Hybridné vozidlá označujú kombináciu spaľovacích motorov a elektromotorov na dosiahnutie lepšej spotreby paliva a nižších emisií. Hybridné vozidlá však nie sú jednotným konceptom; delia sa na MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicles) a PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicles) na základe úlohy elektromotora a spôsobu nabíjania batérie. Aké sú rozdiely medzi týmito dvoma typmi a ktorý z nich je pre vás vhodnejší? Poďme si ich stručne predstaviť nižšie.

Pracovný princíp

MHEV: K spaľovaciemu motoru je pridaný elektromotor s malým výkonom, ktorý je vo všeobecnosti poháňaný 48V batériou. Tento elektromotor nemôže poháňať vozidlo samostatne, ale iba pomáha spaľovaciemu motoru v situáciách, ako je štart-stop a akcelerácia, čím sa znižuje spotreba paliva a emisie.

Vo vozidlách MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicles) existujú dve formy elektromotorov: BSG (Remeňový štartovací generátor) a ISG (Integrovaný štartovací generátor).

BSG: Pripojený k motoru pomocou remeňa môže poskytnúť krútiaci moment pri štartovaní motora alebo rekuperovať energiu počas brzdenia.

ISG: Inštaluje sa priamo medzi motor a prevodovku a dokáže efektívnejšie riadiť otáčky a krútiaci moment motora.

Batérie MHEV zvyčajne používajú lítium-iónové batérie s malou kapacitou a nevyžadujú externé nabíjanie. Nabíjanie a vybíjanie batérie sa dosahuje hlavne pomocou DC/DC (transformátoru), ktorý premieňa 48 voltov na 12 voltov alebo iné požadované napätia.

MHEV fungujú v nasledujúcich režimoch:

Režim štart-stop: Keď sa vozidlo zastaví, motor sa automaticky vypne a elektromotor zostane pripravený. Keď je potrebné naštartovať, elektromotor rýchlo a bez problémov naštartuje motor.

Režim dobehu: Keď vozidlo dobehne, motor sa automaticky vypne a elektromotor udržiava vozidlo v pohybe. Keď je potrebné zrýchlenie, motor sa automaticky reštartuje a spolupracuje s elektromotorom.

Režim zrýchlenia: Keď vozidlo zrýchľuje, motor aj elektromotor súčasne poskytujú krútiaci moment, čím sa zvyšuje výkon vozidla.

Režim regenerácie: Keď vozidlo brzdí alebo spomaľuje, motor sa vypne alebo zníži výkon a elektromotor funguje ako generátor, ktorý rekuperuje brzdnú energiu na nabíjanie batérie.

Princíp činnosti MHEV je relatívne jednoduchý, ale efektívne zlepšuje spotrebu paliva a emisie. MHEV dokáže znížiť spotrebu paliva a emisie CO2 približne o 10 % až 15 %.

PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicles) na druhej strane kombinujú elektromotory a spaľovacie motory pre efektívnejší a ekologickejší režim jazdy. PHEV majú nabíjací port, ktorý umožňuje externé nabíjanie batérie. Môžu tiež nabíjať batériu prostredníctvom motora alebo rekuperačného brzdenia. Vozidlá PHEV si môžu vybrať medzi čisto elektrickým režimom, hybridným režimom alebo režimom predĺženia dojazdu v závislosti od jazdných podmienok.

V čisto elektrickom režime, je vozidlo poháňané výlučne batériou a elektromotorom, vhodné na jazdy na krátke vzdialenosti pri nízkej rýchlosti.

V hybridnom režime motor a elektromotor poskytujú výkon súčasne alebo zameniteľne, vhodné pre jazdu na stredné až dlhé vzdialenosti vysokou rýchlosťou.

V režime predlžovača dojazdu sa motor používa výhradne na nabíjanie batérie a nepoháňa priamo kolesá, čím sa predlžuje dojazd, keď je batéria takmer vybitá.

Výhody a nevýhody:

MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle):

Výhody:

• Zlepšuje plynulosť štartovania a zastavenia motora a zážitok z jazdy.
• Znižuje spotrebu paliva a emisie motora.
• Znižuje závislosť od kapacity batérie a nabíjacej infraštruktúry.
• Znižuje náklady a hmotnosť hybridných systémov.

Nevýhody:

• Nie je možné dosiahnuť čisto elektrický režim jazdy.
• Nespĺňa podmienky pre politické stimuly pre nové energetické vozidlá.
• Výrazne nezlepšuje výkon vozidla.

PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle):

Výhody:

• Môže dosiahnuť čisto elektrický režim jazdy, vhodný na jazdu na krátke vzdialenosti pri nízkej rýchlosti.
• Spĺňa podmienky pre politické stimuly pre nové energetické vozidlá, ako sú zelené poznávacie značky a bezplatné parkovanie.
• Môže nabíjať batériu pomocou externého zdroja energie, čím sa znižuje závislosť na benzíne.
• Môže použiť motor na nabíjanie batérie, čím sa predlžuje dojazd.

Nevýhody:

• Vyžaduje nabíjanie aj tankovanie, čím sa zvyšujú prevádzkové náklady a nepohodlie.
• Závisí od distribúcie a dostupnosti nabíjacej infraštruktúry, ktorá môže potenciálne čeliť problémom s nabíjaním.
• Znamená to väčšiu kapacitu batérie a zvýšenie nákladov a hmotnosti hybridných systémov.

Na záver, MHEV aj PHEV majú svoje výhody a nevýhody. Ak chcete iba mierne zlepšiť palivovú úspornosť, nechcete míňať príliš veľa peňazí a nechcete mať problémy s nabíjaním, potom môže byť MHEV dobrou voľbou. Ak sa snažíte minimalizovať emisie, využívať výhody nových energetických politík a ste ochotní investovať viac peňazí a času do nabíjania, potom môže byť pre vás PHEV vhodnejším riešením.