Що таке гібрид або плагін-гібрид (plug-in hybrid), що підключається, Гібридні автомобілі від Олексія

плагін-гібрид
Дослівно "Plug-In" з англ. перекладається як штепсельне з'єднання (роз'єм для підключення електроприладів до електромережі). У нашому побуті ми називаємо його гібридом, що заряджається. Відмінність Prius Plug-In від інших авто з сімейства Prius полягає у наявності додаткової літій-іонної батареї великої ємності, яка заряджається з електромережі.

Технічні характеристики:

Габарити кузова, довжина*ширина*висота, мм: 4460*1745*1490 Колесна база, мм: 2700 Колія коліс, передніх/задніх, мм: 1525/1520 Мінімальний дорожній просвіт, мм: 1 Габарити салону, довжина*ширина*висота, мм: 1905*1470*1225 Об'єм багажника – 443 літрів. Від підпільного простору ближче до краю, тобто заднього бампера, зарезервована додаткова ніша для зберігання відповідних предметів, загальним об'ємом 22 літри. Маса автомобіля в спорядженому стані: (мін./макс) 1425-1450 кг Допустима маса автомобіля в спорядженому стані: 1840 кг Кількість посадкових місць: 5 Мінімальний радіус повороту: 5,2 м Двигун: 2ZR-FXE, 1797 куб. см, 4-циліндровий, з прямим упорскуванням та водяним охолодженням DOHC 16 valve Максимальна потужність: 99 к.с.(73 кВт)/5200 об/хв Максимальний крутний: 142Нм(14.5 кгм)/4000 об/ хв Діаметр поршня*хід поршня, мм: 80.5*88.3 Ступінь стиснення: 13.0 Електромотор: максимальна потужність 82л.с.(60кВт), максимальний крутний момент 207Нм(21.1 кгм) Не в режимі EV: 24 км. Час повної підзарядки: 90 хв.

Зазвичай у Японії публікується результат дослідження моделі кожного автомобільного виробника, що характеризується як «Використання автомобіля протягом1 дня». У ньому міститься вивчення його поведінки під час пройденого шляху (зазвичай становить 20 км). Toyota міркувала аналогічно. Звичайно ж, можна по-різному експлуатувати автомобіль, але в повсякденному житті поїздки на близькі відстані за покупками, та відвезти-привезти близьких і родичів на станцію і назад, дозволяє звести щоденні пересування до такої довжини пробігу, яка буде зрівняна з можливим безперервним пробігом автомобіля. у режимі EV. Тим самим можна збільшити відстань безперервного пробігу. Саме ця ідея лягла в основу іміджевої концепції PHV. На Prius PHV поруч із рукояткою трансмісії, встановлена ​​кнопка вибору режиму – EV (режим електромобіля) або HV (режим гібрида). У передній частині автомобіля Prius PHV елементами, що відрізняють його від звичайного Prius, є радіаторна решітка і хромований молдинг на бампері.

Специфікація двигуна і потужності електродвигуна, в принципі, така ж, як і у простого Prius, проте комплексний показник споживання палива в режимі EV, за стандартом JC08 становить 1,64 л/100 км. Що стосується можливого безперервного пробігу в режимі EV, він може пробігти 26.4 км, і при цьому максимальна швидкість пробігу може варіюватися від 60 до 100 км/год. На лівій частині монітора екологічного водіння (eco-driving monitor) відображається відстань можливого безперервного пробігу, що прораховується комп'ютером і користувачеві.

Автомомбіл-будинок

Toyota Motor Corp. розробила зарядну систему "vehicle to home" ("автомобіль-будинок") для двостороннього електрообміну між гібридними автомобілями, що підзаряджаються від мережі, і будинками. Розпочати випробування в Тойота-Сіті (Японія) було заплановано наприкінці 2012 року. У проекті були зайняті Prius Plug-in (Prius PHV) та десятокекспериментальних будинків. У Prius PHV інвертер змінного струму перетворює енергію, накопичену в акумуляторній батареї, на постійний струм для живлення домашніх електроприладів. Контроль за енергоспоживанням здійснюється шляхом обміну даними між автомашиною, зарядною станцією та будинком. Запас електроенергії зберігається в тяговій АКБ автомобіля, а моменти пікових навантажень може застосовуватися для побутових потреб.

АКБ гібридів, що підзаряджаються, можуть використовуватися, як джерело живлення, при надзвичайних ситуаціях. Дослідження показали, що Prius PHV із повним зарядом АКБ та паливним баком протягом чотирьох днів може живити електрикою середнього розміру будинок.

Prius Plug-in потрапив у фінал "Green Car Vision Award" 2010

Порівняємо гібрид, що підключається, зі стандартним гібридом

hybrid
плагін-гібрид
У плагін-гібридних автомобілів значні переваги в плані економії палива в порівнянні з іншими транспортними засобами: - машина-гібрид залежно від моделі, досягає приблизно вдвічі більшої паливної економічності, ніж звичайна машина такого ж розміру та характеристик; - гібридний автомобіль із підзарядкою від електромережі може досягти вдвічі більшої паливної економічності, ніж звичайний гібрид; - гібрид із підзарядкою від мережі, що працює на біопаливі (наприклад, 85-відсотковому етанолі або біодизелі) може майже повністю виключити використання бензину.

Загальна критика плагін-гібридів та можливі відповіді

“Я завжди вважав, що можна створити машину, яка покращить показник 100 миль на галон. Ось що потрібно країні: створити машину з високою продуктивністю і всіма принадами звичайного легкового автомобіля, але щоб працювала вона електрикою” — Доктор Енді Френк (Andy Frank), який вважається батьком сучасного гібридного плагіну.

Додаткові акумулятори важать занадто багато.

Відповідь: зайва вага батареї трохи компенсована завдяки зменшенню ваги двигуна внутрішнього згоряння. На високих швидкостях, зокрема, ефективність використання палива залежить насамперед від аеродинаміки, пробіг залежить від додаткової ваги, що відповідає одному чи двома зайвим пасажирам.

Додаткові батареї коштують надто дорого.

Відповідь: при продажах автовиробниками у великих обсягах, більш потужні та дешеві нікель-металгідридні або літій-іонні батареї можуть продаватися за цінами всього на кілька тисяч доларів більшими, ніж у сьогоднішніх гібридів. Зарядка відбуватиметься в основному вночі в дешевші непікові години. Беручи до уваги покупку, паливо та обслуговування, загальний термін служби, вартість володіння гібридним автомобілем із підзарядкою від електромережі нижча, ніж бензиновим автомобілем.

Отримання енергії від мережі (для заряджання машин) призведе до додаткових викидів.

Відповідь: те, що промисловість називає викидами, що належать до «повного циклу виробництва палива» (включаючи парникові гази), у транспортних засобів, які отримують енергію від електромережі, набагато нижчі, ніж у бензинового автотранспорту, навіть щодо американської енергосистеми (яка на 50 % включає вугілля). Машини, що заряджаються в непіковий годинник, використовують енергію, вироблену об'єктами, які не припиняють роботу вночі. Багато районів країни отримують більшу частину енергії від чистіших джерел, на зразок природного газу та гідроенергетики. Набагато простіше покращити централізовані електростанції, ніж мільйони машин із більшим терміном служби. І, нарешті, плагін-гібриди, що заряджаються від фотоелектричних установок, розташованих на даху, маютьпрактично нульовий рівень викидів.

Модифікації гібридів із підзарядкою від електромережі

плагін-гібрид
З часу першого прототипу плагін-гібридної модифікації, більше дюжини компаній стали пропонувати плагін-гібридні варіанти. Як і будь-які значно переобладнані машини, модифікації коштують дорого, можуть мати проблеми з надійністю, не кажучи вже про те, що краш-тестів у цьому зміненому вигляді вони не проходили. Однак їх власники користуються чудовими показниками пробігу на одиницю витрати пального, великим запасом ходу чистою електрикою, і привілеями бути піонерами автомобілебудування.

Більшість сучасних гібридних плагін модифікацій починаються з стокове «Toyota Prius» останньої моделі (2004-2008 рр.). Додається збільшений батарейний блок, або доповнюється існуючий акумулятор, або його зовсім замінюють.

Список компаній, що пропонують плагін-модифікації, обладнання або пов'язані з ними послуги, зростає щодня. Багато хто з них орієнтований на створення транспортних засобів для державних установ та інших автопарків, але деякі в даний час приймають замовлення. На сьогоднішній день дорогами Північної Америки їздить кілька сотень гібридів, що заряджаються від мережі, і ще кілька створюються щомісяця.

Повчально поглянути на широкий діапазон продуктивності у плагін-гібридних модифікаціях. У чому секрет компаній, що пропонують сервіс і обладнання, що відноситься до модифікацій? В акумуляторах. Типи батарей, що використовуються в гібридах, що підключаються.

Сьогоднішні переобладнані гібриди з підзарядкою від електромережі на основі Prius акумулюють в 2-7 разів більше енергії, ніж стандартна батарея Prius. Загалом, середній показник витрати у підзаряджуваних від мережі гібридів на основі «Prius»становить 65-95 миль на галоні.

Чим більше енергії запасає акумулятор, тим далі транспортний засіб може проїхати повністю електричному режимі, і тим довше він зможе збільшувати пробіг. Акумулювання більшої кількості енергії залежить не тільки від розміру батареї, тип акумулятора також має значення.

Помірна кількість енергії від свинцево-кислотних акумуляторів. На одному кінці цього розмаїття знаходяться плагін-модифікації на базі Prius, які акумулюють не дуже багато енергії: близько 2-3 кВт•год. Основною перевагою свинцево-кислотної технології є її доступність. Вона також досить безпечна та має високу продуктивність. Однак термін служби свинцево-кислотних акумуляторів не такий довгий, як деякі інші типи батарей. Крім того, вони акумулюють менше електроенергії, тому потрібно використовувати масивніші та важкі блоки.

Багато енергії від літій-іонних акумуляторів: на протилежному кінці цього розмаїття розміщуються модифікації на базі «Prius», які запасають велику кількість бортової енергії — 9 кВт•год. Ці гібридні автомобілі, що заряджаються від мережі, використовують літій-іонні батареї, оскільки вони акумулюють багато енергії в менших і легших блоках. Така кількість додаткової енергії дозволяє гібриду, що підзаряджається, проїхати в повністю електричному режимі 25-30 миль, і досягти «збільшеного» пробігу на великі відстані в 40—50 миль. Недоліком є ​​ціна. У деяких з цих модифікацій одна акумуляторна батарея коштує більше $10000. До цього також відноситься безпека та термін служби батареї.

У середині «енергорізноманіття» нікель-металогідридні акумулятори. У центрі розташовуються гібридні автомобілі, що заряджаються від мережі.із середньою кількістю бортової енергії – близько 4-5 кВт•год. Деякі з таких транспортних засобів поєднують додаткові нікель-металгідридні акумулятори (NiMH) з нинішніми нікель-металогідридними батареями «Prius». Продуктивність, довговічність, безпека та характеристики нікель-металогідридних акумуляторів зрозумілі. Однак, нікель-металогідридні батареї, як правило, акумулюють менше енергії, ніж літій-іонні.