HEV (Hybrid Electric Vehicle)
Hybridné elektrické vozidlo (HEV) je automobil, ktorý môže nezávisle jazdiť na fosílne palivá aj elektrický prúd. Vozidlá typu HEV sú väčšinou vybavené iba menšou trakčnou batériou a menej výkonným elektromotorom. Napriek tomu je výkon elektromotora dostatočný na to, aby sa vozidlo mohlo pohybovať na výlučne elektrický pohon.
Skrátka HEV (Hybrid Elektrické Vozidlo) označuje hybridné elektrické vozidlo, ktoré je vybavené ako spaľovacím motorom, tak aj elektromotorom. Spĺňa teda definíciu hybridného vozidla, keďže na pohon využíva dva druhy energie. Vozidlo typu HEV má veľmi podobný technický základ ako známejšie plug-in hybridné elektrické vozidlo, tzv. PHEV. Zjednodušene povedané, vozidlá typu HEV aj PHEV umožňujú jazdu iba so spaľovacím motorom, jazdu iba s elektromotorom alebo ich vzájomnú kombináciu. Hlavný rozdiel medzi vozidlom HEV a PHEV spočíva v kapacite trakčnej batérie a možnostiach jej nabíjania.
Všeobecne sa dá povedať, že elektrohybridné automobily HEV aj PHEV kombinujú jazdu so spaľovacím motorom a elektromotorom, aby dosiahli čo najefektívnejší prevádzkový režim. Pre vozidlá typu HEV je charakteristické, že využívajú kombináciu spaľovacieho motora a elektromotora, ale nie sú schopné nabíjať trakčnú batériu priamo z elektrickej siete. HEV si musí všetku elektrickú energiu vyrobiť samo. Tým sa HEV líši od technicky veľmi podobných vozidiel PHEV, ktoré je možné nabíjať zo zásuvky.
Vozidlá typu HEV nabíjajú svoje batérie predovšetkým prostredníctvom rekuperácie brzdnej energie. Počas tohto procesu sa kinetická energia mení na elektrickú, ktorá sa následne ukladá do trakčnej batérie. Energia získaná týmto spôsobom nie je zvyčajne príliš veľká, a preto vozidlu typu HEV stačí menšia trakčná batéria s nižšou kapacitou. Nižšia kapacita však zároveň znamená kratší dojazd na čisto elektrický pohon, zvyčajne do 10 km. Na druhej strane, táto menšia batéria je lacnejšia a ľahšia.
Sériový HEVDovoľte malú odbočku pre úplnosť. Niektoré automobily typu HEV dokážu trakčnú batériu nabíjať pomocou spaľovacieho motora, zvyčajne v situáciách, kedy je síce potrebný spaľovací motor, ale jeho výkon nie je úplne využitý. Extrémnym príkladom nabíjania batérie pomocou motora je tzv. sériový hybrid. Sériový HEV je typ hybridného vozidla, kde spaľovací motor neslúži priamo na pohon kolies, ale namiesto toho vyrába elektrickú energiu, ktorá poháňa elektromotor, až elektromotor priamo poháňa kolesá. |
Princíp fungovania HEV:
Z hľadiska zdroja energie je HEV prechodovým stavom medzi vozidlom s konvenčným spaľovacím motorom (ICEV) a batériovým elektromobilom (BEV). HEV obsahuje oba druhy pohonu. Hybridné vozidlá typu HEV využívajú elektromotor s trakčnou batériou na zvýšenie účinnosti. Vyššia účinnosť vedie k zníženiu spotreby paliva a tým aj k zníženiu produkcie emisí výfukových plynov.
Pri nenáročnej jazde v meste môže elektrický pohon výhodne zabezpečiť bezemisný pohyb vozidla, zatiaľ čo spaľovací motor môže ukázať svoje výhody pri vyšších cestovných rýchlostiach alebo na dlhších cestách. Pri hybridnom pohone sú teda využité prednosti oboch.
Absolútna väčšina hybridných elektrických vozidiel využíva kombináciu benzínový motor + elektromotor. U vozidiel HEV je primárnym zdrojom energie palivová nádrž a sekundárnym zdrojom je batéria.
Typický spaľovací motor elektrohybridného vozidla HEV býva zážehový (benzínový), keďže má hladší chod a nižšie vibrácie, rýchlejšie sa zahrieva a produkuje menej oxidov dusíka (NOx). Spaľovací motor HEV obvykle používa kombinácie rôznych spaľovacích cyklov (typicky Atkinsonov alebo Millerov), aby dosiahol čo najnižšiu spotrebu paliva. Nevýhody Atkinsonovho cyklu (nižší výkon a menší krútiaci moment) sú kompenzované elektrickou časťou pohonu.
Typická trakčná batéria hybridného vozidla HEV využíva nižšie napätie než typická batéria PHEV, zvyčajne má napätie v rozmedzí 200–300 V. Trakčná batéria HEV je zároveň menšia s nižšou kapacitou okolo 5–7 Ah. Batéria osobných vozidiel HEV je oveľa ľahšia, váži okolo 35–45 kg. Z uvedených vlastností trakčnej batérie vyplýva ten kratší dojazd na čisto elektrický pohon, zvyčajne len niekoľko jednotiek kilometrov.
porovnanie HEV a PHEV
Výhody automobilov typu HEV:
- nižšia spotreba paliva a s tým súvisiace znížené emisie CO2 v porovnaní s rovnakými a výkonnými vozidlami vybavenými iba spaľovacím motorom
- možnosť rekuperácie brzdnej energie, čo nielen znižuje spotrebu, ale zároveň šetrí brzdy
- lepšia účinnosť a ekologickejší prevádzok v meste
- širšie možnosti využitia technológie elektrického pohonu v porovnaní s vozidlami typu MHEV
- sú lacnejšie ako vozidlá typu PHEV, keďže majú menšiu batériu
Nevýhody automobilov typu HEV:
- kratší dojazd na čisto elektrický pohon než u konštrukčne veľmi podobného PHEV
- obmedzené možnosti nabíjania batérie, nie je možné ju nabíjať priamo z elektrickej siete
- vyššia obstarávacia cena v porovnaní s bežnými spaľovacími vozidlami
