電壓升級與數(shù)據(jù)總線技術(shù)

1.新型的雙電壓供電系統(tǒng)在汽車上應(yīng)用勢在必行　　

一些帶電的機(jī)械裝置逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閹C(jī)械的電子裝置，大大增加了電氣系統(tǒng)的負(fù)荷。在以節(jié)能、環(huán)保和安全為中心的現(xiàn)代汽車中，電氣設(shè)備越來越多，電氣負(fù)荷越來越大，這就要求汽車電氣提供更高的電能，傳統(tǒng)的14V電壓供電系統(tǒng)已經(jīng)捉襟見肘，一種新型的雙電壓(14/42V)供電系統(tǒng)即將在汽車上應(yīng)用。雷諾汽車公司1980年以來,汽車電氣系統(tǒng)的用電量以每年大約4%的幅度增加，交流發(fā)電機(jī)輸出功率從幾百瓦增加到現(xiàn)在的約1.5kW。預(yù)計(jì)2005年豪華轎車上選裝的帶電子(磁)的負(fù)載及功耗消耗可達(dá)5kW左右。

　2.汽車電壓升級的解決方案　　

進(jìn)入21世紀(jì)，汽車電壓升級的問題就進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性的議事日程，試驗(yàn)性應(yīng)用已經(jīng)開始。在新的電氣系統(tǒng)中，有兩種實(shí)施方案，一種是全車42V單電壓方案，另一種是14V/42V雙電壓方案。前者會(huì)對目前汽車零配件制造行業(yè)產(chǎn)生重大沖擊，后者則沖擊較小，過渡平緩。因此汽車工業(yè)界傾向于雙電壓方案。目前汽車業(yè)已就使用14/42V電壓供電來達(dá)成一致?！　?

如何提高汽車供電系統(tǒng)的電壓，已成為一些國際論壇中的討論熱點(diǎn)，尤其在歐洲，由于燃油價(jià)格較高，因此，對改進(jìn)汽車效率放在優(yōu)先地位。為了滿足汽車電器裝置日益增多、用電量愈來愈大對電源系統(tǒng)供電功率增大的要求，目前世界各國正在研究48V電源系統(tǒng)，歐洲共同體計(jì)劃從2008年開始采用48V電源系統(tǒng)。有人建議將目前汽車上采用的12V電源改為42V(發(fā)電機(jī)輸出電壓14V的3倍)，因?yàn)閺睦碚撋现v，電壓提高3倍，電流會(huì)減少65%。但電壓改動(dòng)將涉及整個(gè)汽車電氣系統(tǒng)的技術(shù)改造，還涉及到配件供應(yīng)商、配套商的利益問題。例如現(xiàn)在的蓄電池都是6V或l2V，實(shí)施升壓要研制生產(chǎn)24V或48V的新型蓄電池。汽車上的發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)、雨刮電動(dòng)機(jī)、微型電動(dòng)機(jī)、燈泡、儀表、繼電器等器件都要改。像其它新生事物一樣，高電壓電子系統(tǒng)目前仍面臨許多挑戰(zhàn)，還存在一些缺點(diǎn)需要克服。其中之一便是如何產(chǎn)生達(dá)到當(dāng)前負(fù)荷要求的能量和如何得到所需新材料。

　　汽車交流發(fā)電機(jī)效率不高(每產(chǎn)生lW電能需要消耗2W發(fā)動(dòng)機(jī)功率)，且怠速時(shí)輸出特性只是滿負(fù)荷時(shí)輸出的1/4。這種情況下，如何發(fā)展還很難說，但交流發(fā)電機(jī)現(xiàn)今還不能在剛好高于怠速轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生90%的輸出。雙電路供電系統(tǒng)的缺點(diǎn)還有，例如需要兩個(gè)14V及42V蓄電池組，因而增加了車輛附加承載，占用更大的空間及增加造價(jià)。而且尚待解決的問題不少，例如DC/DC變換器產(chǎn)生的電磁干擾;高電壓瞬態(tài)現(xiàn)象及抑制控制方法;雙電壓電器系統(tǒng)在車輛運(yùn)行時(shí)的功率流向及分配問題等等;尤其是安全問題，安全保險(xiǎn)設(shè)置是頭號的問題，絕緣和保險(xiǎn)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)要重新制定。涉及產(chǎn)品技術(shù)改造的范圍太廣，所以反對汽車電壓升級的意見也不少，尤其是配件供應(yīng)商，因?yàn)楫a(chǎn)品改造必然會(huì)加大他們的成本?！　?