Hoe geavanceerde hybride systemen werken

Afbeeldingengalerij: hybride auto's Hybride technologie wordt steeds beter, waardoor traditionele hybriden plaats moeten maken voor geavanceerdere hybride systemen. Bekijk meer foto's van hybride auto's. AP Foto / Pat Wellenbach

Hybride voertuigen zijn tegenwoordig vrij alledaags op de weg, en veel autofabrikanten hebben verschillende soorten auto's met een hybride versie. Alleen al in 2009 werden, zelfs tijdens een economische neergang, meer dan 290.000 nieuwe hybride voertuigen verkocht in de Verenigde Staten [bron: Hybrid Cars]. De vraag naar hybriden lijkt niet af te nemen, en naarmate meer fabrikanten hybriden bouwen, wordt de technologie steeds beter, waardoor traditionele hybriden plaats moeten maken voor geavanceerdere hybride systemen..

Geavanceerde hybride systemen zijn nog steeds gericht op het behalen van het beste benzineverbruik en het verbeteren van de efficiëntie van het voertuig, maar ze doen dit door nieuwe of verbeterde technologieën op te nemen die traditionele hybriden nog niet volledig moeten gebruiken. Geavanceerde hybrides maken meer gebruik van elektrotechnische inspanningen en brengen hybrides nog een stap verwijderd van de benzinemotor en net iets dichter bij een volledig elektrische auto.

U kunt hybride systemen zien als wiskundelessen. Eerst moet je de basis leren, zoals optellen, aftrekken, delen en vermenigvuldigen. Vervolgens ga je verder met meer geavanceerde wiskunde zoals algebra, meetkunde, trigonometrie en calculus. Net als bij wiskunde bouwen hybriden voort op de huidige informatie en gaan ze vervolgens naar meer geavanceerde gebieden. Voor geavanceerde hybrides zijn de voordelen krachtigere batterijen, een groter bereik zonder benzine, nieuwe manieren om de batterijen op te laden en zelfs nieuwe manieren om stroom te benutten..

Hybriden die nu net op de markt komen, zien er misschien niet veel anders uit dan eerdere versies, maar ze bevatten verbeteringen die mogelijk zijn gemaakt door de afgelopen jaren van in massa geproduceerde hybride technologie.

Op de volgende pagina zullen we enkele van de nieuwe en verbeterde technologieën in geavanceerde hybridesystemen bekijken en zien hoe ze onze huidige definitie van een hybride voertuig veranderen..

Lithium-ion (Li-ion) kan meer stroom opslaan in kleinere batterijpakketten en autobedrijven beginnen ze te gebruiken als een geavanceerder elektrisch opslagsysteem voor hun hybriden. AP Photo / Mark Humphrey

Geavanceerde hybride systemen werken vergelijkbaar met veel standaard hybride voertuigen, wat betekent dat ze nog steeds een kleine verbrandingsmotor, een elektromotor en in de meeste gevallen een set batterijen gebruiken. Maar geavanceerde hybride systemen gaan nog een stap verder en integreren nieuwere technologieën in de voertuigen.

Een voorbeeld hiervan is het gebruik van lithium-ion (Li-ion) batterijen in plaats van nikkel-metaal-hydride batterijen (NiMH). Lithium-ion kan meer stroom opslaan in kleinere batterijpakketten en autobedrijven beginnen ze te gebruiken als een geavanceerder elektrisch opslagsysteem voor hun hybriden. Li-ion kost momenteel meer om te produceren, maar ze hebben meer voordelen dan NiMH-batterijen. In feite hebben veel bedrijven veel geld geïnvesteerd om geavanceerde Li-ion-batterijtechnologie te ontwikkelen. Dus nu de prijs van de technologie begint te dalen, beschouwen fabrikanten Li-on als de dominante elektrische opslag voor hybriden. Hoewel Li-ionbatterijen de favoriete batterijopslag worden, gebruiken sommige geavanceerde hybriden helemaal geen batterijtechnologie. In plaats daarvan gebruiken ze een vliegwiel om elektriciteit op te slaan voor later gebruik. (We zullen later in het artikel op dit onderwerp ingaan.)

Een ander belangrijk technologisch verschil tussen traditionele hybriden en geavanceerde hybride systemen is de hoeveelheid elektriciteit die wordt gebruikt voor het vermogen van het voertuig. Ja, alle hybrides gebruiken een soort elektromotor om de verbrandingsmotor te ondersteunen, maar geavanceerde hybrides gebruiken de elektromotor op manieren die een alternatief bieden voor de benzinemotor tijdens het woon-werkverkeer, in plaats van alleen de motor te helpen. In sommige geavanceerde hybrides, zoals de Porsche 911 GT3 R, zijn er twee elektrische motoren die de auto aandrijven in plaats van slechts één [bron: Abuelsamid].

Naast lithium-ionbatterijen en het gebruik van meer elektromotoren, kunnen geavanceerde hybride systemen ook plug-in-technologie bevatten voor het opladen van batterijen. Niet alle geavanceerde hybrides zijn plug-ins, maar sommige, zoals de Toyota Prius plug-in, integreren de technologie in het voertuig om een ​​alternatieve manier te bieden om de batterijen op te laden in plaats van ze alleen op te laden door te rijden en te remmen..

Op de volgende pagina zullen we enkele voorbeelden bekijken van hoe deze technologieën worden toegepast.

Porsche 911 GT3 R Hybrid GT Raceauto PRNewsFoto / Porsche Cars North America, Inc.

Op de laatste pagina noemden we verschillende soorten technologieën die worden gebruikt in geavanceerde hybride systemen die vergelijkbaar zijn met traditionele hybriden, maar voortbouwen op de huidige technologieën en ze een stap verder brengen. Dus waarom voortbouwen op de huidige technologie? Wat zijn de praktische toepassingen van een geavanceerd hybride systeem? Net als bij een traditionele hybride is brandstofefficiëntie een belangrijk doel, maar geavanceerde hybriden hebben nog grotere toepassingen.

Laten we beginnen met opslagcapaciteit. We vermeldden op de laatste pagina dat geavanceerde hybrides Li-on-batterijen zullen gebruiken (en sommige al gebruiken), waardoor het voertuig een efficiëntere batterijlevensduur heeft dan eerdere batterijtypen. Door de praktische toepassing hiervan kunnen automobilisten langere afstanden alleen op elektriciteit afleggen. De Chevrolet Volt zal bijvoorbeeld alleen al op elektriciteit tot 80,5 kilometer kunnen rijden, en de plug-in Toyota Prius heeft een elektrisch bereik van ongeveer 21 kilometer [bron: Thomas en Toyota].

De tweede toepassing is het gemak van de klant. Sommige geavanceerde hybride auto's, zoals de Volt en de volgende generatie Prius, kunnen hun batterijen opladen door ze op een elektrische bron aan te sluiten. In plaats van de auto zelf te moeten gebruiken om de accu's op te laden, kunnen sommige geavanceerde hybrides zichzelf opladen terwijl ze in de garage staan. De batterijlading gaat dus niet alleen langer mee en kan alleen worden gebruikt voor elektrisch rijden, maar kan aan het einde van de dag ook thuis worden opgeladen en de volgende ochtend klaar zijn voor vertrek..

Een van de laatste belangrijke toepassingen voor geavanceerde hybrides is hun vermogen om meer vermogen te creëren en dit op een betere manier te gebruiken dan hun voorgangers. Zoals we op de vorige pagina al zeiden, gebruikt de Porsche 911 GT3 R hybride twee elektromotoren om de motor te begeleiden. Deze motoren vangen kinetische energie op tijdens het remmen, zetten deze om in elektriciteit en slaan de elektriciteit vervolgens op in een elektromechanisch vliegwiel dat naar believen kan worden gebruikt. De twee motoren worden gebruikt voor de voorwielen en voorzien de bestuurder van automatisch vermogen naar de wielen in normale rijomstandigheden, of ze kunnen worden gebruikt als een uitbarsting van kracht naar de wielen door op een speciale versnellingsknop te drukken [bron: Abuelsamid].

Deze vorm van een geavanceerd hybride systeem kan worden gebruikt voor stroom naar behoefte wanneer dat nodig is.

U kunt dus zien dat geavanceerde hybride systemen voortbouwen op de huidige technologieën van traditionele hybride voertuigen, maar dan nog een stap verder gaan door niet alleen het batterijvermogen en de brandstofefficiëntie te verbeteren, maar ook het on-demand voertuigvermogen en het bestuurdersgemak..

Volg de koppelingen op de volgende pagina voor meer informatie over geavanceerde hybride systemen en andere gerelateerde onderwerpen.

gerelateerde artikelen

• 5 tips voor het kopen van hybride auto's
• 5 manieren waarop hybride batterijpakketten worden verbeterd
• Hoe hybride auto's werken
• Hoe CVT's werken
• Kunnen hybride motoren meer vermogen creëren??
• Zijn hybride auto's duurder om te verzekeren?? 
• Wie ontwierp en bouwde de eerste hybride auto?
• Wat zijn de verschillende soorten hybride auto's?
• Hoe dragen hybride auto-ontwerpen bij aan brandstofefficiëntie??

Bronnen

• Abuelsamid, Sam. "Porsche 911 GT3R rijdt op Petit Le Mans." 21 juli 2010. (4 november 2010) http://green.autoblog.com/2009/04/24/fiat-working-on-new-hybrid-system-for-small-cars-to-share- met-c /
• Hybride auto's. "Dashboard van december 2009: eindejaarscijfer." 20 januari 2010. (4 november 2010) http://www.hybridcars.com/hybrid-sales-dashboard/december-2009-dashboard.html
• Chevrolet. "Chevy Volt." (1 nov. 2010) http://www.chevrolet.com/volt/
• Hybride auto's. "Honda's goedkope hybride strategie: lithium-ionbatterijen." 18 maart 2010. (5 november 2010) http://www.hybridcars.com/news/honda-low-cost-hybrid-strategy-lithium-ion-batteries-27544.html
• Hybride auto's. "Hybride lithium-ionbatterijen." 3 april 2006. (5 november 2010) http://www.hybridcars.com/technology-stories/lithium-ion-batteries.html
• Thomas, David. "GM verhoogt het elektrische bereik van Chevy Volt." 23 september 2010. (4 november 2010) http://blogs.cars.com/kickingtires/2010/09/gm-revises-chevy-volts-electric-range.html
• Toyota. "Prius Plug-in Hybrid." (1 november 2010) http://www.toyota.com/upcoming-vehicles/prius-plug-in/