48伏轻混系统的工作原理在于高效能量回收与再利用。当车辆制动时,系统回收产生的能量并储存在48伏电池中。随后,这些能量被用来辅助发动机工作,并为高性能的48伏车载电气系统提供电力,从而有效降低油耗并减少碳排放。
该系统的核心是在内燃机的基础上集成了带有逆变器的电机,并增设了一个小型48伏电池(功率范围0.5千瓦至1千瓦)。这个电池不仅为48伏车载电气系统供电,还通过DC或DC转换器为12伏车载电气系统提供电力。与插电式混动系统相比,48伏轻混系统因电压较低而省略了复杂且昂贵的高压保护套件和电缆线束,从而降低了成本并简化了后期保养。
根据电机安装位置的不同,48伏轻混系统分为P0、P1、P2、P3、P4五种类型。其中,P0设计最为简洁,以48伏集成启动发电一体机取代了传统的12伏发电机和启动马达。它能高效地将制动过程中的动能转换为电能并储存在小电池中,同时在车辆启动时提供辅助动力,并为车载电器供应48伏电能。
P1类型将电机安装在发动机与变速箱之间,这种设计在48伏轻混系统中并不常见,更多应用于高压轻混系统。P2和P3类型的电机则位于变速器侧面或驱动轴上,设计更为复杂且成本较高。但它们具有较小的摩擦损失,在拥堵路况下甚至可以实现纯电行驶,代表了未来的发展趋势。
P4作为最高效的设计类型,通过差速器在后桥上集成了一台或两台48伏电机。这种设计摩擦损失小、刹车能量回收多,但需要配备更大容量的电池以实现纯电行驶。在实际应用中,这种设计需要较大扭矩的电机支持。