Úprava na palubní síť vozidla 48 V

Úprava na palubní síť vozidla 48 V

Zdrojem elektrické energie v dnešních osobních vozidlech je 12V palubní síť, která je využívána po desetiletí a funguje v rozsahu napětí až do 15  V. Toto shora omezené napětí vedlo ke stálému zvyšování stoupajících intenzit proudu, když se zvýšila poptávka po energii. Nevýhodou jsou velké průřezy vedení a těžké olověné akumulátory. Výhledově má 12V palubní síť sotva jaké rezervy pro inovativní zákaznické funkce.

V posledních letech vývoj a zavedení hybridních vozidel také vytvořily tzv. vysokonapěťovou síť vozidel. Vysoké napětí poskytuje velký elektrický výkon, který lze použít k pohonu vozidel.

Vysokonapěťová síť vozidla vyžaduje kvůli použitému stejnosměrnému napětí > 60  V zvláštní bezpečnostní a osobní ochranná opatření.

Napětí 48V palubní sítě vychází přímo ze zákonem předepsaných hraničních hodnot pro dotykovou ochranu, které činí max. 60  V  stejnosměrného proudu (DC). Napětí lze proto použít bez bezpečnostních a osobních ochranných opatření vysokonapěťové sítě vozidla.

Použití lithium-iontového akumulátoru umožňuje 48V palubní síti při běžícím motoru výkony až 16  kW a rozšiřuje tak možnosti použití elektrických spotřebičů bez nutnosti dalších opatření vysokonapěťové sítě vozidla.

48V palubní síť přitom nenahrazuje stávající 12V palubní síť, ale představuje její rozšíření.

Zároveň je napětí čtyřnásobné oproti 12V palubní síti,což při stejném proudu vede ke čtyřnásobku dostupného výkonu.

12V palubní síť proto zůstává prakticky beze změny. Není již napájena 12V alternátorem, nýbrž měničem DC/DC 48  V/12  V.

Protože na 12V palubní síť jsou kladeny vysoké požadavky z hlediska zabezpečení proti výpadku, bude 12V akumulátor používán i nadále, i když může být menší než dříve.

12V palubní síť napájí měnič DC/DC , takže na 12V spotřebičích nemusí být prováděny žádné změny kvůli 48V palubní síti. Nijak se neliší od 12V spotřebičů ve vozidlech bez 48V palubní sítě.

Měnič DC/DC může rovněž umožňovat převedení energie opačným směrem, tj. z 12  V na 48  V, což může umožňovat na př. dobíjení 48V akumulátoru nabíječkou určenou na 12 V nebo z dalšího vozidla.

Při stání vozidla je 48V palubní síť odpojena. Jakmile řidič aktivuje zapalování vozidla, aktivuje se i 48V palubní síť.

Spuštění motoru proběhne prostřednictvím integrovaného startalternátoru (ISG) nebo startér-alternátoru s řemenovým pohonem (RSG).

Po skončení jízdy a vypnutí motoru vyžadují některé funkce ještě doběh 48V palubní sítě. Jakmile jsou tyto doběhy ukončeny, je 48V palubní síť odpojena.

P54.00-3234-11

Zavedení 48V palubní sítě v typu 222 s motorem 256

48V palubní síť bude poprvé použita s novým šestiválcovým zážehovým motorem v inovaci typu 222.

Již na začátku vývoje tohoto motoru byla vzata v úvahu 48V palubní síť. Proto bylo možné odstranit řemenový pohon, jelikož všechny dříve mechanicky řemenem poháněné spotřebiče mohly být elektrifikovány pomocí 48V palubní sítě.

12V alternátor i 12V startér byly přitom nahrazeny integrovaným startalternátorem (ISG) umístěným mezi spalovací motor a převodovku. Kromě funkce alternátoru toto poskytuje možnost generovat točivý moment a podpořit spalovací motor pomocí energie ze 48V akumulátoru elektrické sítě.

Vysoké výkony ISG a 48V akumulátoru elektrické sítě umožňují sotva znatelný start motoru a použití následujících prvků:

 Elektrický přídavný kompresor

 48V čerpadlo chladicí kapaliny

 Elektrický kompresor chladiva

 Vyhřívané čelní okno

Interakce spalovacího motoru a 48V palubní sítě kromě redukce spotřeby paliva vede k ještě lepší svižnosti vozidla, umožňuje výkonné chlazení spalovacího motoru a zvyšuje komfort osádky na př. udržováním klimatizace př vypnutém motoru.

P54.10-4645-79

Zavedení 48V palubní sítě v typu 238 s motorem 264

Další použití 48V palubní sítě bude u typu 238 sériové. Nový čtyřválcový zážehový motor M264 bude namísto 12V alternátoru a startéru používat startér-alternátor s řemenovým pohonem (RSG). Kromě funkce alternátoru toto poskytuje rovněž možnost generovat točivý moment a podpořit spalovací motor pomocí energie ze 48V akumulátoru elektrické sítě.

Díky tomuto přídavnému točivému momentu může hnací ústrojí generovat i s menším zdvihovým objemem již při nižších otáčkách vysoký točivý moment.

Také u motoru M264 vede interakce spalovacího motoru a 48V palubní sítě kromě redukce spotřeby paliva k citelně zlepšené svižnosti vozidla a výrazně rychlejšímu a komfortnějšímu spuštění motoru.

48V palubní síť rovněž motoru M264 umožňuje velmi vysokou výkonovou hustotu, protože k chlazení lze použít 48V čerpadlo chladicí kapaliny s výkonem cca 950  W.

P54.10-4646-79

Další vývoj 48V palubní sítě

48V palubní síť bude v budoucích modelech Mercedes-Benz poskytovat moderní a účinné zásobování elektrickou energií a tudíž bude představovat významný faktor pro redukci spotřeby vozidel Mercedes-Benz. Současně jsou umožněny nové uživatelsky přívětivé funkce pro zákazníky.

P54.00-3233-72