48V系統(tǒng)可以給整車帶來啟停、助力、能量回收和滑行等功能，提高整車的燃油經(jīng)濟(jì)性。此外，若能將前方交通環(huán)境信息引入到48V車輛中，在時(shí)間域上可以讓整車實(shí)時(shí)優(yōu)化能量管理策略，進(jìn)一步提高燃油經(jīng)濟(jì)性，預(yù)計(jì)可帶來3%左右的額外提升，同時(shí)也可帶來一定駕駛舒適性方面的改善。

為了實(shí)現(xiàn)這一功能，整車需要集成攝像頭和毫米波雷達(dá)等設(shè)備以及需要利用地圖得到前方道路曲率坡度等信息，需要開發(fā)基于預(yù)測(cè)的整車控制策略以適應(yīng)復(fù)雜工況，同時(shí)需要定義出整車控制策略與攝像頭/雷達(dá)/地圖設(shè)備之間的數(shù)據(jù)接口，并且良好的人機(jī)交互的設(shè)計(jì)對(duì)于駕駛員是否可接受此也很關(guān)鍵。目前聯(lián)合電子48V團(tuán)隊(duì)已搭建完成集成有攝像頭/雷達(dá)等的試驗(yàn)車輛，此車輛可在不同工況場(chǎng)景下給駕駛員和車輛帶來不同的功能和收益。

48V系統(tǒng)概念

48V系統(tǒng)是指系統(tǒng)電壓為48V，用能量小于一度電的功率型替代傳統(tǒng)的鉛酸電池，用BSG電機(jī)替代傳統(tǒng)的啟動(dòng)電機(jī)和發(fā)電機(jī)，除了自動(dòng)啟停功能之外，還能夠在必要的時(shí)候，為車輛提供輔助動(dòng)力。

一般來說，48V系統(tǒng)由三大件組成：電機(jī)、鋰離子電池組以及DC-DC轉(zhuǎn)換器。48V系統(tǒng)一般與內(nèi)燃機(jī)并聯(lián)。相較于高壓混合動(dòng)力系統(tǒng)，48V微混系統(tǒng)能夠以三分之一的成本提供了全混合動(dòng)力的三分之二的好處，讓燃油經(jīng)濟(jì)性提高了15％至20％。

48V還可以用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)增壓器（e-ger）。電動(dòng)增壓器取代傳統(tǒng)的等待廢氣讓渦輪達(dá)到最高速度，會(huì)讓加速過程更加迅速，同時(shí)滯后感也會(huì)并不那么顯著。

能量管理預(yù)測(cè)策略

適應(yīng)道路工況的能量管理策略可以充分發(fā)揮48V系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)車路合一，合理分配能量。前方道路存在上下坡，則48V車輛提前規(guī)劃出目標(biāo)SOC，使得車輛在下坡之前電池釋放出更多的電量，保證車輛在下坡階段可以充分實(shí)現(xiàn)能量回收。例如下坡長300m，坡度8%，車輛下坡時(shí)可回收的能量約55wh。

圖1上下坡能量管理預(yù)測(cè)策略

混動(dòng)車輛根據(jù)運(yùn)行工況的不同適時(shí)切換EV和HEV模式，可以實(shí)現(xiàn)能量合理分配，提高節(jié)油率。在車輛出發(fā)前選定已知行駛路線后，48V系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)航信息分析即將行駛路線上的功率需求，在需求功率較小的區(qū)域使用純電動(dòng)模式。例如行駛路線上包括居民區(qū)，則在即將進(jìn)入居民區(qū)之前提高電池電量，以便在居民區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)行駛。在車輛即將到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，對(duì)車輛所需的功率也較小，適合純電動(dòng)行駛。通過這種方式可以實(shí)現(xiàn)行駛路線上的能量最優(yōu)分配。

圖2預(yù)測(cè)模式切換策略

減速滑行輔助預(yù)測(cè)策略

當(dāng)前方的交通場(chǎng)景需要車輛減速時(shí)，常規(guī)駕駛員的操作是踩下剎車使車速降低下來，這會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)盤上產(chǎn)生的熱量白白浪費(fèi)，若48V車輛提前感知到前方減速的場(chǎng)景，則可以通過滑行和能量回收的方式實(shí)現(xiàn)車輛減速，避免駕駛員踩下剎車的操作，這樣就可避免制動(dòng)盤上消耗的熱量。前方減速的場(chǎng)景包括很多，比如紅綠燈、限速標(biāo)志、前方減速車輛、環(huán)島、彎道等，在這些交通場(chǎng)景下帶有預(yù)測(cè)控制的48V車輛可以通過實(shí)時(shí)優(yōu)化滑行和能量回收的方式提高整車經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)前方要求的減速值和減速距離存在滑行和能量回收的最優(yōu)組合問題，例如減速距離較長時(shí)可以通過滑行實(shí)現(xiàn)，當(dāng)減速距離較短時(shí)通過能量回收實(shí)現(xiàn)車輛在較短的距離內(nèi)減速到需求值。這一功能可帶來3%左右的節(jié)油率。