Τα πλεονεκτήματα των plug-in υβριδικών ηλεκτρικών οχημάτων

Σήμερα που η ηλεκτροκίνηση κάνει τα πρώτα της βήματα, με τα σημεία φόρτισης να μην αρκούν για να καλύψουν τις ανάγκες των ιδιοκτητών σε κάθε γωνιά της Ελλάδας, υπάρχει μια λύση για «καθαρές» μετακινήσεις. Πρόκειται για τα plug-in υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα ή εν συντομία PHEV που συνδυάζουν κινητήρα εσωτερικής καύσης και ηλεκτροκινητήρα, με τον δεύτερο να τροφοδοτείται με ενέργεια από μια μπαταρία ιόντων λιθίου στο πίσω μέρος του οχήματος και με δυνατότητα φόρτισης σε πρίζα (plug-in).
Ένας συνδυασμός που επιτρέπει την κατά τόπους οδήγηση χωρίς εκπομπές ρύπων και με εντυπωσιακά χαμηλή συνολική κατανάλωση. Ένα χαρακτηριστικό αυτών των οχημάτων είναι ότι ο ηλεκτροκινητήρας μπορεί είτε να χρησιμοποιηθεί ως ο μοναδικός κινητήρας έλξης σε διαδρομές που επιλέγει ο οδηγός, χωρίς εκπομπές ρύπων, είτε να βοηθήσει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης με πρόσθετη ικανότητα ώθησης. Ο ηλεκτροκινητήρας χρησιμεύει, επίσης και ως γεννήτρια για ανάκτηση ενέργειας, μετατρέποντας την κινητική ενέργεια σε ηλεκτρική και αποθηκεύοντάς την σε μπαταρία ιόντων λιθίου.
Σήμερα, το plug-in υβριδικό ηλεκτρικό όχημα (PHEV), που μπορεί να φορτιστεί εξωτερικά, σε σταθμό φόρτισης ή τη συνηθισμένη πρίζα, έχει καθιερωθεί ως η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή υβριδικού ηλεκτρικού οχήματος. Τα τελευταία χρόνια η ενεργειακή χωρητικότητα των μπαταριών έχει αυξηθεί, αυξάνοντας κατά συνέπεια την ηλεκτρική αυτονομία του αυτοκινήτου, που σίγουρα καλύπτει τις ημερήσιες ανάγκες ενός οδηγού.
Η διαχείριση φόρτισης αυτών των αυτοκινήτων αποτελεί σημαντικό πυλώνα της ανάπτυξης των PHEV. Η χωρητικότητα φόρτισης φτάνει έως και 7,4 kW, με την επαναφόρτιση της μπαταρίας να ολοκληρώνεται σε περίπου 2,5 ώρες.
Η υψηλή χρηστικότητα στην καθημερινή οδήγηση προϋποθέτει συχνή κίνηση σε ηλεκτρική λειτουργία και εύκολη διαχείριση φόρτισης, παράλληλα με διατήρηση των ωφέλιμων χώρων που απαιτεί ο χρήστης από το αυτοκίνητό του. Οι μηχανικοί όλων των αυτοκινητοβιομηχανιών που κατασκευάζουν τέτοια αυτοκίνητα κάνουν πολύ καλή δουλειά πάνω σε αυτό τον τομέα και διαχειρίζονται με τον καλύτερο τρόπο τους αποθηκευτικούς χώρους. Το δάπεδο είναι μεν ελαφρώς ανυψωμένο σε σύγκριση με τα συμβατικά μοντέλα, αλλά δεν περιλαμβάνει κάποιο ενοχλητικό σκαλοπάτι.
Το ρεύμα τροφοδοσίας των ηλεκτρικών κινητήρων παρέχεται από ένα σύστημα μπαταριών με υδρόψυκτες κυψέλες ιόντων λιθίου. Το κύκλωμα ψύξης της μπαταρίας είναι ενσωματωμένο στο κύκλωμα χαμηλής θερμοκρασίας που τροφοδοτεί τον ηλεκτρικό κινητήρα και τα ηλεκτρονικά ισχύος. Τα τελευταία, μετατρέπουν το συνεχές ρεύμα της μπαταρίας υψηλής τάσης σε τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα για τον ηλεκτρικό κινητήρα. Στη λειτουργία ανάκτησης ενέργειας, η διαδικασία αντιστρέφεται.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το υβριδικό σύστημα διαχείρισης των PHEV μοντέλων έχει σχεδιαστεί για μέγιστη απόδοση και άνεση και επιλέγει αυτόματα τη βέλτιστη στρατηγική λειτουργίας. Ετσι εκτός από τον στάνταρ υβριδικό τρόπο λειτουργίας “Auto”, ο οδηγός μπορεί να επιλέξει μεταξύ των λειτουργιών “EV” και “Hold”. Στη λειτουργία “EV”, το όχημα κινείται αποκλειστικά με ηλεκτρική ενέργεια, εφόσον ο οδηγός δεν υπερβαίνει ένα μεταβλητό επίπεδο πίεσης στο πεντάλ γκαζιού. Η λειτουργία “EV” είναι η προεπιλεγμένη ρύθμιση κάθε φορά που το όχημα ξεκινά. Στη λειτουργία “Hold”, το σύστημα διαχείρισης κινητήρα ελέγχει το σύστημα μετάδοσης κίνησης έτσι ώστε να διατηρείται η υπάρχουσα κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας, για να καταστεί δυνατή στη συνέχεια η πλήρως ηλεκτρική οδήγηση, για παράδειγμα σε αστικές περιοχές με σχετικούς περιορισμούς.
Κατά τη διάρκεια της πέδησης, τα μοντέλα PHEV επανακτούν έως και 80 kW ενέργειας. Ο ηλεκτροκινητήρας χειρίζεται όλες τις μικρές επιβραδύνσεις. Έτσι σε μέτρια γεγονότα φρεναρίσματος, ο ηλεκτροκινητήρας μοιράζεται καθήκοντα επιβράδυνσης με τα υδραυλικά φρένα τροχών, ενώ υπάρχει σχεδόν ανεπαίσθητη μετάβαση μεταξύ της πέδησης του ηλεκτροκινητήρα και αυτής των συμβατικών φρένων στους τροχούς, χωρίς να μεταβάλλεται η αίσθηση πίεσης στο πεντάλ φρένου.
Τέλος, το σύνθετο σύστημα θερμικής διαχείρισης συμβάλλει στην επίτευξη μεγάλης ηλεκτρικής αυτονομίας και τη γρήγορη θέρμανση του εσωτερικού. Μια αντλία θερμότητας που είναι ενσωματωμένη στο σύστημα θερμικής διαχείρισης χρησιμοποιεί την απορριπτόμενη θερμότητα των εξαρτημάτων υψηλής τάσης και παράγει έως και 3 kW θερμότητα, που την διοχετεύει στην καμπίνα των επιβατών.
Κυριάκος Παρασίδης