PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)
Plug-in hybridním elektrickým vozidlem se rozumí takový automobil, který může nezávisle jezdit na fosilní paliva i elektrický proud. V případě plug-in hybridu je důležité, že vozidlo je vybaveno trakční baterií, kterou lze dobíjet z elektrické sítě.
Zkratka PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) označuje plug-in hybridní elektrické vozidlo, které je vybaveno zároveň spalovacím motorem i elektromotorem. Splňuje tedy definici hybridního vozidla, jelikož využívá dva druhy pohonu. PHEV zjednodušeně řečeno umožňuje kombinovat jízdu se spalovacím motorem a jízdu s elektromotorem. Oba systémy pohonu mohou fungovat nezávisle nebo spolupracovat. Vše řídí elektronika vozidla automaticky podle aktuálních potřeb nebo jízdní režim ovlivňuje řidič podle svého uvážení. Řidič může například zvolit výhradně elektrický pohon pro krátkou cestu do práce, nebo i s vybitou baterií dojet do vzdáleného cíle díky spalovacímu motoru.
V definici vozidla typu PHEV je klíčové, že patří do kategorie tzv. „hybridů do zásuvky“. Trakční baterie vozidel PHEV lze totiž dobíjet přímo z elektrické sítě pomocí kabelu, což je důležitý rozdíl oproti ostatním typům elektro-hybridních vozidel, jako jsou HEV, MHEV a microhybrid.
Jednou z klíčových vlastností vozidel typu PHEV (plug-in hybrid) je posílená elektrická část ve srovnání s plně hybridními vozidly typu HEV. To znamená, že mají silnější elektromotor a trakční baterii s větší kapacitou. Díky větší baterii ujedou vozidla typu PHEV přibližně 100 km na čistě elektrický pohon, záleží na konkrétním typu vozidla.
Princip funkce PHEV:
Existuje více technických řešení konstrukce vozidel typu PHEV. Mezi společné prvky však patří, že vozidla PHEV lze dobíjet z elektrické sítě a splňují definici hybridního motorového vozidla. Hybridní motorové vozidlo má nejméně dva měniče energie (dva různé motory) a dva různé systémy pro ukládání energie (baterie/nádrže). Díky dvěma zdrojům energie může vozidlo typu PHEV různě kombinovat jízdní režimy podle aktuálních požadavků. Ukázky jízdních režimů najdete v následující galerii:
Plug-in hybridní vozidla (PHEV) jsou v principu elektro-hybridy (HEV) doplněné větším akumulátorem s možností dobíjení z elektrické sítě. Oproti hybridům mají PHEV posílenou elektrickou část, což znamená, že PHEV dokáže delší dobu plnohodnotně jezdit na samotnou elektrickou energii.
Typická trakční baterie plug-in hybridního vozidla využívá 400 V technologii, má kapacitu 10–30 kWh, hmotnost PHEV baterie od 100–200 kg. Takové technické řešení dnes umožňuje dojezd 50–120 km čistě na elektrický proud z baterie. Novější generace vozidel PHEV mají čím dál větší dojezd. Zajímavostí rovněž je, že první generace PHEVů typicky nemívali možnost rychlého dobíjení stejnosměrným proudem.
Typický spalovací motor plug-in hybridního vozidla bývá zážehový (benzínový) jelikož má hladší chod a nižší vibrace, rychleji se prohřívají a produkuje méně oxidů dusíku (NOx). PHEV obvykle používá kombinace různých spalovacích cyklů (typicky Atkinsonův nebo Millerův), aby dosáhl co nejnižší spotřeby paliva. Nevýhody Atkinsonova cyklus jako je nižší výkon a menší točivý moment kompenzuje elektrický pohon PHEVu.
Výhody automobilů typu PHEV:
- díky možnosti využití různých kombinací pohonu má PHEV nižší spotřebu paliva a s tím související nižší emise CO2
- lepší dynamika vozů PHEV – kombinace výhod elektrického a spalovacího motoru
- možnost dobíjení baterie z elektrické sítě, což HEV ani MHEV neumožňuje
- možnost rekuperace brzdné energie
- možnost tichého a lokálně bez emisního provozu do vzdálenosti kolem 100 km
* Výše zmíněné výhody jsou závislé na způsobu používání vozidla. Zejména je důležité vhodné dobíjení baterie a způsob využití vozidla. Pokud jezdíte na dlouhé cesty a baterii nedobíjíte ze sítě, je vysoce pravděpodobné, že sebou pouze vozíte zátěž v podobě nevyužitelné trakční baterie. Rekuperací brzdné energie si sice vozidlo baterii dobíjí, ale minimálně. Pro takové použití vozidla je vhodnější spíše HEV, který nemá tak velkou a těžkou trakční baterii.
Nevýhody automobilů typu PHEV:
- vyšší pohotovostní hmotnost vozidla
- složitější konstrukce, což může znamenat vyšší poruchovost a náklady na servis a opravy
- vyšší pořizovací cena
Víte, že …
Jedním z průkopníků v technologii PHEV je automobilka Toyota
Toyota je jedním z průkopníků v technologii plug-in hybridních vozidel (PHEV). Tato automobilka uvedla na trh jedno z prvních sériově vyráběných plug-in hybridních vozidel na světě – Toyota Prius Plug-in Hybrid. První generace tohoto modelu se objevila v roce 2012. Toyota také jako první nabídla solární střechu jako příplatkovou výbavu. U první generace tato střecha podporovala spotřebu palubní elektroniky nebo poháněla ventilátor, který chladil vůz stojící na slunci. V roce 2023 představila Toyota vylepšenou solární střechu pro model Prius, která již dokáže přispívat k nabíjení trakční baterie. Podle Toyoty tato střecha může denně vygenerovat energii na dojezd až 8 kilometrů nebo plně nabít baterii, pokud je auto zaparkované několik dní.
PHEV lze požít jako mobilní zdroj energie
Další zajímavostí o plug-in hybridních vozidlech (PHEV) je jejich schopnost fungovat jako mobilní zdroje energie v případě výpadku proudu nebo pro dodatečné použití energie. Systémy, jako jsou Vehicle-to-Load (V2L) a Vehicle-to-Home (V2H), umožňují PHEV sdílet energii ze svých baterií s dalšími spotřebiči nebo dokonce s celou domácností. Například Mitsubishi Outlander PHEV byl jedním z prvních automobilů nabízejících tuto technologii. Jelikož ale její použití závisí na legislativě a technických parametrech elektrické rozvodné sítě daného státu není tato služba automaticky dostupná vždy. Pokud se služba dostupná, může automobil PHEV v nouzových situacích poskytovat elektrickou energii pro domácnost nebo sloužit jako mobilní zdroj energie. PHEV tak mohou hrát roli nejen v dopravě, ale také jako součást domácích energetických řešení a záložních systémů.
