Plug-in hibritekben a napi vezetési szokások, amelyek meghosszabbítják az elektromos hatótávot

Egy plug-in hibrid jármű elektromos hatótávolságát nagyrészt az akkumulátor kapacitása határozza meg; a mindennapi használatban azonban az a döntő, hogy ebből a kapacitásból mennyit tudunk kihasználni, és ez a vezetési szokásainkon múlik. A finom gázhasználat, a megfelelő sebességválasztás, a rekuperációs fékezésből kinyerhető teljes hatékonyság, a beltéri klímatizálás elvégzése csatlakoztatott állapotban és az útvonal elektromos módhoz igazított tervezése mérhetően növeli a hatótávolságot anélkül, hogy járművet cserélnénk. A plug-in hibridek modelltől függően 20-40 mérföld (kb. 32-64 km) elektromos hatótávolsággal rendelkeznek, és ennek a távnak a majdnem teljes kihasználása teljesen kezelhető technikai kérdés.

Miért függ a plug-in hibrid elektromos hatótávolsága a használati stílustól?

Az elektromos hatótávolság az akkumulátorban lévő energia és a jármű pillanatnyi energiafogyasztása közötti aránytól függ. Minden, ami ezt az arányt megzavarja, csökkenti a hatótávolságot: a hirtelen gyorsítás, a magas cirkálósebesség, a klíma és az ülésfűtéshez hasonló kiegészítők, valamint az alacsony nyomáson gördülő abroncsok megnövekedett gördülési ellenállása. Mivel a plug-in hibridek akkumulátora kisebb, mint a teljesen elektromos járműveké, az egyes veszteségek arányos része nagyobb.

De miért olyan kritikus a légellenállás és a sebesség? Mert alacsony sebességnél az energia nagy része a jármű súlyának mozgatására megy el; egy bizonyos sebesség felett viszont a légellenállás a sebesség négyzetével kezd növekedni. Például egy 80 mph-s sebességgel haladó jármű sokkal több energiát fogyaszt, mint 65 mph-on. Vagyis az autópályán a gázpedál enyhe visszavétele érezhető különbséget eredményez a hatótávolság egyenlegében. A gumiabroncs nyomásának a gyártó által javasolt PSI-értéken tartása ugyanezzel a logikával csökkenti a gördülési ellenállást, és közvetlenül hozzájárul a hatótávolsághoz.

Finom gáz és korai indulás: a hatótávolság legolcsóbb gyógymódja

Az elektromotor álló helyzetből azonnal leadja nyomatékát; ez szép tulajdonság, de meghívást jelent egy rossz szokásra. A hirtelen gázadás gyorsan lemeríti az akkumulátort, és rohamosan csökkenti a hatótávolságot. A lassú elindulás viszont az energiatakarékosság legköltségesebb nélküli módja: egy pedálmozgás finomítása nem igényel semmilyen felszerelést vagy beruházást.

A legtöbb plug-in hibrid által kínált Eco Mode automatizálja ezt a feladatot. A gyorsulás és az üzemanyag-levegő keverék optimalizálásával meghosszabbítja az elektromos hatótávolságot; mivel kissé korlátozza a teljesítményt, nem nyeri el a teljes gázra váró vezető tetszését. További előnye, hogy növeli a rekuperációs fékezés erősségét: minden fékezéskor több energia jut az akkumulátorba. A mindennapi forgalomban e két hatás együttese nagyobb különbséget hozhat létre, mint bármilyen önálló hardverfrissítés.

Hogyan Érhető El a Legjobb Hatásfok a Regeneratív Fékezésből?

A regeneratív fékezés működési elve egyszerű: fékezéskor az elektromos motor generátorként működik, és a jármű mozgási energiáját visszatölti az akkumulátorba. Egyes becslések szerint a veszteségben lévő energia akár 70%-a is visszanyerhető; azonban ezt a felső határt figyelembe véve nem szabad megfeledkezni arról, hogy a visszanyerési lánc minden átalakítási lépésében veszteség keletkezik. A motorra, az akkumulátorra és az elektromos megbízhatósági körök-re vonatkozó gyakorlati megfigyelések azt mutatják, hogy a rendszer teljes hatásfoka jelentősen elmarad a elméleti felső határtól. A helyes megközelítés nem a szám pontos értékének vitatása, hanem annak a mérnöki valóságnak a vezetésbe való integrálása, hogy a regeneratív fékezés megőrzi és kiegészíti az elektromos hatótávolságot. Mellékhatásként a hagyományos fékrendszer karbantartási gyakorisága is csökken.

A technika helyes alkalmazása

• Előre jelezd a megállókat, és engedd fel korán a gázt: a hirtelen fékezés helyett a finom lassítás több energiát juttat vissza az akkumulátorba.
• Egy pedálos vezetést támogató modelleknél használd ezt a módot a stop-and-go forgalomban; a gáz felengedésének pillanatától kezdve a fékezés energiavisszanyeréssé alakul.
• Válaszd az alacsony ventilátorfokozatot és az ülésfűtést; a fékre lépést az utolsó pillanatra hagyni helyett az energia korai begyűjtése a regeneratív fékezés lényege.

Klímatizálás, Előfeltételезés és a Csatlakozó Kritikus Szerepe

Az utastér fűtése és hűtése az elektromos hatótávolság legcsendesebb fogyasztói. Egy régebbi generációs Prius Plug-In tapasztalatában a légkondicionáló használata a becsült hatótávolságot körülbelül 1 mérfölddel (1,6 km) csökkentette; a légkondicionáló automata módjának megnyomása viszont a ventilátort maximumra nyomhatta és azonnal beindíthatta a benzinmotort. Ezért a tapasztalt vezetők inkább beérik alacsony ventilátorfokozattal és ülésfűtéssel. Általános szabályként a hűtés kevesebb energiát fogyaszt, mint a fűtés; a modern rendszerekben a különbség néhány mérföldtől egészen a hatótávolság feléig emelkedhet azokban a nehéz helyzetekben, amikor a fűtés és a hűtés együtt működik.

Ezért az előfeltételezés a gyakorlatban az egyik legnagyobb különbséget jelentő szokás a hatótávolság szempontjából: ha a jármű csatlakoztatva van, és az utasteret fűtik vagy hűtik, miközben a HVAC-t hálózati áramról működteted, az akkumulátor terhelése nélkül, teljesen feltöltve indulsz útnak. Ez a taktika a jelenlegi modellek használati útmutatóiban is standard ajánlásként szerepel. Figyelj arra, hogy az utastér-előfeltételezés és az akkumulátor-előfeltételezés különböző dolgok: az előbbi az utastér hőmérsékletét, az utóbbi az akkumulátort hozza ideális hőmérsékletre hálózati árammal. Egyes jelenlegi modellek csatlakoztatva mindkettőt egyszerre el tudják végezni. Hideg éghajlaton az akkumulátor vezetés előtti hálózati áramról történő felmelegítése lehetővé teszi, hogy az akkumulátor korábban belépjen a hatásfok tartományába.

Útvonal- és Módválasztás: Hol Használj EV Módot, Hol HV Módot?

A hatótávolság maximalizálásában az útvonaltervezés kulcsfontosságú. Az iskolabusz, az élelmiszerbolt és hasonló rövid napi utazások ideális forgatókönyvet jelentenek az EV módhoz: az akkumulátort kifejezetten ott fogyasztja, ahol alacsony sebességnél a hatékonyság magas. Azt, hogy az autópálya előtt a városi szakaszt villamos meghajtással teszi meg, és az autópályára lépéskor hibrid módra vált, ugyanennek a logikának a hosszú utazásra alkalmazott változata. Egyes modellekben megtalálható EV mód megőrzési funkció lehetővé teszi, hogy a töltést a városon kívülre vagy a forgalmas közlekedésre tartogassa; felhasználói tapasztalatok szerint városi közlekedésben akár 50 km megtétele után is az akkumulátor töltöttségi szintje 85%-on maradhat.

Az útvonalválasztás mellett a töltőpontok megtervezése is fizikailag meghosszabbítja a hatótávolságot. Egy plug-in hibrid hatótáv-előnye a rendszeres csatlakoztatásból ered; az akkumulátor teljes feltöltve tartása a jármű villamos potenciáljának tényleges kihasználásának legfontosabb előfeltétele. Az, hogy egy út mentén Level 2 töltést talál, és óránkénti töltéssel körülbelül 8 mérföld (13 km) hatótávolságot ad hozzá, még egy régi, kis akkumulátoros példánál is szemmel láthatóan növelte az elektromos felhasználás arányát: ugyanaz a vezető nyolc hónap alatt az elektromos hozzájárulását 900 mérföldről (körülbelül 2%) 3.035 mérföldre (körülbelül 6%) emelte. Tekintettel a mai modellek nagyobb akkumulátoraira, nyilvánvaló, hogy ugyanez a szokás a jelenlegi járművekben nagyobb aránynak felel majd meg.

Mennyire befolyásolja a hatótávolságot a levegő hőmérséklete?

A hőmérséklet az elektromos hatótávolságot a vezető kontrollján kívül leginkább befolyásoló tényező, és a legerősebb csapás hidegben érkezik. Egy kontrollált tesztben körülbelül -9°C-os léghőmérsékleten és 70 mph-es utazósebességnél a hatótávolság körülbelül 25%-kal csökkent. Azokban a forgatókönyvekben, ahol a rövid utazások és az utastér fűtése együttesen lép működésbe, az elektromos hatótávolság vesztesége akár 40%-ra is felmehet; még a hibrid mód üzemanyag-hatótávolsága is akár 34%-os csökkenést mutathat. Az, hogy hideg autópályás utazáson a hatótávolság a körülbelül 27°C-os optimális értékhez képest 25%-kal kisebb, különböző mérési körülmények között megismételt eredmény.

A meleg levegőt a táblázat sokkal enyhébben kezeli: 32°C körül a hatótávolság-veszteség körülbelül 5%, míg 38°C felett a légkondicionáló használatának hatására a veszteség meghaladhatja a 30%-ot. A hideg akkumulátorok fizikailag alacsonyabb kapacitást mutatnak; bár a hibrid akkumulátor alacsony hőmérsékleten hatástalanná válik, a teljes üzemanyag-gazdaságosság csak enyhén csökken. A jelenlegi értékelés szerint a hőmérséklet jelentősen befolyásolja az elektromos és hibrid hatékonyságot, és a legnagyobb hatás hidegben mutatkozik meg - ez összefoglalja a fenti képet. A gyakorlati következtetés egyértelmű: télen a hatótávolság-veszteséget természetes fizikai tényként elfogadni, az előfeltöltést és az EV módot rövid távolságokra koncentrálni, nyáron pedig a légkondicionálót megállás előtt előre behűteni - ez a legértelmesebb tervezés.

Akkumulátor-egészség: A hatótávolsági szokások hosszú távú értéke

A napi szokások nemcsak a mai hatótávot határozzák meg, hanem a holnapi hatótáv-kapacitást is. Ismert, hogy az elektromos és hibrid akkumulátorokat többnyire legalább 200.000 mérföld (320.000 km) használatra tervezik; a megerőltetett akkumulátorok élettartama ez nyilvánvalóan jelentősen rövidülhet. A töltöttségi állapot 20-80%-os sávban tartása az elektróda épségét megőrző legismertebb szabály és a legtöbb jármű 80% után már automatikusan csökkenti a töltési sebességet. A DC gyorstöltés rendszeres használata praktikus ugyan, de intenzív ismétlődése hosszú távon mérhető akkumulátor-élettartamveszteséget okozhat; érzékes dolog a plug-in hibrid tulajdonosának ezt kivételes utazásokra tartogatnia.

Egy plug-in hibrid dugó nélkül is használható: a benzinmotor és az öntöltő hibrid üzemmód továbbra is működik. Ez a használati mód azonban gyakorlatilag kikapcsolja a jármű fő előnyét. Az akkumulátor rendszeres feltöltve tartása minden fenti szokás közös alapja; a hatótávot valójában az szűkíti meg, ha engedjük, hogy az akkumulátor lemerüljön, és egymásra halmozzuk az olyan veszteségeket, mint a hood gázadás és az alacsony guminyomás. Ez a lista külön-külön kicsinek tűnhet, de összeszedve tartósan megváltoztatja azt a távolságot, amelyet ugyanaz a jármű elektromos módban a mindennapokban megtesz.

Források

• Konnektoros hibrid legjobb gyakorlatok
• Az elektromos hatótáv maximalizálása konnektoros hibridben
• Elektromos és konnektoros hibrid járművek legjobb gyakorlatai
• AAA-tanulmány a hőmérséklet elektromos és hibrid járművek teljesítményére gyakorolt hatásáról
• A hideg hőmérséklet befolyásolja az elektromos jármű hatótávját
• Hogyan befolyásolja a meleg és a hideg az elektromos autók hatótávját?
• Régiós fékek: hogyan működnek?
• Klímakezelés használata hibridekben és konnektoros hibridekben
• Hogyan növelhető az elektromos autó hatótávja
• Mikor érdemes használni az EV módot egy konnektoros hibrid autóban?
• Konnektoros hibrid autók
• Elektromos és konnektoros hibrid járművek
• Mennyire befolyásolja a légkondicionáló használata az elektromos autó hatótávját?
• Hogyan maximalizálhatjuk a konnektoros hibrid vezetését és minimalizálhatjuk a hatótáv-szorongást
• Öt tipp a hibrid autó hatékony vezetéséhez