2. Typy hybridních pohonů

2.1. Sériový hybrid

1 – ICE

2 – palivová nádrž

3 – el. stroj - generátor

4 – el. stroj - elektromotor

5 – výkonový měnič

6 – baterie


  • Sériové uspořádání zdrojů akcelerační síly.
  • Sériové uspořádání tvoří spalovací motor (ICE) a dvojice elektrických strojů.
  • Spalovací motor (ICE) není mechanicky spojen s nápravou.
  • Elektrický stroj (3) pracuje jako generátor.
  • Veškerý tok výkonu na nápravu je realizován přes elektrický stroj (4):
  • Elektrický stroj (4) pracuje
    • jako motor v režimu pohon, energie je odbírána z trakční baterie a ICE,
    • jako generátor při brzdění, je dobíjena trakční baterie,
    • jako startér ICE.
Režim pohon
  • P_k = M_4 ω_4 = P_6 + P_1 = P_6 + P_3 = U_6 I_6 + M_1 ω_1 = U_6 I_6 + M_3 ω_3
  • P_1 = 0, P_k = M_4 ω_4 = P_6 = U_6 I_6
  • P_6 = 0, P_k = M_4 ω_4 = P_1 = P_3 = M_1 ω_1 = M_3 ω_3
Režim brzda
  • P_1 = 0, -P_k = -M_4 ω_4 = -P_6 = U_6(-I_6)
  • P_6 = 0, -P_k = -M_4 ω_4 = -P_1 = -P_3 = -M_1 ω_1 = -M_3 ω_3
  • -P_k = -M_4 ω_4 = -P_6 + -P_1 = -P_6 + -P_3 = U_6 (-I_6) -M_1 ω_1 = U_6 (-I_6) -M_3 ω_3

  • ICE je možné provozovat v optimálním bodě účinnosti:
    • P_1 = M_1 ω_1 = konst. = argmax⁡[(η_1 = f(M_1, ω_1)].
  • ICE není mechanicky spojen s nápravou → mnoho možností zástavby do vozu.
  • Nízká účinnost přenosu výkonu z ICE na kolo (velké množství přeměn).

Příklad
  • Maximální účinnost η_{max} = \max(η_1 η_3 η_5 η_4 ) = 0,35\cdot0,96\cdot0,98\cdot0,96 = 0,32


Použití

  • Autobusy v městském provozu, tzn. styl jízdy stop&go a známá trasa.
  • Range extenders – prakticky BEV, nouzové dojetí po vybití baterie.





Bosch Automotive Electrics and Automotive Electronics: System Components, Networking and Hybrid Drive, Robert Bosch GmbH, Springer 2007, ISBN 978-3-658-01783-5