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Apr 23, 2024

テスラは48に取り組む

ダン・カーニー | 2023 年 3 月 7 日 エンジニアは、自動車の電気システムが 12 ボルトから 48 ボルトのシステムに移行すると 20 年間一貫して予測してきました。 しかし、コストと慣性により 12 ボルトが維持されます。

ダン・カーニー | 2023 年 3 月 7 日

エンジニアたちは、自動車の電気システムが 12 ボルトから 48 ボルトのシステムに移行すると 20 年間一貫して予測してきました。 しかし、コストと慣性により、12 ボルトの電気回路が維持され、大電流用途では 48 ボルトの電力が時折的を絞って適用されます。

しかし、テスラのハードウェアエンジニアリング担当副社長、ピート・バノン氏によると、12ボルトフリーの自動車の時代がいよいよ目前に迫っているという。 同氏はテスラの年次インベスターデーカンファレンスで、「われわれが現在行おうとしている変化の一つは、過去60年間安定してきた電圧、つまり12ボルトを変えることだ」と語った。

バノン氏は、切り替えを行うには十分な理由があると説明した。 「60年間にわたり、自動車の電力需要は着実に増加しており、現在では自動車の周囲に200アンペアを超える電流を流すにはかなり大きな配線が必要になり、質量とコストが増加します」と同氏は述べた。 これらは、業界が変化するという長年の期待につながる要因です。

「サイバートラックと将来のすべてのテスラプラットフォームでは、48ボルトに移行する予定です」とバノン氏は発表した。 「これにより、必要な電流が 4 分の 1 に減少します。 また、ハーネス内の電力損失は抵抗と電流の 2 乗の積であるため、電流が 4 分の 1 に削減されると、車内にエネルギーを分配する際の損失電力が 16 分の 1 に削減されます。 これにより、より小さなワイヤ、より小さな電子ヒューズ、より小さなコントローラが可能になります。 これにより、ヒートシンクを小さくしたり、多くの場合完全に取り除いたりすることも可能になり、車の質量と重量の面でメリットが得られます。」

これまでのところ、48 ボルト技術の応用は限られています。 「48ボルトシステムは数年前から普及しており、マイルドハイブリッドのスターターオルタネーターや、アクティブサスペンションやパワーステアリングなどのその他の高出力アクセサリーに電力を供給しています」と、ガイドハウスの電気自動車担当シニアリサーチアナリストのマイク・オースティン氏は述べています。 。 「テスラがプレゼンテーションで述べたように、電圧が高くなると電流が低くなり、ワイヤが細くなり、重量とコストが削減されます。」

ただし、簡素化されたワイヤリング ハーネスは安価で設置が簡単ですが、48 ボルトのコンポーネントは高価であり、これが重要な要因となっています。 「これまでのところ、これ以上普及していないのは主にコストのせいです」とオースティン氏は説明する。 「48 ボルトのバッテリーとコントローラーは、日常的に使用される 12 ボルトのスターターとバッテリーよりも高価です。」

白熱電球のフィラメントの脆弱性も長年の障害でした。車両全体の電球の数が 12 ボルト システムを廃止するという考えを頭痛の種にしているようでした。 しかし、LED照明には、LEDライトが使用する低レベルに電圧を適応させる回路がすでに組み込まれているため、12ボルトのシステムと同様に48ボルトで動作できるはずだとVicorの自動車マーケティング担当ディレクターのグレッグ・グリーン氏は述べた。 、パワーモジュールを専門とする会社です。

従来のコンバータを使用して電力損失を 94% の効率で管理します。

また、EV では低電圧バッテリーを完全に排除することで、コスト面に対処できます。 代わりに、これらの車両は、走行用バッテリーからの高電圧を降圧して車載システムに電力を供給する電力コンバータを採用できます。 「EV の場合は、駆動用バッテリーの電圧を変換するだけなので簡単です」とオースティン氏は言います。 「テスラが自動車のすべての低電圧に 48 ボルトを使用することを計画している場合、複雑さ、重量、材料の面で節約が可能になります。」

それがまさに Vicor が推進しているシナリオです。 「12 ボルトのオルタネーターを中心に製造された内燃機関車からの移行では、48 ボルトを入手するには追加料金を支払わなければなりません。 EV では、48 ボルトに下げるのはある意味自然なことです。」

過負荷の 12 ボルト システムから 48 ボルト システムに移行するシステム。

グリーン氏によれば、ワイヤリング ハーネスの重量とサイズの削減による恩恵を受けるだけでなく、システムによって電力供給される一部のデバイスにも恩恵がもたらされます。 「コンプレッサーとポンプは、12 ボルトよりも 48 ボルトの方が効率的に動作します」と彼は言います。 「ダブルボーナスですよ。」