Aşa cum am văzut deja în prima parte a materialului, automobilele electrificate se bazează pe trei scheme constructive consacrate: Micro, Mild şi Full Hybrid. Diferenţa majoră o introduce varianta Full Hybrid care este singura capabilă să permită rularea în regim 100% electric.
Dotată cu baterii de capacitate şi voltaj mărite (cel mai adesea se folosesc bateriile Lithium-ion datorită caracteristicilor superioare comparativ cu cele de tip Nichel-hidrură metalică), acesta ultima variantă constructivă integrează cele mai avansate tehnologii subordonate unui singur şi măreţ obiectiv: reducerea la maxim a consumului de combustibil fără a periclita performanţele dinamice. Dimpotrivă chiar! Aportul adus de suplimentul de cuplu şi putere datorat motoarelor electrice intensifică sentimentul de sportivitate în timp ce greutatea relativ ridicată a bateriei de mare capacitate plasată, de obicei, la nivelul podelei, contribuie la coborârea centrului de greutate cu efect direct în îmbunătăţirea stabilităţii.
Cum colaborarea dintre motorul termic şi cel electric este asigurată la un nivel de rafinament care face insesizabilă de către şofer (sau pasageri) schimbarea sursei de putere în timpul mersului, versiunile Full Hybrid par să deţină cam toate atu-urile importante: consum mic de combustibil, puteri şi cuplu cumulate de valori mari, performanțe dinamice foarte bune. Există însă şi un „defect” pe care şi-l asumă şi care se subînțelege: tehnologia costă. Mai ales că din această categorie de automobile fac parte modelele Plug-In, capabile să îşi încarce bateria de acumulatori (de capacitate mult mai mare decât la variantele Full Hybrid „standard”) atât prin utilizarea motorului termic cât şi prin încărcare de la o sursă externă de curent, alternativ sau continuu.
Asemenea majorităţii montajelor electronice, bateria de acumulatori este alimentată cu curent continuu. Prin urmare, folosirea unei surse externe de curent alternativ implică prezenţa unui redresor (OBC – On Board Charger) în circuitul electric capabil să transforme curentul alternativ în curent continuu. Puterea de transformare a acestuia, împreună cu capacitatea bateriei de acumulatori de voltaj mărit, condiţionează la versiunile Plug-In (dar şi la cele 100% electrice) timpul necesar încărcării de la o sursă externă de curent alternativ. Desigur, încărcarea de la o staţie de curent continuu, va dura mai puţin din două motive: nu mai este necesar procesul de transformare şi puterea curentului este mai mare.
Din punct de vedere constructiv, modelele Full Hybrid pot fi organizate în trei moduri: paralel, serie şi serie-paralel.
1. Paralel
Design caracterizat de simplitate şi utilizat în cazul în care un model clasic trebuie electrificat / hibridizat. Motorul termic, ambreiajul, motorul electric şi cutia de viteze sunt montate pe un singur arbore. Motorul termic şi cel electric pot ÎMPREUNĂ sau SEPARAT să antreneze roțile motoare. De obicei, motorul electric are şi rol de generator pentru a putea recupera energia cinetică rezultată în procesul de frânare. Puterea ansamblului este dată, aproximativ, de suma puterilor celor două tipuri de motoare. Un avantaj al simplităţii sale este acela că poate conserva multe din piesele modelului clasic din care este derivat, ceea ce îl face cel mai popular model de organizare generală folosit pentru electrificarea unui vehicul deja existent.
2. Serie-paralel
Faţă de construcţia paralelă, cele două surse de putere antrenează roțile prin intermediul unui mecanism planetar care direcţionează fluxul de putere pe două direcţii predilecte: spre roţi (prin intermediul cutiei de viteze) sau spre baterie pentru a o încărca. Pentru că sistemul este configurat din faza de proiectare astfel încât să utilizeze o putere maximă combinată de o anume valoare pentru deplasare şi restul pentru stocare în bateria de mare voltaj, puterea maximă a ansamblului nu mai poate fi aproximată prin însumare. Ea este stabilită la un anumit nivel optim de producător şi comunicată ca atare.
3. Serie
Este soluţia tehnică bazată pe un motor termic, un generator şi unul sau mai multe motoare electrice. Marea diferenţă faţă de primele variante constă în faptul că motorul termic nu poate fi folosit pentru deplasare. Prin construcţie, motorul termic nu este conectat la niciun organ de maşină care să transmită fluxul de putere către roţi. Pentru deplasare sunt utilizate permanent motorul/motoarele electrice. Rolul motorului termic este acela de a încărca bateria, prin intermediul generatorului, când aceasta are un nivel scăzut. Puterea şi cuplul maxime sunt cele furnizate de motorul/motoarele electrice.
Această clasificare suportă aproape continuu uşoare modificări, pe măsură ce industria automobilului electrificat începe să se dezvolte şi să se diversifice. În cazul variantelor Full Hybrid, capabile să se deplaseze 100% în regim electric, colaborarea dintre cele două propulsoare se bazează pe protocoale asistate electronic, foarte fin calibrate. Un rol cheie în cazul acestora îl joacă sistemul START&STOP care capătă atribuţii lărgite. (va urma)
Foto: electrek.com, www.team-bhp.com, Hyundai, BMW
http://www.autotestmagazin.ro/automobilele-electrificate-o-familie-mare-si-economa/
