Переход от тиристорных выпрямителей к транзисгориым высокочастотным преобразователям позволяет увеличить коэффициент моипюсти и уменьи1ить коэффициент гармоник.

10.8.3. Электромагнитное излучение

Токи в работающем электромобиле достигают сотен avniep и пороястают электромагнитное излучение внутри и вне транспортного средства. Привод постоянного тока излучает постоянное и переметюе электромагнитное поле. Привод переменного тока - переменное поле. Частота наиболее монпюй пер1Юй гармоники излучаемого поля определяется оборотами тягового двигателя, остальные lapMO-ники, вплоть до десятой, также значительны.

Наиболее интенсивные поля возникают при ускорении и рекуперационном тор.можении. В этот мо.мент в .моторном отсеке электромобиля индукция поля достигает 120 мГс. В салопе из-за экранирования корпусо.м поле практически отсутствует.

При заряде в неиосредственпой близости зарядного кабеля индукция магнитного поля около 50 мГс, на расстоянии 50 см от электромобиля 20...30 .мГс

10.9. Гибридные электромобили

Гибридные электро.мобили и.меют двигатель внутреннего сгорания, гяговьнч электродвигате;п> и аккумуляторную батарею. Гибридные электромоби.пг с ДВС иногда называют бензоэлектромобиля.ми. Во вре.мя движения по загородному шоссе, когда загрязнение атмосферы не столь критично, работает ДВС, движущий электромобиль и подзаряжающий аккумуляторную батарею. В городе движение производится от тяговой аккумуляторной батареи. В ночные часы

Колеса

Коробка передач

Электроника

Аккумулятор

а) б)

Рис. 10.9. Последовательная (а) и параллельная (б) схемы силовой установки гибридного электромобиля

тяговые аккумуляторы могут подзаряжаться от электрической сети. Известны параллельные, последовательные и смеша1Н1ые схемы гибридных силовых установок (рис. 10.9).

10.9.1. Последовательная схема

ДВС приводит в действие генератор G, который заряжает аккумуляторную батарею и дает энергию тягово.му электродвигателю М, вращающему колеса. Привод от электродвигателя упрощает коробку переключения передач. Недостаток такой схе.мы: и ДВС, и тяговый электродвигатель рассчитывают исходя из мaкcимaJьнoй .мощности, КПД системы низкий.

10.9.2. Параллельная схема

В параллельной структуре ДВС и тяговый электродвигатель подключены к механической коробке переключения передач. Электрический привод состоит из об-рати.мого электродвигателя G/M, электронного управления и акку.муляторной батареи. На шоссе ДВС движет электро.мобиль и через мотор-генератор заряжает ак-ку.муляторную батарею. В городе работает электродвигатель. При подъеме и других условиях, когда требуется .макси.му.м мощности, оба двигателя работают параллельно, их мощности суммируются. Эта структура обеспечивает меньший вес, невысокую стои.мость, больший КПД по сравнению с аккумуляторными электромобилями.

10.9.3. Смешанная схема

Модель Toyota Prius является первым сериЙ1П>1м гибридным электромобилем. С 1997 года их только в Японии было продано более 37000 штук. Это пятиместный седан стоимостью около 20000 долларов. Электромобиль имеет 1,5-литровый бензиновый двигатель мощностью 53 кВт (70 л. с.) при 4500 об/.мин, бесколлекторный электродвигатель ностоятюго тока мощностью 33 кВт при 1040...5600 об/.мин, тяговую батарею из н и ке;1ь-металл гидр иди ых аккумуляторов с номинальным напряжением 274 В.

Система управления гибридной силовой установкой (рис. 10.10) обеспечивает движение электромобиля с заданной скоростью в опти.мальном режиме. При этом работают или бензиновый двигатель или электродвигатель по отдельности, или их комбинация с различными долями но мощности. Для водителя и пассажиров переключение режимов происходит практически незаметно.

Смешанная структура, реализованная на Toyota Prius, ко.мбинирует достоинства параллельной и последовательной схе.м. Бензиновый двигатель через коробку переключения передач может приводить в движение колеса и генератор. Напряжение с генератора после преобразования в инверторе поступает дьчя заряда акку.муляторной батареи и/или лтя работы электродвигателя. Специа.льпая коробка переключения передач суммирует и распределяет энергию между бензиновым двигателем, электродвигателем, генератором. При тор.можении энергия рекуперируется, при необходимости резкого тор.можения используются и обычные гидравлические тормоза. Имеется и антиблокировочная тормозная система.

Бензоэлектромобиль, подобный японскому Toyota Prius, разработан в России. Отечестветтый завод Ижмаш на базе универсального автомобиля ИЖ-21261 создал бензоэлектромобиль с гибридной силовой установкой ДВС + ЭДВ -ЬАКБ

Коробка передач

Понижающая

Генератор

Инвертор

Электродвигатель

Электрическое соединение

Механическое соединение

передача Трансмиссия

Рис. 10.10. Блок-схема гибридной силовой установки электромобиля Toyota Prius

(8 X 12 В) и с иара,ъчельным соединением двигателей через снециальный редуктор. Небольпшми сериями такой ИЖ-БЭ выпускается с 1998 года.

Недостатки: высокая стоимость (11200 у. е.), малый запас электрохода (12...15 км), воз.можность попадания агрессивной газовой среды в салон, .мизерное багажное отделение, вес болыпе, чем у прототипа, на 120 кг, небольшая .мощность энергоустановки (46 л. с), низкая приемистость.

Преимущества: уменьшенный расход бензина 3 л/100 км (у прототипа 7,2 л/100 к.м); воз.хюжность эксгыуатации в экологически чистых, например, курортных зонах.

Интерес к электро.мобиля.м с гибридными силовыми установками непрерывно растет. Веду1ние автомобильные фирмы уже начачи или начнут в ближайшее время .мелкосерийное производство гибридных .моделей: Ford Prodigy (Ford Motor), GM Precept (General Motors), Chrysler Citadel и Dodge PowerBox (Daimler Chrysler), Honda Insight (Honda) и др.