Jak fungují pokročilé hybridní systémy

Galerie obrázků: Hybridní auta Hybridní technologie se stále zlepšuje a nutí tradiční hybridy, aby uvolnily cestu pro vyspělejší hybridní systémy. Prohlédněte si další obrázky hybridních automobilů. Foto AP / Pat Wellenbach

Hybridní vozidla jsou dnes na silnicích zcela běžná a mnoho výrobců automobilů má několik řad automobilů, které obsahují hybridní verzi. Jen v roce 2009 bylo ve Spojených státech prodáno více než 290 000 nových hybridních vozidel [zdroj: Hybridní automobily], a to dokonce i během hospodářského útlumu. Nezdá se, že by poptávka po hybridech klesala, a jak více výrobců staví hybridy, technologie se zlepšuje a zlepšuje, což nutí tradiční hybridy, aby uvolnily cestu pro vyspělejší hybridní systémy.

Pokročilé hybridní systémy se stále zaměřují na dosažení nejlepšího kilometrového výkonu plynu a na zlepšení účinnosti z vozidla, ale dělají to začleněním nových nebo vylepšených technologií, které tradiční hybridy dosud plně nevyužívají. Pokročilé hybridy více využívají úsilí v elektrotechnice a přinášejí hybridy ještě o krok dále od benzínového motoru a jen o něco blíže k plně elektrickému vozidlu.

Můžete myslet na hybridní systémy, jako je matematická třída. Nejprve se musíte naučit základům jako sčítání, odčítání, dělení a násobení. Poté přejdete k pokročilejší matematice, jako je algebra, geometrie, trigonometrie a počet. Stejně jako v matematice, hybridy staví na aktuálních informacích a poté se přesouvají do pokročilejších oblastí. Pro pokročilé hybridy jsou výhodnější výkonnější baterie, delší dosah bez benzínu, nové způsoby dobíjení baterií a dokonce nové způsoby využití energie.

Hybridy, které právě přicházejí na trh, nemusí vypadat příliš jinak než předchozí verze, ale zahrnují vylepšení, která byla umožněna v posledních několika letech sériově vyráběné hybridní technologie.

Na další stránce se podíváme na některé nové a vylepšené technologie v pokročilých hybridních systémech a uvidíme, jak mění naši současnou definici hybridního vozidla..

Lithium-ion (Li-ion) může ukládat více energie do baterií menších rozměrů a automobilové společnosti je začínají používat jako pokročilejší elektrický úložný systém pro své hybridy. Foto AP / Mark Humphrey

Pokročilé hybridní systémy fungují podobně jako mnoho standardních hybridních vozidel, což znamená, že stále používají malý spalovací motor, elektrický motor a ve většině případů sadu baterií. Pokrokové hybridní systémy však jde o krok dále a začleňují do vozidel novější technologie.

Jedním příkladem by bylo použití lithium-iontových (Li-ion) baterií na rozdíl od nikl-metal-hydridových baterií (NiMH). Lithium-iont může ukládat více energie do baterií menších rozměrů a automobilové společnosti je začínají používat jako pokročilejší elektrický úložný systém pro své hybridy. Li-ion v současné době stojí více výroby, ale mají více výhod, které mají NiMH baterie. Ve skutečnosti mnoho společností investovalo spoustu peněz do vývoje sofistikované technologie Li-ion baterií. Jak se tedy cena technologie začala snižovat, výrobci považují Li-on za dominantní elektrické úložiště pro hybridy. I když se Li-ion baterie stávají úložištěm volby, některé pokročilé hybridy nepoužívají baterii vůbec. Místo toho používají setrvačník k ukládání elektřiny pro použití později. (K tomuto tématu se dostaneme o něco později v článku.)

Dalším významným technologickým rozdílem mezi tradičními hybridy a pokročilými hybridními systémy je množství elektřiny použité na energii vozidla. Ano, všechny hybridy používají nějaký druh elektrického motoru k asistenci spalovacímu motoru, ale pokročilé hybridy používají elektrický motor způsoby, které poskytují alternativu k benzínovému motoru při dojíždění, spíše než pouze asistenci motoru. V některých pokročilých hybridech, jako je Porsche 911 GT3 R, existují dva elektrické motory, které místo toho pohánějí pouze jeden [zdroj: Abuelsamid].

Kromě lithium-iontových baterií a používání více elektrických motorů mohou pokročilé hybridní systémy zahrnovat také technologii plug-in pro dobíjení baterií. Ne všechny pokročilé hybridy jsou plug-iny, ale některé, jako plug-in Toyota Prius, integrují technologii do vozidla, aby poskytly alternativní způsob dobíjení baterií, na rozdíl od jejich nabíjení pouze řízením a brzděním.

Na další stránce se podíváme na některé příklady, jak jsou tyto technologie aplikovány.

Porsche 911 GT3 R Hybridní závodní vůz GT PRNewsFoto / Porsche Cars North America, Inc.

Na poslední stránce jsme zmínili několik různých typů technologií, které se používají v pokročilých hybridních systémech podobných tradičním hybridům, ale staví na současných technologiích a posunují je o krok dále. Tak proč stavět na současné technologii? Jaké jsou praktické aplikace pokročilého hybridního systému? Stejně jako u tradičního hybridu je palivová účinnost hlavním cílem, ale pokročilé hybridy mají ještě větší aplikace.

Začněme s úložnou kapacitou. Na poslední stránce jsme zmínili, že pokročilé hybridy budou používat (a některé již používají) Li-on baterie, které umožňují vozidlu mít účinnější životnost baterií než dřívější typy baterií. Praktické použití tohoto vede k tomu, že řidiči budou moci jít na větší vzdálenosti pouze na elektřinu. Například vůz Chevrolet Volt bude schopen řídit pouze 50,5 km (80,5 km) na elektřinu a plug-in Toyota Prius bude mít elektrický dosah asi 21 kilometrů (zdroj: Thomas a Toyota).

Druhou aplikací je pohodlí zákazníka. Některá pokročilá hybridní auta, jako je Volt a Prius další generace, mají schopnost nabíjet své baterie připojením do elektrického zdroje. Namísto toho, aby k dobíjení baterií museli používat samotné auto, jsou některé pokročilé hybridy schopny dobíjet, zatímco sedí v garáži. Nabíjení baterie tak nejen vydrží déle a je možné jej použít pro jízdu pouze na elektrický pohon, ale na konci dne ji lze dobít i doma a být připraveni jít další ráno.

Jednou z posledních hlavních aplikací pro pokročilé hybridy je jejich schopnost vytvářet více energie a využívat ji lépe než jejich předchůdci. Jak jsme zmínili na poslední stránce, hybrid Porsche 911 GT3 R používá k motoru dva elektrické motory. Tyto motory zachycují kinetickou energii během brzdění, přeměňují ji na elektřinu a poté ji ukládají do elektromechanického setrvačníku, který se použije podle přání. Oba motory se používají pro přední kola a poskytují řidiči automatickou sílu na kola za normálních jízdních podmínek, nebo je lze použít jako výbuch síly na kola stisknutím zvláštního tlačítka zrychlení [zdroj: Abuelsamid].

Tuto formu pokročilého hybridního systému lze použít pro napájení na vyžádání, kdykoli je to potřeba.

Můžete tedy vidět, že pokročilé hybridní systémy staví na současných technologiích tradičních hybridních vozidel, ale pak to dělají ještě o krok dále zlepšením nejen baterie a energetické účinnosti, ale také výkonu vozidla na vyžádání a pohodlí řidiče..

Další informace o pokročilých hybridních systémech a dalších souvisejících tématech naleznete v odkazech na následující stránce.

Související články

• 5 tipů na nákup hybridního automobilu
• Hybridní baterie se 5 způsoby vylepšují
• Jak fungují hybridní auta
• Jak fungují CVT
• Mohou hybridní motory vytvořit větší výkon?
• Pojištění hybridních automobilů je dražší? 
• Kdo navrhl a postavil první hybridní automobil?
• Jaké jsou různé typy hybridních automobilů?
• Jak designy hybridních automobilů pomáhají v palivové účinnosti?

Prameny

• Abuelsamid, Sam. "Porsche 911 GT3R poběží v Petit Le Mans." 21. července 2010 (4. listopadu 2010) http://green.autoblog.com/2009/04/24/fiat-working-on-new-hybrid-system-for-small-cars-to-share- with-c /
• Hybridní auta. "Dashboard z prosince 2009: Konec roku." 20. ledna 2010 (4. listopadu 2010) http://www.hybridcars.com/hybrid-sales-dashboard/december-2009-dashboard.html
• Chevrolet. "Chevy Volte." (1. listopadu 2010) http://www.chevrolet.com/volt/
• Hybridní auta. "Nízkorozpočtová strategie společnosti Honda: Lithium-iontové baterie." 18. března 2010 (5. listopadu 2010) http://www.hybridcars.com/news/honda-low-cost-hybrid-strategy-lithium-ion-batteries-27544.html
• Hybridní auta. "Lithium-iontové hybridní baterie." 3. dubna 2006. (5. listopadu 2010) http://www.hybridcars.com/technology-stories/lithium-ion-batteries.html
• Thomasi, Davide. "GM zvyšuje elektrický dosah Chevy Volta." 23. září 2010 (4. listopadu 2010) http://blogs.cars.com/kickingtires/2010/09/gm-revises-chevy-volts-electric-range.html
• Toyota. "Prius Plug-in Hybrid." (1. listopadu 2010) http://www.toyota.com/upcoming-vehicles/prius-plug-in/