Tecnología clave del sistema de batería de litio de 48 V

Recientemente, Hitachi ha desarrollado un paquete de baterías de iones de litio de 48 V adecuado para vehículos de pequeña cilindrada para vehículos híbridos. Se espera que sea popular en China y Europa debido a su buen rendimiento del sistema para reducir el consumo de combustible y su alto costo. En la actualidad, el sistema de 48 V del mercado se utiliza principalmente para vehículos microhíbridos y débilmente híbridos. El paquete de baterías de iones de litio desarrollado por Hitachi ha desarrollado aún más la aplicación del sistema de 48 V en el campo de los vehículos híbridos.

El concepto del sistema de 48V

Para ahorrar energía y reducir las emisiones de manera más efectiva y mejorar el ahorro de combustible, la gente ha encontrado un nuevo sistema entre la transformación del motor en sí y el reemplazo de un nuevo sistema de energía, que es un sistema híbrido. Ahora se usa comúnmente en sistemas híbridos, es decir, en el automóvil de la máquina de vapor, más un motor eléctrico, los dos motores funcionan juntos. El sistema de micromezcla inicial estaba equipado con un motor de arranque accionado por correa (BSG) en un motor de arranque de motor de combustión interna convencional (generalmente 12 V), que es un motor integrado de arranque en estación que se usa para controlar el motor. Arranque y parada, esto elimina el ralentí del motor y reduce el consumo de combustible y las emisiones, lo que se denomina sistema de micromezcla de 12V y tiene la función de arranque y parada automáticos.

El sistema de 48V es una mejora del sistema de arranque y parada automático microhíbrido de 12V. El sistema tiene un voltaje de 48V. Se utiliza la potente batería de iones de litio con una energía de menos de un grado en lugar de la batería de plomo-ácido tradicional, y se utiliza el motor BSG en lugar del motor y generador de arranque tradicionales. Equivalente a una versión mejorada del sistema automático de arranque y parada, además de la función de arranque y parada automáticos, pero también puede proporcionar energía auxiliar cuando sea necesario.

Fuente del sistema de 48V

El concepto del sistema de 48 V se derivó por primera vez de varios fabricantes de vehículos alemanes en 2011, incluidos Audi, BMW, Daimler, Porsche y Volkswagen, y desarrolló el estándar LV 148. En junio de 2013, la UE aprobó la norma de emisión de CO2 de 2020, que requiere que el nivel medio de emisión de CO2 de los coches nuevos se controle en 95 g / km para 2020; Los fabricantes de automóviles europeos se enfrentarán a multas de hasta 95 euros por gramo por vehículo si no cumplen con las restricciones de emisiones de CO2 en el futuro. Esta norma obligatoria ha impulsado a los fabricantes de vehículos y proveedores de piezas a reducir el consumo de combustible de los vehículos de diferentes rutas técnicas. El sistema de 48 V se ha convertido en el foco de atención de la industria debido a sus ventajas en el aumento de costos limitados para ahorrar energía y reducir las emisiones.

Ventajas y tecnologías clave del sistema de 48 V

Yingfeiling cree que el desarrollo del sistema de 48 V se basa en los siguientes puntos:

Aunque el arranque de 12V es de bajo costo, la reducción de emisiones de CO2 es limitada;

Reducción de las emisiones de energía híbrida de alta presión, pero el costo del sistema aumentó más;

48 V para acercarse al costo del sistema de arranque de 12 V;

Proporcionar un rendimiento cercano a la tecnología híbrida de alta presión;

Reducciones de emisiones de CO2 de hasta el 15 por ciento o más;

El objetivo de coste del sistema es inferior a 1.000 euros;

Se pueden proporcionar cargas distintas de los sistemas de energía para diseños más avanzados y eficientes energéticamente.

En comparación con la ventaja del sistema de micromezcla de 12 V, Hongyinglin, gerente de nuevos productos energéticos en la región Asia-Pacífico de Delphi Parker, nos dio un ejemplo: "Por ejemplo, cuando un automóvil tradicional está esperando una luz roja, el El motor está inactivo y el compresor del aire acondicionado accionado por correa puede seguir funcionando. El aire acondicionado todavía está enfriado. Sin embargo, para un automóvil con función de parada, es necesario cambiar al aire acondicionado eléctrico cuando se espera una luz roja. De lo contrario, los pasajeros tendrán que soportar el ambiente sin aire acondicionado a la espera de un semáforo en rojo o un atasco. Un compresor de aire acondicionado eléctrico tiene una potencia mínima de 2,5 kW. Si funciona con 12V, la red será insoportable. 48 V, no habrá ningún problema. Además, el lado de 48 V también puede suministrar energía a la suspensión activa, la dirección eléctrica, el viento caliente eléctrico, etc. "

En la actualidad, la corriente principal en el mercado japonés es un vehículo híbrido fuerte equipado con una batería de alto voltaje de 100 V o más. Se utiliza el módulo de batería recargable de iones de litio de 100 V o más, y aunque el vehículo híbrido (HEV) puede mejorar en gran medida la eficiencia del combustible, el componente especial lo es y el componente de presión es costoso. El uso de un sistema de 48 V también aumentará el costo, pero en comparación con el costo de un automóvil eléctrico puro o un automóvil híbrido fuerte, el sistema de 48 V puede ahorrar entre un 40% y un 60%, y el módulo de batería recargable de iones de litio de 48 V también puede aumentar 10 al 15%. Eficiencia de combustible.

Una de las claves de las especificaciones del sistema de 48 V es la tecnología de batería de iones de litio, que puede proporcionar una densidad de energía, tamaño, peso y otras reducciones más altas (3 veces) que las baterías químicas de plomo-ácido. La batería de iones de litio de 48 V tiene un mejor rendimiento de carga y puede almacenar la energía de recuperación de frenado del vehículo de manera más eficiente, proporcionando más energía para el creciente número de cargas electrónicas requeridas en el automóvil (como la calefacción del asiento delantero, la calefacción del parabrisas, el amortiguador trasero).

Un estado de aplicación del sistema de batería de iones de litio de 48 V

Una de las claves del sistema de 48 V es la tecnología de batería de iones de litio. Las baterías de iones de litio tienen una mayor densidad de energía y un mejor rendimiento de carga y descarga que las baterías de plomo-ácido y las baterías de níquel-metal-hidrógeno. Las celdas de iones de litio tienen un voltaje único de hasta 3,7 V.Para cumplir con los requisitos de voltaje utilizados en los vehículos eléctricos, es necesario usar celdas individuales en serie para formar baterías en paralelo para cumplir con las condiciones de alta energía y alta potencia requeridas. para vehículos eléctricos. En circunstancias normales, el sistema de suministro de energía del automóvil considerará el paquete de baterías como una sola celda. Durante el proceso de conducción y parada del automóvil, todo el paquete de baterías se somete a frecuentes procesos de carga y descarga. El paquete de baterías está compuesto de monómeros y no puede garantizar la consistencia absoluta del monómero celular antes de la fábrica. Si una celda del paquete de baterías se somete a varios ciclos de carga / descarga, su estado de carga no se puede equilibrar periódicamente con otras celdas. Eventualmente, entrará en un estado de descarga profunda, lo que resultará en daños y eventualmente en una falla de la batería. Por lo tanto, necesitamos un sistema de detección de batería (BMS: Battery Management System) para monitorear y medir la situación general de la batería y las celdas individuales, incluido el voltaje, la corriente, el estado de carga, etc. Reemplace las celdas individuales a tiempo para extender la vida útil de la batería. y vida útil.

El paquete de baterías de iones de litio de 48 V recientemente desarrollado por Hitachi es un sustrato BMS, un monómero de batería, un relé y un grupo de fusibles que se cargan en la misma caja. Puede ser altamente ensamblado y confiable. Este paquete de baterías puede acelerar y desacelerar en vehículos. Además del suministro de regeneración de energía durante el frenado, apoya el funcionamiento eficiente del motor híbrido y el motor.

En la actualidad, el paquete de baterías de iones de litio de 48 V en el mercado generalmente se compone de 12 a 13 celdas de monómero, que se utilizan principalmente en el campo de los pequeños vehículos eléctricos puros como bicicletas eléctricas, motocicletas eléctricas, triciclos eléctricos y herramientas eléctricas. Los principales fabricantes de baterías de iones de litio para vehículos son AVIC Lithium y CITIC UNITA Guli y Wanxiang Group.

En el campo de los vehículos híbridos, el sistema de batería de iones de litio de 48 V se utiliza principalmente en sistemas de micro-mezcla o híbridos débiles y se encuentra en el nivel de I + D y producción limitada. Bajo los requisitos de desarrollar productos automotrices más eficientes energéticamente, el gigante automotriz está desarrollando productos automotrices que utilizan el sistema automático de arranque y parada de 48V. Para 2025, los híbridos ligeros de 48V representarán más de la mitad de todos los híbridos, y el 95% de los híbridos ligeros utilizarán el esquema de 48V, según un informe publicado por IHS, el instituto de investigación de la industria líder en el mundo.

El paquete de baterías de iones de litio de 48 V desarrollado por Hitachi se puede aplicar a vehículos eléctricos moderadamente híbridos, con mayor potencia de entrada y salida, y el monómero de la batería tiene un excelente rendimiento en resistencia a bajas temperaturas, y la densidad de salida es 1,5 veces mayor que la de Hitachi. monómero de batería., La combinación del buen efecto de reducir el consumo de combustible y el rendimiento de alto costo ha jugado un papel en la promoción de la popularidad de China y Europa.

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