خودروی الکتریکی هیبریدی

خودروهای الکتریکی هیبریدی دارای سه نوع آرایش سری، موازی و هیبریدی هستند.
1، اتصال سری به موتوری اشاره دارد که یک ژنراتور را برای تولید برق به حرکت در می آورد و انرژی الکتریکی آن مستقیماً از طریق کنترل کننده موتور به موتور الکتریکی منتقل می شود که گشتاور الکترومغناطیسی را برای به حرکت درآوردن ماشین تولید می کند. ویژگی های عملکرد عبارتند از:
(1) وضعیت کار موتور تحت تأثیر شرایط رانندگی ماشین قرار نمی گیرد و همیشه در منطقه کار بهینه خود به طور پایدار کار می کند. بنابراین، موتور دارای شاخص های اقتصاد خوب و آلایندگی کم است.
(2) با توجه به استفاده از باتری ها برای راندن قدرت "پیک تراشیدن"، قدرت موتور فقط نیاز به تامین توان مورد نیاز برای عملکرد پایدار ماشین در سرعت معین دارد، بنابراین می توان موتوری با قدرت کمتر انتخاب کرد.
(3) هیچ ارتباط مکانیکی بین موتور و محور محرک وجود ندارد، بنابراین هیچ الزامی برای سرعت موتور وجود ندارد. محدوده انتخاب موتورها مانند استفاده از موتورهای پرایم با راندمان بالا مانند توربین های گازی پرسرعت زیاد است.
(4) هیچ ارتباط مکانیکی بین موتور و موتور الکتریکی وجود ندارد و طرح ساختاری کل وسیله نقلیه دارای درجه زیادی از آزادی است.
(5) خروجی موتور باید به طور کامل به انرژی الکتریکی و سپس به انرژی مکانیکی تبدیل شود تا ماشین را به حرکت درآورد که به یک ژنراتور و موتور الکتریکی با قدرت کافی نیاز دارد.
(6) برای دستیابی به تعادل توان خروجی ژنراتور و جلوگیری از شارژ یا تخلیه بیش از حد باتری، ظرفیت باتری بیشتر مورد نیاز است.
(7) ژنراتورها انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند، موتورهای الکتریکی انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند و در هنگام شارژ و تخلیه باتری انرژی از دست می رود. بنابراین میزان مصرف انرژی خروجی توسط موتور نسبتاً کم است.
2، نوع موازی به اتصال بین موتور و محور محرک از طریق یک دستگاه انتقال مکانیکی اشاره دارد و موتور الکتریکی نیز از طریق یک دستگاه کامپوزیت قدرت به محور محرک متصل می شود. اتومبیل ها می توانند توسط موتور و موتور الکتریکی با هم یا به صورت جداگانه رانده شوند. ویژگی های عملکرد آن عبارتند از:
(1) موتور مستقیماً ماشین را از طریق مکانیزم انتقال مکانیکی به حرکت در می آورد و در نتیجه تبدیل انرژی الکتریکی غیر آلی از بین می رود. بنابراین، میزان استفاده از انرژی خروجی موتور نسبتاً بالا است. هنگامی که شرایط رانندگی خودرو موتور را قادر می سازد تا در محدوده عملکرد بهینه خود کار کند، مصرف سوخت HEV های موازی بیشتر از HEV های سری است.
(2) یک موتور الکتریکی برای عملکرد "پیک تراشیدن" وجود دارد و همچنین می توان قدرت موتور را به طور مناسب کاهش داد.
(3) هنگامی که موتور الکتریکی فقط به عنوان یک سیستم درایو کمکی استفاده می شود، قدرت می تواند نسبتاً کم باشد.
(4) اگر مجهز به ژنراتور باشد، قدرت ژنراتور نیز می تواند کوچکتر باشد.
(5) به دلیل وجود یک ژنراتور برای تکمیل انرژی الکتریکی، ظرفیت باتری نسبتاً کم می تواند الزامات استفاده را برآورده کند.
(6) با توجه به این واقعیت که شرایط عملکرد موتور در یک سیستم محرک موازی تحت تأثیر شرایط رانندگی وسیله نقلیه است، موتور در شرایط نامطلوب عملکرد خود در زمانی که تغییرات زیاد و قابل توجهی در رانندگی وجود دارد، بیشتر کار می کند. شرایط وسیله نقلیه بنابراین آلایندگی موتور بیشتر از نوع سری است.
(7) با توجه به اتصال مکانیکی مستقیم بین موتور و محور محرک، یک دستگاه انتقال برای انطباق با تغییرات در شرایط رانندگی خودرو مورد نیاز است. علاوه بر این، درایو موازی موتور و موتور الکتریکی نیز به یک دستگاه کامپوزیت قدرت نیاز دارد. بنابراین، مکانیسم انتقال سیستم درایو موازی نسبتاً پیچیده است.
3، سیستم محرک هیبریدی ترکیبی از سری و موازی است که به نیروی تولید شده توسط موتور اشاره دارد که از طریق انتقال مکانیکی به محور محرک منتقل می شود، در حالی که قسمت دیگر ژنراتور را برای تولید برق به حرکت در می آورد. شکل ساختاری و روش کنترل سیستم محرک هیبریدی به طور کامل از مزایای سری و موازی استفاده می کند و امکان تطابق بهینه تر اجزایی مانند موتور، ژنراتور و موتور الکتریکی را فراهم می کند. این تضمین می کند که سیستم در شرایط کاری پیچیده تر در حالت بهینه عمل می کند و دستیابی به اهداف کنترل آلایندگی و مصرف سوخت را آسان تر می کند.
معایب: ساختار سیستم نسبتاً پیچیده است. اثر صرفه جویی در سوخت برای رانندگی در مسافت های طولانی با سرعت بالا قابل توجه نیست