- 18 februari 2022
- | Bron: Carfix
Valeo 48V-platform – Klaar voor de toekomst
De wereldwijde regelgeving voor voertuigemissies wordt steeds strenger; de uitstoot moet steeds verder omlaag. Het is niet mogelijk om motoren snel genoeg schoner te krijgen, dus om ervoor te zorgen dat autofabrikanten aan deze normen kunnen blijven voldoen, moeten ze hun toevlucht nemen tot het bouwen van elektrische auto's en/of elektrificatie van hun bestaande autoplatforms met verbrandingsmotoren; hybrides.
Valeo is er trots op door VW te zijn gekozen om hun nieuwe Golf VIII 1.5 eTSI uit te rusten met 48 volt mild hybrid-technologie
De toekomst van de auto is vol spanning
De standaard voor elektrificatie van motorvoertuigen, inclusief hybrides en BEV (Battery Electric Vehicle), is typisch een hoogspanningsarchitectuur. Hoewel deze hoogspanningsarchitecturen een aanzienlijke hoeveelheid pk's en koppel kunnen opleveren, hebben ze ook enkele belangrijke nadelen: er zijn grote batterijen nodig, er bestaat gevaar voor elektrocutie, het is vrij duur om te ontwikkelen en te bouwen en de batterijen hebben thermisch beheer nodig om een optimaal vermogen en een optimale levensduur te verkrijgen.
Het ontwikkelen van een nieuw volledig elektrisch autoplatform is voor de meeste autofabrikanten erg duur, dus als het mogelijk is om bestaande platforms aan te passen voor elektrificatie, zou dit zeer kosteneffectief zijn. Een van de grootste problemen is echter de plaatsing van het batterijpakket: een bestaand ICE*-platform laat meestal geen gemakkelijke integratie toe. De vloer is ingericht om een uitlaat en een brandstoftank op te nemen. Een batterijpakket toevoegen is moeilijk.
(*ICE = Internal Combustion Engine = verbrandingsmotor)
Dus, er zijn de hoge kosten van hoogspanningsconfiguraties en -architecturen en er is vraag naar eenvoudige oplossingen voor elektrificatie. Hier komt 48 volt als oplossing in beeld.
48 volt in opmars
Op het gebied van elektrificatie kunnen 48V-systemen tot 90% van de prestaties van hoogspanningssystemen bieden, tegen 30–60% van de kosten.
De belangrijkste bijdrage aan de kostenreductie is ook het hart van het systeem: de generator.
In zijn constructie lijkt de 48V-generator sterk op een conventionele 12V-dynamo. Hierdoor is hij zeer eenvoudig te integreren in de auto. Hij zit gewoon op dezelfde plek, dus grote veranderingen zijn niet nodig.
Als de generator dan ook nog als elektromotor kan worden gebruikt, wordt het overduidelijk een handig apparaat. Zie daar de Belt-Driven Starter Generator (BDSG)*.
(*Riemaangedreven starter/generator)
Twee in een
De BDSG is een generator en elektromotor in één. Hij neemt net zoveel ruimte in beslag als een conventionele dynamo, dus het is niet nodig om de motorruimte van de auto opnieuw in te delen.
In de dynamomodus laadt de BDSG 48 V en maakt deel uit van een slim laadsysteem. Dit betekent dat de generator alleen laadt als de conditie van de batterij dit vereist. In elke andere situatie is er geen lading en wordt er dus brandstof bespaard en daarmee de CO2-uitstoot verminderd. Het ideale moment om het laden te starten is tijdens het remmen en het loslaten van het gaspedaal, daarmee werkend als regeneratief remmen.
Milde hybride
De 48V-BDSG kan werken als een elektromotor en aangezien deze via de multi-V-riem is verbonden met de krukas van de verbrandingsmotor (ICE), kan de elektromotor deze helpen bij het accelereren. Hierdoor hoeft de ICE niet meer zoveel brandstof te verbruiken als voorheen. Minder brandstof verbranden betekent minder CO2-uitstoot: doel bereikt!
Een configuratie als deze kwalificeert als een mild hybrid-systeem, waarbij het voertuig elektrisch wordt ondersteund maar zichzelf niet in volledig elektrische nulemissiemodus (ZEV – Zero Emission Vehicle) kan voortbewegen.
Het mild hybrid-systeem wordt meestal opgeladen door regeneratief remmen en/of uitrollen zonder gas geven. Er is geen plug-infunctie. In sommige gevallen maakt een mild hybrid-systeem ook een zogenaamde zeilmodus mogelijk, waarbij de ICE wordt uitgeschakeld wanneer het gaspedaal wordt losgelaten. Alles in het teken van brandstofbesparing en vermindering van de CO2-uitstoot.
Niet alleen voor milde hybride
Valeo heeft verschillende 48V-componenten ontwikkeld om te voldoen aan de elektrificatiebehoeften, evenals elektrische AC-compressoren en elektrische superchargers.
Dankzij het beschikbare elektrische vermogen in een 48V-systeem kunnen vrijwel alle door de verbrandingsmotor aangedreven accessoires, zoals waterpomp, aircocompressor en stuurbekrachtigingspomp weg van de ICE worden geplaatst en worden geëlektrificeerd. Dit vermindert vervolgens de weerstand en belasting van de ICE, wat – opnieuw – brandstof bespaart.
VW Golf VIII
Valeo is er trots op door VW te zijn gekozen om hun nieuwe Golf VIII 1.5 eTSI uit te rusten met 48 volt mild hybrid-technologie.
Het systeem maakt gebruik van een 48 volt BDSG, die de plaats van de dynamo inneemt. In generatormodus kan hij 12 kW leveren en in elektromotormodus 9 kW (± 12 pk). Dit lijkt misschien niet veel, maar weet dat hij vanaf 0 tpm zo'n 200 Nm koppel kan leveren! En dat bij een componentgewicht van 10 kg. Een ander belangrijk cijfer is dat het elektrisch rendement rond de 85% ligt, zowel als generator als elektromotor.
Het volgende onderdeel in de rij is het 48V-accupakket. Het is een zeer compacte unit van 290 x 300 x 110 mm en bevindt zich onder de rechtervoorstoel. Hij kan 250 Wh aan bruikbare capaciteit leveren. Het gewicht is slechts 15 kg.
De 3 kg lichte DC/DC-converter bevindt zich onder de linkervoorstoel en meet slechts 220 x 175 x 75 mm. De DC/DC-converter wordt gevoed via de 48V-batterij en levert tot 275 A aan het 12V-boordnet.
Een cool ding om te weten is dat de Golf 1.5 eTSI een elektronische remverdeler heeft die mechanisch remmen kan combineren met regeneratief remmen. Met andere woorden, het kan de hydraulische druk in het remsysteem beperken en remkrachten toevoegen via magnetische weerstand van de elektromotor (BDSG).
De toekomst is nu
Valeo concentreert zich al vele jaren op het vinden van voertuigoplossingen die de CO2-uitstoot verminderen en bevindt zich momenteel middenin de elektrificatie van voertuigen. Het is een totaalleverancier van apparatuur en systemen aan voertuigfabrikanten in elke categorie: laag- en hoogspanning.
Naast ontwikkelingen op het gebied van Advanced Driving Systems (inclusief autonoom rijden) en voertuigconnectiviteit, is Valeo hiermee op de juiste plek voor toekomstige ontwikkelingen.
Wilt u meer weten? Klik hier om een volledig beeld te krijgen
Bekijk een van onze gratis online trainingen
