V平臺BSG技術(shù)

1、48V BSG系統(tǒng)簡介混合動力汽車是具有低油耗和低污染的新一代清潔汽車，它是傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛與電動車輛的有效組合。它既繼承了電動汽車低排放的優(yōu)點，有發(fā)揚了石油燃料比能量和比功率高的長處，顯著改善了傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的排放和燃油經(jīng)濟性。弱混（或稱之為輕度混合）技術(shù)（Mild Hybrid）主要包括Start-Stop（啟停）、BSG(Belt-driven Starter/Generator 皮帶傳動啟動/發(fā)電一體化電機)技術(shù)，BSG系統(tǒng)就是利用一種電機，該電機通過皮帶傳動在極短時間內(nèi)將發(fā)動機轉(zhuǎn)速由零增加至怠速以上，從而實現(xiàn)汽車的快速起停的裝置。車用BSG系統(tǒng)的特點1.降低燃油消耗和有害物排放。裝備了

2、BSG起動、停止系統(tǒng)的汽車能夠在車輛停止的同時自動關(guān)閉發(fā)動機，當駕駛員踩下離合器踏板準備起步時再重新點火，此舉能夠降低大約8%的燃油消耗和有害物質(zhì)排放。發(fā)動機暖機起動所消耗的燃料大約相當于怠速運轉(zhuǎn)0.7s消耗的燃料。因此，只要車輛停止時間超過1s，就可以通過該系統(tǒng)降低油耗和排放。2.應(yīng)用成本低，對發(fā)動機原有結(jié)構(gòu)改動小，易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。BSG系統(tǒng)不僅能夠最大限度地減少傳動力汽車在短暫停車時因發(fā)動機空轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的油耗和廢氣、噪聲污染，而且具有應(yīng)用成本低、對發(fā)動機原結(jié)構(gòu)改動小、易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化等優(yōu)點。因此，在未來一段時間內(nèi)搭載該系統(tǒng)的汽車很有可能會大量涌現(xiàn)。3.該電機在電池組驅(qū)動下，僅需要幾百毫秒時間，就可

3、以讓處于停止狀態(tài)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到3000r/min，由于電機功率足夠強大，BSG系統(tǒng)帶動發(fā)動機重新點火的成功率非常高，在車輛起步時，駕乘人員通常不會感受到任何延遲。4.普通發(fā)動機頻繁點火會導(dǎo)致使用壽命大幅縮減，但通過應(yīng)用BSG系統(tǒng)，能夠有效避免這一現(xiàn)象。起停裝置使用壽命為25萬次，相當于在10年時間里可以每天起停70次。BSG混合動力轎車結(jié)構(gòu)及工作情況 帶傳動一體化起動/發(fā)電機（BSG）轎車屬于弱混合動力電動汽車，采用BSG技術(shù)，能夠有效降低和改善排放。此種車輛結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)車型改動小，控制簡單、成本低，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 BSG混合動力汽車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在發(fā)動機前端用BSG電機與發(fā)動機連接，取代了

4、發(fā)動機原有的發(fā)電機，從而實現(xiàn)了混合動力系統(tǒng)一體化。該混合動力系統(tǒng)保留了傳統(tǒng)轎車上的12V啟動電動機，以保證電池電量過低時發(fā)動機能正常起動。BSG混合動力汽車要在保證汽車動力性能的前提下降低汽車燃油消耗量和排放，根據(jù)BSG混合動力汽車的結(jié)構(gòu)和工作特性，應(yīng)取消發(fā)動機怠速工況。因此BSG汽車有4種基本工作模式：a起動工況起動時，BSG電機在短時間內(nèi)將發(fā)動機加速至怠速轉(zhuǎn)速以上，然后汽油機才開始工作。b停車工況，控制系統(tǒng)自動化切斷汽油機供油，發(fā)動機處于關(guān)閉裝態(tài)。c減速工況，駕駛員踩下制動踏板，向起動、發(fā)電機傳送信號，使其將車輛的功能轉(zhuǎn)化為電能并儲存起來。d正常行駛工況，發(fā)動機正常工作。BSG點擊一方面作

5、為電動機快速拖動發(fā)動機達到怠速以上轉(zhuǎn)速，另一方面作為發(fā)電機給蓄電池充電。當發(fā)動機處于怠速工況時間較長時，控制系統(tǒng)自動使發(fā)動機和BSG電機停止工作；需要起步時，BSG電機快速起動發(fā)動機，實現(xiàn)發(fā)動機自動起停；正常行駛工況下，BSG電機和常規(guī)車用發(fā)動機一樣，由發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電，給蓄電池充電。雖然BSG電機在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中不助力，但在起動時，BSG電機快速拖動發(fā)電機達到怠速以上轉(zhuǎn)速，使起動時間明顯縮短，改善了汽車起動性能。 在起步階段，BSG電機參與工作時汽車的加速度明顯高于BSG電機不參與工作時汽車的加速度；發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)后，BSG電機不再參與助力，汽車的加速度與BSG電機不參與工作改善了BSG混合

6、動力汽車的動力性能。BSG技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度相對不高（BSG技術(shù)相對于傳統(tǒng)發(fā)動機技術(shù)只是增加了一個BSG控制器，另外蓄電池比傳統(tǒng)的要強大一些），成本僅增加5左右，便可以實現(xiàn)約10的節(jié)能效果，這使得BSG技術(shù)正逐漸成為一種趨勢。目前國際上Delphi、Valeo、瑪瑞利和Bosch等主要零部件供應(yīng)商都在進行這種技術(shù)的開發(fā)。在我國，早在2009年，奇瑞A5 BSG混合動力車即上市，售價7-8w，東風風神S30等車型陸續(xù)上市。別克君越EcoHybridBSG電機布置發(fā)動機前端輪系處，36V鎳氫電池包布置在后備箱。此系統(tǒng)可實現(xiàn)怠速停機、制動能量回收和扭矩輔助功能。百公里油耗原車的9.8L提

7、高到目前的8.3L。雪鐵龍C2、C3配備1.4升90馬力的發(fā)電機，電控變速箱和BSG電機。該系統(tǒng)可實現(xiàn)發(fā)動機起動和停止，并且0.4s即可使靜止狀態(tài)的發(fā)動機起動。配備該BSG系統(tǒng)的C2、C3在城市內(nèi)運行可節(jié)油10%以上。奇瑞A5奇瑞A5BSG是一款并聯(lián)式混合動力轎車，與傳統(tǒng)轎車相比，該車在城市路況可節(jié)省燃油10%15%，減少二氧化碳排放量約12%，成本增加了25%30%。 奇瑞A5的BSG混合動力系統(tǒng)原理示意圖如下： 該混合動力系統(tǒng)主要是由BSG控制電腦（HCU）、BSG電機、BSG蓄電池以及離合器位置開關(guān)、空擋位置開關(guān)、剎車真空度傳感器、電流流量傳感器。蓄電池溫度傳感器等元件組成。下面我們就具

8、體說下這些元件的工作原理。HCU通過接收各傳感器信號判定整車的行駛工況，當汽車處于正常行駛時，BSG電機作為發(fā)電機進行發(fā)電；判定汽車處于怠速運轉(zhuǎn)工況時，HCU會依據(jù)停機的條件實現(xiàn)發(fā)動機停機，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的怠速工況，從而實現(xiàn)節(jié)油減排的目的；當駕駛員試圖行車時，HCU會依據(jù)判定條件自動發(fā)出啟動的指令來啟動發(fā)電機，該啟動時間比傳統(tǒng)啟動時間段，因此稱為快速啟動，從而降低啟動時的排放污染。48V動力傳動技術(shù)由于車載電子系統(tǒng)不斷豐富，電器負載增多，相應(yīng)的功率需求增大，傳統(tǒng)采用鉛酸電池的12V系統(tǒng)不支持100A以上的電流值，車內(nèi)低壓電源勢必轉(zhuǎn)換。采用48V，可縮小線纜直徑和多種設(shè)備的尺寸，還能降低供電損失。獲得

9、業(yè)界許多汽車電子供應(yīng)商支持的48V技術(shù)，其配置是要求傳統(tǒng)12V網(wǎng)路必須采用大部份汽車中使用的鉛酸電池。然而，它還額外增加了一層：48V鋰離子電池以及一個獨立的48V網(wǎng)路。12V網(wǎng)路處理傳統(tǒng)負載，如照明、點火、娛樂、音響系統(tǒng)與電子模組等。而48V系統(tǒng)則支持主動式底盤系統(tǒng)、空調(diào)壓縮機，以及再生制動系統(tǒng)等。結(jié)合了雙重電壓設(shè)置以及啟動-停車（start-stop）技術(shù)的優(yōu)勢，可提供更多的能量，同時提高燃油效率，甚至可高達15%。48V規(guī)格的關(guān)鍵之一在于鋰離子電池技術(shù)，鋰離子電池技術(shù)可提供較鉛酸化學(xué)電池更高（3倍）的能量密度，尺寸、重量等方面降低。48V鋰離子電池的充電性能更佳，能夠更有效率地存儲汽車制

10、動回收能量，為汽車中所需越來越多的電子負載（如前排座椅加熱、可加熱式擋風玻璃、后避震器）提供更多功率，采用100V以上的鋰離子充電電池模組，雖然能使HEV大幅提高燃油效率，但專用元件和耐壓元件成本高。而48V鋰離子充電電池模組不但能提高1015%的效率且具有高性價比。法雷奧集團48V動力傳動技術(shù)法雷奧集團是是歐洲第二大汽車零配件廠商，為世界知名汽車廠提供配套，在汽車動力總成、節(jié)能減排和電子新能源等方面有獨特的經(jīng)驗與技術(shù)優(yōu)勢。法雷奧與2012年北京車展推出汽車創(chuàng)新技術(shù)Hybrid4all技術(shù)，基于由皮帶傳動的電機（BSG）和低壓電氣架構(gòu)（48伏）。這套系統(tǒng)結(jié)合了起停、剎車能量回收以及輔助扭矩功能

11、，可節(jié)省油耗達15%以上，且系統(tǒng)成本較低，適用于各類車輛。在微混方面，法雷奧主打兩款產(chǎn)品i-BSG、BSG大陸集團48V動力傳動技術(shù)大陸汽車電子是大陸集團的一個項目，大陸集團是德國運輸行業(yè)制造商。全球領(lǐng)先的汽車零部件供應(yīng)商之一。其生產(chǎn)銷售的汽車安全電子、制動鉗、車載智能通信系統(tǒng)、汽車儀器儀表和供油系統(tǒng)在全球銷量獨占鰲頭。電子制動系統(tǒng)和制動助力器全球銷量第二。車型介紹 -標志3008混合動力版HYBRID4序號部件/參數(shù)功能1發(fā)動機最大功率163馬力的2.0L，HDi渦輪增壓柴油發(fā)動機驅(qū)動前輪，最大163馬力的功率輸出，以及300牛米的峰值扭矩，這款發(fā)動機擁有可變幾何渦輪、高壓共軌缸內(nèi)直噴、EC

12、CS等技術(shù)2電動馬達GKN的電驅(qū)動模塊/推進系統(tǒng)軸間馬達，直接驅(qū)動3008的后軸驅(qū)動后輪。功率為27馬力，扭矩為100Nm，不過最大瞬時功率可達37馬力，瞬時扭矩為200Nm。3最大扭矩500N·m（柴油發(fā)動機+電動發(fā)動機）4變速箱兩級變速箱采用了GKN Driveline（吉凱恩傳動系統(tǒng)）公司提供的整體差速齒輪及電磁分斷離合器。5混合模式柴油模式、電動模式、混動模式6行駛模式FWD前輪驅(qū)動、AWD全輪驅(qū)動、RWD后輪驅(qū)動、以及全動力推進驅(qū)動模式7售價2011年歐洲上市，起價24,000歐元（約合人民幣20.6萬）8車身尺寸長 4365mm、寬1837mm、高1639mm，比一般的城

13、市SUV車型要小巧許多。9經(jīng)濟性及排放平均油耗為百公里3.8L；而其二氧化碳排放量也僅僅只有99g/km。車型介紹 -三菱AR混合動力概念車序號部件/參數(shù)功能1發(fā)動機1.1升三缸直噴渦輪增壓MIVEC汽油發(fā)動機，最大輸出功率100千瓦2電池鋰離子電池組，容量0.25千瓦時3電機電壓48伏的BSG扭力電路，功率10千瓦采用了前輪驅(qū)動的設(shè)計，由一個輕量化的BSG電機系統(tǒng)提供動力，后置的電池組和整流器搭配工作，保證發(fā)動機從停滯狀態(tài)立即啟動，以及在車輛加速時傳遞扭力。由于BSG的使用，車輛剎車過程中的部分制動能轉(zhuǎn)化成動力，實現(xiàn)能量的二次利用，進一步提高了燃油經(jīng)濟性，并降低了二氧化碳的排放。車型介紹 -起亞48V微混技術(shù)序號部件/參數(shù)功能1發(fā)動機1.1升三缸直噴渦輪增壓MIVEC汽油發(fā)動機，最大輸出功率100千瓦2電池鋰離子電