车用12V发电机和电池供电系统解析

　　在和业界朋友聊的时候12V的配电系统大家很感兴趣，我这里聊一些简单的。简单来说，车里用12V发电机和电池来供电，示意图1如下：

　　PCM来控制发电机

　　BCM来获取电池的电压和电流

　　此处越来越多用IBS的电流模块来进行

　　BCM来对铅酸电池进行状态核算

　　图1 典型的12V系统配线图

　　我们这里需要考虑：

　　1）发电机的电是否超过用电的需求？

　　A：需要，这里有动态和静态，不同的驾驶曲线还有夏天和冬天的差异

　　2）发电机的电过多之后是否引起电池的过充？

　　A：过充其实对铅酸电池也不是好事，也会引起能量释放

　　3）电池过充之后引起的什么问题？

　　A：寿命下降、油耗上升，电池电压供电偏高

　　图2 12V系统的智能控制

　　实际上，我们一般会考虑静态的需求和动态的需求，去综合考虑：

　　传统整车的功率可以分开，从开的和不开两种大的状态。

　　PT部分

　　整车其他部分

　　我们一般吧新能源汽车单独分开，因为本身它比较特殊。

　　新能源也分系统的不同状态

　　新能源的充电其实比较特殊

　　图3 12V负载分配

　　负载表格可以参考以下的情况，我们要考虑

　　常态功率和最高功率

　　要考虑使用负荷

　　要考虑不同温度下的符合变化

　　表1 12V系统功率表

　　所以必然会出现，用电过多的情况发生，特别是在铅酸电池的不同的温度下：

　　1）冬天的时候，电池需要电压偏高一些，需要根据环境温度/SOC的情况来估算维持电压

　　2）中间降低发电机的发电电压，这里维持一个稳态

　　3）一般情况下，电池充电状态达到 80% 时，利用降低电压的方式来调整发动机另一端拖动发电机的负荷

　　图4 典型的12V电池控制

　　所以某种程度上来说，12V供电系统离16V的上边界还是真的挺近的。当然随着12V Start Stop配置上去，整个系统变得又是不一样，我们能看到的是为了油耗的需求，12V SS先上，然后48V的系统上去。

　　小结：

　　1）假日写一些科普小短文，随着48V系统和12VSS系统的使用，此类的控制变得更为复杂了。

　　2）从消费者而言，48V系统还是远好过12V，所以未来48V系统优势在国内慢慢还是有的，至少装了有点用。