AGV/AMR 驱动系统选 24 V 还是 48 V？电压选型指南
要点
- 同样功率下，48 V 系统的电流是 24 V 的一半，线缆和接插件损耗约降到四分之一，压降减半。
- 24 V 适合驱动功率几百瓦的小型轻载机器人，以及传感器和控制器都是 24 V 的系统。单轮功率超过约 400–500 W 或带电动举升时，48 V 通常是更好的牵引电压。
- 48 V 仍属特低电压；超重型车辆会用 96 V。匠元的舵轮（0.4–5 kW）、差速模组和举升模组均为 48 V，最大规格为 96 V。
- 电机和速度要按电池最低电压校核，驱动器限值要按最高充电电压校核，而不是按标称电压。
- 大多数车辆两种电压并存：48 V 动力母线加 24 V 的逻辑、抱闸、传感器和 I/O 供电。
1. 电压的影响，本质是电流
功率等于电压乘电流（P = U × I）。电压翻倍，同样功率下电流减半，其他影响都由此而来：
- 线缆和接插件损耗与电流平方成正比（P = I² × R），电流减半，损耗约为四分之一。
- 压降与电流成正比，电流减半压降减半，而且在更高电压中占比更小。
- 线径、接插件、保险丝和接触器按电流选型，48 V 线束更轻、更好布线。
- 充电触点承载充电电流，同样充电功率下 24 V 的电流是 48 V 的两倍。
2. 算例
一台 AMR 加速时需要电池提供约 1,350 W（1 m/s 下 1,080 N，传动效率约 80%，算法见牵引力计算指南），另有一台 1,000 W 举升电机。电池线缆为 10 mm² 铜线、回路长 4 m（约 6.9 mΩ）。
| 24 V 系统 | 48 V 系统 | |
|---|---|---|
| 行走电流（1,350 W） | 约 56 A | 约 28 A |
| 举升电流（1,000 W） | 约 42 A | 约 21 A |
| 行走电流下的线缆损耗 | 约 21.6 W | 约 5.4 W |
| 行走电流下的压降 | 0.39 V（24 V 的 1.6%） | 0.19 V（48 V 的 0.4%） |
加速时电机峰值电流通常是额定电流的 2–3 倍，差距恰恰在最需要功率的时候被放大。
3. 标称电压不等于工作电压
“48 V”电池其实是一个电压范围。16 串磷酸铁锂电池标称 51.2 V，满电约 58.4 V，放空时接近 40 V；“24 V”的 8 串电池约 20–29 V。因此要做两项校核：
- 最低电压下的速度。电机最高转速随电压下降，要确认接近放电末期、带载时仍能达到目标速度。
- 最高电压下的驱动器限值。驱动器必须承受满电电压和再生制动。例如匠元集成伺服轮的动力电源范围为 24–60 VDC，动态制动在 63 VDC ±2 V 时启动。
4. 安全与标准
24 V 和 48 V 都属于特低电压。48 V 还低于许多标准在干燥条件下作为可触及安全电路上限的 60 V DC，绝缘和防护措施较简单。升到 96 V（部分重型车辆采用）时，需要更仔细地评估防触电措施。无论哪种电压，电池能量本身都是主要危险：短路电流、熔断保护和电池管理都很重要。请按适用标准确认要求，例如无人驾驶工业车辆的 ISO 3691-4。
5. 适合 24 V 的情况
- 驱动功率几百瓦的小型服务、配送、巡检机器人和轻型 AMR。
- 传感器、控制器、激光雷达和 I/O 全部为 24 V，无需 DC/DC 转换。
- 可直接采用 24 V 轮毂驱动的低成本平台，例如匠元的 7030/8030 轮毂驱动轮。
6. 更适合 48 V 的情况
- 几百公斤以上的车辆，或单轮驱动功率超过约 400–500 W。
- 带电动举升的车辆；匠元滚珠丝杠举升模组采用 48 V、200–1,000 W 电机。
- 速度较高、频繁加速或有坡道，24 V 下峰值电流会很大。
- 匠元的舵轮（0.4–3 kW）和差速驱动模组（单轮 1.0–2.5 kW）额定电压均为 48 VDC。
7. 什么时候要高于 48 V
超重型车辆单轮需要数千瓦，48 V 下电流大到线缆、接触器和充电都很难处理，因此部分规格改用 96 V：在匠元产品中，7.5 kW 的卧式双支撑舵轮和 20 吨液压举升差速模组采用 96 VDC。
8. 混合电压系统很常见
大多数 AGV/AMR 采用动力母线加 24 V 辅助电源。匠元 48 V 舵轮的抱闸为 24 V，集成伺服轮有独立的 24 VDC 逻辑电源。要为传感器、控制器、抱闸和 I/O 配置合适的 DC/DC，并在切断动力电时保持逻辑电，以便控制器上报故障和 STO、抱闸状态。
9. 决策表
| 车辆情况 | 常用动力电压 |
|---|---|
| 轻型机器人，单轮约 300 W 以下，电子系统全为 24 V | 24 V |
| 几百公斤到数吨的 AMR/AGV，单轮 0.4–3 kW，带电动举升 | 48 V |
| 重型 AGV，单轮数千瓦，载荷很大 | 按电流选 48 V 或 96 V |
| 现有车队或充电设施已统一电压 | 通常沿用 |
常见问题
AGV 用 48 V 比 24 V 效率更高吗？
同样功率下 48 V 电流减半，线缆、接插件和开关器件的电阻损耗约为四分之一。电机和驱动器本身的效率更多取决于具体设计，而不是电压。
48 V 驱动器能用 24 V 电池吗？
通常无法发挥全部性能。电机最高转速大致随电压成比例下降，很多驱动器还有欠压保护。请核对驱动器的电源范围；匠元集成伺服轮可接受 24–60 VDC，但速度和转矩数据是按额定电压给出的。
重型 AGV 用什么电压？
数吨以内的 AGV 多数用 48 V。单轮数千瓦的超重型车辆常用 80 V 或 96 V 以限制电流；匠元 20 吨液压举升差速模组采用 96 V。
48 V 车辆还需要 24 V 吗？
几乎都需要。抱闸、传感器、安全控制器、激光雷达和 I/O 通常是 24 V，因此从动力电池引出的 DC/DC 是标准配置。