Легка гібридизація, що саме являє собою Car Guide
Це революція акумуляторів! З моменту переходу на 12 вольт у 1950-х роках мало що відбулося при зберіганні та розподілі електроенергії для автомобілів, що працюють на бензині. Але потреби та реалії змінюються.
Перехід на 48-вольтові (або легкі гібридні) системи задовольняє дві основні потреби: зменшити забруднюючі викиди та забезпечити потужність, необхідну для сучасного обладнання, яке зростає.
Трохи фізики ...
Передана електрична потужність (виражена у ватах) є добутком напруги (вираженої у вольтах) на струм (виражена в амперах). Для передачі більшої потужності можна збільшити інтенсивність струму. Проблема: вам потрібні більші дроти (отже, важчі), сильніші електричні схеми (отже, дорожчі) і ви збільшуєте втрати енергії (пропорційні квадрату струму). Краще посилити напругу. Це стосується, наприклад, передавальних мереж Hydro-Quebec, які використовують дуже високу напругу для передачі великої потужності.
Але тоді, можна сказати, чому б не збільшити напругу в автомобілях до 100, 200 або 300 вольт? Тут виникають питання безпеки. Електричний удар для людини вважається нешкідливим до 60 вольт. Крім цієї напруги ми переходимо на високу напругу, і стандарти вимагають, щоб у автомобілях були встановлені посилені кабелі, спеціальні роз'єми та помаранчеві сигнальні кожухи, що призведе до надмірних витрат. Ось чому пожежники застосовують спеціальні запобіжні заходи при роботі на пошкоджених електромобілях, включаючи схеми на 300 вольт. Ось чому значення було встановлено на рівні 48 вольт.
12 вольт не сказав останнього слова
Вже в середині 90-х років кілька компаній на чолі з Даймлером Бенцем почали працювати над 42-вольтовою системою. Очікувалось, що це буде узагальнено на серійних автомобілях у середині 2000-х рр. Але, зіткнувшись із витратами на розробку та впровадження для галузі, нічого не вдалося.
Але коли мова зайшла про відповідність новим і все більш вимогливим стандартам проти забруднення, 48 вольт, природно, повернувся на центральну сцену. Додаючи поворот: 12-вольтова система все ще присутня. Оскільки деякі компоненти чудово працюють при напрузі 12 вольт, і це позбавляє від необхідності переробляти багато деталей (наприклад, електричні віконні двигуни або інформаційно-розважальні системи).
Таким чином, класична 48-вольтова система складається з трьох модулів: 48 вольт (акумулятор, інвертор постійного струму, контролер акумулятора), 12 вольт (акумулятор, перетворювач постійного струму від 48 до 12 вольт) та допомога двигуна.
Легка гібридизація
12-вольтовий модуль продовжує живити компоненти, які потребують найменшої енергії. Він отримує свою енергію від модуля 48 вольт через перетворювач. Його батарея менше, ніж традиційні батареї. Модуль 48 вольт взаємодіє з двигуном і забезпечує компоненти, які є великими вимогами до енергії.
Допомога двигуну складається з двигуна/генератора змінного струму (звідси необхідність в інверторі, який перетворює постійний струм у змінний), який замінює стартер та генератор і який також може подавати живлення. Додаткове живлення ходової частини (функція двигуна). І як у звичайному гібридному автомобілі, він може відновлювати механічну енергію від гальмування та перетворювати її в електричну енергію (функція генератора). Оскільки піддається значним навантаженням, цей двигун використовує рідинне охолодження.
Це призводить до м’якої гібридизації, яка забезпечує від 50 до 70% прибутків звичайної гібридної системи лише за 30% вартості. Крім того, функція "Пуск/зупинка" є більш ефективною і забезпечує плавніші запуски.
Цей модуль може також включати компресор (нагнітач), який тепер приводиться в рух від електродвигуна замість ременя, підключеного до колінчастого вала. Перевага цієї технології полягає в тому, що вона пропонує більш швидку реакцію (нам більше не потрібно чекати, поки тепловий двигун підніметься у вежах, щоб підвищити тиск повітря) і, отже, краще оптимізована відповідно до умов руху.
Але це ще не все!
Інші нові технології можуть отримати вигоду від додаткової електричної енергії. Наприклад, Bentley представив на Bentayga активну систему стійкості до повороту, щоб поліпшити керованість свого позашляховика.
Тоді є можливість від’єднати певні аксесуари від двигуна, такі як водяний насос або кондиціонер, які зазвичай працюють на ремені. Поєднуючи їх з електричним двигуном, їх можна змусити працювати відповідно до реальних потреб, а не відповідно до частоти обертання двигуна, тим самим зменшуючи втрати.
Наприклад, зима, і ти живеш на пагорбі. Щоб піднятися на нього, вам доведеться крутити двигун в оберті, щоб водяний насос працював швидше, що надсилає більше охолоджуючої рідини в двигун, тим самим затримуючи його прогрівання. У цій ситуації за допомогою електричної допомоги насос працював би з низькою швидкістю, навіть якщо двигун працював при 4000 об/хв, до нагрівання.
Нарешті, деякі розглядають каталізатори з електричним нагріванням, прискорюючи встановлення температури, зменшуючи тим самим викиди забруднювачів холодом. Як бачимо, завдяки 48 вольтам тепловий двигун все ще має кілька хитрощів, щоб протистояти викликам сучасної мобільності.