Mga Paksa:
- Panimula
- Mga hybrid na anyo
- Micro hybrid
- Banayad na hybrid
- Serial hybrid drive
- Parallel hybrid drive
- Plug-in hybrid
- Pagbawi ng enerhiya
- Pangkalahatang-ideya ng system Toyota Prius
- Pangkalahatang-ideya ng system Mitsubishi Outlander
- Pagpapadala ng isang hybrid na sasakyan
Panimula:
Kapag nasunog ang mga fossil fuel, ang carbon dioxide (CO2) ay inilalabas. Naiipon ang CO2 na ito sa atmospera. Kapag bumagsak ang sikat ng araw sa Earth, hindi na makakatakas ang heat radiation dahil sa akumulasyon ng CO2, na nagiging sanhi ng 'greenhouse effect'. 120g CO2 / km ay tumutugma sa:
- 5,2 l gasolina / 100 km
- 4,5 l diesel / 100 km
- 4,4 kg natural gas / 100 km
- 1,0 kg hydrogen / 100 km
- 20 kWh kuryente / 100 km
Gamit ang hybrid na teknolohiya, nababawasan ang CO2 reduction (emissions). Ang mga tagagawa ay kasalukuyang abala sa pagbuo ng higit at higit pang mga teknolohiya upang mapagtanto ang isang paglipat ng enerhiya sa CO2-neutral na pagmamaneho.
Mga hybrid na anyo:
Ginagamit ng mga sasakyang may hybrid na drive ang combustion engine at electric motor. Ang layunin ng hybridization ay pangunahing bawasan ang pagkonsumo ng gasolina at mga emisyon ng tambutso. Ang mga karagdagang benepisyo salamat sa (mga) de-kuryenteng motor ay mas mataas na torque at mas ginhawa.
Sa mga hybrid na drive, isang pagkakaiba ang ginawa sa pagitan ng Micro-hybrid, Mild-hybrid at Full-hybrid na mga sasakyan.
Ang isang sasakyan na may ganap na electric drive ay hindi nasa ilalim ng kategoryang "hybrid". Ang isang sasakyan na nilagyan ng range extender ay maaaring uriin bilang isang "serye hybrid".
Ang diagram sa ibaba ay nagpapakita ng iba't ibang hybrid form mula sa mababa hanggang mataas na anyo ng electrical support. magmaneho.
Micro hybrid:
Ang isang micro-hybrid na sasakyan ay walang de-kuryenteng motor upang suportahan ang combustion engine habang nagmamaneho, ngunit nilagyan ng iba't ibang teknolohiyang nagtitipid ng gasolina. Kaya walang ganyan dito Sistema ng HV (Mataas na Boltahe). Ang pagtitipid sa gasolina ay nakakamit sa pamamagitan nito sistema ng pagsisimula/paghinto, na awtomatikong humihinto at magsisimula ng makina kapag ang sasakyan ay nakatigil at isang sistema ng pagbabagong-buhay para sa baterya. Ang regeneration system na ito ay nagpapahintulot sa alternator na mag-charge nang maximum kapag ang sasakyan ay nagpreno. Ang enerhiya na karaniwang nawawala sa mga brake pad ay bahagyang ginagamit na ngayon upang i-charge ang 12 volt na baterya. Nangangahulugan ito na ang karagdagang iniksyon ng gasolina ay hindi kinakailangan para sa tumaas na pagkarga sa alternator kapag nagmamaneho sa isang pare-pareho ang bilis at ang gasolina ay nai-save.
Banayad na hybrid:
Sa mild hybrid na sasakyan ang engine ng pagkasunog sinusuportahan ng isa o dalawang 48 volts mga de-kuryenteng motor na nagbibigay ng dagdag na kapangyarihan sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng pagpapatakbo. Ang de-koryenteng motor ay tumutulong sa combustion engine sa pagpapabilis. Kapag nagmamaneho sa patuloy na bilis, ang de-koryenteng motor ay awtomatikong pinapatay muli. Ang sasakyan ay hindi maaaring makamaneho nang buo sa kuryente.
Malapit dito ang electric motor flywheel, o mayroong isang chain/toothed belt transmission sa pagitan ng electric motor at sa dulo ng crankshaft. Ang medyo compact na 48-volt na baterya ay madalas na matatagpuan sa trunk.
Ang larawan ay nagpapakita ng isang de-koryenteng motor sa flywheel housing ng combustion engine. Hindi rin ito HV system. Ang isang technician na walang sertipiko ng NEN ay maaari ding magsagawa ng trabaho sa electric drivetrain.
Ang isang micro-hybrid na sasakyan ay maaari ding nilagyan ng 48-volt starter motor generator, na mahalagang kumbinasyon ng alternator at starter motor. Ibinibigay ng mga tagagawa ang mga sumusunod na pangalan sa ganitong uri ng generator ng starter motor:
- Dynastart;
- Starter generator;
- Belt driven starter-alternator;
- Belt integrated starter generator (BSG).
Gamit ang isang mekanismo, ang multi-belt ay maaaring higpitan sa tamang bahagi depende sa paglo-load o pagsisimula.
Ang tatlong larawan sa ibaba ay nagpapakita ng tatlong posibleng mga posisyon sa panahon ng (regenerative) na pagcha-charge ng baterya, pagsisimula ng combustion engine at ang electric motor mode, kung saan sinusuportahan nito ang combustion engine. Ang suporta para sa mga turbo engine ay higit sa lahat ay nagaganap sa mababang hanay ng bilis, kung saan ang "boost" ng electric motor ay nagbabayad para sa tinatawag na turbo lag.
Pinapalitan ng 48 volt starter motor alternator ang "normal" na 12 volt alternator. Bilang karagdagan sa 48-volt na baterya, mayroon din kaming 12-volt na baterya para sa on-board na electrical system na nagbibigay ng enerhiya sa ilaw, mga lock ng pinto at mga accessories sa kotse. A DC-DC converter / converter (transformer) nagko-convert ng 48 volts sa 12 volts para i-charge ang baterya.
Serial hybrid drive:
Ang isang sasakyan na may serial hybrid drive ay eksklusibong pinapatakbo ng HV electric motor pinapagana. Walang direktang koneksyon sa pagitan ng combustion engine at ng mga gulong. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng isang halimbawa ng isang rear-wheel drive series na hybrid na kotse.
May coupling (1) sa pagitan ng combustion engine (3) at ng generator (2). Kapag ang makina ay tumatakbo at ang clutch ay sarado, ang Baterya ng HV (7) sa pamamagitan ng generator (3) at ang inverter cq. inverter (6) sinisingil. Kinokontrol ng inverter ang boltahe ng AC na ibinibigay ng generator sa isang regulated na boltahe ng DC.
Ang mga de-koryenteng bahagi sa drivetrain ng isang serial hybrid ay gumagana nang may mataas na boltahe (HV). Makikilala ito sa pamamagitan ng orange na mga cable at plug. Tanging mga sertipikadong technician lamang ang maaaring magsagawa ng trabaho sa HV system.
Mga kalamangan ng serial hybrid system:
- Simpleng konstruksyon dahil ang combustion engine ay hindi direktang nagbibigay ng drive.
- Angkop para sa ganap na electric driving, kung ang baterya ay sapat na malaki.
- Walang clutch na kinakailangan upang itaboy ang layo mula sa isang standstill; ang electric motor ang bahala dito.
- Walang kinakailangang reverse gear dahil ang de-koryenteng motor ay maaaring lumiko sa dalawang direksyon.
- Angkop para sa pag-charge sa pamamagitan ng mains (plug-in).
Kahinaan:
- Ang de-koryenteng motor ay dapat magbigay ng buong kapangyarihan sa pagmamaneho
- Mas malaking masa kaysa sa parallel drive na sasakyan.
Parallel hybrid drive:
Sa isang sasakyan na may parallel hybrid drive, maaaring may direktang koneksyon sa pagitan ng combustion engine at ng mga gulong. Kapag ang mga coupling (3 at 5) sa larawan sa ibaba ay sarado, ang sasakyan ay maaaring tumakbo sa combustion engine. Ang de-koryenteng motor (4) ay nagsisilbing parehong upang i-charge ang baterya at upang i-drive ang mga gulong.
Ang isang parallel hybrid ay maaari ring magmaneho lamang sa de-koryenteng motor. Sa pamamagitan ng pagbubukas ng coupling 3, ang koneksyon sa combustion engine ay nasira; Ito ay maaaring patayin, upang maaari kang magmaneho nang de-koryente. Naka-engage ang clutch 5 kapag nagmamaneho palayo sa isang standstill.
Tulad ng series hybrid, ang parallel hybrid ay nilagyan ng HV installation na may orange na mga cable at plug.
Mga kalamangan ng parallel hybrid system:
- Angkop para sa ganap na de-kuryenteng pagmamaneho, sa kondisyon na ang baterya ay sapat na malaki at mayroong isang pagkabit sa pagitan ng combustion engine at electric motor.
- Walang kinakailangang reverse gear dahil ang de-koryenteng motor ay maaaring lumiko sa dalawang direksyon.
- Angkop para sa pag-charge sa pamamagitan ng mains (plug-in).
- Mas maliit na combustion engine, dahil nakakatulong ang electric motor sa acceleration.
- Mas maliit na de-koryenteng motor, dahil ang combustion engine ay maaaring tumulong sa acceleration.
- Mas mababa ang masa kaysa sa isang serial drive na sasakyan.
Kahinaan:
- Mechanically kumplikado.
- Kinakailangan ang clutch para sa electric drive away.
- Kailangan ang gearbox.
Plug-in hybrid:
Ang baterya ng isang hybrid na sasakyan ay karaniwang nagcha-charge sa pamamagitan ng regenerative braking, o sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa combustion engine na magmaneho ng electric motor (na pagkatapos ay ginagamit bilang generator). Ang huli ay malinaw na hindi mahusay.
Sa pamamagitan ng isang plug-in hybrid, maaari itong maging battery pack sinisingil sa pamamagitan ng pagkonekta ng sasakyan gamit ang isang plug sa bahay sa isang socket o isang pampublikong istasyon ng pag-charge at pag-charge nito gamit ang grid ng kuryente. Kapag umalis ka sa pamamagitan ng kotse, ang mga unang kilometro ay maaaring takpan ng kuryente (ibig sabihin, walang emisyon). Tamang-tama kapag nagmamaneho mula sa lungsod hanggang sa highway. Sa lalong madaling SOC (State Of Charge), o bababa ang antas ng singil ng baterya, magsisimula ang combustion engine at ibibigay ang pangunahing drive. Kapag nagpepreno, ang regenerative braking ay bahagyang recharge ang baterya.
Ang isang karagdagang kalamangan ay ang electric auxiliary heating at/o air conditioning ay maaaring ma-program sa isang preset na oras, upang makapasok ka sa isang kaaya-ayang klima sa loob ng bahay, nang hindi ito nasa gastos ng kapasidad ng baterya o gasolina.
Sa karamihan ng mga kaso, ang isang plug-in hybrid ay may limitadong electric range na 40 hanggang 60 km. Ang mga halimbawa ay:
- BMW 225XXE Active Tourer (2021): 55 km;
- Hyundai Ioniq (2021): 52 km;
- Mitsubishi Outlander PHEV model year 2015: 43 km at model year 2021: 54 km;
- Volkswagen Passat GTE Business plugin hybrid (2021): 55 km.
Pakitandaan: ito ang mga detalye ng tagagawa. Sa hindi kanais-nais na mga kondisyon, tulad ng mababang temperatura o hindi kanais-nais na istilo ng pagmamaneho, ang saklaw ay maaaring bumaba ng hanggang 30%.
Pagbawi ng enerhiya:
Kapag bumibilis, ang baterya ay nagbibigay ng elektrikal na enerhiya sa de-koryenteng motor. Kapag nagde-decelerate (pagpepreno), magkakaroon ng generating effect ang electric motor; ang de-kuryenteng motor ang magcha-charge ng baterya. Ito ay tinatawag ding "regenerative braking" o "recuperative braking". Makakahanap ka ng higit pang impormasyon tungkol dito sa mga pahina tungkol sa reverse at ang elektromotibo hanapin
Pangkalahatang-ideya ng system Toyota Prius:
Ang baterya ng Toyota Prius ay nag-iimbak ng direktang boltahe na humigit-kumulang 200 volts. Ang boost Kombertidor kino-convert ang boltahe ng baterya na 201,6 sa isang mas mataas na direktang boltahe (DC) na 650 volts. Ang boost converter ay isang DC/DC converter; ito ay nananatiling DC, tanging ang boltahe ay nadagdagan. Ang 650 volt DC boltahe ay nagtatapos sa inverter. Ang reverse kino-convert ang direktang boltahe (DC) sa alternating voltage (AC) at kabaliktaran. Kaya nga tinatawag namin itong converter na AC/DC rectifier o DC/AC converter. Bilang karagdagan sa conversion mula sa DC sa AC, kinokontrol din ng inverter ang mga de-koryenteng motor gamit ang mga IGBT. Ang dalawang de-koryenteng motor (MG1 at MG2) ay gumagana nang may tatlong-phase na alternating na boltahe na humigit-kumulang 600 volts.
Ang boltahe ng baterya ay hindi lamang napupunta sa boost converter at sa air conditioning compressor, kundi pati na rin sa DC/DC converter para sa on-board na baterya. Ang boltahe ng 201,6 volts ay na-convert sa 14 volts bawat isa baterya ng lead-acid para makapagload. Ang mga de-koryenteng bahagi ng interior at exterior ay konektado sa 14-volt na bateryang ito, tulad ng radyo, ilaw, mga kandado ng pinto, atbp.
Pangkalahatang-ideya ng system Mitsubishi Outlander:
Ipinapakita ng sumusunod na pangkalahatang-ideya ang mga bahagi ng isang Mitsubishi Outlander (taon ng modelo 2019 >).
Depende sa mga kondisyon sa pagmamaneho, ang (plug-in) hybrid na ito ay kumikilos bilang isang EV, series hybrid o parallel hybrid. Ang mga abbreviation ay ang mga sumusunod:
- PDU: Power Drive Unit
- GCU: Generator Control Unit
- FMCU: Front Motor Control Unit
- RMCU: Rear Engine Control Unit
- GCU: Generator Control Unit
- OBC: On Board Charger
EV mode: kapag fully electric ang pagmamaneho, ang multi-plate wet clutch ay hindi nakabitin at ang mga de-koryenteng motor (bawat isa ay may maximum na lakas na 60 kW) ang nagbibigay ng drive. Ang makina ng gasolina at generator ay naka-off.
Mode ng serye: Sa singil ng baterya na <30% at isang power demand na >60%, ang petrol engine at generator ay sinisimulan. Ang clutch ay nananatiling nakahiwalay. Ang petrol engine ang nagtutulak sa generator, na nagbibigay ng singil sa baterya (at samakatuwid ay hindi ang drive ng mga gulong). Ang sistema ngayon ay kumikilos bilang isang serye na hybrid. Ang bilis ng petrol engine ay humigit-kumulang 1700 revolutions habang nagmamaneho. / min. Kapag nagpapabilis at nagpepreno, bumababa ang bilis sa 1100 rpm.
Parallel mode: Kapag nagmamaneho ka ng mas mabilis kaysa sa 65 km/h, may tumaas na power demand o ang SOC ng baterya ay <30%, ang transmission ay inililipat sa paraang nalikha ang parallel mode. Ang combustion engine at ang front electric motor ang nagtutulak sa mga gulong. Ang mga bilis ng combustion engine at front electric motor ay naka-synchronize bago ang clutch ay naka-engage. Sa parallel mode, ang rear electric motor ay kinokontrol ng hanggang 5% upang maiwasan ang magnetic field resistance sa mataas na bilis kapag tumatakbo nang walang load.
Paghahatid ng isang hybrid na sasakyan:
Karamihan sa mga tagagawa (Ford, Honda, GM) ay magkasya sa 2019 Teknolohiya ng CVT (Continuously Variable Transmission) bilang isang paghahatid para sa kanilang mga hybrid na modelo.
Ang teknolohiyang CVT ng Toyota Prius (tingnan ang larawan) ay hindi nakakamit sa pamamagitan ng push belt at diameter-adjustable pulleys, ngunit sa pamamagitan ng electrically controlled combination ng electric motor, generator at sistema ng planetary gear. Ang bentahe ng ganitong uri ng paghahatid kumpara sa mekanikal na CVT ay hindi ito napapailalim sa pagsusuot at may mas kaunting timbang.
Ang inilalarawan na powertrain ng Prius ay binubuo ng:
- combustion engine (petrol engine);
- electric motor MG1 (gumagana bilang generator/dynamo sa panahon ng regenerative braking);
- electric motor MG2 (ang motor para sa drive);
- planetary gear system (Power Split Device) na maaaring kumonekta at idiskonekta ang combustion engine at electric motor mula sa drivetrain;
- chain transmission sa mga sprocket na konektado sa differential.
