Ежедневные привычки вождения, увеличивающие электрический запас хода у подзаряжаемых гибридов

Электрический запас хода подключаемого гибрида в значительной степени определяется ёмкостью батареи; однако то, сколько вы извлекаете из этой ёмкости в повседневной эксплуатации, зависит от ваших привычек вождения. Плавная работа с педалью газа, правильный выбор скорости, максимальное использование рекуперативного торможения, прогрев или охлаждение салона при подключённом зарядном кабеле и планирование маршрута с учётом электрического режима ощутимо и измеримо увеличивают запас хода без замены автомобиля. Для подключаемых гибридов с электрическим запасом хода 20-40 миль (примерно 32-64 км) в зависимости от модели использовать это расстояние почти полностью - вполне решаемая техническая задача.

Почему электрический запас хода подключаемого гибрида зависит от стиля вождения?

Электрический запас хода зависит от соотношения между энергией в батарее и мгновенным потреблением энергии автомобилем. Всё, что нарушает это соотношение, сокращает запас хода: резкие ускорения, высокая крейсерская скорость, аксессуары вроде кондиционера и подогрева сидений, повышенное сопротивление качению шин при низком давлении. Поскольку батарея подключаемых гибридов меньше, чем у полностью электрических автомобилей, доля каждой потери пропорционально больше.

Почему же сопротивление воздуха и скорость так критичны? Потому что на низких скоростях большая часть энергии уходит на перемещение массы автомобиля; выше определённой скорости сопротивление воздуха начинает расти пропорционально квадрату скорости. Например, автомобиль, движущийся со скоростью 80 миль/ч, расходует значительно больше энергии по сравнению со скоростью 65 миль/ч. То есть небольшое уменьшение нажатия на педаль газа на трассе создаёт ощутимую разницу в запасе хода. Поддержание давления в шинах на рекомендованном производителем уровне по той же логике снижает сопротивление качению и напрямую увеличивает запас хода.

Плавный газ и раннее начало движения: самое дешёвое лекарство для запаса хода

Электродвигатель выдаёт свой крутящий момент мгновенно с нуля; это прекрасное качество, но и приглашение к плохой привычке. Резкое нажатие на газ быстро разряжает батарею и стремительно снижает запас хода. Плавный старт же - самый бесплатный способ экономии энергии: смягчить движение педали не требует никакого оборудования или вложений.

Предлагаемый большинством подключаемых гибридов Eco Mode автоматизирует этот процесс. Оптимизируя ускорение и топливно-воздушную смесь, он увеличивает электрический запас хода; поскольку слегка ограничивает производительность, он не понравится водителю, ждущему полной отдачи. Дополнительное преимущество - усиление интенсивности рекуперативного торможения: каждый раз при торможении в батарею поступает больше энергии. В повседневном движении суммарный эффект этих двух факторов может дать большую разницу, чем любое отдельное аппаратное улучшение.

Как получить максимальную отдачу от рекуперативного торможения?

Принцип работы рекуперативного торможения прост: в момент торможения электродвигатель работает как генератор и возвращает кинетическую энергию автомобиля в батарею. По некоторым оценкам, можно вернуть до 70% потерянной энергии; однако следует помнить, что этот верхний предел достигается с потерями на каждом этапе преобразования в цепи рекуперации. Практические наблюдения в области двигателей, батарей и электротехники показывают, что общий КПД системы заметно ниже теоретического максимума. Правильный подход - не обсуждать точное значение цифры, а интегрировать в вождение инженерный факт о том, что рекуперативное торможение сохраняет и дополняет запас хода электромобиля. Побочным эффектом является также снижение частоты обслуживания обычной тормозной системы.

Правильное применение техники

• Заранее предугадывайте остановки и отпускайте педаль газа раньше: плавное замедление вместо резкого торможения возвращает больше энергии в батарею.
• В моделях, поддерживающих езду на одной педали, используйте этот режим в_stop-and-go трафике; с момента отпускания педали газа напряжение преобразуется в рекуперацию энергии.
• Предпочитайте низкую скорость вентилятора и подогрев сидений; суть рекуперативного торможения - собирать энергию заранее, а не нажимать на тормоз в последний момент.

Климат-контроль, предварительный прогрев и критическая роль зарядного кабеля

Отопление и охлаждение салона - самые незаметные потребители запаса хода электромобиля. В опыте с Prius Plug-In старого поколения использование кондиционера уменьшало расчётный запас хода примерно на 1 милю (1,6 км); а нажатие кнопки автоматического режима кондиционера могло выкрутить вентилятор на максимум и мгновенно запустить бензиновый двигатель. Поэтому опытные водители предпочитают обходиться низкой скоростью вентилятора и подогревом сидений. Как общее правило, охлаждение потребляет меньше энергии, чем отопление; в современных системах разница может составлять несколько миль, а в тяжёлых сценариях, когда обогрев и охлаждение работают одновременно, - достигать половины запаса хода.

Поэтому предварительная подготовка на практике - одна из самых значимых привычек для запаса хода: если включить отопление или охлаждение салона, пока автомобиль подключён к зарядке, HVAC работает от сетевой энергии, и вы отправляетесь в путь с полностью заряженной батареей, не тратя её на эти задачи. Эта тактика фигурирует как стандартная рекомендация в руководствах по эксплуатации актуальных моделей. Обратите внимание, что предварительная подготовка салона и предварительная подготовка батареи - разные вещи: первая доводит температуру салона, вторая - температуру батареи до идеальной, используя сетевую энергию. Некоторые актуальные модели могут делать и то, и другое одновременно, пока автомобиль подключён к зарядке. В холодном климате прогрев батареи от сети перед поездкой позволяет ей раньше выйти в диапазон эффективной работы.

Выбор маршрута и режима: где использовать режим EV, а где HV?

Для максимальной дальности хода планирование маршрута имеет критически важное значение. Короткие ежедневные поездки - в школу, в магазин и тому подобное - являются идеальным сценарием для режима EV: батарею вы расходуете именно на низких скоростях, где эффективность выше. Проехать городскую часть пути на электротяге до автомагистрали и переключиться в гибридный режим при выезде на трассу - это тот же принцип, но применённый к дальним поездкам. Функция сохранения режима EV, имеющаяся в некоторых моделях, позволяет приберечь заряд для выезда за город или для плотного трафика; по отзывам пользователей даже после примерно 50 км городской езды уровень заряда батареи может оставаться на отметке 85%.

Планирование точек зарядки вместе с выбором маршрута физически увеличивает запас хода. Преимущество запаса хода подзаряжаемого гибрида проистекает из регулярного подключения к розетке; поддержание батареи в заряженном состоянии - важнейшее предварительное условие фактического использования электрического потенциала автомобиля. Найдя на пути зарядную станцию Level 2 и добавляя примерно 8 миль (13 км) хода за каждый час зарядки, даже в случае старого примера с небольшой батареей заметно выросла доля поездок на электротяге: тот же водитель за восемь месяцев увеличил электрическую составляющую с 900 миль (около 2%) до 3035 миль (около 6%). Учитывая более крупные батареи современных моделей, очевидно, что та же привычка на актуальных автомобилях будет соответствовать ещё большей доле.

Насколько температура воздуха влияет на запас хода?

Температура - крупнейший фактор, влияющий на электрический запас хода вне контроля водителя, и самый жёсткий удар приходит с холодом. В контролируемом тесте при температуре воздуха около -9°C и крейсерской скорости 70 миль/ч запас хода сократился примерно на 25%. В сценариях, когда короткие поездки сочетаются с прогревом салона, потеря электрического запаса хода может достигать 40%; даже запас хода на топливе в гибридном режиме может снизиться до 34%. Тот факт, что запас хода в холодной поездке по автомагистрали примерно на 25% меньше оптимального значения при температуре около 27°C, - результат, повторяющийся при различных условиях измерений.

Жару таблица переносит гораздо легче: при температуре около 32°C потеря запаса хода составляет примерно 5%, тогда как в жару выше 38°C из-за использования кондиционера потеря может превысить 30%. Холодные батареи физически демонстрируют меньшую ёмкость; хотя гибридная батарея при низкой температуре становится менее эффективной, общая экономия топлива снижается лишь незначительно. Современная оценка сводится к тому, что температура существенно влияет на электрическую и гибридную эффективность, причём наибольший эффект наблюдается на холоде. Практический вывод очевиден: зимой принять потерю запаса хода как естественный физический факт, сконцентрировав предварительный прогрев и режим EV на коротких расстояниях, а летом заранее охладить салон кондиционером до остановки - самая рациональная стратегия.

Здоровье батареи: долгосрочная ценность привычек, влияющих на запас хода

Ежедневные привычки определяют не только сегодняшний запас хода, но и способность батареи держать запас хода завтра. Известно, что батареи электрических и гибридных автомобилей рассчитаны в основном не менее чем на 200 000 миль (320 000 км) пробега; у батарей, работающих с перегрузкой, этот срок службы может заметно сократиться. Держать уровень заряда в диапазоне 20-80% - самое известное правило, сохраняющее целостность электродов, и большинство автомобилей и так автоматически снижает скорость зарядки после 80%. Регулярное использование быстрой зарядки DC удобно на практике, но при частом повторении может в долгосрочной перспективе привести к измеримой потере ресурса батареи; владельцу подключаемого гибрида разумно приберегать её для исключительных поездок.

Подключаемым гибридом можно пользоваться и без вилки: бензиновый двигатель и режим гибрида с самозарядкой продолжают работать. Однако такой способ использования фактически лишает автомобиль его главного преимущества. Постоянно держать батарею заряженной - общая основа, на которой строятся все перечисленные выше привычки; больше всего запас хода сокращает то, что позволяют оставаться батарее разряженной, и накладывают друг на друга потери вроде резкого газа и низкого давления в шинах. Хотя каждый пункт этого списка по отдельности кажется мелочью, в сумме они надолго меняют дистанцию, которую тот же автомобиль проезжает в электрическом режиме в повседневной жизни.

Источники

• Лучшие практики использования подключаемых гибридов
• Максимальное увеличение запаса хода электротяги на вашем подключаемом гибриде
• Лучшие практики эксплуатации электромобилей и подключаемых гибридов
• Исследование AAA выявило влияние температуры на характеристики электромобилей и гибридов
• Низкие температуры влияют на запас хода электромобиля
• Как жара и холод влияют на запас хода электромобиля?
• Рекуперативные тормоза: как они работают?
• Использование климат-контроля в гибридах и подключаемых гибридах (PHEV)
• Как увеличить запас хода электромобиля
• Когда использовать режим EV в подключаемом гибриде
• Подключаемые гибридные автомобили
• Электромобили и подключаемые гибриды
• Насколько использование кондиционера влияет на запас хода электромобиля?
• Как максимально использовать подключаемый гибрид и минимизировать тревогу о запасе хода
• Пять советов по экономичному вождению гибридного автомобиля