نظام كهربائي بجهد 48 فولت

يُعدّ نظام الجهد الكهربائي المستمر بجهد 48 فولت نظامًا كهربائيًا منخفض الجهد نسبيًا، ويُستخدم بشكل متزايد في المركبات. بدأ الاهتمام بهذا المفهوم في العقد الثاني من الألفية الثانية كوسيلة لزيادة قوة الدفع وإعادة شحن البطارية أثناء الكبح المتجدد لتوفير الوقود في مركبات محركات الاحتراق الداخلي ، وخاصة المركبات الهجينة الخفيفة . ^{[ 1 ]}

تقليديًا، كانت تطبيقات الجهد المنخفض في المركبات تُشغَّل بنظام 12 فولت. في تسعينيات القرن الماضي، فشلت محاولة مجموعة معايير مشتركة بين الصناعات لتحديد نظام كهربائي بجهد 42 فولت، وتم التخلي عنها بحلول عام 2009. ^{[ 2 ]} خلال العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، تجدد الاهتمام بمعيار جهد منخفض 48 فولت لتشغيل إلكترونيات السيارات، وخاصة في المركبات الهجينة . ^{[ 3 ]}

في عام 2011، اتفقت شركات تصنيع السيارات الألمانية أودي ، وبي إم دبليو ، ودايملر بنز ، وبورش ، وفولكس فاجن ^{[ 4 ]}  على نظام 48 فولت مكملاً  لمعيار السيارات القديم ذي الجهد المنخفض 12 فولت. ^{[ 5 ]}

في عام 2017، كانت سيارة رينو سينيك دي سي آي هايبرد أسيست أول سيارة ركاب هجينة خفيفة بجهد  48 فولت .

اعتبارًا من عام 2018، كان  نظام كهربائي فرعي بجهد 48 فولت يُستخدم في تشغيل سيارات الإنتاج مثل سيارات الدفع الرباعي من بورش وبنتلي . كما استخدمت أودي ومرسيدس -بنز نظامًا فرعيًا بجهد 48 فولت في سيارات عام 2018 مثل A6 وA7 وA8 المزودة بمحرك 3.0 TDI هجين خفيف بجهد 48 فولت، وCLS، والفئة E، والفئة S المزودة بمحرك M256 3.0 Turbo Otto هجين خفيف بجهد 48 فولت. ^{[ 6 ]}   

وتبعتها في طرازات عام 2019 سيارات هيونداي توسان ، وهيونداي سانتا في ، وكيا سيد ، وكيا سبورتاج بمحركات توربوديزل سعة 1.6 و 2.0 لتر مدعومة بتقنية  هجينة خفيفة 48 فولت.

قدّرت رابطة تجارة السيارات الأوروبية (CLEPA) في عام 2018 أن ما يصل إلى سيارة واحدة من كل عشر سيارات جديدة في عام 2025 ستستخدم جهازًا واحدًا على الأقل يعمل بجهد 48 فولت، وهو ما يغطي 15 مليون سيارة سنويًا. ^{[ 7 ]}

في مارس 2023، كشفت شركة تسلا أن سيارة تسلا سايبرتراك والجيل التالي من المركبات ستستخدم نظامًا فرعيًا متوسط ​​الجهد 48 فولت كبديل  لنظام 12 فولت، مما يؤدي إلى نقل مكونات الجهد المنخفض ذات أعلى طلب للطاقة إلى 48  فولت. ^{[ 8 ]}

في ديسمبر 2023، ولتسريع اعتماد شركات صناعة السيارات الأخرى  لجهد 48 فولت في مكونات السيارات، قدمت تسلا "ورقة عمل حول نظام 48 فولت الكهربائي" لجميع رواد الصناعة. وأكد الرئيس التنفيذي جيم فارلي أن شركة فورد قد استلمت نسخة منها ووافقت على "مساعدة قاعدة الموردين على الانتقال إلى مستقبل 48 فولت". ^{[ 9 ]} كما اعتمدت تسلا أيضًا جهد 48 فولت لروبوتها أوبتيموس . ^{[ 9 ]}

يمكن لنظام 48  فولت أن يوفر طاقة أكبر، ويحسن استعادة الطاقة في الأنظمة الهجينة، ^{[ 7 ]} ويسمح بانخفاض يصل إلى 85% في وزن الكابلات وانخفاض بنسبة 85% في تكلفة الأجهزة. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

لا يمكن لأنظمة 12 فولت توفير أكثر من 3.5 كيلوواط بأمان، بينما  تحقق أنظمة 48 فولت  إنتاجًا يتراوح بين 15 و20 كيلوواط، مع إمكانية الوصول إلى 50  كيلوواط. يُعدّ جهد 48 فولت منخفضًا بما يكفي لاعتباره آمنًا في الظروف الجافة دون الحاجة إلى تدابير وقائية خاصة، لأنه أقل من عتبة 50 فولت المقبولة عمومًا. ^{[ 12 ]} (انظر المقال الخاص بالإصابات الكهربائية )

من الأمثلة على استخدام هذه المزايا سيارة جوردان موراي أوتوموتيف T.50 ، التي تستخدم مولدًا كهربائيًا مدمجًا لتشغيل  ضاغط تكييف هواء بجهد 48 فولت بدلًا من استخدام سير. يسمح هذا للمحرك بالدوران بحرية أكبر نظرًا لانخفاض الاحتكاك، ويمنح السيارة أداءً ثابتًا للتكييف بغض النظر عن سرعة دوران المحرك. ^{[ 13 ]} لن تعاني السيارات المجهزة بأنظمة التشغيل والإيقاف التلقائي والتي تستخدم ضاغط تكييف بجهد 48 فولت من انقطاعات التكييف التي تحدث في الأنظمة التي تعمل بالسير أثناء توقف المحرك.

تستهلك أنظمة الكمبيوتر الخاصة بالقيادة الذاتية حوالي 2 كيلوواط عند تضمين أنظمة التكرار، وهو ما يستهلك الجزء الأكبر من الطاقة المتاحة لنظام نموذجي بجهد 12 فولت بقدرة 3.5 كيلوواط؛ بينما تخفف أنظمة 48 فولت من هذه المخاوف المتعلقة بتوافر الطاقة. ^{[ 12 ]}

ومن الأمثلة الأخرى استخدام الشواحن التوربينية الكهربائية ، وأنظمة التعليق النشطة ، وأنظمة التوجيه الإلكتروني ، وأنظمة توجيه العجلات الخلفية التي تتطلب طاقة، ويمكن أن تكون أكثر استجابة وكفاءة مع  نظام 48 فولت. ^{[ 14 ]}

• بطارية السيارة
• جهد منخفض للغاية
• تفريغ التحميل
• قائمة مصنعي بطاريات السيارات الكهربائية

• نظام كهربائي للمركبات بجهد 48  فولت - أكثر من مجرد تقنية انتقالية؟ دوسان غراوفاك، كريستوف شولز-لينكهولت، توماس بلاسيوس، 23 أبريل 2020، إي إي تايمز/آسيا. (الاشتراك مطلوب)
• ISO 21780:2020(en) المركبات البرية - جهد التغذية 48  فولت - المتطلبات والاختبارات الكهربائية