Fabricarea de vehicule este una dintre industriile majore care au fost adaptate pentru a satisface cerințele actuale de dezvoltare durabilă. Componenta esențială a durabilității necesită proiectarea de vehicule ecologice.
Vehiculele convenționale utilizează petrolul ca singura sursă de energie și reprezintă astăzi majoritatea vehiculelor existente. Cu toate acestea, creșterea prețurilor la petrol și lipsa petrolului au devenit o provocare majoră pentru proprietarii de vehicule. Preocupările crescânde legate de furnizarea limitată de combustibili motivează producătorii de vehicule să investească în vehicule de energie alternativă fără poluare.
Vehiculele electrice sunt considerate a fi viitorul energiei alternative. Acestea sunt una dintre cele mai promițătoare tehnologii care au lovit industria auto. Vehiculele electrice sunt clasificate în principal în vehicule electrice hibride și plug-in electrice hibride.
Vehiculul electric hibrid (HEV) este un vehicul care nu mai depinde numai de motorul cu combustie internă (ICE) pentru a propulsa motorul, ci mai degrabă utilizează un motor electric pentru a propulsa vehiculul folosind electricitate.
Acesta combină avantajele atât a vehiculelor electrice tradiționale, cât și a tehnologiilor existente, pentru a face cele mai bune din ambele lumi. HEV-urile sunt alternativa cea mai practică și eficientă din punct de vedere energetic față de vehiculele convenționale, deoarece sunt alimentate atât de ICE, cât și de sistemul electric de acționare.
Cu toate acestea, spre deosebire de PHEV-urile, acestea nu sunt capabile să încarce bateria din rețeaua de electricitate deoarece energia provine de la frânarea regenerativă sau de la benzină în rezervor.
Motoarele electrice hibride Plug-in sau PHEV-urile sunt următoarea generație de vehicule electrice hibride, care sunt destul de noi pentru scenă, dar sunt rapid de câștigat datorită eficienței sporite. Acestea sunt numite și vehicule electrice cu rază de acțiune extinsă, din motivul evident că vehiculele au întotdeauna benzină ca un potențial rezervor care poate extinde intervalul de acțiune. Acestea sunt echipate cu o baterie mai mare și mai puternică în comparație cu HEV-urile, care pot fi reîncărcate la rețeaua electrică.
PHEV funcționează în două moduri diferite, pe baza încărcării bateriei. Utilizează în cea mai mare parte motorul electric pentru a propulsa motorul, care reduce automat consumul de combustibil fosil și va trece numai la ICE dacă nivelul bateriei scade sub limita stabilită.
- Vehiculele electrice hibride, sau pur și simplu denumite HEV, sunt cele mai comune tipuri de vehicule electrice care utilizează o combinație de două sisteme de acționare gratuite: motor electric cu baterie și motor pe benzină cu rezervor de combustibil. HEV-urile sunt cea mai practică alternativă a vehiculelor convenționale, deoarece sunt alimentate atât de electricitate, cât și de benzină. Plug-in vehicule electrice hibride sau PHEVs sunt vehicule hibride cu o baterie mai mare și mai puternică în comparație cu HEV-urile care combină avantajele unui vehicul electric cu baterie și a vehiculelor tradiționale hibride.
- Energia de propulsie a HEV-urilor provine din mai mult de două tipuri de surse, dintre care una este o sursă electrică. Trenurile de antrenare HEV sunt de obicei împărțite în trei aranjamente de bază: hibrizi de serie, paralele și seriale paralele. HEV-urile cu un tracțiune de serie folosesc două surse diferite de energie care sunt combinate în serie; pentru configurația HEV paralelă, vehiculul utilizează atât surse de tracțiune electrice, cât și mecanice; iar pentru o configurație în serie paralelă, vehiculele combină atât caracteristicile seriei HEV, cât și HEV-ul paralel. PHEV-urile se bazează pe aceleași trei configurații de propulsie, dar spre deosebire de hibrizi, ele pot fi conectate la rețelele electrice.
- Motorul cu combustie internă (ICE) este principala sursă de energie care transformă energia originală în benzină în energie mecanică, iar energia mecanică este apoi transformată în energie electrică de către un generator. Motorul electric propulsează vehiculul folosind energia electrică generată de generator sau energia electrică stocată în baterie. Bateriile sunt încărcate utilizând frânare regenerativă și benzină în HEV-uri. PHEV-urile pot fi conduse utilizând energia electrică stocată în bateria de la bord, precum și motorul pe benzină extind intervalul de acțiune. Bateria se poate încărca prin frânare regenerativă, precum și prin conectarea acesteia la orice priză de uz casnic de 120 volți.
- În HEV, bateria este sistemul de alimentare al motorului cu ardere internă în timpul propulsiei vehiculului, care reduce emisiile toxice prin închiderea ICE la ralanti și repornirea acesteia atunci când este necesar. Cu PHEV-urile, o cantitate semnificativă de emisii poate fi redusă din cauza utilizării reduse a benzinei. Generarea centralizată a energiei electrice este mult mai eficientă și produce mai puține emisii toxice în comparație cu HEV-urile, ceea ce, la rândul său, ajută la atenuarea poluării puternice din zonele dense de poluare. Acest lucru va avea un impact pe termen lung asupra mediului pe termen lung.
Ambele HEV-uri și PHEV-urile sunt vehicule electrice hibride eficiente din punct de vedere energetic și ecologice, care nu depind exclusiv de un motor cu combustie internă ca singurul lor mecanism de propulsie, în schimb folosesc fluxul bidirecțional de putere. Cu toate acestea, ele au cota corectă de diferențe în ceea ce privește eficiența, costurile de exploatare, costurile de întreținere, gama, emisiile etc. Deoarece PHEV utilizează energie electrică din rețeaua electrică, consumul redus de benzină are ca rezultat o eficiență mai bună și emisii mai puțin toxice care contribuie la o alternativă mai ecologică.
În plus, motorul electric mărește eficiența sistemului și reduce consumul de combustibil. Ambele vehicule, totuși, operează în același mod, indiferent de arhitectură, însă sunt limitate la călătorii scurte.