Электромобиль с подзарядкой от генератора

Электромобиль с подзарядкой от генератора

Зарядка электромобиля от генератора как правильно заряжать?

Ответ на вопрос может ли генератор зарядить батарею вашего электромобиля – ДА!

Но есть ряд предостережений.

В этом статье мы разберемся в том, что вам нужно знать об использовании генератора для зарядки электромобиля.

1. Как заряжать электромобиль от генератора?
2. Каким генератором можно заряжать батарею электромобиля?
3. Портативные генераторы с синусоидальным выходом
4. Советы при зарядке электроавтомобиля от генератора

Многие портативные генераторы не подойдут для зарядки, и есть несколько вещей, которые вы обязательно должны знать, прежде чем использовать генератор в этой ситуации.

Бензиновый генератор Honda для зарядки электромобиля

На первый взгляд, идея использования генератора для зарядки электромобиля звучит нелепо. В конце концов, смысл владения электромобилем, подобным Tesla или Nissan Leaf, заключается в том, что вы хотите избежать использования дорогостоящего топлива, верно?

Почему тогда вы будете заинтересованы в использовании генератора в качестве источника зарядки?

Подумайте, зачем вам вообще использовать генератор?

Все верно — портативный генератор пригодится в качестве резервного источника питания на случай непредвиденной разрядки вашей батареи в пути и при отключения электроэнергии у вас в доме.

Это также полезный инструмент для ситуаций, когда нет удобного источника питания. Обе эти причины были бы одинаково могут заставить зарядить ваш электромобиль от генератора.

Если отключится электричество у вас в доме, вы вероятно, сможете обойтись без автомобиля. Но что делать если вы путешествуете в отдаленном районе где поблизости нет никаких розеток, и вы не хотите вызывать эвакуатор. Генератор не может быть первоисточником для зарядки вашего электромобиля, но есть определенные ситуации, когда вы можете использовать его.

Каким генератором можно заряжать батарею электромобиля?

Официальные инструкции по зарядке электромобиля «Tesla» говорят, что не следует использовать портативный генератор.

Тем не менее, это может быть эффективным вариантом в случае непредвиденной ситуации.

Не все портативные генераторы будут работать для зарядки электромобиля. Есть несколько важных вещей:

Система зарядки электромобиля может определить, когда выходной сигнал не является чистой синусоидальной волной, и он не позволит заряжать батарею. Это важно, потому что всплеск может привести к повреждению батареи.

Например в автомобиле «Тесла» встроена функция безопасности которая не позволяет зарядку, если мощность не стабильна.

Теоретически, все инверторы будут предлагать чистую синусоидальную волну, но в действительности это не всегда так.

Некоторые инверторы имеют модифицированную синусоидальную, часто прямоугольную или модифицированно-прямоугольную волну. Ваш электромобиль может рассматривать это как грязную или нестабильную энергию и не даст вам зарядиться. Вам нужен только чистый синусоидальный выход.

Как правило, более дешевые силовые преобразователи будут иметь модифицированную синусоидальную волну, а не чистую.

Портативные генераторы с синусоидальным выходом

Некоторыми примерами инверторных генераторов, которые имеют чистый синусоидальный выход, являются модели Champion 9200 Вт / 11500 Вт, Generac iQ2000 и Honda EU2200i и EU7000iAT1 .

Другая важная вещь, которую необходимо знать при выяснении того, подходит ли конкретный генератор, заключается в том, что защитная функция батареи электромобиля требует чтобы генератор был заземлен. Во многих случаях корпус генератора будет выступать в качестве достаточного заземляющего элемента. Например модели Champion и Generac считаются правильно заземленными для зарядки электромобиля.

В некоторых случаях, система зарядки электромобиля будет чувствовать, что генератор не имеет истинного заземления и не будет заряжаться.

Для генераторов Honda это определенно так. Чтобы исправить это, вам понадобится специальный переходник, который соединяет заземление и нейтраль с резистором. Вы также можете просто использовать медный провод для соединения земли и плавающей нейтрали.

Для некоторых генераторов вы действительно можете заземлить генератор, вбивая металлический стержень в землю и подключая его.

Использование генератора, который обеспечивает мощность, менее 1500 Вт не поможет вам продвинуться далеко вперед в зарядки батареи.

После того, как вы определили, что ваш генератор является инверторным , который обеспечивает чистую и стабильную энергию с чистой синусоидальной волной и что он имеет достаточное заземление, вы должны точно знать, как заряжать ваш электромобиль.

Самая важная вещь, которую нужно знать, это то, что вы всегда должны начинать с минимально возможной скорости зарядки, а затем медленно настраивать до 28-30 ампер.

Это просто облегчит работу двигателя и предотвратит перегрузку.

По умолчанию например батарея автомобиля «Tesla» будет пытаться получить напряжение 40 А / 240 В или 10000 Вт от розетки NEMA 14-50, поэтому важно уменьшить ток, прежде чем пытаться подключить генератор. Другие электромобили, такие как Chevy Volt и Nissan Leaf, например, также могут быть заряжены таким же способом в крайних случаях.

Те же предостережения относительно чистой энергии синусоидального инвертора, возможной необходимости заземления и регулировки силы тока будут по-прежнему применяться.

Советы при зарядке электроавтомобиля от генератора

Зарядка электромобиля с помощью портативного генератора займет много времени. Конечно, когда вы заряжаетесь в чрезвычайной ситуации, вы не сможете заряжать автомобиль полностью.

С генератором 4000 Вт для полной зарядки автомобиля потребуется более 24 часов. Также вам потребуется несколько газовых баллонов или канистра бензина.

Некоторые люди задаются вопросом о том, можете ли вы установить портативный генератор в автомобиль, чтобы расширить его запас хода.

Хотя это может звучать как заманчивая идея, на самом деле это небезопасно.

Вы не можете заряжать его во время вождения без каких-либо серьезных (и аннулирующих гарантию) последствий. Это определенно не рекомендуется.

Очень важно отметить, что генератор нуждается в регулярном обслуживании. Если вы не выполняете это регулярное обслуживание, то генератор может не запустится, когда вам это нужно. Если это единственное использование, которое вы видите для генератора, имейте в виду, что вам нужно будет регулярно обслуживать его, даже если вы не будете его использовать.

Generac iQ2000 — лучшая рекомендация для этого использования, так как он предлагает синусоидальную волну, имеет встроенное заземление и является относительно доступным.

Какой генератор подходит для электромобиля: зачем нужен, виды, принцип работы

Электромобили отлично подходят для коротких поездок. Беспокойство возникает, когда нужно отправиться на таком транспортном средстве (ТС) в дальнюю поездку. Производители электромобилей стали разрабатывать ТС с генераторами, устанавливая их в багажник, придумали также трейлер на двух колёсах, в котором находится портативный бензиновый двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Такие устройства могут заряжать автомобильные аккумуляторы на ходу, что устраняет необходимость в длительных остановках на станциях подзарядки.

• Есть ли генератор в электромобиле?
• Видео: Как работает электромобиль?
• Зачем электрокару ДВС?
• Зарядка от бензогенератора
• Воздушный генератор

Есть ли генератор в электромобиле?

Аккумуляторы в электрических автомобилях не совпадают с типичными аккумуляторами ДВС. Аккумуляторы для электромобилей приводят в действие всё, что есть в автомобиле, а главное — электродвигатель. Почти во всех электромобилях используются литий-ионные батареи. Они более эффективны, чем другие аккумуляторы. Литий-ионные батареи более дорогие в производстве, чем никель-металлогидридные или свинцово-кислотные.

Электрическое ТС использует большой блок тяговых батарей для зарядки электродвигателя, и они должны быть подключены к зарядной станции или настенной розетке для зарядки. Поскольку работа автомобиля происходит за счёт электричества, он не выпускает выхлопных газов и не содержит типичных компонентов жидкого топлива, таких как топливный насос, топливопровод или топливный бак.

Знаете ли вы? В 1900 г. на Всемирной выставке в Париже показан полностью электрический Lohner-Porsche Semper Vivus. В то время это была настоящая сенсация от выдающегося конструктора Фердинанда Порше, который работал над четырёхколёсным шедевром вместе с австрийской фирмой.

В автомобиле с электроприводом вспомогательная аккумуляторная батарея обеспечивает электричество для питания автомобильных систем. Порт зарядки обеспечивает автомобилю подключение к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора. Преобразователь постоянного тока преобразует питание постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в питание постоянного тока низкого напряжения, которое необходимо для работы автомобильных систем и зарядки вспомогательной батареи.

Тяговый аккумулятор приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых моделях используются моторы-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации. Бортовое зарядное устройство выполняет функцию приёма поступающего электричества переменного тока, которое подаётся через зарядный порт, и преобразует его в постоянный ток для зарядки тягового аккумулятора.

Оно контролирует характеристики батареи:

• напряжение;
• ток;
• температуру и состояние заряда, во время подзарядки батареи.

Знаете ли вы? Продажи электромобилей выросли на 81% с 2017 по 2018 гг., и к 2025 г., как полагают эксперты, положат конец «правлению» двигателя внутреннего сгорания.

Контроллер силовой электроники управляет потоком электроэнергии, поступающей от тягового аккумулятора. Этот блок управляет скоростью электрического тягового двигателя и крутящим моментом, который производит.

Тепловая система (охлаждение) поддерживает оптимальный диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов. Блок тяговых батарей служит накопителем электроэнергии для использования электрическим тяговым двигателем. Функция трансмиссии (электрической) заключается в передаче механической энергии от электрического тягового двигателя для привода колёс.

Видео: Как работает электромобиль?

Зачем электрокару ДВС?

У некоторых электрокаров-гибридов (Chevrolet Volt, Tesla Model S, Toyota Prius Prime и др.) установлен ДВС-генератор и электродвигатель. Подобные модели принято называть электрическим автомобилем с увеличенным запасом хода. К «чистому» варианту электромобилей они не относятся, т. к. у электрокаров нет выхлопной трубы и бензобака, а под капотом вместо огромного двигателя находится только электродвигатель и его контроллер.

Важно! Гибридный автомобиль, благодаря комбинации ДВС и системы электропривода аккумулятора, способен увеличить экономию топлива и уменьшить выбросы.

Гибридный электромобиль имеет ДВС и топливный бак традиционных ТС, а также аккумуляторную батарею и электродвигатель. Обычно он работает путём сбора и повторного использования энергии двигателя, работающего на бензине, который в противном случае был бы бесполезным в стандартных ТС.

Классический пример подзаряжаемого гибрида с внушительной батареей за задним сиденьем.

Основной принцип работы электроавтомобиля с ДВС заключается в том, что генератор, получая энергию от бензинового двигателя, подает её на аккумулятор и электродвигатель. Другими словами, это устройство, преобразующее топливо в электрическую энергию для аккумулятора и двигателя.

Большинство гибридных моделей используют коробку передач, существующую в стандартных бензиновых автомобилях. Однако сейчас автопроизводители пытаются разработать нечто новое для гибридных версий. В некоторых автомобилях, к примеру в Toyota Prius, используются новые трансмиссии, отличающиеся от тех, что находятся в обычных автомобилях. Трансмиссия работает за счёт механической энергии, которую либо бензиновый генератор, либо аккумулятор подаёт через электродвигатель.

Во время сильного ускорения бензиновый двигатель и электродвигатель работают сообща для увеличения мощности на колеса. Совместные усилия возможны только благодаря трансмиссии с разделением мощности, которая объединяет крутящий момент. В то же время бензиновый мотор питает генератор. Электродвигатель использует электричество от батареи и генератора по мере необходимости.

Рекомендуем для прочтения:

• Лучшие бюджетные электромобили
• Как выбрать электромобиль и ТОП лучших электромобилей в России
• Двигатели для электромобиля: как устроены и принцип их работы
• Транспортный налог на электромобиль: размер, как рассчитать

Зарядка от бензогенератора

Портативный генератор, работающий на бензине, действительно может заряжать электромобиль. Его используют в чрезвычайной ситуации, допустим, в качестве резервного источника питания на случай перебоев в подаче электроэнергии.

Автомобилисты отмечают этот способ зарядки не очень удобным из-за сильного шума мотора. Только, если бензогенератор располагается в двухколёсном прицепе, шумовой эффект снижается. Управляется такое устройство легко, с помощью мобильного приложения.

Важно! Если заряд аккумулятора сохранился ниже 95%, автомобиль будет «вытягивать» из преобразователя максимум, и поэтому будет всё время работать не на штатной, а на пиковой мощности.

Воздушный генератор

С помощью ветрогенератора крупные концерны по производству электромашин пытаются решить разные задачи:

• Минимизировать затраты энергии на охлаждение или обогрев салона.
• Увеличить продолжительности езды без дополнительной зарядки.
• Обеспечить минимальные затраты на питание бортовых энергопотребителей.

Принцип работы ветрогенератора таков, что воздушный поток генерируется автомобилем, когда он начинает двигаться, т. е. встречный поток воздуха вращает ветроколесо, а оно вырабатывает электроэнергию, которая поступает в автомобильную аккумуляторную кислотную батарею (АКБ). Энергия, которая вырабатывается, зависит от скорости автомобиля.

Если сделать расчёт мощности, генерируемой ветром, то станет понятно, что значительное количество электроэнергии (около 3,26 кВт) восстанавливается для аккумуляторов, когда автомобиль движется со скоростью 120 км/ч.

Портативный генератор — полезное устройство, которое может пригодиться в качестве резервного источника питания на случай истощения заряда в электромобиле и невозможности подзарядиться привычным способом.

Если у вас нету тети… возьмите Гену с собой!

(«Песенка электромобилевода» Музыка Таривердиев Микаэл, Автор слов неизвестен)

Если у вас есть розетка
На сотню миль вам начхать
Но если горит «черепашка»
То вам и не, то вам и не, можно и не доехать
Не доехать…

(Припев)
Оркестр гремит басами
Трубач выдувает медь
Думайте сами решайте сами
Иметь или не иметь,
Иметь или не иметь…

Если вы вдруг встали в пробке
И вам не поможет сосед
На улице холод и печка
Всю батарейку, всю батарейку, все батарейку сосет
Жууууть как сосет…

Если у вас нету тети
Возьмите Гену с собой
Он до толкает до сети
Если вам сильно, если вам очень, если вам надо домой…
К розетке родной.

Оркестр гремит басами
Трубач выдувает медь,
Думайте сами, решайте сами
Иметь или не иметь,
Иметь или не иметь?!

Владельцам электромобилей как никому известна проблема небольшого запаса хода, и зависимость от внешнего источника энергии. Не проблема, если под рукой есть источник 220 В с 16 А. Но возить с собой генератор не менее 4 кВт с приличными габаритами и весом не менее 50 кг не совсем удобно. Владельцам электромобилей с зарядкой на 10 А достаточно источника мощностью 2,5 кВт. Уже попроще, но…
А если у вас менее мощный генератор или вообще нет ничего с собой, кроме бортовой АКБ и автомобильного инвертора?! Возможно ли зарядить электромобиль во внештатной ситуации, когда это крайне необходимо?!
Имея на вооружении небольшие инверторные генераторы 1,6 кВт Kipor 2000 IG и 3,0 кВт Hammerflex GNR3500i, а также инвертор на борту электромобиля 2,5 кВт, постараюсь разрешить эту проблему. Ну и конечно продолжив тему зарядки активированного электромобиля, наша затея может пригодится.
По курсу физики, кто помнит, полная мощность есть производная от напряжения и силы тока S=UI. Используя этот принцип возможно регулировать мощность потребления того или иного прибора. Российская бытовая сеть должна иметь напряжение 220 В. Должна… но в силу тех или иных причин, не всегда это напряжение выдерживается поставщиками. Напомню на кабеле японской зарядки у требуемой сети при подключении ЗУ Миявки прописаны 20 А и 250 В. Фактически же ЗУ работает и при 200 В и при 100 В (США и Япония).
Управление ЗУ устроено так, что возможно регулирование мощности при постоянном напряжении (U) за счет низкочастотного импульса +-12в на разъеме зарядного пистолета. По такому принципу зарядка Миявок поставляемых на рынок России принудительно занижена до 10 А. Причина проста, большинство проводок в жилых секторах РФ рассчитано на 16 А, а проводка во многих домах настолько ветхая, что и 10 А для нее много. Кроме того в Японии машина заряжается от сети 100-127 В при 16 А, что очень близко по мощности 220 В при 10 А. Очень возможно, что именно при этих токах достигается оптимальная зарядка MMC I-Miev.
Если у вас есть возможности и средства, можно приобрести кабель со ступенчатым изменением мощности за счет регулировки силы тока. Правда стоимость такого кабеля, особенно после последних событий, близка к стоимости автомобиля.
Но есть второй способ, это изменение мощности напряжением при помощи бюджетного трансформатора.
Лабораторный автоматический трансформатор (ЛАТР), в отличие от простого автотрансформатора, имеет подвижный токосъёмный контакт на обмотке, что позволяет плавно изменять число витков, включенных во вторичную цепь, а следовательно, и выходное напряжение практически от нуля до максимального значения. Регулирование напряжения ЛАТРом осуществляется за счет изменения коэффициента трансформации.
Вопрос остается один! Как к этому изменению отнесется бортовое ЗУ нашей Миявки?
Для решения проблемы с зарядкой 16 А более слабыми источниками, а также для ускорения зарядки за счет достижения номинального напряжения для ЗУ до 250 В от бытовой сети, был приобретен ЛАТР Uniel U-TDGC2-5.
Тесты буду проводить при следующих параметрах:

Тест №1 сеть 220 В (быстрая зарядка от бытовой сети)
Номинальное напряжение около 240 В

Тест №2 сеть 220 В (полная зарядка от бытовой сети)
Напряжение около 110 В

Тест №3 инверторный бензогенератор 3,0 кВт Hammerflex GNR3500i
Напряжение около 185 В

Тест №4 инверторный бензогенератор 1,6 кВт Kipor 2000 IG
Напряжение около 100 В

Тест №5 инвертор на борту электромобиля 2,5 кВт
Напряжение около 85 В (ограничена мощностью АКБ 12 В)

Обозрение. Все типы гибридов: Скрестив бензин с электричеством

К сожалению, отменить светофоры, пробки и нерегулируемые перекрестки вряд ли возможно. Значит, автомобили и впредь будут разгоняться и тормозить. А потому идея запасти кинетическую энергию, бесполезно переводимую в нагрев и износ тормозов, чрезвычайно популярна.

ULTRA LIGHTS

«Ультралегкие» гибриды — это изобретение автора. Строго говоря, автомобиль, не использующий электродвигатель для перемещения, гибридом называться не должен. Но все же я буду настаивать на том, чтобы их так называли. Хотя бы потому, что эти машины способны запасать кинетическую энергию, пусть и для других целей. Такие системы применяют в современных БМВ и «Ауди».

Принцип достаточно прост: поскольку генератор отбирает мощность мотора, можно оптимизировать его работу, сняв с двигателя лишнюю нагрузку во время разгона и добавив — при торможении. Во время относительно равномерного движения все зависит от текущего баланса потребителей: если их немного, то вполне хватает возможностей батареи. Как только уровень заряда упадет ниже определенного значения, генератор включится снова. Для этого понадобится продвинутое управление процессом зарядки (необходимо учитывать гораздо больше факторов, чем по силам банальному реле-регулятору, который служит автомобильному делу более полусотни лет) и вдобавок иные характеристики аккумуляторной батареи. Результат действия системы, впервые показанной БМВ как часть концепции эффективной динамики, — снижение расхода топлива на 0,2–0,3 л/100 км и незначительное улучшение разгона.

Ныне подобные устройства нашли применение на БМВ 1-й и 3-й серий, а также на экологичных дизельных «Ауди» с индексом «е». Впрочем, это только начало. Ведь интеллектуальное управление зарядом батареи необходимо и для систем «старт-стоп». Это уже реализовано на 4-цилиндровых БМВ с механическими коробками передач.

«Легкие» гибриды — попытка превратить обычный автомобиль в гибрид с наименьшими затратами. Как любой компромисс, он не лишен недостатков и выделяется в первую очередь неспособностью перемещаться исключительно на электротяге. Тем не менее положительных сторон больше, чем отрицательных: заметное уменьшение расхода топлива в городе и улучшение динамики разгона (имеется в виду прежде всего так называемый rolling start и эластичность). Реальный выигрыш может превышать 20%.

Узнать легкий гибрид можно по незначительной — обычно не более 20 кВт — мощности электродвигателя. Самым коммерчески успешным примером стала, конечно, «Хонда-Сивик Гибрид», с виду почти не отличающаяся от обычного «Сивика». Первое поколение этих машин появилось в 2003 году. Под их капотом 1,8-литровый бензиновый мотор уступил место 1,3-литровому с 15-киловаттным электрическим помощником. Расположенный между мотором и коробкой передач электродвигатель помогал при разгоне и работал в качестве генератора, заряжая никель-металлгидридную батарею напряжением 156 В. Второе поколение машин, выпускаемое с 2006 года, оснастили вариатором и новой системой регулирования фаз газораспределения i-VTEC, которая полностью закрывает клапаны неработающего мотора, уменьшая насосные потери и торможение двигателем. Таким образом, гибридный «Сивик» научился ездить на чистой электротяге, став единственным пока легким гибридом, умеющим это делать.

Похожую схему избрал «Мерседес-Бенц», который собирается в нынешнем году предложить гибридный автомобиль на базе S-класса. На «Мерседес-Бенце S 400 BlueHYBRID» электромотор мощностью всего 20 кВт расположен между бензиновым двигателем и 7-ступенчатым гидромеханическим автоматом. Ездить на электротяге «Мерседес» не умеет, зато оснащен электрическим компрессором кондиционера — значит, не потребуется жертвовать комфортом в пробке или на светофоре, когда бензиновый мотор выключен.

Выигрыш в динамике невелик лишь на первый взгляд. Несмотря на то что электродвигатель развивает всего 20 кВт, его крутящий момент достигает 160 Н.м. Это больше половины того, что дает бензиновый мотор. Соответственно заметен и его вклад в динамике, а не в максималке. Наибольший выигрыш достигается в разгоне с малых скоростей или при обгоне в диапазоне 60–120 км/ч. А вот старт с места практически не меняется — с гидромеханической трансмиссией крутящий момент бензинового двигателя множит гидротрансформатор.

Полноценные, или, как их еще называют, «тяжелые», гибриды умеют ездить, используя и бензиновый, и электрический двигатели, а также сочетание их мощи в любой пропорции. Эти машины сегодня наилучшим образом представлены марками «Тойота» и «Лексус». Стараниями крупнейшего производителя автомобилей и японской корпорации «Айсин» (агрегаты трансмиссии) была разработана одна из наиболее удачных схем. Двигатель автомобиля приводит генератор, занявший в трансмиссионном агрегате место традиционной коробки передач. Но соединены они не жестко, а через планетарный делитель, который, в свою очередь, дает выбор мотору — вращать колеса или генератор. Он же отвечает за пуск двигателя на ходу, ненадолго замыкая трансмиссию.

Далее располагается электродвигатель и еще один планетарный редуктор, который работает в режиме двухступенчатой коробки передач, изменяя передаточное число между электродвигателем и трансмиссией. Оказывается, двух передач (1,9:1 и 3,9:1) достаточно для эффективной работы привода во всех диапазонах скоростей. Привычной коробки у автомобиля нет — суммарный крутящий момент бензинового мотора и электродвигателя позволяет обходиться всего двумя ступенями.

В режиме Hybrid выбор — в пользу наиболее экономичного перемещения. Power предполагает максимальное использование электродвигателя как «бустера», улучшающего динамику автомобиля. Зимний режим Snow вводит ограничение по крутящему и тормозному моментам для максимально эффективного сцепления с дорогой. Спортивный режим трансмиссии «Лексуса-LS600h» предлагает восемь уровней торможения двигателем и соответственно скорости и интенсивности реакции на педаль газа, имитируя работу 8-ступенчатой автоматической трансмиссии. При обычном разгоне автомобиль трогается только за счет электродвигателя, а бензиновый мотор подключается по мере надобности.

Система, применяемая компанией «Дженерал моторс» на гибридном вседорожнике «Шевроле-Тахо», несколько иная: в ней отсутствует вторая планетарная передача, но вместо одного электромотора — два, по 22 кВт. Этого достаточно, чтобы бензиновый двигатель обходился без традиционной коробки передач, а автомобиль в целом мог перемещаться исключительно на электротяге. Название 2-Mode Hybrid Transmission означает два режима работы. В первом, при минимальных скоростях и нагрузках, в зависимости от состояния аккумуляторов можно двигаться как за счет одних электродвигателей, так и с помощью бензинового 5,3-литрового мотора. Второй режим работы, напротив, предназначен для движения с высокой скоростью по шоссе: он исключает влияние электродвигателей, что повышает КПД трансмиссии и снижает расход бензина. Более того, при благоприятных условиях автоматика отключает четыре из восьми цилиндров мотора. В таком режиме «Шевроле-Тахо» способен пройти 22 мили на галлоне бензина, что соответствует примерно 10,7 л/100 км. Неплохой результат для автомобиля такого размера!

FULL FLAVOUR

Их называют range extender (в буквальном переводе — удлинитель). Впрочем, речь идет пока об опытных образцах, которые не подтверждают заявленных характеристик. Гибриды такого класса — это, по существу, электромобили, оснащенные вспомогательным бензиновым или дизельным двигателем.

Основное отличие в эксплуатации — крайне желательна ежедневная подзарядка от сети. Основной режим для «бензоудлинителя» — городской. При запасе хода 100 км и более в ежедневных поездках по городу вообще нет необходимости использовать двигатель внутреннего сгорания. Ну а если электричество «кончится», то бензиновый мотор теоретически в состоянии обеспечить беспроблемное путешествие до ближайшей розетки. Его задача не заряжать аккумуляторы, а лишь поддерживать примерно 30-процентный уровень заряда. КПД невысок, но подразумевается, что «бензиновый» пробег для машины скорее исключение, чем правило. Механической связи с колесами мотор такого гибрида не имеет вовсе, то есть лишается одного из важнейших преимуществ гибридной трансмиссии — улучшения динамики за счет совместной работы электродвигателя и ДВС.

Первым серийным автомобилем этого класса должен стать «Шевроле-Вольт», производство которого обещают начать в 2010 году.

О ВРЕДЕ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ

Какая из концепций гибридного привода победит? Однозначного ответа нет. Вполне вероятно, что «бензоудлинители» окажутся востребованными в Северной Америке при доступных ценах на электроэнергию и высоких — на бензин. Гибриды аналогичного типа планирует выпускать и «Мерседес-Бенц». Компоновка его компактных моделей еще много лет назад была сделана с этим прицелом.

Впрочем, еще вероятнее, что дуэт «Тойоты» и «Айсина» окажется более удачливым и им удастся постепенно увеличивать электрическую составляющую гибридных трансмиссий. Прототип «Тойоты-Приус» с возможностью подзарядки уже способен преодолеть на электротяге 10 км в городском цикле. Для полной зарядки батарей от сети 220 В требуется менее двух часов. Автомобиль третьего поколения с литий-ионными аккумуляторами будет способен на заметно лучшие результаты. Подзарядка аккумуляторов от внешнего источника позволяет превратить их из сомнительного накопителя кинетической энергии в реальный «топливный бак» (пусть даже на порядок уступающий бензиновому).

Единственный вопрос, который остается, — цена на бензин. Настоящий кризис оказался экономическим, а не топливным. А когда топливо дешевеет, дорогостоящие программы развития гибридных трансмиссий и силовых установок могут серьезно повредить финансовому здоровью автомобильных производителей.

Автомобили будущего сегодня, часть 10: гибридные электромобили

статья выходного дня

В предыдущей части статьи — Автомобили будущего сегодня: легкие гибридные автомобили мы узнали про применение гибридных силовых установок для экономии топлива в гибридных автомобилях. Но техника легких гибридов (mild hybrid), которая там обсуждалась, не может полностью обходиться без бензина, т.к. аккумуляторы подзаряжаются от ДВС. В принципе несложно организовать их подзарядку от сети, но от этого будет мало толку, т.к. из-за малой емкости аккумуляторной батареи автомобиль проедет на ней всего всего пару километров, а дальше автоматика запустит ДВС. Можно съездить на электротяге в ближайший магазин за продуктами — но еще полезнее сходить туда пешком.

Чтобы сделать гибридный автомобиль полноценным электромобилем, мало оборудовать его шнуром для зарядки — надо поставить аккумуляторы повышенной емкости и достаточно мощный электромотор для скоростной езды. Так мы приходим к концепции гибридного электромобиля, или подзаряжаемого Plug-in гибрида.

19. Гибридные электромобили с мотор-генераторной установкой

Пожалуй, самый простой способ сделать Plug-in гибрид — взять электромобиль и снабдить его мотор-генераторной установкой для автономной подзарядки. Если у вас имеется вместительный электромобиль, то это можно сделать даже в домашних условиях, поскольку мотор-генераторы на 220V имеются в свободной продаже. Выглядеть будет, конечно, не очень, но существуют и скомпонованные решения от автопроизводителя, построенные по той же нехитрой схеме. К этой категории относится модернизированный BMW i3 eDrive — у него есть опция бензинового мотора-генератора, который устанавливается. в багажник. Это интересную баварскую машинку мы уже обсуждали в первой части статьи. Похожие электроавто, то есть такие электрокары готовят и другие производители — можно упомянуть, например, электрокар — концепт SsangYong Tivoli EVR.

Недостатки гибридных электромобилей с мотор-генераторной установкой

Известным техническим недостатком гибридов с мотор-генераторной установкой является недостаточная эффективность электрической трансмиссии, т.е. схемы мотор-генератор-электромотор-колеса. Она уступает по КПД обычной механической трансмиссии. Поэтому основную роль на рынке играют электромобили-гибриды, в которых наряду с электроприводом обеспечивается прямая связь ДВС с колесами.

20. Классические и подзаряжаемые гибриды

Исторически первые гибридные автомобили выпускались компанией Toyota, которая подготовила для своей авангардной модели Toyota Prius инновационную бесступенчатую трансмиссию Hybrid Synergy Drive. Концепция основана на совместной (синергичной) работе ДВС и электрического мотор-генератора через планетарную передачу, благодаря которой их схемы исключается многоступенчатая коробка передач. Эта трансмиссия сыграла очень важную роль в создании доверия к гибридной технике — они получилась простой, надежной и обеспечила пробег «приусов» в сотни тысяч километров.

Современный вариант тойотовской трансмиссии HSD изображен на схеме. В нем роль коробки передач выполняет двухступенчатый планетарный автомат.

Гибридный электромобиль Toyota Prius PHV

В 2012 году к проверенной схеме «приуса» прикрутили оснастку Plug-in, которую обкатывают на Toyota Prius PHV. Аббревиатура PHV переводится как Plug-in Hybrid Vehicle — подзаряжаемый гибридный автомобиль. В основном, создание Plug-in гибрида Toyota свелось к замене устаревших NiMH аккумуляторов на более энергоемкие и дорогие Li-ion, что позволило увеличить пробег электромобиля на батареях до 20-25 км.

Гибридные электромобили Chevrolet Volt и Opel Ampera

Тойотовская идея с планетарной передачей стала классикой гибридов. В собственном варианте ее использует GM в модели Chevrolet Volt 2010 года. Этот американский автомобиль стал первым Plug-in гибридом на рынке, а для Европы он выпускается с 2012 года под названием Opel Ampera. В GM задействовали в названиях своих электрокаров-гибридов обе главные единицы измерения электрических величин и осталось только выпустить для нас автомобиль, названный в честь закона Ома. В соответствиями с реалиями брендинга его можно назвать так — Ravon Ohm ;).

Экология гибридных электромобилей

Именно подзаряжаемые гибриды щеголяют рекордно низким расходом топлива. Если Вы услышите, что серийный автомобиль берет всего два литра на 100 км или даже менее того по циклу NEDC — то можете не сомневаться, что это подзаряжаемый Plug-in гибрид. Фокус с гибридной экономией топлива заключается в том, чтобы предварительно до отказа зарядить аккумуляторную батарею и проехать на ней в режиме электромобиля почти весь цикл — включая ДВС только там, где по условиям теста требуется максимум мощности. Считается, что это соответствует типовым условиям использования гибридной автомобильной техники. Но если требуется поехать подальше, то это будет не типовой случай — придется двигаться на моторе и здесь никакой экономии топлива уже не будет. Именно поэтому в Toyota осторожно относятся к технологии Plug-in и продолжают выпускать наряду с подзаряжаемым гибридом Prius PHV классические гибриды Lexus. С другой стороны, именно Plug-in гибриды предоставляют современному автомобилисту максимум возможностей, позволяя одновременно быть хозяином передового электрокара и традиционного бензинового автомобиля.

Разнообразие автомобильной техники сейчас намного выше, чем в прошлом веке — и продолжают появляться все новые и новые перспективные технологии. Но купить электромобиль сегодня — это стоит немалых денег! Поэтому хочется, чтобы данная техника была самого высокого уровня. В следующей части статьи — Автомобили будущего сегодня: гибридные кроссоверы мы поговорим о том, как с небольшими дополнительными затратами снабдить любое гибридное или даже обычное авто полным приводом.

Буксировка, генератор? Пытаемся зарядить электромобиль кустарным способом

Летом 2013 года в Беларусь въехал первый электромобиль Nissan Leaf. Сегодня в нашей стране более пяти десятков электрических машин и порядка 30 «открытых» мест, где можно их зарядить. Tesla перестала вызывать wow-эффект, на Nissan Leaf уже не тыкают пальцем, а на публичных зарядных станциях люди перестали парковать бензиновые машины. Даже у нас электрокары перестают быть чем-то экзотическим и превращаются в такую же реальность, как гибридные машины. Опросы показывают, что около 40% автомобилистов уже сегодня готовы пересесть на модель без ДВС, если бы на трассах и в городах была подходящая инфраструктура. Несмотря на то, что сегодняшняя сеть зарядок в Беларуси позволяет фактически свободно путешествовать по стране на электромобиле, остаться с разряженной батареей посреди поля шансы все же есть. В комментариях часто пишут, что владельцам EV-моделей не мешало бы возить с собой бензиновый генератор в багажнике. Иногда советуют каким-нибудь магическим образом «подсоединиться» к проводам, свисающим между столбами вдоль дороги. Порой в интернете рекомендуют просто отбуксировать электрокар, таким образом зарядив его. Сегодня мы проверим, как в белорусских реалиях возможно зарядить машину «завтрашнего дня».

Для эксперимента мы пригласили главного «тесловода» Беларуси — Артура, который владеет компанией Tesla-Cars и знает, наверное, всех владельцев электрокаров в нашей стране. «Подопытным кроликом» стала дорестайлинговая Model S 2014 года выпуска с задним приводом и аккумулятором на 85 кВт·ч. Каким же образом эту машину можно зарядить в Республике Беларусь? Сейчас узнаем.

Обычная бытовая розетка (28 часов)

Любой электромобиль можно заряжать от обычной бытовой розетки, торчащей из стены в вашей спальне. Этот факт греет душу всем мечтателям, которые надеются когда-нибудь обзавестись машиной с электромотором. Действительно, звучит обнадеживающе. Ведь обычных розеток полно — не пропадешь. Но на практике все не так просто. Во-первых, бытовая розетка должна быть обязательно заземлена. И во-вторых, она отдает мощность максимум 3 кВт. Другими словами, за один час батарея Tesla пополнится на 3 кВт. Получается, зарядка Tesla Model S 85 займет 28 с половиной часов.

Трехфазная розетка (8 часов)

Эта розетка иногда встречается в быту, но проще ее отыскать на СТО или мойках. Аппараты высокого давления работают как раз от трехфазной красной розетки. Здесь уже мощность вырастает до 10,5 кВт, что позволяет зарядить 85-киловаттную батарею с нуля до 100% примерно за восемь часов. Этого вполне достаточно для «жизни» — можно оставлять машину заряжаться на ночь и утром уезжать на работу с «полным баком».

Станция переменного тока Type 2 (4 часа)

В отличие от двух верхних вариантов зарядки, устройство IEC 62196 Type 2 создавалось исключительно для электромобилей. Его называют «самой компактной зарядной станцией». По факту так и есть — Type 2 (или, как еще его называют, Mennekes) занимает места чуть больше, чем настенный телефон. Type 2 является общепринятым стандартом для европейских электромобилей. Максимальная мощность такой станции — 22 кВт — вдвое больше, чем у «красной» розетки. Зарядить Model S 85 от такого устройства можно за три с половиной — четыре часа. Станции Type 2 могут пополнять энергию в электромобилях с емкостью батарей от 3 до 120 кВт·ч, что подходит абсолютно для всех серийных моделей, включая топовые Tesla с 100-киловаттными батареями. Станция покупается отдельно.

Chademo (1,5 часа)

Это самая быстрая из доступных в РБ зарядных станций. Chademo «заправляет» машину постоянным током, поэтому быстрее вышеупомянутых. Благодаря АЗС «Белоруснефть», в нашей стране постоянно растет сеть быстрых зарядных станций Chademo. Такие зарядки уже есть по пути из Минска в Вильнюс, недавно открылась станция в Орше. Есть Chademo и в Минске (на заправке «А-100»). Максимальная мощность, которую способна выдавать такая зарядка, — 50 кВт.

Скриншот программы PlugShare. Оранжевые маркеры — самые быстрые в Беларуси зарядки Chademo

Чтобы заряжать Tesla, необходимо иметь специальный переходник. Японские электромобили изначально делались под данный стандарт. Для полной зарядки Model S потребуется примерно полтора часа. На данный момент заряжаться на АЗС можно бесплатно — ключ-карту необходимо попросить у оператора. На вильнюсской трассе на зарядках иногда образуются очереди. К концу года «Белоруснефть» обещает открыть еще около 10—15 станций Chademo на основных магистралях страны.

Зарядки CCS (1,5 часа)

На АЗС, как правило, рядом с Chademo есть еще одна зарядка постоянного тока — CCS (Combined Charging System). От такого устройства нельзя зарядить Tesla (нет таких переходников), зато CCS подходит для электромобилей BMW и Volkswagen. Мощность зарядки — чуть меньше, чем у Chademo, но батареи у подходящих моделей меньше «тесловских». Зарядка Volkswagen e-Golf займет примерно полтора часа.

Генератор (способ не работает)

Одна из самых популярных шуток про владельцев электромобилей — это то, что им необходимо возить с собой бензиновый генератор в багажнике. Конечно, никто этого не делает, но ради эксперимента мы решили проверить, возможно ли зарядить батарею Tesla с помощью генератора. Для того чтобы понять, будет ли заряжаться машина, необязательно подключать ее к источнику энергии — достаточно воткнуть в генератор идущий в комплекте с авто кабель Mobile Connector. Если лампочка на нем загорится зеленым — зарядка работает. Если красным — машина заряжаться не будет.

Первая попытка. Коннектор мгновенно «протестировал» ток и выдал красный сигнал. Что-то идет не так. От работающего генератора можно заряжать телефон, кипятить воду в электрочайнике или даже включать телевизор. Но 85-киловаттной батарее Tesla от этого ни холодно ни жарко. Попробовали заземлить. Итог не изменился — Mobile Connector помигал зеленым диодом, тестируя ток, и разбил все надежды шутников тусклой красной лампочкой. Возможно, какой-нибудь промышленный генератор размером с саму Tesla и подошел бы для зарядки электрокара, а бытовая модель, которую многие используют во время отдыха на природе, непригодна для восполнения энергии батарей электрокаров.

Буксировка (около часа!)

Пожалуй, самый интересный способ. Ни в одной инструкции по эксплуатации электромобиля не говорится о таком методе заряда батареи. Кто первый придумал буксировать разряженный электромобиль, сейчас сказать уже трудно. Вероятно, кто-то из русских или китайцев. Специальных режимов у Tesla на такой случай нет. Теоретически, если автомобиль принудительно толкать вперед в «драйве» и отпустить педаль газа, будет работать рекуперация. Словно машина едет с очень крутой горочки (покруче горнолыжного спуска в Логойске). Теория теорией, пора проверить это на практике!

Буксировать автомобиль массой более 2 тонн — дело непростое. Добавим сюда еще то, что машина будет не на «нейтралке», а в режиме D (иначе рекуперация не будет работать), и это даст дополнительную нагрузку. Обычная легковушка с такой задачей не справится. В интернете пишут, что большие тягачи с легкостью тягают Tesla и расход солярки при этом увеличивается незначительно. Известен случай, когда Model S прицепили к дизельному Nissan Patrol. Японский внедорожник даже не смог перейти на третью передачу. У нас в распоряжении была «боевая» машина Артура — Jeep Liberty 2003 года, которая заточена под внедорожные соревнования. Под капотом 3,7-литровый пожиратель бензина. Цепляем «севшую» Tesla, включаем на Jeep «понижайку» — поехали!

Для того чтобы помочь буксирующему автомобилю тронуться, нажимаем в Tesla на правую педаль. Когда «газ» полностью выжат, автомобиль легко катится словно на нейтральной передаче. По мере отпускания педали двигатель превращается в генератор, рекуперирующий энергию. Первые пять километров проехали со скоростью до 50 км/ч. Этого хватило, чтобы пополнить аккумулятор на 4 кВт·ч (или около 20 км). Это больше, чем если бы Tesla целый час заряжалась от бытовой розетки! Но на полную мощность рекуперация выходит примерно на 70—75 км/ч. Разгоняемся до 70 км/ч, и график рисует почти максимально возможный темп пополнения энергии. В таком режиме проехали еще пять километров. По итогу за 10 км мы зарядили батарею примерно на 40 км. Т. е. каждый километр буксировки добавляет аккумулятору энергии на четыре километра. По грубой оценке, для полной зарядки необходимо «протащить» Tesla примерно 80 км (или чуть более часа).

Правда, после 10-километровой «прогулки» под нагрузкой у Jeep перегрелась и задымилась «раздатка». Машина постоянно ехала на понижающей передаче, которая не рассчитана на такие скорости. Зато мы узнали, что буксировка является наиболее эффективным способом заряда Tesla. Она даже более эффективна, чем станция постоянного тока Chademo. Однако для подобных трюков лучше выбирать грузовой автомобиль. Даже мощные внедорожники подвергаются чрезмерной нагрузке во время буксировки «рекуперирующегося» электрокара.

Есть ли другие способы?

Есть. В Европе построена широкая сеть мощнейших зарядных станций Tesla Supercharger, которые сейчас являются наиболее быстрым способом заряда американского электрокара (40 минут). В Беларуси подобных устройств нет, зато есть в России и Польше. Кроме того, свою сеть быстрых зарядок постоянным током строит компания Porsche (пока станции есть только в Берлине). Практически у всех автомобильных дилеров в крупных европейских городах есть зарядки для «своих» электрокаров, так что, путешествуя на Volkswagen e-Golf, не мешало бы отметить в навигаторе крупные автоцентры VAG.

В интернете несколько лет назад появился видеоролик, демонстрирующий экзотический способ зарядки Tesla — от проводов между столбами. Артур считает, что это, скорее всего, фейк. Без трансформатора и дополнительных устройств невозможно подключить электрокар просто к двум проводам с высоким напряжением. Портативных зарядных устройств для электромобилей еще не изобрели и вряд ли изобретут, ведь по размерам такой Power Bank был бы сопоставим с автомобилем.

Источник: nevinka-info.ru