不少小伙伴都很关心同一个问题:为什么要做48V系统?48V相较于12V系统有哪些区别?
从线控底盘到智能悬架,从电子涡轮到主动防倾杆,48V平台正在成为高阶智能汽车的底层支撑。但电压平台的升级,带来的是整套电气测试标准的重构。
头疼在哪?不是设备多复杂,而是信号太“微弱”了……
今天我们从ISO 21780、GB/T 45120出发,系统梳理48V供电系统的16项电气试验要求,以及对应的测试解决方案。
为什么是48V
在汽车电气化进程中,12V系统已经沿用了数十年,但随着功能越来越多,它正在逼近物理极限。
12V的瓶颈在哪里?
我们知道功率=电压×电流。在12V系统下,要驱动大功率执行器(如线控转向、主动悬架、电子涡轮),电流必须大幅提升——这意味着更粗的线束、更重的整车、更严峻的散热挑战,以及更高的成本。
48V的优势很明显:
? 同等功率下,电流只有12V的1/4
? 线束减重,整车轻量化
? 散热改善,可靠性提升
? 沿用低压零部件开发与维修体系,投入远低于高压平台
? 属于安全电压(<60V),无需高压防护等级
但48V不是简单的“电压翻倍”。
48V系统在实际运行中,电压波动范围远超12V系统。抛负载、启动跌落、接地失效等工况,呈现出完全不同的特性。这就需要一个独立、完整的电气测试标准体系——ISO 21780应运而生。
ISO 21780:2020《道路车辆 48V供电电压电气要求及试验》是国际上针对48V系统的完整电气测试标准。中国对应的国家标准为GB/T 45120-2024(2024年12月31日实施,修改采用ISO 21780)。
标准共定义了16项试验,覆盖了48V部件从正常工作到故障模式的全场景:


哪些是“熟悉的项目”?——常规功能性试验
试验-01、02、03、05、06、08、10属于电压范围内的常规功能性试验,需求是一台覆盖48V全电压范围的双极性四象限电源。
试验-11短时中断试验使用我们熟悉的高速中断开关完成;试验-15的信号线和负载电路的短路测试中,规定了电源阻抗≤20mR的要求;试验-16增加了静态电流的测试项目。
我们着重来看看哪些是“新增的挑战”?——48V特有的测试项目。
48V的“新增项”
让我们直接来出结论——
相比传统的12V/24V测试体系,48V标准新增了多项针对双电压架构和双向能量流动的测试。
??试验-04:供电部件抛负载控制
测试背景: 48V系统中,供电部件(如BSG电机、DC-DC转换器)在负载突然断开时,会产生电压尖峰。
测试方式:
1??DUT正常向48V系统供电
2??负载功率加载至功率的95%以上
3??断开开关(S1),模拟抛负载
4??持续监控DUT直至完成规定循环数

凌世的解决方案:
RCS-3605汽车网络模拟阻容开关
?高度适配,阻容开关集成模拟
?便捷监测,预设电流测量端口
?高速动作,开关速度准确控制

??试验-07:可提供电能的耗能部件过电压
测试背景: 某些部件既是耗能器(消耗电能),又是供能器(回馈电能),例如带能量回收功能的电机控制器。当这类部件过压时,不能简单地“关断”——因为关断可能引发更大的系统问题。
测试分为2个部分:
1??不包括电能吸收装置
2??包括电能吸收装置,在电流时断开

凌世的解决方案:
RCS-3605+LBP系列双极性电源
??试验-09:电压纹波(闭环)
测试背景: 48V系统的纹波特性与12V/24V系统明显不同。标准给出了明确的频率和限值要求。
依据标准给出的测试布置和测试参数要求中,明确了闭环纹波的测试。ISO-21780区别于ISO-16750-2-2023在频率划分和限制电流中增加了新的要求

测试需要在多个电压点验证:U0=35V和50V(f1区间)、34V和51V(f2区间)、32V和53V(f3区间)。
???????参考试验(工作模式2.3)
● 确定各激励频率下,施加到DUT的电压纹波UR
● 电压逐步增加,直到DUT达到Upp或Ipp限值
● 记录每个频率点的UR
???????实际纹波测试(工作模式2.2)
● 将参考试验中确定的UR施加到DUT
● 即使超过Ipp限值,也不降低UR

针对电压纹波测试,凌世给出两种不同的解决方案,让我们看看两种方案如何应对闭环电压纹波测试——
方案一:
LBP2000系列线性宽频双极性电源
?一台设备同时实现供电+纹波注入
?内置闭环纹波控制算法
?无需额外耦合器件

方案二:
低频纹波发生测试系统
?用户现有覆盖电压范围内的直流供电电源
?LFS-2000纹波发生器+T-810耦合变压器闭环电压纹波
?无需换源,降低升级成本

比较两个方案,如果你实验室啥都没有,那选方案一,这样省心。如果你已经有直流源了,那么可以考虑方案二,这样可以“无痛升级”。
这里,我们展开说说当有80V系统双极性电源时,只要增加闭环纹波及配套的测试时,纹波发生器可以互补到闭环纹波测试中。也就是我们LFS-2000纹波发生器+T810耦合变压器——
LFS-2000纹波发生器
?内置电压、电流闭环测试系统
?内置FFT 算法 ( 汽车纹波测试 )
?10 Hz ~ 300 kHz,150 Vpp/80 Ipp
T-810耦合变压器
?波形高效保真
?大功率宽频,变比灵活适配
?频率覆盖10 Hz~300 kHz
?次级承受电流100 A
??试验-12:接地失效
测试背景: 48V系统部件通常需要与12V/24V系统进行通信(如CAN/LIN总线)。当48V地或12V地失效时,可能导致信号线承受异常电压,损坏通信接口。
测试分为3个部分:
1??确认通信监控的参考试验
2??GND48失效
3??GND12/24失效
凌世的解决方案:
GLS-48接地失效测试仪

试验-14:接地偏移
测试背景:48V系统部件可能存在多个电源输入(如主电源和备份电源),各电源地之间可能存在电位差。通信和信号功能不应受接地电位差影响。相比ISO 16750-2:2023第4.8章,参考接地偏移和供电偏移都有要求,48V标准只对接地偏移有明确要求。
凌世的解决方案:
GOF-48接地偏移发生器

凌世配置,一览无余
下面就用一张图,把今天说的48V测试的全部设备都给你配全——

,就这上面的图我们总结一下,ISO 21780、GB/T 45120为48V汽车供电系统建立了一套完整的电气测试体系。16项试验覆盖了从标称电压到故障模式的全场景,其中——
?7项常规试验
(01/02/03/05/06/08/10)用双极性电源即可覆盖
?9项专项试验
(04/07/09/11/12/13/14/15/16)要专用设备
对于已具备12V/24V测试能力的实验室,升级到48V测试体系无需整套推倒重建——根据标准要求,补充对应的专用测试模块即可。

