Audi inför 48V-elsystem – ökar möjligheterna och sparar bränsle

Inom några år kommer de första bilmodellerna från Audi som inte har dagens 12-volts elsystem utan istället 48 volt. Det ger många nya möjligheter att skapa bättre komfort, bygga in mer sportighet i motorerna och dessutom spara bränsle. Allt fler funktioner kan bli elektriska med 48 volt, till exempel luftkonditioneringen och även bromssystemet.

Audi inför 48V-elsystem – ökar möjligheterna och sparar bränsle
Audi har byggt två prototypbilar med 48-volts elsystem för att testa elektrisk turbo, som kräver hela 7 kW.

Ni som kommer ihåg Ohms lag från skolan vet att P = U x I, det vill säga effekten är lika med spänningen gånger strömmen. I en bil med 12-volts elsystem krävs det därmed väldigt många ampere för att komma upp i många watt. Stor strömstyrka kräver tjocka elkablar, vilket kostar pengar och blir tungt.

Därför blir det mycket vettigare att gå över till ett elsystem med högre spänning om man behöver effekt men ändå vill spara ner på kabelstorleken. Samtidigt vet de flesta av oss – en del väldigt påtagligt – att hög spänning också kan vara farligt om man skulle råka röra vid en strömförande detalj. I många sammanhang brukar man dra en gräns vid 50 volt, lägre spänning anses mindre farlig medan spänningsnivåer över 50 volt innebär en hel del skyddsåtgärder för att undvika hälsofarliga olyckor.

Under 90-talet drev flera tyska biltillverkare på för att standardisera en övergång till 42-volts elsystem (en tredubbling, då 12-volt system laddas med 14 volt). Speciellt ihärdiga var Mercedes men man lyckades inte och 2004 skrotades alla idéer om en ny standard med 42 volt.

Men behovet av mer effekt i bilar har inte minskat, tvärtom. Idéerna om att införa en fyrdubblad nivå, 48 volt (56 volt vid laddning) har diskuterats i många år men nu är Audi först ut med att gå över från ord till handling. Om två år kommer de första Audi-modellerna med 48-volts elsystem:

"Vi använder oss av alla möljigheter till elektrifiering i vår drivlinestrategi. Elsystemet med 48 volt spelar en central roll," säger Audis utvecklingschef Ulrich Hackenberg. "Det gör det möjligt att överföra mer energi och skapar förutsättningar för ny teknik, så att vi kan göra våra bilar ännu sportigare, komfortabla och effektiva".

Med 48 volt i elsystemet behövs en ny generator och Audi – liksom flera andra biltillverkare – tänker använda en så kallad "ISG, Integrated Starter Generator". Det är ett fiffigt sätt att sammanfoga tre hjälpaggregat till en enhet då ISG-systemet kan fungera som både generator, startmotor och elmotor. I Audis fall är ISG-enheten på 10 kW, nästan 14 hk, och det blir en kraftfull startmotor som inte har några problem att övervinna den strängaste vinterkyla. Startmotorn ger också snabb uppstart som stopp/start-system.

Vid inbromsning regenererar ISG-enheten energi som annars bara skulle gått förlorad i bromsarna och den energin laddar upp ett litiumjonbatteri. ISG-enheten kan även fungera som "lätthybrid" och skjuta på med kraft vid start från stillastående eller mellan två växlar under växling.

Alla elektriska komponenter på Audis nya modeller kommer inte att hålla en nivå på 48 volt. Vissa mindre förbrukare och elektronik blir kvar på 12 volt och de försörjs via en DC/DC-konverter.

I en framtid kan allt flera hjälpaggregat och servosystem drivas elektriskt. Laddhybrider som körs på el behöver till exempel en luftkonditionering som drivs elektriskt, utan drivning från förbränningsmotorn. Även bromsservo måste vara eldrivet och i en framtid kan man tänka sig hela bromssystem som drivs elektriskt, utan hydraulik. Motorns vattenpump kan drivas elektriskt och styras exakt efter kylbehov, oberoende av motorn. Samma sak med oljepumpen.

Tack vare den kraftfulla bromsregenereringen med ISG-enheten räknar Audi med att kunna spara upp till 10 g/km, vilket motsvarar cirka 0,4 l/100 km. Vilka modeller som blir först ut med 48 volt får vi inte reda på men nästa generation Audi Q7 är väl ingen vild gissning. Kanske kan det också bli aktuellt hos vissa versioner av nästa generation Audi A4.

Audi 48 volt

Prototypbilarna har ett mixat system av både 48 volt och 12 volt. Men seriemodellerna blir i grunden 48 volt där bara vissa förbrukare blir kvar på 12 volt – och försörjs via en DC/DC-omvandlare. KLICKA PÅ BILDEN FÖR STÖRRE VERSION

Jag skulle vilja ha 48-volts elsystem på min nästa bil!
416
38
Håll dig uppdaterad med nyhetsbrevet!

Missa ingenting! Prenumerera på vårt nyhetsbrev.