48V電氣化趨勢

汽車電氣化使車輛更加舒適、安全和智能，是汽車行業發展的必然趨勢。而隨著電氣化進程的深入，車輛負載功率日益上升，已經接近傳統的14V電氣網絡的功率上限，考慮到電氣線束重量、成本和電氣效率等因素，提升車輛電氣網絡電壓等級已經提上日程。

一般認為，未來車輛電氣網絡會存在兩種方案：

1) 12V和48V電氣網絡并存

2) 僅保留48V電氣網絡

在兩種電氣網絡并存的當下，48V負載主要來源為：

1) 目前已實現電氣化的大功率12V部件將向48V轉移，比如電子真空泵、前玻璃擋板加熱器等；

2) 未來新增的大功率部件，比如48V電機、電子空調、電子渦輪增壓器、電子防翻滾系統等。新增的48V部件提升了車輛在動力性、舒適性和安全性方面的表現，同時也為自動駕駛的發展鋪平道路。

在48V系統中，直流變換器（DCDC）作為12V電氣網絡和48V電氣網絡的橋梁，承擔兩者之間能量轉換的職責。如果電池能量是水池中的水，那么功率就是水的流量。48V的水來自48V電機，同時12V電池和48V電池為各電氣部件供水。隨著12V負載閥門大小趨近流量極限值，未來48V電池將更多地為車輛部件供水。

進入2018年，第一代48V P0系統已經逐漸成熟，48V領域的先行者們已經投入到第二代系統的開發中。目前第二代48V系統的主流的拓撲結構包括P2.5、P3、P4和eDCT等，功率等級提升帶來了更佳的輔助助力和能量回收效果，并且增加滑行起停和純電動駕駛等功能，而其節油目標也普遍在20%以上。第一代48V P0系統中電機功率在10kW左右，而目前二代系統方案中，電機功率普遍在18kW以上，48V電池容量也從原來的8Ah提升至20Ah，相當于48V水池更大了，從48V電機獲取的水源流量也更大了。

新一代48V DCDC介紹

2018年初，聯合電子開始新一代48 DCDC的產品開發，以適應市場需求變化，新一代產品有以下幾個特點：

功率大，功率可選

新一代48V DCDC升級為2kW被動風冷和3.3kW水冷兩個版本，功率等級提升。產品系列功率范圍覆蓋1.8kW/2.0kW/2.5kW/3.3kW，共4個產品系列供客戶選擇，可滿足國內外大多數客戶需求。

高效率

正向傳輸模式下峰值效率高于96%，在大于500W輸出功率時效率高于95%。反向傳輸模式下峰值效率高于90%。

功能齊全

支持雙向傳輸。在正向傳輸模式下，能量從高壓網絡向低壓網絡傳輸，對14V網絡供電；在反向傳輸模式下，能量從低壓網絡向高壓網絡傳輸，為48V電機在起動、助力、回收工況下輔助供電。除了正向傳輸和反向傳輸功能以外，還有預充功能，可在上電時給電機終端電容預充電，防止上電初始化過程48V電池繼電器閉合時出現浪涌電流。支持跛行回家功能，甚至在鋰離子電池故障下仍可工作。

冷卻方式

體積小，支持自然冷卻和水冷，冷卻方式的選擇，需根據DCDC的功率及安裝位置的環境溫度綜合判斷。3.3kW水冷版本布置靈活，功率大，適用于用電負載需求較大的高端車型。

安裝方式

支持多種安裝方式，且易于和電源模塊集成。可安裝在前大燈后面，緊鄰12V電池，冷卻風扇后方，乘客座椅下方，后備箱等位置。

功能安全

近年來，越來越多的廠商關注功能安全，即ISO 26262功能安全標準，該標準定位在車用電氣器件、電子設備等專門用于汽車領域的部件，旨在提高汽車電子、電氣產品功能安全的國際標準。

新一代3.3kW DCDC可達到ASIL C。目前，DCDC設計了多個安全目標，比如避免12V側過壓、12V欠壓，48V過壓及過熱引起的危害等，同時具有完備的診斷及保護措施。

電磁兼容性

48V DCDC作為電氣部件，需滿足客戶提出的電磁兼容性（Electro Magnetic Compatibility, EMC）要求，一般而言，零部件EMC測試包括發射測試和抗干擾測試兩類，而零部件的EMC等級要求高于整車EMC等級。新一代DCDC的EMC等級到達CISPR25 Class5，市場競爭力更強。

可靠

嚴格遵守V模型開發流程，其中第一代產品已經取得ASPICE Level1的資格。開發過程具備完善的測試驗證流程，包括硬件測試、軟件測試、系統集成測試、整車測試，每個環節設計多種Test Case驗證產品的功能與性能。