了更大的可能性。 使用42V电源系统，发动机的一些附件，如转向助力泵、 水泵、冷却风扇、空调压缩机和气泵等，可以直接由新 的电源系统驱动，从而减少空转消耗，提高能源利用效 率。此外，这些部件也可以从发动机中分离出来，减少 发动机的部件数量，改善设计，提高发动机的效率。对 于电动制动系统，由电源直接驱动，可以省去液压或气 压系统，带来更好的驾驶舒适性和更好的燃油经济性。
满足需要,所以从50年代开始逐步被12V电源所取代,当时 展示
汽车的电器附件较少,12V电源完全能满足需要,汽车制造 相关 商因此忽视了对汽车电源系统长期发展计划的制定,使这 资料
一系统一直袭用了50年,这对汽车技术的发展有一定的负
面影响,尤其是制约了汽车电器的发展.
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现在这种情况已经到了必须改革的时候了,由于汽车 工作 页提
北京市公交技工学校 专业理论课教案（首页）
授课章 节名称
§5-8
审批签字
42V汽车电源 系统简介
授课班 零四级十二班 授课时 2
级
数
授课时 5.18（3～4） 间
授课方 讲授 法
教具 课件、多媒体、实物等
教学目的 了解2V汽车电源系统的特点与用 和要求 途。
教学重点 2V汽车电源系
工作页
与难点
统的特点 作业
同时实现种种新的电动功能。42电源的功率将是前者的
一倍,对汽车电器提供了较大的发展空间。早在20世纪90
年代，德国成立了车载电源论坛（Forumbordnrtz），参
加这一机构的成员有大众、奥迪、宝马、欧宝和保时
捷，该机构主要从事用42V电源供电规范的标准化研究，
提出了14V/42V双电压供电系统的规范草案。另外，福特
对电源充电. 进入21世纪，汽车电压升级的问题就进入了实质性的
议事日程，试验性应用已经开始。 在新的电气系统中，有两种实施方案，一种是全车42V
单电压方案，另一种是14V/42V双电压方案。前者会对目 前汽车零配件制造行业产生重大冲击，后者则冲击较 小，过渡平缓。因此汽车工业界倾向于双电压方案。
14V/42V双电压方案的内容是：将汽车电器与电控 装置根据耗电大小分为两组，中小功率为一组，用14V电 压供电，较大功率电器装置采用42V电压供电，这些装置 平均功率分别在400/1000W范围内，峰值功率可高达 500/5000W。提高电压值，可以减少电器装置本身的体 积、质量和损耗，也有利于控制装置的小型化，提高集 成度。例如三元催化转换加热器、挡风玻璃加热器、冷 却风机、电气悬架、电磁阀驱动电器等。传统电器及部 分电器装置（例如照明、信号、仪表板、电动摇窗机、 中央控锁系统、发动机电子燃油喷射装置、点火控制装 置等）功率不大，采用14V供电有利。新的供电系统与传 统供电系统有完全的兼容性，这是该系统的基本特点。
14V/42V双电压变换过程如下：交流电发动机输出 42V高电压，借助一个DC/DC变换器（直流变换器），由 42V变换14V。在这个系统中，DC/DC变换器将供电系统分 隔为两个具有不同电压等级的供电系统，除降压外，还 在整个电气系统电能分配管理起到重要作用。
当然，双电路供电系统也有它的缺点，例如需要两个 14V及42V蓄电池组，因而增加了车辆附加承载，占用更 大的空间及增加造价。而且尚待解决的问题不少，例如 DC/DC变换器产生的电磁干扰；高电压瞬态现象及抑制控 制方法；双电压电器系统在车辆运行时的功率流向及分
只需将现有汽车的部分零件更换后便可使用，而 Energen20则要重新设计汽车的底盘和传动系统等。 公司总部位于德国利普斯塔特市的海拉胡克双合公司研 发出了 DC/DC 42V/14V 转换器 。它可以连续不断的在 14V 和未来的 42V/14V 线控系统中进行转换。 似乎人人都在谈论德国大众的“3升车”，路波（Lupo) 轿车100公里耗油仅为2.99升。事实上，3升耗油量这个 数字，不仅是在最佳的路面情况中录得的，而且还是在 所有电气设备都没有开着的情况下录得的。电气设备也 都需要能量。驾驶舒适性和安全性的提高，将导致对电 能的更大需求。专家估计，每百公里需要附加1.5升燃油 消耗。
42V电源的采用为发展混合动力汽车创造了条件,必 将大大推动混合动力汽车的动力总成及其部件的发展.尤 其是对适合城市应用的混合动力汽车的开发具有决定性 的影响,在城市交通拥挤的工况下,怠速和超低速运行,大 约占汽车总行驶时间的20-30%,不但浪费了大量的能源, 而且在这种工况下工作时,汽车排放的有害物是正常工况
42V电源的采用也为发展混合动力汽车创造了条件。 采用42V电源系统，可以实现在低速时（如20km/h以下） 由电源直接驱动电动机作为汽车的动力源，完全避免怠 速工况。用于城市公交车辆上，将大大降低城市的环境 污染。
42V电源系统还可以为其他需要大电流的设备供 电，如为尾气后处理装置的加热器、柴油机微粒捕积器 加热器，以及车辆其他舒适性设备的供电等。
Energen5系统由起动机和发电机为一体的总成 ISG（Integrated Starter Generator）和逆变器组成。 使用对象主要是排气量为1～2升的小型轿车，该系统的 目标是提高燃烧效率。发动机启动时，可将ISG的输出作 为辅助动力传送至发动机；减速时，利用发动机过剩的 旋转力量推动ISG来发电，并将电能储存在蓄电池中。采 用这种系统能使发动机迅速起动，这样能减少尾气排 放。而且，还能把以前汽车减速时浪费掉的能量储存到 蓄电池里进行再利用。