聯(lián)系48V和12V電器網(wǎng)絡(luò)的48V DCDC

隨著節(jié)能減排的日益嚴格，在現(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的背景下，傳統(tǒng)的12V系統(tǒng)采取各種主流節(jié)能技術(shù)，仍然難以滿足限制要求，48V汽車電氣系統(tǒng)應(yīng)運而生。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，48V BRS（Boost recuperation system）系統(tǒng)作為弱混技術(shù)的一種，在保留12V系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了雙向DCDC，48V電機和48V電池，如下圖1所示。在48V微混動力汽車中，DCDC變換器是能量傳輸?shù)年P(guān)鍵部件，連接48V網(wǎng)絡(luò)和12V網(wǎng)絡(luò)，進行雙向能量傳輸，對能量管理策略的實施有著積極的作用。

Figure 1 BRS系統(tǒng)

DCDC產(chǎn)品介紹

48V DCDC，也叫電力轉(zhuǎn)換單元，如下圖2所示，有以下幾個特點。

Figure2 UAES DCDC

1

功率可選

DCDC支持1.8kW和2.5kW，可根據(jù)整車負載種類、特性及使用頻率來綜合評估選取DCDC功率。工作電壓滿足LV148法規(guī)要求，工作電流與輸出功率相關(guān)。

2

高效率

效率高，正向傳輸模式下（Forward mode）效率高于95%，反向傳輸模式下（Reverse mode）效率高于90%。

3

功能齊全

支持雙向傳輸。在正向傳輸模式下，能量從高壓網(wǎng)絡(luò)向低壓網(wǎng)絡(luò)傳輸，對14V網(wǎng)絡(luò)供電；在反向傳輸模式下，能量從低壓網(wǎng)絡(luò)向高壓網(wǎng)絡(luò)傳輸，為BRM起動、助力、回收供電。 除了降壓模式（Buck）和升壓模式（Boost）功能以外，還有預(yù)充功能，可在上電時給電機終端電容預(yù)充電，支持跛行回家功能，甚至在鋰離子電池故障下仍可工作。

4

冷卻方式

體積小，支持自然冷卻和主動風(fēng)冷，如圖2左圖為主動風(fēng)冷，右圖為自然冷卻。冷卻方式的選擇，需根據(jù)DCDC的功率及安裝位置的環(huán)境溫度綜合判斷。

5

安裝方式

支持多種安裝方式，且易于和電源模塊集成。安裝位置如圖3所示，可安裝在前大燈后面，緊鄰12V電池，冷卻風(fēng)扇后方，乘客座椅下方，后備箱等位置，具體優(yōu)劣如下表1。

Figure 3 安裝位置

Table 1 Typical Vehicle Locations

6

功能安全

近年來，越來越多的廠商關(guān)注功能安全，即ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)，ISO26262是從電子、電氣及可編程器件功能安全基本標(biāo)準(zhǔn)IEC61508派生出來的，主要定位在汽車行業(yè)中特定的電氣器件、電子設(shè)備、可編程電子器件等專門用于汽車領(lǐng)域的部件，旨在提高汽車電子、電氣產(chǎn)品功能安全的國際標(biāo)準(zhǔn)。

ISO 26262為汽車安全提供了一個生命周期（管理、開發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營、服務(wù)、報廢）理念，并在這些生命周期階段中提供必要的支持。該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋功能性安全方面的整體開發(fā)過程（包括需求規(guī)劃、設(shè)計、實施、集成、驗證、確認和配置）。

ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)安全風(fēng)險程度對系統(tǒng)或系統(tǒng)某組成部分劃分成由A到D的安全需求等級（Automotive Safety Integrity Level 汽車安全完整性等級ASIL），其中D級為最高等級，需要最苛刻的安全需求。伴隨著ASIL等級的增加，針對系統(tǒng)硬件和軟件開發(fā)流程的要求也隨之增強。對系統(tǒng)供應(yīng)商而言，除了需要滿足現(xiàn)有的高質(zhì)量要求外，還必須滿足因為安全等級增加而提出的更高要求。

DCDC平臺產(chǎn)品默認為ASIL B等級，但在設(shè)計上也做了預(yù)留，可根據(jù)產(chǎn)品特殊要求升級到ASIL C。ASIL B設(shè)定了4個安全目標(biāo)，避免12V側(cè)過壓欠壓，48V過壓以及過熱引起的危害，同時具有完備的診斷及保護措施。

7

可靠

嚴格遵守V模型開發(fā)流程，DCDC完成多項測試流程，有硬件測試，軟件測試，系統(tǒng)集成測試，整車測試等，每個環(huán)節(jié)設(shè)計多種Test Case驗證DCDC的功能與性能。