Studiind această temă, veți fi capabili:
1. să identificați caracteristicele automobilelor hibride plug-in.
2. să descrieți regimurile de funcționare a sistemului de tensiune înaltă de la
automobilele hibride plug-in.
3. să explicați diferența de transmitere a momentului de rotați la roțile motoare la diferite automobile hibride plug-in.
9.1 Automobile hibride reîncărcabile (plug-in)
Automobilele hibride reîncărcabile (PHEV sau plug-in hybrid electric vehicles) sunt vehicule care combină un motor electric, o baterie reîncărcabilă și un motor cu ardere internă (benzină sau motorină). Iată câteva elemente cheie ale unui sistem de propulsie hibrid cu posibilitatea de a fi reîncărcată de la o sursă externă (Figura 1):
Figura 1 Schema automobilului cu propulsie hibridă, reîncărcabile (plug-in)
1. Conectorul de încărcare,
2. Încărcător intern,
3. Baterie de tensiune înaltă,
4. Cablurile de tensiune înalte, 5. Unitatea de putere a Motorului/Generator MG2,
6. Motorului/Generator MG2,
7. Unitatea de putere a Motor/Generator MG1,
8. Motor/Generator MG1,
9. Compresorul sistemului de climatizare.
Principala caracteristică a acestor vehicule este capacitatea de a se deplasa o anumită distanță folosind doar energia electrică stocată în baterie, iar apoi, atunci când bateria este descărcată, să poată funcționa folosind motorul cu ardere internă. Aceste automobile sunt echipate cu un conector pentru a fi încărcate la o priză sau la o stație de încărcare electrică.
Spre deosebire de un sistem complet hibrid, automobilelel hibride reîncărcabile PHEV au obligatoriu două motoare/generatoare electrice. Unul dintre motoare/generatoare este folosit ca generator sau demaror, celălalt motor/generator servește ca motor de tracțiune și generator. La aceste arhitecturi deoarece bateriele de tensiune înaltă au capacități mai mari, pot alimenta ambele motoare electrice și ambele pot propulsa automobilul.
Mod de propulsie electrică: Motorul cu ardere internă este oprit. Acționarea se realizează cu un motor electric-generator MG2. Bateria de înaltă tensiune furnizează energie prin unitatea electronică de putere 2.
Mod de propulsie în serie. Motorul electric-generator MG1 pornește motorul cu ardere internă. Motor-generatorul MG1 funcționează apoi ca un generator și alimentează bateria de înaltă tensiune. Această baterie furnizează energia pentru conducerea electrică a automobilului folosind motor-generator electric MG2. Acest mod de funcționare este utilizat în cazuri excepționale.
Mod de propulsie în paralel la sarcinii mari. Motorul cu ardere internă și motoarele electrice MG1 și MG2 lucrează împreună pentru a accelera vehiculul. Această funcție depinde de starea de încărcare a bateriei de înaltă tensiune.
Mod de propulsie motorul cu ardere internă. Dacă bateria de înaltă tensiune este complet descărcată, acţionarea electrică nu mai este posibilă. În acest caz, mașina este condusă de un motor cu ardere internă și, în același timp, din cauza puterii excesive, bateria de înaltă tensiune este încărcată cu motorul electric-generator MG1.
Mod de propulsie mixt (serie/paralel). Pentru a efectua modul de conducere specificat de conducător, sistemul poate solicita ca motorul cu ardere internă să conducă vehiculul, utilizând în același timp puterea în exces pentru a încărca bateria de înaltă tensiune, iar excesul de curent să fie utilizat pentru alimentarea motorul electric-generator MG2.
Mod de regenerarea energiei de frânare. Pentru a recupera energia de frânare, ambele motoare/generatoare pot fi folosite cu ambreiajul închis. Această energie cinetică a automobilului poate fi convertită în tensiune DC de ambele unități electronice de putere și stocată imediat în bateria de înaltă tensiune.
Mod de regenerarea energiei de frânare. Pentru a recupera energia de frânare, ambele motoare/generatoare pot fi folosite cu ambreiajul închis. Această energie cinetică a automobilului poate fi convertită în tensiune DC de ambele unități electronice de putere și stocată imediat în bateria de înaltă tensiune.
Mod de încărcare dintr-o sursă externă. În timpul încărcării de la o sursă externă, rețeaua de înaltă tensiune este în modul de repaus. Motoarele electrice-generatoarele și unitățile electronice de putere sunt oprite. Un cablu de încărcare este conectat la vehicul prin terminal pentru încărcare dintr-o sursă externă. Când unitatea de control al încărcării bateriei de înaltă tensiune recunoaște o sursă de energie electrică, două relee de siguranță se închid. Începe încărcarea. Când nivelul de încărcare necesar este atins, procesul de încărcare este oprit. Consumatorii electrici porniți în automobil în timpul încărcării sunt alimentați de sursa de încărcare externă. (Figura 3 c).
Mitsubishi Outlander este un SUV crossover compact fabricat de producătorul japonez Mitsubishi Motors. Acesta a fost inițial cunoscut sub numele de Mitsubishi Airtrek când a fost introdus în Japonia în 2001 și s-a bazat pe vehiculul concept Mitsubishi ASX expus la Salonul Auto Internațional de Nord-American din 2001 din 2001.
Ca parte a liniei de generație a treia generație, Mitsubishi a lansat în ianuarie 2013 un vehicul hibrid reîncărcabil numit Outlander PHEV. Vânzările globale cumulate au trecut de o etapă de 200.000 de unități în aprilie 2019 și, potrivit JATO Dynamics, Mitsubishi Outlander PHEV este cel mai bine vândut hibrid plug-in din lume din decembrie 2018.[6] Începând cu 2019, Europa este piața de top cu 126.617 unități vândute până în ianuarie 2019.[6][7] Outlander PHEV a fost cel mai vândut vehicul electric reîncărcabil din Europa în 2014 și din nou în 2015,[8][9] și s-a clasat drept cea mai vândută mașină hibridă plug-in din Europa timp de patru ani de funcționare, din 2015 până în 2018.[6] Atât în 2014, cât și în 2015, a fost clasat și ca cel mai vândut hibrid plug-in din lume și ca fiind a treia cea mai vândută mașină plug-in după toate modelele electrice Tesla Model S și Nissan Leaf.[10][11]
9.2 Configurația propulsiei hibridă reîncărcabile (plug-in)
Exemple de automobile cu propulsiei electrică cu rază extinsă includ Honda Accord Plug-in, Toyota Prius Plug-in, Porsche Panamera S E-Hibrid. La utomobilele cu propulsiei hibridă reîncărcabile, motoarele electrice poate propulsa automobilul individual la o viteză medie.
Porsche Panamera este un vehicul de lux de dimensiuni complete (segmentul-F în Europa) fabricat de producătorul german de automobile Porsche.[1][2][3] Are motorul în față și tracțiune pe spate, fiind disponibile și versiuni cu tracțiune integrală.
Versiunea de producție a Porsche Panamera a fost dezvăluită la cea de-a 13-a ediție a Salonului Internațional Auto Shanghai din Shanghai, China, în aprilie 2009.[4] În 2011, versiunile hibride și diesel au fost lansate. În aprilie 2013, a fost anunțat un facelift la Panamera, debutând din nou la Salonul Auto de la Shanghai.[5] Un vehicul hibrid reîncărcabil, Panamera S E-Hybrid, a fost lansată pe piața americană în noiembrie 2013.[6] Gama Panamera a primit un nou design în 2016.