启停系统介绍.pdfVIP

天津易博达动力科技有限公司 内部资料 注意必威体育官网网址 定义、设计和提供启停系统优势 本文将介绍什么是启停系统以及汽车启停系统的先决条件，包括它的实施与优 燃油节省与CO2 减排范围在5%至10%之间。随着燃油价格的攀升，高二氧化 碳排放税的提高，再加上政府对减少汽车排放量的要求，我们需要采用各种措施来 提高效率，降低排放。 高效节能、环保和低税率是汽车吸引客户的属性特征。有大量选项可使这类汽 车变得更经济。混合动力或电动汽车就是其中的两种选项，但成本依然相当高。纯 电动汽车需要快速充电和密集的充电站网络，而混合动力汽车则存在两个引擎的负 担。 通过为汽油及柴油汽车实施启停技术，可以使能效显著提升5%至10%。 启停是指可在汽车怠速时停止发动机运行的系统，例如在等交通信号灯时可减 少排放量，提高燃油效率。只需踩手动档汽车的离合器或者自动挡汽车的加速器就 能使发动机再次启动。在需要动力的情况下，如果汽车开始移动，可能需要制动压 力。或者，如果AC 单元耗电过多，发动机会自动重新启动。 启停实施需要一些先决条件。由于起动器使用更加频繁，因此在大多数情况下 需要使用容量更大的电池。此外，经常使用发电机与起动器组合或者集成型起动器 发电机(ISG)替代传统方案。这样可实现制动能量重复使用。因此，发电机需要支持 明显高于普通发电机的电流。起动器已适合该需求，因此需要添加支持充电的电子 器件，这一工作比较简单。 制动能量的重复使用有助于提高整体能效，因为在正常驾驶过程中需要较小的 充电。不过，这还需要不同的电池特性来实现快速充电。此外，还需要传感发动机 温度和外部温度等环境数据，其可能会在特定条件下阻止启停。例如，如果发动机 较冷，燃油效率就会比较低，而且启动所需功率也会比较高。 此外，启停还需要电池监控，因为较弱的电池无法实现重启。在这种情况下， 启停功能会被禁用。如果发动机停止工作，那么由发动机皮带带动的水泵和空调等 功能也会停止。要在启停过程中支持这些功能的运行，需要使用电机代替皮带来驱 动这些负载。（图1） 图1：汽车系统中电气负载及其电源的方框图 天津易博达动力科技有限公司 内部资料 注意必威体育官网网址 通过DC/DC 降压转换器将电池电压降压为仪表板及信息娱乐系统的电源。 低电池电压会影响降压转换器的输出以及这些电路板的电源。为维持恒定稳压的电 源，必须使用前置升压级。前置升压级的配置取决于所需的电源。 在启动过程中，起动器的高负载会导致电池电压大幅降低。对于冷启动而言， 在打开点火开关时，汽车的系统未加电，只有在发动机和发电机工作时才通电。 相反，在启停过程中，系统已经加电运行，不会因电源不足而复位。现在，信 息娱乐系统或高级驾驶员辅助系统(ADAS)具有启动支持，可避免电源出现压降。 一般曲线通常依照ISO7637-4 脉冲形式，但电压和持续时间会有变化（图2 ）。 图2 ：启动脉冲电压波形实例 根据ISO7637-2 脉冲4 ，电池在5ms 内降低至5V 至6V 的最低电压（针对额 定12V 系统），并维持该值达40ms 。然后，电压升至6V 至9.5V 并维持20 秒，随 后恢复到正常电压值。 大部分原始设备制造商(OEM)的汽车启动配置都使用ISO 脉冲的变形。通常初 始压降更加重要。 今天，不仅可以找到低至3.6V 的电压，而且电压进一步降低的趋势也很明显。 压摆率和持续时间等定时参数也可能会有所不同。有些不仅可在平坦区添加振荡或 延长初始脉冲，同时还可消除第二平坦区，例如在支持大众冷启动测试脉冲 (VW80000)和戴姆勒克莱斯勒发动机启动测试脉冲(DC-10615) 的情况下。 在任何情况下都要考虑从电池中汲取的电流。电源需求在 30W 范围内的信息 娱乐系统一般可从电池中汲取2.5A 至3A 的电流。如果电池电压降至2V，那该系 统会汲取超过15A 的电流。因此，即便是在启动脉冲过程中，电子器件也需要保持 稳定，以便实现持续工作。可用的不同解决方案有前置升压或升降压。 前置升压不仅可为整个系统提供电源，而且还位于电池与为处理器和音频提供 电源的降压转换器之间。它只在启动时工作，在电池电压降低时需要自行