하이브리드 및 연료 전지 차량 중 어느 것이 좋습니까?

혼합동력

혼합동력이란 일반적으로 유전 혼합동력, 즉 연료 (휘발유, 디젤) 와 전기의 혼합을 말한다.

하이브리드 자동차는 모터를 엔진으로 하는 보조 동력 구동 차량이다.

하이브리드 자동차는 연비가 경제적이고 운전 성능이 우수하다. 하이브리드 자동차의 엔진은 연료를 사용하며, 시동과 가속시 모터의 보조로 연료 소비를 줄일 수 있다. 간단히 말해서, 연료 비용은 같은 크기의 자동차보다 낮다.

그리고 보조 엔진의 모터는 시동 순간에 강력한 동력을 만들어 낼 수 있고, 차주는 더욱 강력한 시동과 가속을 즐길 수 있다. 더 높은 연료 경제성을 얻을 수 있습니다.

현재, 하이브리드는 주로 세 가지 유형이 있다.

하나는 엔진 위주의 동력이고, 모터는 보조동력인' 병렬 모드' 이다. 이 방법은 주로 엔진 구동, 모터 특성 활용, 재부팅 시 강력한 동력을 만들어 내는 것이다. 엔진의 연료 소비 (예: 자동 시동 및 가속이 높은 경우 모터의 보조 구동을 사용하여 엔진의 연료 소비를 줄입니다. 이 방법의 구조는 비교적 간단하며, 단지 차에 모터와 배터리를 설치하기만 하면 된다.

다른 하나는 저속으로 모터로만 모터를 구동하고, 고속으로 엔진과 모터가 함께 구동하는 직렬 병렬 모드입니다. 시동 및 저속 작동은 모터에 의해서만 구동됩니다. 속도가 증가하면 엔진과 모터는 전력을 효율적으로 공유합니다. 이런 방식은 전력 공유 장치와 발전기가 필요하기 때문에 구조가 복잡하다.

모터로만 구동되는 전기 자동차의' 연결 모드' 도 있다. 엔진은 동력원으로만 사용되고 차량은 모터로만 구동된다. 구동 시스템에는 모터만 있지만 연료 엔진도 설치해야 하기 때문에 하이브리드 자동차이기도 합니다.

전기 에너지에 대한 의존도에 따라 혼합동력은 가벼운 혼합동력 (일명 가벼운 혼합동력, 소프트 혼합동력, 마이크로혼합동력) 등으로 나눌 수 있다. ), 중간 하이브리드 화, 전체 하이브리드 화 (전체 하이브리드 화, 강력한 하이브리드 화 등으로도 알려져 있음). ) 및 플러그 혼합.

BSG 벨트 구동 시동/발전 기술은 Cheria5 의 BSG 모델 (모터 10KW) 과 같이 약한 혼합에 자주 사용되며, 일반적으로 연비가 10% 미만이며 모터는 구동에 직접 참여하지 않으며 주로 제동 에너지를 가동하고 회수하는 데 사용됩니다.

ISG 내장 크랭크축 시동/발전 기술은 뷰익 EcoHybrid (모터 15KW) 와 같은 중혼동차종에 자주 사용되며, 보통 20% 정도 연비가 난다.

하이브리드 동력이 강한 대표 제품은 도요타 프리우스 (50KW 모터) 로 연비가 40% 나 된다.

플러그 하이브리드 동력은 더 나은 연비 비율을 제공하지만 폭스바겐 골프 TwinDrive (모터 130KW) 테스트 데이터, 10km 8 kWh, 연료 소비 2.5 와 같은 전기 에너지를 소모합니다.

하이브리드 자동차의 동력 시스템은 주로 제어 시스템, 구동 시스템, 보조 동력 시스템 및 배터리 팩으로 구성됩니다.

직렬 하이브리드 자동차를 예로 들어 하이브리드 자동차의 작동 원리를 소개했다.

차량 운행 초기에 축전지는 전기가 가득 찼고, 그 에너지 출력은 차량의 요구 사항을 충족시킬 수 있으며, 보조 동력 시스템은 일을 할 필요가 없다.

배터리 전원이 60% 미만이면 보조 전원 시스템이 켜집니다.

차량의 에너지 수요가 크면 보조 동력 시스템과 배터리 팩이 동시에 구동 시스템에 에너지를 공급합니다.

차량 에너지 수요가 적을 때 보조 동력 시스템은 구동 시스템에 에너지를 공급하는 동시에 배터리 팩을 충전한다.

배터리 팩의 존재로 인해 엔진은 비교적 안정된 작업 조건에서 배출되는 것이 개선되었다.

모든 하이브리드 자동차가 전기 엔진, 배터리, 전선에 의존하는 것은 아니다. 일부 차량은 유압 엔진, 벨 라인, 축전지의 공동 작용으로 구동된다.

최근 휘발유 가격이 사상 최고치를 기록하면서 주유 펌프 앞에 서 있는 소비자들의 간담이 서늘해졌다. 하지만 중카드 운송팀의 경영자에 비해 이들 소비자들의 고통은 작은 고통일 뿐이다.

연료 경제의 관점에서 볼 때, 소포와 쓰레기를 운반하는 트럭은 몇 가지 불리한 영향을 견뎌야 한다. 무게는 주요 요인 중 하나입니다. 완전 적재된 중장비 차량의 일반 중량은 14000 ~ 33000 파운드 사이입니다. 중량 요인 외에도 이들 차량 중 상당수는 연료 연소의 워크로드 주기가 있으며, 이를 지속적으로 시작하고 중지해야 합니다.

지난 한 해 동안 UPS 는 미시간에서 유압 하이브리드 자동차를 테스트하고 운행해 왔다.

시스템에는 6 가지 유형의 배송차가 있습니다. 이 회사는 또한 전기 하이브리드 트럭 50 대를 투입했다.

그 결과, 몇몇 가장 큰 트럭 차량 사업자들이 하이브리드 자동차의 추세를 따라잡기 시작했기 때문에 아무도 놀라지 않을 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 템페스트, 트럭, 트럭, 트럭, 트럭, 트럭, 트럭, 트럭) FedEx 와 UPS 는 지난 2 년 동안 교통팀에 수십 대의 하이브리드 트럭을 추가했으며, 미국 최대 쓰레기 운송업체인 Waste Management 에 따르면 두 회사 모두 Eaton Corp 에서 제공하는 하이브리드 열차를 사용하고 있다.

린 브라운은 이 회사도 일련의 찌꺼기 수송차의 혼합동력 솔루션을 평가하고 있다고 밝혔다.

그러나 FedEx, UPS 및 폐기물 관리 회사가 가장 무거운 차량 중 일부에 혼합 시스템을 사용하는 유형을 고려하고 있다는 것은 놀라운 일이 아닐 수 없습니다. 도요타 프리우스와는 달리 이 하이브리드 시스템은 전기 엔진, 배터리, 전선을 사용하는 대신 유압 펌프 엔진, 고압 시계선, 축전지의 공동 작용을 이용하여 차량을 구동한다.

이런 유압 혼합동력이 가장 급진적인 차종은 전통적인 기계동력 전동 시스템에서 완전히 벗어났다. 이 차량들에서는 디젤 엔진이 유압 펌프 엔진을 구동하고 유압 펌프 엔진은 고압 축 압기를 위해 에너지를 저장한다. 축 압기는 뒷바퀴의 경사축 유압 펌프 엔진 구동 차량을 구동한다. 저압 축 압기로 액체를 수집 한 다음 첫 번째 유압 펌프 엔진으로 돌려 보내 완전한 유압 사이클 시스템을 형성합니다.

전기 혼합동력 엔진과 마찬가지로 유압 혼합동력 엔진은 재생제동을 제공할 수 있는 능력을 가지고 있다. 화물 수송차와 찌꺼기 수송차는 늘 브레이크를 밟아야 한다. 차량이 제동할 때 유압 펌프 엔진은 고압 축 압기를 위해 에너지를 저장할 것이다. 트럭이 다시 앞으로 나아갈 때 축 압기에 저장된 에너지는 디젤 엔진의 부하를 줄이는 데 사용될 수 있습니다. 엔진이 꺼져 있을 때, 예를 들어 차량이 실내에서 운행할 때, 이 에너지는 추진력의 생성을 제한한다.

일반 소비자나 일부 엔지니어들에게는 전기화 수준이 높아지는 세상에서 유압 엔진 기술이 시대에 뒤떨어진 것 같다. 유압 펌프 엔진과 축 압기는 하이브리드 자동차에 필요한 토크를 적용하고 에너지를 저장하는 안정적이고 저렴한 방법을 제공합니다. 그리고 유압 엔진은 전기 시스템에 비해 전력 밀도가 뚜렷한 장점이 있는데, 적어도 지금은 그렇다. "유압 엔진은 매우 효과적일 것 같다. 적어도 대부분의 중형 트럭 시리즈에서는 그렇다." 기계 엔지니어, 환경보호재단 고급 자동차 전략학회 회원인 존 데시코 박사가 논평했다.

유압 구동 모드

오늘날, 유압 혼합동력 시스템은 주로 세 가지 방법이 있으며, 모두 발전하고 있다. 미국 환경보호국 (EPA) 운송 및 공기질국 (OTAQ) 연구원들이 이튼, 서남연구소 (SwRI) 및 기타 파트너와 함께 하이브리드 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 2006 년 6 월 이후 디트로이트의 UPS 배송 트럭에서 테스트 및 운영되었습니다. 미국 환경보호국은 또한 Parker Hannifin 과 별도의 협력 R&D 협정을 체결하여 유압 혼합동력을 설계하기 시작했다.

어떤 면에서 유압 혼합동력 시스템은 그에 맞는 전기 혼합동력 시스템과 비슷하다. 그러나 유압 시스템은

이 시스템은 발전기 대신 유압 펌프 엔진, 벨 라인 및 축 압기를 사용하여 토크를 생성하고 에너지를 저장합니다.

동기, 전선, 배터리.

이튼 회사와 파이크 한니펀 회사도 자주지적재산권을 가진 유압 혼합동력 시스템을 개발했다. 이튼은 유압 시동 보조 병렬 시스템을 개발했지만, 그 주요 추진은 여전히 기계 동력 전동계에서 나온다. Parker Hannifin 은 지난 1 년 반 동안 새로운 유압 하이브리드 설계를 개발했습니다. 일부 부하 순환 데이터는 폐기물 관리 회사에서 가져온 것입니다. 파커 한니펀 부사장 겸 유압 동력 부문의 혁신적인 설계를 담당하는 기계 엔지니어인 조 코바치 박사 (Dr. Joe Kovach) 는 올해 말 새로운 유압 혼합동력 시스템과 결합해 찌꺼기 수송차를 만들 것이라고 보고했다.

배터리 부피, 에너지 밀도가 낮고 충전 시간이 길다는 단점이 전기자동차의 발전을 제약하고 있다. 최근 몇 년 동안 급속히 발전한 양성자 교환막 연료 전지 (PEMFC) 는 에너지 변환 효율, 에너지 밀도, 충전 불필요, 제로 배출 등의 장점으로 전기 자동차에 널리 사용되고 있다. 현재 R&D 에 연료 전지 자동차에 투자하는 주요 자동차 제조업체는 일반, 혼다, 포드, 데이크, 르노-닛산, 피아트, 마자다, 닛산, 도요타, 대중, 미쓰비시, 현대 등이다. 국내에는 SAIC 등이 있습니다. 또한 칭화대학과 베이징 녹원사는 공동으로 PEMFC 연료전지 자동차 시제품을 출시했고, 연료전지전력은 18kW 로 압축 수소를 연료로 삼았다.

종재민 등' 연료전지 자동차 동력총의 통제 전략' 에 따르면 현재 자동차 연료전지 엔진에는 냉온 시동, 동적 응답 속도 저하, 피드백 제동 에너지 저장 등 세 가지 문제가 있어 연료전지 자동차의 동력총총 구성에 보조 에너지 저장 요소가 있어야 한다고 밝혔다. 기존 연료 전지 컨셉트카에서는 일반적으로 수퍼 콘덴서나 전원 축전지를 사용하여 이러한 보조 에너지 저장 기능을 수행합니다. 서로 다른 기술적 특징에 따라 에너지 저장 구성요소는 고능형과 고전력형으로 나눌 수 있다. 일반적으로 고전력 배터리와 고에너지 배터리는 차이가 있으며, 수퍼 커패시터는 기본적으로 고전력 에너지 저장 요소로 사용됩니다.

1, 연료 전지 자동차 전력 제어 시스템

에너지 하위 시스템과 모터 구동 하위 시스템을 포함한 연료 배터리 자동차의 동력 제어 시스템으로, 두 하위 시스템 간에 DC 버스를 통해 전기를 전송합니다. 에너지 하위 시스템에는 에너지 관리자, 연료 배터리 엔진 및 전원 축전지가 있습니다. 에너지 관리자는 각각 연료 배터리 엔진 및 전원 축전지의 CAN 통신 컨트롤러에 연결되어 있습니다. 모터 구동 하위 시스템은 차량 관리자와 모터 컨트롤러가 있는 구동 모터로 구성되며 차량 관리자는 모터 컨트롤러에 연결됩니다. 본 발명의 연료 전지 자동차 동력 제어 시스템은 모듈식으로 설계되어 모든 부품을 합리적으로 구성하고 사용할 수 있으며, 그 부품의 성능을 충분히 발휘할 수 있는 범용 최적화 동력 제어 시스템 구조입니다.