Ugradnjom hibridnih pogonskih sklopova proizvođači automobila postižu nekoliko ciljeva. Prvo, to je smanjenje emisije ugljičnog dioksida (CO₂) koji je izvor efekat staklenika na planeti i dovesti do globalnog zagrijavanja. Drugo, smanjenje troškova goriva, koje snose vlasnici automobila. I treće, povećanje dinamike ubrzanja automobila zbog dva izvora okretnog momenta.
Prve dvije prednosti postižu se mogućnošću kretanja na električnu vuču (posebno u režimima u kojima je niska efikasnost motora sa unutrašnjim sagorevanjem), režimom rekuperacije energije kočenja (kočenje elektromotorom koji radi u generatorskom režimu, koji proizvodi električnu energiju za punjenje baterije), ubrzanje pomoću motora sa unutrašnjim sagorevanjem i elektromotora, gašenje motora sa unutrašnjim sagorevanjem prilikom kratkih zaustavljanja (start-stop sistemi).
Strukturno, sve se to dešava na različite načine, pa je i rezultatski efekat različit.
Hibridna klasifikacija
Općenito prihvaćena klasifikacija hibrida podrazumijeva tri tipa: serijski, paralelni i serijsko-paralelni.
- dizajn u kojem je motor unutrašnjim sagorevanjem(benzin ili dizel) pokreće samo generator. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem u ovoj šemi radi u režimu maksimalne potrošnje goriva. Električna energija koju generiše generator dovodi se ili do vučnog motora ili do baterija. Elektromotor u ovoj shemi prenosi potrebni okretni moment na kotače preko mjenjača, a u načinu kočenja radi kao generator, puni bateriju (režim povrata energije kočenja). Takvi hibridi su označeni skraćenicom REEV (električno vozilo proširenog dometa) ili EREV (električno vozilo proširenog dometa).
Ovaj dizajn ima svoje prednosti i nedostatke. Prednosti ove šeme su Puno radno vrijeme ICE u najekonomičnijem načinu rada, jednostavnosti rada i odsustvu složenog prijenosa. Od minusa treba napomenuti nisku efikasnost mehanizma za prijenos energije s motora s unutrašnjim sagorijevanjem na pogonske kotače automobila. Ovaj dizajn se koristi u BMW-u i3 REx, Cadillac ELR sportskom kupeu i Chevrolet Volt 2015 godina modela, kao i u autobusima sa hibridnim elektranama, na primjer Toyota Coaster hibrid.
Paralelni dizajn naoružani motorom sa unutrašnjim sagorevanjem i vučnim elektromotorom, koji su povezani sa pogonskim točkovima automobila. Elektromotor se napaja iz baterije. Zbog obrtnog momenta od ulazno vratilo može se direktno prenijeti na kotače automobila, koeficijent korisna akcija takav hibrid je viši. Ova shema koristi jedan ili dva elektromotora (generator + vučni motor). U prvom slučaju, električni motor može raditi i u generatorskom i u režimu rada vučni motor. Ali u takvoj shemi, dizajn prijenosa je prilično kompliciran, jer se okretni moment mora prenijeti na kotače i iz motora s unutarnjim izgaranjem i iz elektromotora. Osim toga, motor s unutrašnjim sagorijevanjem ne može stalno raditi u ekonomičnom načinu rada. Ovaj dizajn energetskih jedinica imaju Honda modeli– Civic Hybrid, Insight i CR-Z.
Serijsko-paralelni dizajn hibridna elektrana kombinuje obe gore navedene šeme. Zahvaljujući ovome kombinovana šema uspeo da dobije prednosti oba sistema. U ovom slučaju postoji i motor sa unutrašnjim sagorevanjem i elektromotor, a u zavisnosti od uslova vožnje automobil može da vozi ili samo na električnu vuču (do 1,5-2,0 km), ili samo na vuču sa unutrašnjim sagorevanjem motora, odnosno kotači također mogu primati pogonsku energiju od ICE-a i od elektromotora. Kod Toyote elektrana Toyota Hybrid Sistem koristi planetarni razdjelnik toka snage (okretnog momenta), koji dolazi iz motora s unutrašnjim sagorijevanjem i može se fleksibilno mijenjati, prenoseći dio energije na generator, a dio na kotače automobila. Struja proizvedena u ovom slučaju može odmah otići i za napajanje motora i za punjenje baterija. Ovaj dizajn je implementiran u nekoliko Toyotini modeli, uključujući Prius, Yaris Hybrid, Auris Hybrid, Camry Hybrid, Avalon Hybrid, kao i Lexus modeli– CT 200h, IS 300h, GS 300h, GS 450h.
Kombinovani hibrid se takođe koristi u modeli sa pogonom na sve točkove. Ali u njima se kotači prednje osovine pokreću gore opisanim kombinovani sistem, kao u modeli sa prednjim pogonom, i za pogon na kotače stražnja osovina koristi se poseban motor. Ovaj dizajn je mnogo jednostavniji, bez složenog prijenosa s kardanski zupčanici i reduktori. Primjenjuje se u SUV vozila sa pogonom na sve točkove, na primjer, u Toyota Highlander Hibrid i RAV4 hibrid.
Plug-in hibridi
Nekada se smatralo da se hibridi mogu sami puniti samo kada je elektromotor radio u generatorskom režimu (tokom regeneracije energije kočenja, tokom vožnje u režimu kočenja motorom, itd.). Ali Toyota je bila među prvima koji su otišli dalje i učinili Prius punjivim. Ovi hibridi se tzv plug-in hibrid(Plug-in hibridno električno vozilo, PHEV). Imaju baterije velikog kapaciteta (Toyota ima litijum-jonske umjesto nikl-metal hidrida), koje se mogu puniti iz kućne utičnice. Stoga, plug-in hibrid može da putuje samo na električnu energiju na velike udaljenosti - ne 1,5-2,0 km. i od 20 do 80 km i više.
Zašto želimo da razgovaramo sa vama o tome kako to funkcioniše hibridni motor? Stvar je u tome da u većini područja našeg života danas postoji interakcija različitih tehnologija, koje kao rezultat daju više efikasne metode, uređaji i mehanizmi. Ni motori za naše voljeno vozilo nisu stajali po strani. Na ovoj stranici ćemo govoriti o principima rada, prednostima i nedostacima takvih jedinica.
Kako radi hibridni motor - jednostavnim riječima o novim tehnologijama
Ako smo već počeli s miješanjem tehnologija, onda bismo trebali objasniti kako se to odnosi i na temu koju smo dotakli. Hibridni motor također kombinira dvije vrste: gorivo (benzin/dizel) i električni. Ovaj koktel je, naravno, nesavršen, ali je donio mnogo pozitivnih stvari u život vozača. Ali više o tome u nastavku, ali prvo morate rastaviti princip rada hibridnog motora.
Gorivni dio takvog motora može raditi zajedno s električnim, ali je moguće realizirati i potpuno nezavisne cikluse. Naravno, automobili s hibridnim motorom opremljeni su kompjuterima koji pravilno raspoređuju opterećenje na oba dijela. Dakle, van grada, gdje je važna snaga agregata, benzin ili dizel tehnologija, osim toga, izduvni gasovi nisu toliko štetni za ljude na autoputu.
Ali u gradu električna komponenta uglavnom radi, jer je ova opcija čistija i ekonomičnija. Automobili sa hibridnim motorom mogu sami da se opslužuju, ovo se odnosi na električni deo motora. Električna komponenta ne miruje dok gorivo radi, akumulira proizvedenu energiju kako bi je kasnije ponovo koristila.
Nisu isključene situacije kada oba elementa motora rade istovremeno, na primjer, prilikom ubrzanja, kada automobil zahtijeva velike troškove energije.
Uređaj hibridnog motora - opis kruga
Šta znači hibridni motor, ukratko smo analizirali. Sada bih želio ići malo dublje i razmotriti njegovu shemu. Treba napomenuti da ih ima čak tri. Stoga, počnimo s najjednostavnijim, što nas najmanje zanima - ovo je sekvencijalni hibrid. Elektromotor je glavni učesnik u pokretanju i kretanju točkova vozila, ali (ICE) je samo podržan od njega, vrti generator.
Za današnji automobil takav hibridni motorni uređaj neće biti najbolja opcija, na kraju krajeva, potrebne su kapacitetne baterije, motori sa unutrašnjim sagorevanjem malog kapaciteta, a sam automobil će biti spor i nespretan. Iako još uvijek ima predstavnika među voznim parkom, npr. ChevroletVolt. Ali zbog dominantne električne komponente, ima sve nedostatke električnih vozila, uzmite barem ovisnost o kilometraži od jednog punjenja baterije, ali to se postepeno rješava korištenjem turbo-ICE.
Sljedeći krugovi se nazivaju paralelni i mješoviti. Mješovita shema se najčešće nalazi u Lexus i predstavlja blisku interakciju između elektromotora i motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Oni rade zajedno, pokreću auto, princip rada je izgrađen tako da je čak i menjač beskonačan, daleko od onoga na šta smo navikli. Takve opcije su vrlo moderne, ali i vrlo skupe.
Ali shema na koju smo navikli naziva se paralelna i prilično je uobičajena. Električni motor je ovdje, iako nije vodeći, ali nezamjenjiv asistent, osiguranje motora sa unutrašnjim sagorevanjem u slučajevima potrebe za dodatnom snagom. Baterije nisu velike i kapacitetne, što ih čini lakim za punjenje tokom vožnje, a uvijek su spremne odgovoriti na zahtjev.
Hibridni automobil - prednosti i mane
Informacije bi bile nepotpune bez navođenja pozitivnih i negativne strane hibridni motori. Naravno, bit će još pluseva, ali ima i minusa, kao u svemu novom i malo proučenom od strane potrošača. Na primjer, iz nekog razloga, najčešći hibrid Plinski motor, iako svi odavno poznaju ekonomiju i velika snaga"dizela". Ali tu nema tajne, jer je, prvo, tehnologija razvijena u inostranstvu, tj. u Americi, a tamo su još uvijek slabo upoznati sa dizel gorivom. Drugo, hibrid bi koštao i više, iako je cijena takvih tehnologija već daleko iznad prosjeka.
Malo skepticizma izazivaju hibridi zbog elektromotora, tj. njegove baterije. Ovo je prilično hirovit element koji zahtijeva stalni rad, inače će se životni vijek hibridnog motora značajno smanjiti upravo zbog toga. Ne podnosi temperaturne ekstreme, može se samopražnjeti, a u budućnosti postoje nejasnoće s njegovim odlaganjem.. Također, sjenu na reputaciju mješovitih motora nameće ne samo njihova visoka cijena, već i visoka cijena komponenti i popravaka, ako je potrebno. I nemoguće je to učiniti sami.
E, sad možemo pričati o prijatnim stvarima. Možemo sa sigurnošću govoriti o ekološkoj prihvatljivosti i ekonomičnosti, to je istina, barem na osnovu dvostruke prirode jedinice. Prisustvo baterije vam omogućava da vozite duže bez dopunjavanja goriva, štedeći sve tehnički indikatori ažurno. Ovaj akumulator nije potrebno puniti, auto se puni samo gorivom. Motor, zahvaljujući kompjuteru, uvijek radi optimalni režim ma kako pokušali da ga "silujete". Ponekad se takvi automobili mogu kretati bez goriva, a odlikuju se i malom brzinom, motor se jedva čuje.
Kako to radi, razmotrite primjer Touarega, s hibridnim pogonom.
Šta znači pojam "hibridna tehnologija"?
Izraz "hibrid" potiče od latinske riječi hybrida, a znači nešto ukršteno ili pomiješano. U inženjerstvu, hibrid je sistem u kojem su dva različite tehnologije. U vezi sa konceptima pogona, termin hibridna pogonska tehnologija koristi se za označavanje dva pravca: dvovalentni (ili dvostruko gorivo) pogonska jedinica hibridni pogonski sklop
Kada hibridna tehnologija pogon je kombinacija dva različita agregata na čijem se radu zasniva različiti principi akcije. Trenutno, tehnologija hibridnog pogona podrazumeva kombinaciju motora sa unutrašnjim sagorevanjem i elektromotor-generatora (električne mašine). Ova električna mašina se može koristiti kao generator za proizvodnju električne energije, vučni motor za pogon automobila i starter za pokretanje motora sa unutrašnjim sagorevanjem. U zavisnosti od izvedbe glavne konstrukcije razlikuju se tri tipa hibridnog pogonskog agregata: tzv. "mikrohibridni" pogonski agregat, tzv. "srednje hibridne" pogonske jedinice, tzv. "puni hibrid" pogonski sklop.
"Mikro-hibridni" pogonski sklop
U ovom konceptu pogona, električna komponenta (starter/alternator) se isključivo koristi za implementaciju start-stop funkcije. Dio kinetičke energije može se ponovo iskoristiti kao električna energija (rekuperacija). Pogon samo iz električne vuče nije predviđen. Parametri baterije od fiberglasa od 12 volti prilagođeni su čestim paljenjima motora.
"Srednji hibridni" pogon
Električni pogon podržava rad motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Kretanje automobila samo na električnoj vuči je nemoguće. Kod „srednje hibridnog“ pogona, većina kinetičke energije tokom kočenja se regeneriše i pohranjuje kao električna energija u visokonaponskoj bateriji. Visokonaponska baterija kao i električne komponente su dizajnirane za više električni napon a time i više velike snage. Zahvaljujući podršci elektromotora-generatora, režim rada toplotni motor može se pomjeriti u područje maksimalne efikasnosti. Ovo se naziva pomakom tačke opterećenja.
"Puni hibrid" pogon
Snažan elektromotor-generator je u kombinaciji sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem. Moguć je samo električni pogon. Generator elektromotora, ako uslovi dozvoljavaju, podržava rad motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Kretanje iz mala brzina izvodi se samo na električnu vuču. Implementirana je Startstop funkcija za motor sa unutrašnjim sagorevanjem. Recovery se koristi za punjenje baterije visokog napona. Zahvaljujući spojnici za razdvajanje između motora sa unutrašnjim sagorevanjem i elektromotor-generatora, moguće je obezbediti razdvajanje oba sistema. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem je priključen na rad samo kada je to neophodno.
Osnove hibridne tehnologije
Potpuno hibridni pogonski sistemi podijeljeni su u tri podgrupe: paralelni hibridni pogonski sklop, podijeljeni pogonski sklop (sa podijeljenim tokovima snage) i serijski hibridni pogonski sklop.
Paralelni hibridni pogon
Paralelno izvođenje hibridne pogonske jedinice je jednostavno. Koristi se kada je potrebno "hibridisati" postojeći automobil. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem, elektromotor generator i menjač nalaze se na istoj osi. Tipično, paralelni hibridni pogonski sistem koristi jedan električni motor/generator. Zbir jedinične snage motora sa unutrašnjim sagorevanjem i snage elektromotora-generatora odgovara puna moć. Ovaj koncept omogućava visok stepen pozajmljivanja komponenti i delova stari auto. At vozila sa pogonom na sva četiri točka sa paralelnim hibridnim pogonom, sva četiri točka pokreću Torsen diferencijal i prenosno kućište.
Odvojeni hibridni pogon
Split hibridni pogonski sistem ima generator elektromotora pored motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Oba motora se nalaze ispod haube. Obrtni moment motora sa unutrašnjim sagorevanjem, kao i od elektromotora-generatora, kroz planetarni zupčanik isporučuje se u mjenjač vozila. Za razliku od paralelnog hibridnog pogona, na ovaj način nije moguće izdvojiti zbir pojedinačnih snaga za pogon na točkovima. Proizvedena snaga se dijelom troši na vožnju automobila, dijelom, u obliku električne energije, akumulira se u visokonaponskoj bateriji.
Serijski hibridni pogon
Automobil je opremljen motorom sa unutrašnjim sagorevanjem, generatorom i električnim motorom-generatorom. Međutim, za razliku od oba prethodno opisana koncepta, motor s unutarnjim sagorijevanjem nema mogućnost samostalnog pokretanja automobila kroz osovinu ili kroz mjenjač. Snaga iz motora sa unutrašnjim sagorevanjem se ne prenosi na točkove. Glavni pogon automobila vrši generator elektromotora. Ako je kapacitet visokonaponske baterije prenizak, pokreće se motor sa unutrašnjim sagorevanjem. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem puni visokonaponsku bateriju preko generatora. Generator elektromotora se opet može napajati visokonaponskom baterijom.
Odvojeni sekvencijalni hibridni pogon
Podijeljena serija hibridnog pogona je mješoviti oblik dvaju hibridnih pogona opisanih iznad. Automobil je opremljen jednim motorom sa unutrašnjim sagorevanjem i dva elektromotora-generatora. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem i prvi generator elektromotora nalaze se ispod haube. Drugi elektromotor generator se nalazi na zadnjoj osovini. Ovaj koncept se koristi za vozila sa pogonom na sve točkove. Motor s unutrašnjim sagorijevanjem i prvi generator elektromotora mogu pokretati mjenjač vozila kroz planetarni zupčanik. I u ovom slučaju vrijedi pravilo prema kojem se snage jednog pogona ne mogu uzeti za pogon na kotače u obliku ukupne snage. Drugi elektromotorni generator na zadnjoj osovini se aktivira po potrebi. U vezi sa ovakvim dizajnom pogona, visokonaponski akumulator se nalazi između obe osovine vozila.
Ostali termini i definicije Ostali termini i definicije koje se često koriste u vezi sa tehnologijom hibridnog pogona biće ukratko objašnjene ovde.
Oporavak. IN opšti slučaj ovaj izraz u inženjerstvu znači način povratka energije. Tokom rekuperacije, raspoloživa energija jedne vrste se pretvara u drugu, koja se koristi u sljedećoj vrsti energije. Potencijalna hemijska energija goriva se u transmisiji pretvara u kinetičku energiju. Ako se automobil koči konvencionalnom kočnicom, tada se višak kinetičke energije pretvara u toplinsku energiju trenjem kočnica. Rezultirajuća toplina se raspršuje u okolni prostor, te je stoga nemoguće koristiti u budućnosti.
Ako se, naprotiv, kao kod tehnologije hibridnog pogona, pored klasičnih kočnica kao motorna kočnica koristi i generator, tada se dio kinetičke energije pretvara u električnu energiju i tako postaje dostupan za naknadnu upotrebu. Energetski bilans auto se popravlja. Ova vrsta regenerativnog kočenja naziva se regenerativno kočenje.
Čim se brzina vozila smanji usporavanjem pritiskom na papučicu kočnice u režimu praznog hoda, ili kada se vozilo kreće ili se kreće nizbrdo c Hibridni pogonski sistem uključuje električni motor-generator i koristi ga kao generator.
U tom slučaju puni visokonaponsku bateriju. Dakle, u prisilnom stanju mirovanja
trčanje, postaje moguće "napuniti" automobile električnim hibridnim pogonom električnom energijom.
Kada se automobil kreće, električni motor-generator, koji radi u generatorskom režimu,
pretvara iz energije kretanja u električnu energiju samo toliku količinu energije koja
potrebno za rad 12-voltne mreže na vozilu.
Električni motor-generator (električna mašina)
Pojam elektromotor-generator, ili električna mašina, koristi se umjesto termina generator, elektromotor i starter. U principu, bilo koji elektromotor se može koristiti i kao generator. Ako osovinu motora pokreće vanjski pogon, tada motor, poput generatora, stvara električnu energiju. Ako se električnom energijom dovodi električna mašina, onda ona radi kao električni motor. Tako elektromotorni generator električnih hibridnih vozila zamjenjuje konvencionalni starter motora s unutarnjim izgaranjem kao i konvencionalni generator (generator rasvjete).
Električni pojačivač (E-boost)
Po analogiji sa Kickdown funkcijom motora sa unutrašnjim sagorevanjem, koja je dostupna maksimalna snaga motora, hibridni pogon ima funkciju električnog akceleratora E-Boost. Kada koristite funkciju, motor-generator i motor sa unutrašnjim sagorevanjem isporučuju svoje maksimalne pojedinačne snage, koje zajedno iznose više od visoka vrijednost ukupna snaga. Zbir pojedinačnih snaga oba tipa motora odgovara ukupnoj snazi mjenjača.
Zbog gubitaka snage u elektromotor-generatoru, njegova snaga u generatorskom režimu je manja nego u režimu vučni motor. Snaga elektromotornog generatora u motornom režimu je 34 kW. Snaga elektromotora-generatora u generatorskom režimu je 31 kW. U Touaregu sa hibridnim pogonom, motor sa unutrašnjim sagorevanjem ima snagu od 245 kW, a električni motor-generator ima snagu od 31 kW. U načinu rada vučnog motora, električni motor-generator proizvodi 34 kW snage. Zajedno, motor sa unutrašnjim sagorevanjem i elektromotor-generator u režimu vučnog motora razvijaju ukupnu snagu od 279 kW.
Start-stop funkcija
|
Tehnologija hibridnog pogona omogućava implementaciju funkcije Start-Stop u ovaj dizajn vozila. Kada običan auto sa Start-Stop, vozilo se mora zaustaviti da bi se isključio motor sa unutrašnjim sagorevanjem (primer: Passat BlueMotion). Međutim, potpuno hibridno vozilo može raditi i na električni pogon. Ova funkcija omogućava sistemu StartStop da isključi motor sa unutrašnjim sagorevanjem kada se vozilo kreće ili kreće. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem se uključuje u zavisnosti od potrebe. Ovo se može dogoditi u slučaju brzo ubrzanje, prilikom preseljenja u velika brzina, sa velikim opterećenjem, ili na visok stepen baterija niskog napona. Kada je visokonaponska baterija jako ispražnjena, hibridni pogonski sistem može koristiti motor sa unutrašnjim sagorevanjem u kombinaciji sa motorom generatorom u generatorskom režimu za punjenje visokonaponske baterije. U drugim slučajevima, potpuno hibridno vozilo može raditi na električnu energiju. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem je u zaustavljenom režimu. Ovo važi iu slučaju usporenog saobraćaja, zaustavljanja na semaforu, kada se vozi u režimu prekoračenja nizbrdo, ili kada se vozilo kreće iglom. Kada motor sa unutrašnjim sagorevanjem ne radi, on ne troši gorivo niti ispušta štetne materije u atmosferu. Start-stop funkcija integrisana u hibridni pogonski sistem povećava efikasnost vozila i ekološku prihvatljivost. Dok je motor sa unutrašnjim sagorevanjem u zaustavljenom režimu, klima uređaj može nastaviti da radi. Kompresor klima uređaj je element visokonaponskog sistema. |
|
Argumenti u korist hibridne tehnologije
Zašto kombinujemo električni motor-generator sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem? Za skidanje obrtnog momenta, brzina rotacije motora sa unutrašnjim sagorevanjem ne sme biti niža od broja obrtaja u praznom hodu. Kada je zaustavljen, motor ne može isporučiti obrtni moment. Sa povećanjem brzine rotacije motora sa unutrašnjim sagorevanjem, njegov obrtni moment se povećava. Generator elektromotora s prvim okretajima proizvodi maksimalni obrtni moment. Nema brzinu u praznom hodu. Kako se brzina povećava, njen obrtni moment se smanjuje. Zahvaljujući radu elektromotornog generatora, iz motora sa unutrašnjim sagorevanjem isključen je najteži režim rada: u opsegu ispod broja obrtaja u praznom hodu. Zahvaljujući podršci elektromotor-generatora, motor sa unutrašnjim sagorevanjem može da radi u efikasnijim režimima. Ovo pomicanje tačke opterećenja povećava efikasnost pogonske jedinice.
Zašto koristiti potpuno hibridni pogon (pogon)?
Pun hibridna jedinica, za razliku od ostalih opcija hibridnog pogona, kombinuje funkciju integrisanog Start-Stop sistema, E-Boost sistema, funkciju rekuperacije i mogućnost vožnje samo na elektromotor (električni režim vuče).
Električni motor-generator
Elektromotor-generator se nalazi između motora sa unutrašnjim sagorevanjem i automatskog menjača. On je sinhroni motor trofazna struja. Uz pomoć sile elektronski modul konstantan pritisak 288 V se pretvara u trofazni naizmjenični napon. Trofazni napon stvara trofazno elektromagnetno polje u elektromotornom generatoru.
baterija visokog napona
Pristup visokonaponskoj bateriji je omogućen kroz podnu oblogu prtljažni prostor. Dizajniran je kao modul i uključuje različite komponente Touareg visokonaponskog sistema. Visokonaponski baterijski modul ima masu od 85 kg i može se zamijeniti samo kao sklop.
Visokonaponska baterija se ne može porediti sa konvencionalnom baterijom od 12V. normalan način rada rada, visokonaponska baterija se aktivira u slobodnom opsegu nivoa napunjenosti od 20% do 85%. Konvencionalna baterija od 12 volti ne može izdržati takva opterećenja dugo vremena. Stoga visokonaponsku bateriju treba smatrati operativnim uređajem za skladištenje energije za električni pogon. Poput kondenzatora, može ponovo skladištiti i oslobađati električnu energiju. U principu, rekuperacija, regeneracija energije, može se smatrati mogućnošću dopunjavanja goriva u automobil tokom vožnje. Korištenje visokonaponske baterije u hibridnom vozilu karakteriziraju naizmjenični ciklusi punjenja (oporavka) i pražnjenja (vožnja dalje). električni pogon) baterija visokog napona.
Primjer: Ako uporedimo energiju visokonaponske baterije sa energijom proizvedenom sagorijevanjem goriva, tada će količina energije koju baterija može proizvesti odgovarati oko 200 ml goriva. Ovaj primjer pokazuje da na putu do električnih vozila baterije moraju biti značajno nadograđene u smislu njihove sposobnosti skladištenja energije.
Poslednjih godina ljudi su počeli ozbiljno da razmišljaju o ekologiji planete. Proizvođači automobila su spremni da podrže ovaj trend stvaranjem vozila koja rade na ekološki prihvatljiva goriva. Što se tiče električnih vozila, na kraju krajeva, o njima se još ne razmišlja ozbiljno. Što se ne može reći o hibridnim automobilima, koji postaju sve popularniji.
Šta se desilo hibridni automobil. Prednosti i mane hibrida.
Šta je hibridni automobil? Reč hibrid dolazi od latinskog "hybrida", što znači mešavina. Odnosno, organizam koji se dobija ukrštanjem genetski različitih roditeljskih oblika. U našem slučaju, matične forme su , a elektromotor. Jednom rečenicom: hibridni automobil je vozilo koje pokreće sistem elektromotor-motor sa sagorevanjem koje je veoma ekonomično. Ova jedinica se može napajati i tradicionalnim gorivom i električnom energijom iz baterija.
Svaki od motora ima svoju specifičnu funkciju. Na primjer: ako automobil stoji, na primjer, u prometnoj gužvi, ili se kreće sporo, električni motor će raditi. Kada automobil poveća brzinu, u igru ulazi benzinski motor.
Prednosti hibridnih automobila
Glavna prednost hibridnih automobila je to veoma su ekonomični. Njihova potrošnja goriva je u pravilu 25% manja od konvencionalnih automobila. I s obzirom na sve veće cijene benzina, ova stavka je najvažnija.
Sljedeća najvažnija tačka je ekološka prihvatljivost. Hibridi nanose manje štete našem ekosistemu nego obicnih automobila. To se postiže racionalnijom potrošnjom goriva. Takođe, kada se automobil potpuno zaustavi, benzinski motor prestaje da radi, dajući inicijativu elektromotoru. Odnosno, tokom zaustavljanja, emisije ugljičnog dioksida u atmosferu praktički ne nastaju.
Za razliku od EV baterija, kod hibrida, Baterije se mogu puniti iz benzinskog motora. Što njegovu rezervu snage čini prilično velikom. Osim toga, traje duže bez dolivanja benzina.
Mnogi ljudi misle da su hibridi, u smislu performansi, mnogo inferiorniji tradicionalni automobili. Ovo je pogrešno. Sve potrebne karakteristike(snaga, ubrzanje od nule do sto, i tako dalje), nisu ništa lošiji.
Najbolja stvar, hibridni automobili osjećaju se u urbanom ciklusu, u kojem ih ima vrlo česta zaustavljanja a motor puno radi u praznom hodu. Praktično, u gradu radi kao električni automobil. Ako govorite o kombinovani ciklus, ovdje nemaju posebne prednosti.
Toyota Prius- najpopularniji "hibrid" u Rusiji. Kao što je već spomenuto, ako automobil miruje, tada prelazi u način rada elektromotora. To daje gotovo potpunu bešumnost.
Pa, hibridni automobil se puni konvencionalnim ugljovodonicima, tj benzin. Sve se izvodi na standardan način, kao i kod tradicionalnih automobila.
Nedostaci hibridnih automobila
Ništa nije savršeno, a i ovdje postoje nedostaci. A glavni je da je popravak hibridnih automobila za red veličine skuplji od popravka automobila s tradicionalnom konfiguracijom. To se objašnjava složenošću dizajna uređaja motora.
Također, zbog složenosti dizajna, teško je pronaći profesionalce koji mogu popraviti motor.
Baterije koje su opremljene hibridima mogu se samopražnjeti. Osim toga, ne podnose velike temperaturne fluktuacije, a njihov vijek trajanja je prilično ograničen.
Osim toga, još uvijek nije poznato kako iskorištene baterije utiču na okoliš. Stoga njihovo odlaganje predstavlja problem.
Unatoč činjenici da hibridni automobili i dalje imaju više prednosti, još uvijek nisu popularni u Rusiji. Jedan od razloga za to je i cijena. Cijena najpopularnijih, u našoj zemlji, Toyota hibrid Prius, je od 1.200.000 rubalja. A ovaj automobil je najjeftiniji hibrid. Također, za masovnog kupca planiraju puštanje u prodaju ruski razvoj hibridni automobil, takozvani "Yo-Mobile". Njegova cijena može biti od 350.000 rubalja. Međutim, ovaj projekat je zatvoren.
BMW ActiveHybrid X6 je najmoćnije hibridno vozilo do sada. U vezi sa borbom za životnu sredinu, kupci širom svijeta se podstiču na kupovinu hibrida. Dakle, u SAD-u postoje brojne poreske olakšice za vlasnike takvih automobila, pa čak i besplatni parking. I naša zemlja će uvesti slične zakone. Konkretno, smanjenje carina na uvoz hibridnih automobila.
Motori koji rade na ugljovodonicima će polako ali sigurno gubiti svoje pozicije. A hibridi su jedan od tih koraka. Međutim, sve dok njihove cijene ostanu na istom nivou, potražnja za njima će biti mala.
Hibridni automobil nije novi izum. Prvi korak ka stvaranju hibrida Vozilo, napravljen je 1665. godine kada je Ferdinand Verbiest, jezuitski svećenik, započeo rad na planovima za jednostavno vozilo na četiri kotača koje bi moglo biti pokretano parom ili konjskom vučom. Prvi automobili s hibridnim motorom pojavili su se na prijelazu iz 19. u 20. vijek. Štaviše, neki programeri su uspeli da pređu sa projekata na proizvodnju malih razmera. Počevši od 1897. godine i tokom narednih 10 godina, francuska Compagnie Parisienne des Voitures Electriques proizvodila je seriju električnih i hibridnih vozila. Godine 1900 General Electric dizajnirao 4-cilindrični hibridni automobil benzinski motor. A "hibridni" kamioni su napustili proizvodnu traku kompanije Walker Vehicle Company iz Čikaga do 1940. godine.
Naravno, to su bili samo prototipovi i malih automobila. Sada, međutim, akutna nestašica nafte i ekonomska kriza potaknuli su razvoj hibridnih motora. Pogledajmo sada pobliže šta je hibridni motor i koja je njegova korist? Hibridni motor je sistem od dva motora - električnog i benzinskog. U zavisnosti od režima rada, i benzin i električni se mogu uključiti istovremeno ili odvojeno. Ovim procesom upravlja moćan kompjuter, koji odlučuje šta bi trebalo da radi u ovom trenutku, tako da se prilikom vožnje po stazama pali benzinski motor, jer baterija na stazi neće dugo trajati. Ako se automobil kreće u gradskom režimu, tada se već koristi električni motor, prilikom ubrzanja ili teška opterećenja oba rade. Dok benzinski motor radi, baterija se puni. Takav motor, čak i uzimajući u obzir činjenicu da se u sistemu koristi benzinski motor, omogućava smanjenje štetne emisije u atmosferu za 90%, a istovremeno je potrošnja benzina u gradu značajno smanjena (na autoputu radi samo benzinski motor, tako da tu nema uštede). 
Počnimo od toga kako se auto kreće. Na početku kretanja i pri malim brzinama uključeni su samo akumulator i elektromotori. Energija pohranjena u bateriji odlazi u energetski centar, koji je, pak, šalje električnim motorima, čineći da se automobil kreće glatko i tiho. Nakon porasta brzine, motor sa unutrašnjim sagorevanjem se uključuje na rad, a moment na pogonske točkove se istovremeno napaja iz elektromotora i motora sa unutrašnjim sagorevanjem. U ovom slučaju, dio energije motora s unutrašnjim sagorijevanjem odlazi u generator, koji sada napaja elektromotore, a višak svoje energije odaje bateriji koja je izgubila dio energetske rezerve na početku pokret. Samo kada vozite u normalnom režimu Pogon na prednje točkove, u svim ostalim - kompletan. U režimu ubrzanja, obrtni moment na točkovima dolazi uglavnom od benzinskog motora, a elektromotori, ako je potrebno, povećavaju dinamiku, dopunjuju motor sa unutrašnjim sagorevanjem. Jedan od mnogih zanimljivi trenuci- kočenje. Elektronski "mozak" automobila odlučuje kada će uključiti hidrauliku kočioni sistem, a kod regenerativnog kočenja, preferirajući ovo drugo. Odnosno, u trenutku pritiska na papučicu kočnice, prenose elektromotore u "generatorski" način rada i stvaraju kočni moment na kotačima, generirajući električnu energiju i napajajući bateriju kroz energetski centar. Ovo je vrhunac "hibrida". 
IN klasični automobili energija kočenja se potpuno gubi, ostavljajući se kao toplota kočioni diskovi i drugi detalji. Upotreba energije kočenja posebno je efikasna u urbanim sredinama, kada često morate kočiti na semaforima. Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) integriše i upravlja svim aktivnim sigurnosnim sistemima.
Jedan od prvih uspješni automobili opremljen hibridnim motorom, koji je otišao u mase, razvila je Toyota "Toyota Prius", koja troši 3,2 litre benzina na 100 km (u gradu). Također Toyota izdao SUV sa hibridom Lexusov motor RX400h Cijena takvog automobila, ovisno o konfiguraciji, kreće se od 68 do 77 hiljada dolara. Treba napomenuti da je prvi Toyotine verzije Prius je bio inferioran u odnosu na automobile iste klase i po brzini i po snazi, ali Lexus RX400h više nije inferioran u odnosu na svoje kolege ni u brzini ni po snazi. 
Vodeći automobilskih koncerna svijet je također skrenuo pažnju na hibridne motore kao rješenje za problem uštede goriva i zagađenja okruženje. Dakle Kompanija Volvo Grupacija je najavila stvaranje hibridnog motora za kamione, tegljače, poluprikolice i autobuse. Programeri kompanije očekuju da će vam njihova ideja omogućiti uštedu goriva od 35%.
Uz sve ovo, mora se reći da su hibridni automobili "sa praskom", do sada, išli samo u Sjevernoj Americi (Kanada i SAD). A u Americi potražnja za njima od tamo sve više raste posljednjih godina automobili koji su trošili mnogo goriva bili su popularni, a kako je gorivo počelo naglo i naglo da poskupljuje, Amerikanci su oštro razmišljali o štednji i, kao rješenje problema, počeli su se koristiti automobili s hibridnim motorima. U Evropi su pojavu hibridnih motora shvatili mirno, jer tamo voze ekonomičniji i ekološki prihvatljiviji od benzinskog motora, stari dobri dizel. Za razliku od SAD-a, više od 50% automobila u Evropi opremljeno je dizel motorima. Osim toga dizel automobili jeftiniji od hibrida, jednostavniji i pouzdaniji. Uostalom, svi znaju da što je sistem složeniji, to je manje pouzdan! I upravo zbog njihove složenosti i hirovitosti, na postsovjetskom prostoru praktično nema hibridnih automobila. Zvanični trgovci nisu dovedeni ovamo. I svaki vlasnik takvog automobila neizbježno će se suočiti s problemom servisa. Nemamo servise koji bi se bavili hibridnim automobilima. A takvu mašinu ne možete sami popraviti!
