Công nghệ Xe_lai_sạc_điện

Hệ dẫn động

[[Tập tin:Toyota Prius Plug-lai WS 2010 8993.JPG| thumb | [[Toyota Prius Plug-lai Toyota Prius plug-in hybrid trình diễn chương trình xe 2010 tại [] [Washington Auto Show]]]]

The Toyota Prius chuyển đổi cắm-in hybrid là một series-hybrid song song.

PHEVs được dựa trên cùng ba cơ bản truyền động kiến ​​trúc như lai điện thông thường:[71]

  • Dòng lai sử dụng nội bộ động cơ đốt trong (ICE) để biến một máy phát điện, mà lần lượt cung cấp hiện tại để một động cơ điện, sau đó quay bánh xe lái xe của xe. Một pin hoặc siêu tụ gói, hoặc một sự kết hợp của hai, có thể được sử dụng để trữ điện dư thừa. Ví dụ lai series bao gồm Renault Kangoo Elect'Road, Toyota của Nhật Bản chỉ Coaster ánh sáng vụ hành khách xe buýt, Daimler AG 's lai Orion xe buýt, Chevrolet Volt, Fisker Karma, Opel Flextreme concept, Swissauto REX VW Polo [72] mẫu thử nghiệm và nhiều diesel-điện đầu máy. Với một sự cân bằng thích hợp của các thành phần loại này có thể hoạt động trên một khoảng cách đáng kể với đầy đủ quyền lực mà không tham gia các ICE. Như là trường hợp cho kiến ​​trúc khác, giống lai loạt có thể hoạt động mà không cần sạc như là nhiên liệu lỏng trong bể [73]
  • Song song lai, chẳng hạn như của Honda Insight, Civic, và Accord lai, có thể cùng một lúc truyền tải điện năng bánh xe lái xe của họ từ hai nguồn riêng biệt ví dụ, một động cơ đốt cháy và một ổ đĩa chạy bằng pin điện. Mặc dù hầu hết các xe hybrid song song kết hợp một động cơ điện giữa động cơ của xe và truyền tải, một hybrid song song cũng có thể sử dụng động cơ của nó để lái xe một trong những trục của xe, trong khi động cơ điện của ổ đĩa các trục khác và/hoặc máy phát điện một được sử dụng để sạc pin. (Loại này được gọi là lai cùng một con đường). Audi Duo trong khái niệm xe hybrid plug-là một ví dụ của loại hình này của kiến ​​trúc lai song song. Lai song song có thể được lập trình để sử dụng động cơ điện để thay thế cho các ICE với nhu cầu điện năng thấp hơn cũng như tăng đáng kể sức mạnh sẵn có để một ICE nhỏ hơn, cả hai đều tăng đáng kể nền kinh tế nhiên liệu so với một chiếc xe ICE đơn giản.[74]
  • Series lai song song có sự linh hoạt để hoạt động trong hoặc loạt song song chế độ. Lai powertrains hiện đang được sử dụng bởi Ford, Lexus, Nissan, Toyota, một số gọi là "song song-series với điện-chia," có thể hoạt động trong cả hai loạt và phương thức song song cùng một lúc. Đến năm 2007, hầu hết các plug-in chuyển đổi hybrid của xe hybrid thông thường sử dụng kiến ​​trúc này [75]

Sạc hệ thống

Pin là thiết bị DC trong khi lưới điện AC. Để sạc pin, một bộ sạc DC phải được sử dụng. Bộ sạc có thể được đặt tại một số địa điểm:

On-board bộ sạc được gắn trong xe. Kể từ khi bộ sạc không gian và tăng thêm trọng lượng, công suất điện năng của nó thường bị hạn chế bởi các đặc điểm thực tế, tránh mang theo một bộ sạc mà chỉ có thể được sử dụng tại các địa điểm nhất định. Tuy nhiên, mang theo bộ sạc cùng với chiếc xe đảm bảo rằng quyền lực sẽ được cung cấp bất cứ nơi nào một kết nối năng lượng có thể được tìm thấy.

Off-board bộ sạc "có thể được như lớn khi cần thiết và gắn kết tại các địa điểm cố định, giống như nhà để xe hoặc các trạm sạc chuyên dụng. Được xây dựng với hệ thống dây điện chuyên dụng, bộ sạc này có thể xử lý nhiều năng lượng hơn và sạc pin nhanh hơn. Tuy nhiên, đầu ra của các bộ sạc DC, mỗi hệ thống pin đòi hỏi đầu ra phải được thay đổi cho chiếc xe. Trạm sạc hiện đại có một hệ thống để xác định điện áp của pin và điều chỉnh cho phù hợp.

Sử dụng biến tần động cơ điện cho phép các cuộn dây động cơ để hành động như các cuộn dây biến áp, và các biến tần công suất cao hiện có như bộ sạc AC-to-DC. Các thành phần này đã được yêu cầu trên xe, và được thiết kế để xử lý bất kỳ khả năng quyền lực thực tế, họ có thể được sử dụng để tạo thành một hình thức rất mạnh mẽ của bộ sạc trên với trọng lượng bổ sung không hoặc kích cỡ. AC Propulsion sử dụng phương pháp này tính phí, mà họ gọi là "sạc khử".[76]

Các chế độ hoạt động

Không quan tâm đến kiến ​​trúc của nó, một plug-in hybrid có thể có khả năng làm suy giảm phí]] và phí duy trì chế độ. Sự kết hợp của hai chế độ này được gọi là chế độ pha trộn hoặc chế độ hỗn hợp. Những chiếc xe này có thể được thiết kế để lái xe trong một phạm vi mở rộng trong tất cả các chế độ điện, hoặc là ở tốc độ thấp hoặc ở mọi tốc độ. Các chế độ quản lý chiến lược xả pin của xe, và việc sử dụng của họ có ảnh hưởng trực tiếp vào kích thước và loại pin yêu cầu:[77].

'Chế độ làm suy giảm phí "cho phép một PHEV sạc đầy để hoạt động độc quyền (hoặc tùy thuộc vào chiếc xe, gần như độc quyền, ngoại trừ trong quá trình gia tốc cứng) trên điện cho đến khi nhà nước của pin phí tụt xuống đến một mức định trước, thời gian động cơ đốt trong hoặc tế bào nhiên liệu của xe sẽ được tham gia. Thời kỳ này là xe điện phạm vi. Đây là chế độ duy nhất mà một [[pin xe điện có thể hoạt động, do đó hạn chế của họ [78]

Tập tin:Renault-Kangoo-Plug-in-hybrid2.jpg thiết kế lại Renault Kangoo Elect'road hoạt động ở chế độ pha trộn, sử dụng động cơ và pin cùng một lúc. Chế độ hỗn hợp"là một loại chế độ làm suy giảm phí. Nó thường được sử dụng bởi các phương tiện không có đủ năng lượng điện để duy trì tốc độ cao mà không cần sự giúp đỡ của phần đốt trong của hệ thống truyền lực. Một chiến lược kiểm soát pha trộn thường tăng khoảng cách từ điện lưới lưu trữ so với một chiến lược làm suy giảm phí.[79] Các Renault Kangoo và một số chuyển đổi Toyota Prius là những ví dụ các loại xe sử dụng chế độ này hoạt động. Các phiên bản Electri'cité và Elect'road của các Kangoo xe pin điện: Elect'road đã có một động cơ đốt trong khiêm tốn nội bộ mở rộng phạm vi của nó phần nào làm suy giảm phí. Chuyển đổi 2004 và sau đó mô hình Toyota Prius chỉ có thể chạy mà không cần sử dụng ICE ở tốc độ thấp hơn về Bản mẫu:Chuyển đổi do các giới hạn quyết kiểm soát hệ thống truyền động của xe phần mềm. Tuy nhiên, với tốc độ nhanh hơn điện vẫn có thể được sử dụng để thay xăng dầu, do đó cải thiện nền kinh tế nhiên liệu trong chế độ pha trộn và tăng gấp đôi hiệu quả nhiên liệu.

'Chế độ phí duy trì "được sử dụng bởi sản xuất lai xe s (HEVs) ngày hôm nay, và kết hợp các hoạt động của hai nguồn điện của xe theo cách đó xe là hoạt động càng hiệu quả càng tốt mà không cho phép tình trạng pin phí di chuyển ra ngoài một dải hẹp được xác định trước. Trong quá trình của một chuyến đi trong một HEV nhà nước phí có thể dao động nhưng sẽ không có thay đổi net [80]. Pin trong HEV do đó có thể được dùng như một ắc quy năng lượng chứ không phải là một thiết bị lưu trữ nhiên liệu. Một khi một plug-in hybrid đã hết tất cả các điện phạm vi của nó trong chế độ làm suy giảm phí, nó có thể chuyển sang phí duy trì chế độ tự động.

"Chế độ hỗn hợp '" mô tả một chuyến đi mà trong đó một sự kết hợp của các phương thức trên được sử dụng [81] Ví dụ, một PHEV-20 Prius chuyển đổi có thể bắt đầu một chuyến đi với Bản mẫu:Chuyển đổi phí làm suy giảm tốc độ thấp, sau đó nhận được vào một đường cao tốc và hoạt động ở chế độ pha trộn cho Bản mẫu:Chuyển đổi, sử dụng Bản mẫu:Chuyển đổi giá trị của tất cả các điện phạm vi hai lần tại các nền kinh tế nhiên liệu. Cuối cùng người lái xe có thể thoát khỏi đường cao tốc và lái xe cho một Bản mẫu:Chuyển đổi mà không có động cơ đốt trong cho đến khi Bản mẫu:Chuyển đổi đầy đủ của phạm vi tất cả các điện cạn kiệt. Tại thời điểm này, chiếc xe có thể quay trở lại một khoản phí duy trì chế độ cho một Bản mẫu:Chuyển đổi cho đến khi đạt được điểm đến cuối cùng. Một chuyến đi như vậy sẽ được coi là một chế độ hỗn hợp, nhiều chế độ đang làm việc trong một chuyến đi. Điều này trái ngược với một chuyến đi làm suy giảm phí sẽ được thúc đẩy trong phạm vi các giới hạn của phạm vi điện của PHEV. Ngược lại, một phần của một chuyến đi kéo dài vượt ra ngoài phạm vi tất cả các điện của một PHEV sẽ được thúc đẩy chủ yếu trong chế độ phí duy trì, như được sử dụng bởi một hybrid thông thường.

Điện lưu trữ

Xem thêm thông tin: [[:điện xe pin, trạm sạc]]

PHEVs thường đòi hỏi sâu hơn [[pin (điện)| pin nạp và xả chu kỳ hơn so với giống lai thông thường. Bởi vì số lượng chu kỳ đầy đủ ảnh hưởng đến tuổi thọ pin, điều này có thể ít hơn so với HEVs truyền thống mà không làm cạn kiệt nguồn pin của họ như là đầy đủ. Tuy nhiên, một số tác giả cho rằng PHEVs sẽ sớm trở thành tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp ô tô.[82] các vấn đề thiết kế và thương mại-off để chống lại tuổi thọ pin, công suất, tản nhiệt, trọng lượng, chi phí và an toàn cần phải được giải quyết [83] nâng cao công nghệ pin đang được phát triển, hứa hẹn mật độ năng lượng lớn hơn cả khối lượng và khối lượng,[84] và tuổi thọ pin dự kiến ​​sẽ tăng lên.[85]

Cathodes của một số đầu năm 2007 pin lithium-ion được làm từ kim loại lithium-cobalt oxide. Tài liệu này là tốn kém, và các tế bào với nó có thể phát hành oxy nếu quá tải. Nếu coban được thay thế bằng [[Lithi iron phosphate pin| phosphat sắt, các tế bào sẽ không đốt cháy hoặc phát hành oxy phụ trách bất kỳ. Phí bảo hiểm giá đầu năm 2007 lai thông thường là khoảng US $ 5000, một số US $ 3000 trong số đó là đối với các gói pin NiMH của họ. Tại xăng đầu năm 2007 và giá điện, mà có nghĩa là một điểm break-thậm chí sau 6-10 năm hoạt động. Phí bảo hiểm thông thường lai có thể giảm 2000 đô la Mỹ trong năm năm, với US $ 1200 hoặc nhiều hơn mà chi phí của pin lithium-ion, cung cấp cho một gian ba năm. Thời gian hoàn vốn có thể được plug-in hybrid, vì lớn hơn, pin đắt tiền hơn.[86]

Nickel-metal hydride và pin lithium-ion có thể được tái chế, ví dụ, Toyota có một chương trình tái chế tại chỗ, theo đó các đại lý được thanh toán một khoản tín dụng 200 USD cho mỗi pin trở lại [87] Tuy nhiên, plug-in hybrid thường sử dụng pin lớn hơn so với các giống lai so sánh thông thường, và do đó đòi hỏi nhiều tài nguyên hơn. Khí Thái Bình Dương và Công ty điện (PG & E) đã đề nghị những tiện ích có thể mua pin sử dụng cho mục đích sao lưu và san lấp mặt bằng tải. Họ cho rằng trong khi những pin được sử dụng có thể không còn có thể sử dụng trong xe, công suất còn lại vẫn có giá trị đáng kể [88]. Gần đây, [[General Motors (GM) đã cho biết nó đã được "tiếp cận bằng các tiện ích quan tâm đến việc sử dụng pin tái chế Volt như một hệ thống lưu trữ điện năng, một thị trường thứ cấp có thể giảm chi phí của xe Volt và các plug-in cho người tiêu dùng. "[89].

Lithi iron phosphate (LiMPO 4 </ sub>) là một lớp vật liệu cực âm được sử dụng trong lithi sắt phosphate pin đó là nhận được sự chú ý của ngành công nghiệp ô tô. Valence công nghệ sản xuất một phosphate lithium sắt mangan (LiFeMgPO 4 </ sub>) pin LG Chem bán lithium sắt phospate (LiFePO 4 </ sub>) pin cho Chevy Volt và A123 sản xuất một lithium nano phosphate pin. Các công đức quan trọng nhất của loại pin này là an toàn và công suất cao. Lithium iron phosphate pin Lithium iron phosphate pin]] là một trong ba loại chính trong LFP gia đình, hai người kia là nano-phosphate và nano-cocrystalline olivin.

Tại Pháp, [[Electricite de France (EDF) và Toyota đang cài đặt trạm sạc cho PHEVs trên đường bộ, đường phố, bãi đậu xe s.[90] EDF cũng hợp tác với Elektromotive, Ltd [91] để cài đặt 250 điểm mới sạc trong vòng sáu tháng từ tháng 10 năm 2007 tại London và nhiều nơi khác ở Anh.[92] điểm nạp pin cũng có thể được cài đặt để sử dụng cụ thể, như trong taxi đứng. [[Dự án tốt hơn Nơi bắt đầu vào tháng 10 năm 2007 và đang làm việc với Renault phát triển của pin trao đổi (trao đổi pin).[93]

Ultracapacitor s (hoặc "siêu tụ điện") được sử dụng trong một số plug-in hybrid, chẳng hạn như AFS Trinity 's khái niệm nguyên mẫu, để lưu trữ nhanh chóng năng lượng có sẵn với cao mật độ công suất, trong để giữ cho pin trong giới hạn an toàn điện trở đốt nóng và kéo dài tuổi thọ pin [94].[95] UltraBattery của CSIRO kết hợp [[điện tăng gấp đôi lớp tụ điện| siêu tụ và một pin axít chì trong một đơn vị duy nhất, tạo ra một pin xe hybrid kéo dài, chi phí ít hơn và mạnh hơn hơn so với công nghệ hiện tại được sử dụng trong [96]

Kích thước pin tối ưu thay đổi tùy thuộc vào mục đích là để giảm tiêu thụ dầu, chi phí, hay phát thải, nhưng một nghiên cứu gần đây [97] kết luận rằng " Sự lựa chọn tốt nhất năng lực PHEV pin phụ thuộc rất nhiều vào khoảng cách mà chiếc xe sẽ được thúc đẩy giữa các chi phí, kết quả của chúng tôi cho thấy rằng đối với điều kiện lái trong đô thị và các chi phí thường xuyên mỗi 10 dặm hoặc ít hơn, một PHEV dung lượng thấp có kích thước với một AER (tất cả các điện range) khoảng 7 dặm sẽ là một lựa chọn mạnh mẽ để giảm thiểu tiêu thụ xăng dầu, chi phí và phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính Đối với sạc thường xuyên ít, mỗi 2-10 dặm, PHEVs giải phóng khí nhà kính ít hơn, nhưng HEVs là hiệu quả chi phí. "

Chuyển đổi các loại xe sản xuất

Xem thêm thông tin: chuyển đổi xe điện

Chuyển đổi xe nhiên liệu hóa thạch

Xem thêm: CalCars

Tân trang điện yêu cầu chỉ một phần năm năng lượng cần thiết để xây dựng một chiếc xe mới. Điều này được gọi là ACEV-to-PHEV chuyển đổi [98]Có một số công ty đang chuyển đổi nhiên liệu hóa thạch không phải là xe hybrid (còn gọi là tất cả các động cơ đốt trong xe) plug-in lai:[99][100]

Colorado là sẽ cung cấp tín dụng $ 6.000 cho PHEV chuyển đổi(Ngoài ra một khoản tín dụng 10% của liên bang lên đến $ 4.000 cho vòng loại Gas2.org]</ref>

Bản mẫu:Mở rộng phần

Chuyển đổi của giống lai sản xuất

15 pin chì-acid, PFC sạc, và quản lý được cài đặt vào phev.org / wiki / WhiteBird WhiteBird, chuyển đổi PHEV-10 của Toyota Prius
Bài chi tiết: Prius +

[[Sau thị trường (ô tô)| sau thị trường chuyển đổi của một lai sản xuất hiện có (a phí duy trì lai) một plug-in hybrid (gọi là CHEV-PHEV chuyển đổi [101]) thường liên quan đến việc tăng cường năng lực của xe pin và thêm một bộ sạc AC-to-DC on-board. Lý tưởng nhất, phần mềm hệ thống truyền động của xe sẽ được tái lập trình để sử dụng đầy đủ các năng lực bổ sung các gói pin tích trữ năng lượng và sản lượng điện.Nhiều đầu plug-in hybrid xe điện chuyển đổi đã được dựa trên mô hình năm 2004 hoặc sau đó Toyota Prius [102] Một số hệ thống có liên quan đến thay thế ban đầu của xe NiMH pin và đơn vị điều khiển điện tử. Những người khác, như A123 Hymotion, các CalCars Prius +, và các PiPrius, piggyback một trở lại pin thêm vào các gói pin ban đầu, đây là cũng gọi để Phạm vi Extender pin module (BREMs).[103] Trong xe điện chuyển đổi cộng đồng này đã được gọi là một "cấu hình pin lai".[104] sớm chì-acid pin chuyển đổi bằng cách CalCars chứng minh 10 dặm ( 15 km) của EV-chỉ và 20 dặm ( 30 km) của mileage tăng gấp đôi chế độ pha trộn phạm vi [19].EDrive Hệ thống sử dụng Valence Công nghệ Lithi-ion polymer pin Li-ion pin và có một tuyên bố 40-50 dặm (64 đến 80 km) phạm vi điện [105] Các công ty khác cung cấp các plug-in chuyển đổi hoặc bộ dụng cụ cho Toyota Prius (một số họ cũng cho [Ford Escape hybrid) bao gồm Hymotion, lai Plus Manzanita Micro và OEMtek BREEZ (PHEV-30) [106] [ [AFS Trinity]] 's XH-150 tuyên bố rằng nó đã tạo ra một chức năng plug-in hybrid với một Bản mẫu:Chuyển đổi điện phạm vi và nó đã giải quyết quá nóng vấn đề tăng tốc nhanh chóng có thể gây ra trong PHEVs và kéo dài tuổi thọ pin.[94][95]

EAA-PHEV Dự án đã được hình thành bởi CalCars và tự động của Hiệp hội điện trong tháng 10 năm 2005 để thúc đẩy nỗ lực để tài liệu HEVs hiện tại và tiềm năng của họ để chuyển đổi thành PHEVs [107] Nó bao gồm một "chuyển đổi lãi suất" [108] The Hiệp hội điện tự động-PHEV "Do-It-Yourself" Mã nguồn mở tập trung chính của cộng đồng là để cung cấp hướng dẫn chuyển đổi giúp chuyển đổi hướng dẫn kinh nghiệm thông qua quá trình này, và để cung cấp một thiết kế phổ biến mà có thể chứng minh nhiều công nghệ pin. Nhiều thành viên của các tổ chức như CalCars và EAA cũng như các công ty như lai Plus, giao diện lai của Canada, và Manzanita Micro tham gia vào sự phát triển của dự án.

Plug-Cung cấp, Inc Petaluma, California cung cấp các thành phần và hội đồng để xây dựng + Prius, các plug-in chuyển đổi phát minh bởi CalCars. CalCars [109] của họ chì axit pin lắp ráp hộp tạo thành một cài đặt hoàn tất gói, cung cấp truy cập vào lốp dự phòng và có hai mươi 12 volt chì-acid pin và tất cả các thành phần điện áp cao và các thiết bị điện tử điều khiển. "PBA Pin Hộp hội" cũng có sẵn mà không cần pin. Nó cung cấp Bản mẫu:Chuyển đổi phạm vi chế độ EV [110] thời gian chuyển đổi được giảm cắm cung cấp cho một ngày.

Oemtek cung cấp Valence sử dụng lithi sắt phosphate chuyển đổi có nên cung cấp Bản mẫu:Chuyển đổi tất cả các điện phạm vi. [Motor Industry Hiệp hội nghiên cứu đã công bố [[trang bị thêm bộ chuyển đổi hybrid cung cấp các gói pin có thể tháo rời mà cắm vào một ổ cắm để sạc.[111] Poulsen Hybrid phát triển một sự chuyển đổi bộ sẽ bổ sung thông qua đường plug-trong khả năng lai cho xe thông thường bên ngoài gắn động cơ điện vào hai trong số các bánh xe [112]

Bản mẫu:Tên thích hợp Của Troy, Michigan cung cấp các bộ dụng cụ plugin chuyển đổi phổ với các thành phần và hội đồng để xây dựng hai giai đoạn hệ thống pin lai. Của họ pin lithium-ion hộp lắp ráp hình thành một gói cài đặt hoàn tất, cung cấp truy cập vào lốp dự phòng và có chứa tế bào pin lithium phosphate 16/32, một công cụ chuyển đổi DC / DC, một BMS và bộ sạc. Nó cung cấp Bản mẫu:Chuyển đổi phạm vi chế độ EV cho dưới $ 2000 (2 kW · h mô hình). Còn từ 4 kW · h mô hình cũng có sẵn cho thêm $ 1000. Thời gian chuyển đổi đã được giảm xuống còn hai / ba giờ.