المتطلبات الرئيسية للمشغلات الهجينة
إن موارد كوكب الأرض ليست لانهائية ، وبالنسبة لبقاء البشرية ، هناك حاجة إلى إمداد كبير من المواد الخام المولدة للطاقة ، بما في ذلك النفط ، وهو الأهم من بين جميع الأنواع. وتتناقص باستمرار حيازاتها ، مما يؤدي إلى ارتفاع أسعار المنتجات النفطية والوقود للسيارات على وجه الخصوص.
وبالإضافة إلى محرك الاحتراق الداخلي هذا الذي يستخدم في النقل ، يتم الإفراج عن عدد كبير من الملوثات الضارة أثناء عملها. وهو أول أكسيد الكربون والنيتروجين. وقد أدت كل هذه العوامل إلى أن أي تطور فيما يتعلق باستخدام المحركات البديلة أو الهجائن هو أمر ذو صلة بشكل غير عادي.
بناء على هذا اليوم ، تقريبا كل شركة تنتج السيارات لها a نموذج بتركيب قوة هجين في حاكمها. وكذلك فإن تطوير محطات للطاقة الصديقة للبيئة يلزم ويشدد باستمرار على قواعد الاتحاد الأوروبي ، واللجنة الاقتصادية لأوروبا ، واللجنة الاقتصادية لأوروبا ، ونظام SULV ، وغير ذلك من المعايير. ويشمل ذلك أيضا انخفاض استهلاك الوقود ، مما يؤدي إلى تحقيق وفورات كبيرة في تكلفة تشغيل النقل المختلط.
ما هي "القيادة الهجينة" ؟
ويعني مصطلح "المحرك الهجين" استخدام اثنين أو أكثر من التركيبات الكهربائية المختلفة. وهذا بشكل أساسي هو مزيج من محرك الاحتراق الداخلي ومحرك كهربائي لتعظيم فوائده مع التعويض عن أوجه القصور.
وعلى سبيل المثال ، فإن الميزة الرئيسية لمحرك الاحتراق الداخلي واستخدامه في معظم المركبات هي تدفق الوقود. ويتم تحقيق هذا النطاق من خلال تركيز عالي للطاقة في الوقود المستخدم ، وبشكل رئيسي في المواد الهيدروكربونية. عكس الوسام هو مستوى عالي جدا من الضوضاء والانبعاثات العالية من مختلف المواد الضارة ، وكذلك القدرة على العمل فقط في فترة سرعة واحدة ، والتي تسبب أجهزة مثل القابض والإرسال ليتم إضافتها.
وبالإضافة إلى ذلك ، فإن كفاءة محرك الاحتراق الداخلي منخفضة نسبيا ، وتتراوح بين 20 و 30 في المائة ، وتزيد بدرجة كبيرة من الانبعاثات من الحركة الموحدة.
وفي حين أن المحرك الكهربائي أعلى بكثير من مؤشر الأداء الرئيسي (نحو 80 في المائة) ، فإنه لا يخضع لانبعاثات ضارة ، ولا ينتج عنه ضوضاء ، وقادر على توليد عزم الدوران من لحظة إطلاقه.
ومع ذلك ، فإن المحرك الكهربائي في الوقت الحالي لديه عدد من القيود على استخدامه ، وهو عدد محدود من البطاريات والوزن والحجم والتكلفة الموجودة ، والتي يمكن استخدامها في النقل البري.
اعتبارات المشغل الهجين
وقد صممت الحملة الهجينة لمعالجة الحد من أوجه القصور أو القضاء عليها في تطبيق نوع محرك واحد / محرك واحد والاستفادة من مزاياها في الجمع بينها.
على سبيل المثال ، في واحدة من أول مثل هذه التركيبات تسمى "مهجنة تسلسلي" ، يعمل المحرك فقط كمحرك لتوليد الطاقة لشحن المحرك الكهربائي. وفي هذه الحالة ، تعمل قوة السحب فقط على إنشاء محرك كهربائي.
والواقع أن هذا الحل الهجين من شأنه أن يقلل إلى حد كبير من استهلاك الوقود ، نظرا لأن محرك الاحتراق الداخلي ينفق متوسط القوة ، وبالتالي يسمح له بالعمل بطريقة مثلى. وفي مثل هذا التشكيل "المختلط الموازي" والمحرك الكهربائي ، ترتبط محركات الاحتراق الداخلي بعجلات القيادة من خلال آليات انتقال ملائمة.
في السيارات الهجينة الحديثة ، يتم استخدام أكثر من محرك كهربائي واحد ، حتى تركيب المحركات الكهربائية على كل عجلة من عجلات السيارة. وقد أصبح هذا ممكنا بفضل التطورات الأخيرة للمهندسين الذين حققو زيادة كبيرة في المسافات التي قطعتها في الأميال دون فرض رسوم. وبالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم المركبات قادرة على إعادة شحن البطارية من شبكة الأسر العادية.
وبالإضافة إلى محرك السيارة الهجين المتسلسل ، يستخدم محرك مواز لتلخيص قوة جميع المحركات ، مما يزيد بشكل ملحوظ من القوة الكلية للمركبة الهجينة. وتوفر زيادة الطاقة بدورها فرصة لزيادة ديناميات السيارة وجعلها أكثر سهولة للتفريق.
وقد تم تطوير ثلاثة أنواع مختلفة من المحركات الكهربائية بالنسبة للمحركات الكهربائية الهجينة ، سواء وظيفيا أو في بنيتها.
نوع المحركات الكهربائية المستخدمة لقطار الطاقة الهجين : محرك متزامن ، محرك متزامن ، محرك DC.
أفضل من هذه المحركات الكهربائية هو الآن المرحلة 3-المرحلة المتزامنة على المغناطيس الدائم.
ادارة قرص التشغيل الهجين
وتحتاج نظم التشغيل الهجين المتقدمة إلى نظم إدارة خاصة لضمان التشغيل الأمثل وغير الآمن لجميع عناصرها. يتم تخصيص هذه المهمة لدوائر المشغل الدقيق التي لها Algorithms تصرف منفصل.
يوجد العديد من أجهزة الاستشعار التي تقوم بنقل المعلومات الخاصة بها الى التحكم المركزي. وحيث أنه يجب أن يقوم هذا المشغل بحل العديد من المهام في وقت واحد ولاتخاذ الكثير من القرارات الفورية ، فان هذه المهمة تكون عرضة للحاسب على متنه فقط. على سبيل المثال ، يقبل الحاسوب إشارات متزامنة من أجهزة الاستشعار الخاصة بالمشغل : معلومات عن حالة محرك الاحتراق الداخلي والمحرك الكهربائي ؛ المحرك قبالة أو تسارع حركة النقل ؛ درجة الحرارة في نقاط النقل المختلفة ؛ الحالة الرسمية للبطاريات أو المكثفات الآنية.
ويتحكم حاسوب التحكم في نظام القيادة الهجين في الدائرة الرئيسية للمحركات الكهربائية ، وفوق كل ذلك ، محول التردد (أو محرك الأقراص الكهرو- الذي يتم التحكم فيه بواسطة الترددات). وبعبارة أخرى ، يتم التحكم في سرعة وسرعة المحرك الكهربائي من خلال تغيير التردد والجهد الكهربائي للمحرك الكهربائي. باستخدام التحويل الذي يتم ادارته ، سيكون مؤشر الأداء الرئيسي هو 98% ، وذلك بفضل الاستهلاك الخاص بجزء فعال من التيار الحالتحميل.