Блог

Apr 23, 2024

Тесла берет на себя обязательство 48

Дэн Карни | 7 марта 2023 г. · Инженеры последовательно предсказывали, что автомобили перейдут с 12-вольтовых электрических систем на 48-вольтовые в течение двух десятилетий. Но стоимость и инерция сохранили 12-вольтовую систему.

Дэн Карни | 07 марта 2023 г.

Инженеры постоянно предсказывали, что автомобили перейдут с 12-вольтовых электрических систем на 48-вольтовые в течение двух десятилетий. Но стоимость и инерция позволили сохранить 12-вольтовую электрическую систему, время от времени целенаправленно применяя 48-вольтовую мощность в сильноточных приложениях.

Но, по словам вице-президента Tesla по аппаратному обеспечению Пита Бэннона, эра автомобилей без напряжения 12 В наконец-то неизбежна. «Одно из изменений, которые мы хотим внести прямо сейчас, — это изменить то, что было стабильным на протяжении последних 60 лет: 12 вольт», — сказал он на ежегодной конференции Tesla в честь Дня инвестора.

«Есть веская причина для перехода», — объяснил Бэннон. «В течение 60 лет спрос на мощность в автомобиле неуклонно рос до такой степени, что теперь нам приходится иметь довольно толстые провода, чтобы пропускать по машине ток силой более 200 ампер, что увеличивает массу и стоимость», — сказал он. Именно эти факторы привели к давним ожиданиям перемен в отрасли.

«С Cybertruck и всеми будущими платформами Tesla мы перейдем на напряжение 48 вольт», — заявил Бэннон. «Это снижает необходимый ток в четыре раза. А поскольку потери мощности в жгуте умножаются на сопротивление, умноженное на квадрат тока, четырехкратное уменьшение тока приводит к 16-кратному снижению потерь мощности при распределении энергии в автомобиле. Это позволяет использовать провода меньшего размера, электронные предохранители меньшего размера и контроллеры меньшего размера. Это также позволяет нам уменьшить размеры радиаторов или во многих случаях полностью удалить их, что принесет пользу автомобилю с точки зрения массы и веса».

До сих пор применение 48-вольтовой технологии было ограничено. «Системы на 48 В существуют уже несколько лет и питают стартер-генератор в мягких гибридах и других мощных аксессуарах, таких как активная подвеска и гидроусилитель руля», — отмечает Майк Остин, старший аналитик по исследованиям электромобилей в компании Guidehouse. . «Как Тесла сказал в презентации, более высокое напряжение позволяет снизить ток и сделать провода тоньше, что снижает вес и стоимость».

Однако, хотя упрощенный жгут проводов дешевле и проще в установке, 48-вольтовые компоненты стоят дороже, что является ключевым фактором. «Пока оно не получило большего распространения, в основном из-за стоимости», — объясняет Остин. «48-вольтовая батарея и контроллер стоят дороже, чем обычный 12-вольтовый стартер и аккумулятор».

Хрупкость нитей накаливания в лампах накаливания была еще одним давним препятствием, поскольку из-за большого количества лампочек в транспортных средствах идея отказа от 12-вольтовых систем стала головной болью. Однако светодиодное освещение уже включает в себя схемы для адаптации напряжения к низким уровням, используемым светодиодными фонарями, а это означает, что они должны иметь возможность работать с напряжением 48 В так же, как и с 12-вольтовыми системами, сказал Грег Грин, директор по автомобильному маркетингу компании Vicor. , компания, специализирующаяся на силовых модулях.

Управление потерями мощности с помощью традиционного преобразователя с эффективностью 94 процента.

А экономическую сторону уравнения в электромобилях можно решить путем полного отказа от низковольтной батареи. Вместо этого в этих автомобилях может использоваться преобразователь мощности, который понижает высокое напряжение тяговой батареи для питания бортовых систем. «С электромобилем проще, где все, что вам нужно сделать, — это преобразовать напряжение от аккумуляторной батареи», — говорит Остин. «Если Tesla планирует использовать 48 вольт для всего низковольтного оборудования в своих автомобилях, это позволит сэкономить с точки зрения сложности, веса и материалов».

Это именно тот сценарий, который продвигает Викор. «При переходе от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, построенных на 12-вольтовых генераторах переменного тока, вам придется доплатить за 48-вольтовые генераторы. Для электромобилей переход на напряжение до 48 вольт вполне естественен».

Системы, переходящие от перегруженной 12-вольтовой системы к 48-вольтовой.

По словам Грина, они выигрывают не только от уменьшения веса и размера жгута проводов, но и от некоторых устройств, питаемых от системы. «Компрессоры и насосы работают более эффективно при напряжении 48 В, чем при 12 В», — говорит он. «Это двойной бонус».