HEV (Hybrid Electric Vehicle)
Hybridní elektrické vozidlo (HEV) je automobil, který může nezávisle jezdit na fosilní paliva i elektrický proud. Vozidla typu HEV jsou většinou vybavena pouze menší trakční baterií a méně výkonným elektromotorem. Přesto je výkon elektromotoru dostatečný k tomu, aby se vozidlo mohlo pohybovat na výhradně elektrický pohon.
Zkratka HEV (Hybrid Electic Vehicle) označuje hybridní elektrické vozidlo, které je zároveň vybaveno spalovacím motorem i elektromotorem. Splňuje tedy definici hybridního vozidla, jelikož k pohonu využívá dva druhy energie. Vozidlo typu HEV má velmi podobný technický základ jako známější plug-in hybridní elektrické vozidlo, tzv. PHEV. Zjednodušeně řečeno, vozidla typu HEV i PHEV umožňují jízdu pouze se spalovacím motorem, jízdu pouze s elektromotorem, nebo jejich vzájemnou kombinaci. Hlavní rozdíl mezi vozidlem HEV a PHEV spočívá v kapacitě trakční baterie a možnostech jejího dobíjení.
Obecně lze říci, že elektrohybridní automobily HEV i PHEV kombinují jízdu se spalovacím motorem a elektromotorem, aby dosáhly co nejefektivnějšího provozu. Pro vozidla typu HEV je charakteristické, že sice využívají kombinaci spalovacího motoru a elektromotoru, ale nejsou schopna dobíjet trakční baterii přímo z elektrické sítě. HEV si musí všechnu elektrickou energii vyrobit sám. Tím se HEV liší od technicky velmi podobných vozidel PHEV, která ale lze dobíjet ze zásuvky.
Vozidla typu HEV dobíjejí své baterie především prostřednictvím rekuperace brzdné energie. Během tohoto procesu se přeměňuje kinetická energie na elektrickou, ta se pak ukládá do trakční baterie. Energie získaná tímto způsobem není obvykle příliš velká, a proto vozidlu typu HEV stačí menší trakční baterie s nižší kapacitou. Nižší kapacita ale zároveň znamená kratší dojezd na čistě elektrický pohon, obvykle do 10 km. Na druhou stranu, tato menší baterie je levnější a lehčí.
Sériový HEVDovolte malou odbočku pro úplnost. Některé automobily typu HEV dokáží trakční baterii dobíjet pomocí spalovacího motoru, obvykle v situacích, kdy je sice zapotřebí spalovací motor, ale jeho výkon není zcela využit. Krajním případem dobíjení baterie pomocí motoru je tzv. sériový hybrid. Seriový HEV je typ hybridního vozidla, u kterého spalovací motor neslouží přímo k pohonu kol, ale místo toho vyrábí elektrickou energii, která pohání elektromotor, až elektromotor přímo pohání kola. |
Princip funkce HEV:
Z hlediska zdroje energie je HEV přechodovým stavem mezi vozidlem s konvenčním spalovacím motorem (ICEV) a bateriovým elektromobilem (BEV). HEV obsahuje oba druhy pohonu. Hybridní vozidla typu HEV využívají elektromotor s trakční baterií ke zvýšení účinnosti. Vyšší účinnost vede ke snížení spotřeby paliva a tím i snížení produkce emisí výfukových plynů.
Při nenáročné jízdě ve městě může elektrický pohon výhodně zajišťovat bezemisní pohyb vozidla, zatímco spalovací motor může prokázat své výhody při vyšších cestovních rychlostech nebo na delších cestách. U hybridního pohonu jsou tedy využity přednosti obou.
Naprostá většina hybridních elektrických vozidel využívá kombinaci benzínový motor + elektromotor. U vozidel HEV je primárním zdrojem energie palivová nádrž a sekundárním zdrojem je baterie.
Typický spalovací motor elektrohybridního vozidla HEV bývá zážehový (benzínový) jelikož má hladší chod a nižší vibrace, rychleji se prohřívá a produkuje méně oxidů dusíku (NOx). Spalovací motor HEVu obvykle používá kombinace různých spalovacích cyklů (typicky Atkinsonův nebo Millerův), aby dosáhl co nejnižší spotřeby paliva. Nevýhody Atkinsonova cyklu (nižší výkon a menší točivý moment) jsou kompenzovány elektrickou částí pohonu.
Typická trakční baterie hybridního vozidla HEV využívá nižší napětí než typická baterie PHEVu, obvykle má napětí v rozmezí 200–300 V. Trakční baterie HEVu je zároveň menší s nižší kapacitou kolem 5–7 Ah. Baterie osobních vozidel HEV je mnohem lehčí, váží kolem 35–45 kg. Z uvedených vlastností trakční baterie vyplývá onen kratší dojezd na čistě elektrický pohon, obvykle jen několik jednotek kilometrů.
porovnání HEV a PHEV
Výhody automobilů typu HEV:
- nižší spotřeba paliva a s tím související snížené emise CO2 ve srovnání se stejně velkými a výkonnými vozidly vybavenými s pouze spalovacím motorem
- možnost rekuperace brzdné energie, což nejen snižuje spotřebu, ale zároveň šetří brzdy
- lepší účinnost a ekologičtější provoz ve městě
- širší možnosti využití techniky elektropohonu ve srovnání s vozidly typu MHEV
- jsou levnější než vozidla typu PHEV jelikož nají menší baterii
Nevýhody automobilů typu HEV:
- menší dojezd na čistě elektrický pohon než u konstrukčně velmi podobného PHEVu
- omezená možnost dobíjení baterie, nelze ji dobíjet přímo z elektrické sítě
- vyšší pořizovací cena ve srovnání s běžnými spalovacími vozidly
