48V Technology for Mild Hybrid Construction and Mining Machineries

建筑和采矿业用到不同类型的重型设备。本博客关注土方车辆，如自卸车、挖掘机和推土机。据估计，到2025年，全球将售出110万辆此类车辆。2020/21年，全球经历了封锁、宵禁和其他限制措施，使建筑和采矿业几乎陷入停滞状态，导致这一细分市场的经济受到巨大影响。尽管艰难，但由于以下趋势，预计建筑和采矿业将重获动力。

如下图所示，工程车市场有三大关键趋势：

1. 电气化：由严格的排放法规驱动。

1. 操作者的舒适度：受政府安全法规和生产力要求的驱动。
2. 自动化/远程驱动：受生产力、效率和安全要求的驱动。

图1：工程车市场的大趋势

为何采用混合动力电气化？

重型车辆用于城市地区的建筑和土方活动。通常，作业地点在低排放或零排放区。严格的排放和噪音标准，以及减少油耗的需求，促使工程车制造商和一级供应商采用电气化。这些重型车辆能耗大，导致需要对电池大量投资，成本增加，因此完全电气化的方式目前在经济上并不可行。因此，制造商们采取了轻度混合动力方式，以符合当前的排放和噪音标准。

电气化对这个细分市场意味着什么？

1. 节省多达10-12％的燃料成本。

2. 减少多达12％的CO₂排放量。

3. 燃油能效高达17％。

4. 减少噪音污染。

5. 增强操作者的安全性和舒适性。

在典型的混合动力工程机械中，如图2所示，液压和辅助电力负载等高功率功能由48 V电池高效供电，由强大的48 V发电机充电，类似于混合动力汽车。这种方式可在负载减少期间进行能量回收，更高效地利用内燃机动力。

图2：三相电机驱动架构

图2中的框图还显示了一个典型的三相电机驱动架构，其中元器件的选择基于能效和功率密度要求。在48 V应用中，功率级基于设计适当的80 V/100 V MOSFET器件，为电机提供所需电流。安森美半导体提供宽广阵容的先进MOSFET方案，具有极低的R_DSON、出色的开关行为和紧凑的功率封装，如NVMTS1D2N08H (80V、337A、1.1 mΩ，采用TOLL封装)。

安森美半导体提供APM模块平台替代分立方案，采用灵活的高性能压铸模封装技术。特别是，APM19使用同类最佳的80 V / 100 V MOSFET技术，在40 x 25 mm封装中集成完整的三相驱动级。这是实现48 V领域中大多数关键电源应用所需的出色热性能、电性能的完美方案。基于压铸模的APM19功率模块平台符合AQG 324标准。

OEM和一级供应商采用48 V方案，无需大量投资，就可解决以下应用：

• 辅助和液压系统的48 V发电和储能，如电动风扇、电动涡轮模式、电动工作液压系统、电动AC压缩机、电动回转驱动器（挖掘机）以及48 V转12 V DC-DC转换
• 水泵
• 电动助力转向系统
• 动力总成轻度/混合动力

为支持工程车的不同电气化程度，我们提供了多种辅助功能，如电流检测放大器和门极驱动器产品系列。这类机器的任务特性要求具有高可靠性、鲁棒性和长使用寿命，同时不牺牲可扩展性和紧凑的结构设计。安森美半导体的创新、符合车规的方案可应对这一细分市场的挑战。

详细了解我们的48 V技术：

• 48 V电源架构
• 汽车48 V系统由半导体方案赋能
• 48 V轻度混合动力主逆变器演示
• 农用车电气化

请务必订阅我们的博客，并在社交媒体上关注我们，以获得有关我们的技术、方案和公司新闻的最新信息！