48v-vecka del 5 2nd International Conference Automotive 48V Power Supply Systems

Creative commons license

48V konferens i Tyskland 18-19 Nov 2014

Skrivet av Robert Eriksson (Volvo Cars)
Konferensen “2nd International Conference Automotive 48V Power Supply Systems” gick av stapeln i Düsseldorf den 18-20 November 2014.
Deltagare var representanter med koppling till bilindustrin – biltillverkare, underleverantörer, komponenttillverkare, konsultfirmor, universitet och institut.
Av totalt ca 150 deltagare representerades 17 av olika biltillverkare från hela världen.
Organisatören – IQPC-Automotive som normalt fokuserar på djupet inom relativt smala teknikområden med begränsade deltagarskaror uttryckte att 48V konferensen var en av de största de anordnat.
Keynote – Florian Kühnlenz, Volkswagen uppehöll sig kring olika tänkbara arkitekturer för 48V system och framtagningen av ramverket för specifikation av komponenter på ett 48V system, som nu resulterat i den gemensamma standarden VDA 320.
Ett antal kritiska frågeställningar runt 48V arkitekturer räknades upp: Systemjordning, risk för ljusbågar, Spänningstålighet för kommunikationskretsar, avsäkring och diagnosbehov.
Utvecklingsbehov inom bilars elkraftsystem som påkallats av de ökade CO2 kraven påverkar både befintliga 12V system och kommande lösningar för 48V.
All elektrisk energiförbrukning i bilen kommer på sikt att skapas genom bromsåtervinning vilket blir centralt när övergång sker över till den nya testproceduren WLTP.
Produktion av 48V system är på väg ut redan 2015/2016 men då som isolerade system av typen elektrisk uppvärmd ruta och el-turbo.
Globala undersökningar visar att det är troligt att marknadstillväxten av fullhybrider kommer att stanna av och ersättas av 48V mildhybrider efter 2020.
Anledningen är kostnad/g CO2 ser att bli effektivare. Det är inte klarlagt att alla biltillverkare kommer att införa 48V.
En annan fråga som diskuterades flitigt är att WLTP cykel och testprocedur.
Eftersom WLTP har färre stop men i gengäld är mer dynamisk ger den bättre förutsättningar för bromsåtervinning.
Bastian Hartmann, Ford Research visade på 48V mildhybriders fördelar med bl a längre stopptider för förbränningsmotorn.
En annan aspekt som togs upp är faktorn att återstartstiderna vid start stopp förkortas upp hälften tiden med 48V B-ISG
Salah Benhassine, PSA, presenterade EMC studier för 48V fordon med resultat som inte nämnvärt skiljer sig från 12V fordon.
Slutsatsen är att skärmade kraftledningar inte är lösningen utan att common-mode störningar behöver filtreras på komponentnivå.
PSA har utvecklat en metod där de kan utbyta simuleringsparametrar med leverantörer och på detta sätt simulera EMC på helbilsnivå tillsamman med leverantörers komponentmodeller
Robert Eriksson,Volvo Cars, visade på olika möjligheter att expandera 48V arkitekturen med skalbara och modulära lösningar som uppvisar olika egenskaper i kategorin mildhybrider.
Energiåtervinningsmöjligheterna med expanderad 48V arkitektur gör att det är möjligt att uppnå 100% energiåtervinning med 48V system i WLTP cykeln.
Liknande lösningar och arkitekturer togs upp i ytterligare några föredrag.
Lite om komponenter
Elmaskiner:För närvarande figurerar följande teknologier i leverantörspalletten:
PM-maskiner, Asynkronmaskiner och Sw Reluktansmaskiner. Både luft och vätskekylda visas för att möta olika nivåer på kontinuerligt effektuttag.
Batterier: Li-Ion lösningar för ersättning av 12V blybatterier samt högeffektapplikationer. Hit räknas både 48V mildhybrider samt system för utökad bromsåtervinning på 12V.
Lead-Carbon har seglat upp på sistone men har ett antal problemställningar såsom hög vikt, större volym, cyklingsbegränsningar, begränsad laddningsmottagning och därmed lägre verkningsgrad.
Övrigt
IAV presenterade i en simuleringsstudie att det är möjligt att nå upp till -6g CO2 förbrukning med Elektrisk AC kompressor relativt traditionell om man samtidigt lägger till en strategi för energibalans.
Utan nämnda strategi så visar resultaten på +3g ökad CO2.