En un fuerte vehículo eléctrico híbrido, se puede dividir en tipo paralelo, tipo de serie, tipo híbrido (o incluso una arquitectura más compleja) de acuerdo con la disposición de fuentes de energía de conducción primaria y secundaria. Estas arquitecturas presentan compensaciones complejas entre eficiencia, manejo de la conducción, costo, capacidad de fabricación, viabilidad comercial, confiabilidad, seguridad e impacto ambiental. Por lo tanto, la selección de la mejor arquitectura debe basarse en los requisitos de aplicación, especialmente las condiciones de conducción y los ciclos de conducción.
3.1 Vehículos híbridos de la serie
En una arquitectura híbrida en serie, el motor genera electricidad de un generador para cargar la batería, que se utiliza para conducir el motor eléctrico. Conceptualmente, es un vehículo eléctrico puro asistido por motor con un rango de conducción extendido. En esta arquitectura, la potencia de salida del motor se convierte en energía eléctrica, que se emite desde la batería al tren motriz. La principal ventaja de esta arquitectura es que permite que el motor funcione en el punto de energía promedio, en lugar de la demanda máxima de energía, por lo que puede funcionar en el área más eficiente. Además, la estructura es relativamente simple y no hay un embrague, por lo que la posición de disposición del conjunto del generador del motor es relativamente flexible. Además, puede almacenar una porción de la energía generada por el frenado de la recuperación de energía. Por otro lado, esta arquitectura requiere baterías y motores relativamente grandes para cumplir con los requisitos de potencia máxima, y la energía se convierte de energía mecánica a energía eléctrica y de regreso a energía mecánica, lo que provoca grandes pérdidas de energía. Esta arquitectura es generalmente más adecuada para los modos de conducción de parques frecuentes urbanos y carreras. En general, esta arquitectura tiene una economía de combustible subóptima (debido a la conversión de energía) y un mayor costo (debido a generadores adicionales), pero ofrece una selección de componentes flexibles y contaminantes más bajos que las emisiones de arquitecturas paralelas (debido a que los generadores funcionan de manera más eficiente).
3.2 Vehículos híbridos paralelos
En una arquitectura paralela (como el Honda Civic y el Accord Hybrid), tanto el motor como el motor eléctrico proporcionan torque a las ruedas, por lo que se pueden entregar más potencia y torque a la transmisión. Conceptualmente, es un vehículo convencional asistido eléctricamente que reduce las emisiones y el consumo de combustible. En esta arquitectura, la potencia final del eje del motor se emite directamente a la línea de transmisión. Un motor eléctrico en paralelo con el motor proporciona energía adicional cuando se exceden los requisitos de rendimiento del motor. Dado que el motor proporciona un par de ruedas, se puede usar una batería y un motor de tamaño más pequeño (y por lo tanto una batería de menor capacidad), pero el motor no siempre funciona en su área más eficiente. Por lo tanto, esta arquitectura puede reducir el consumo de combustible en más del 40%. Esta arquitectura es generalmente adecuada para las condiciones de conducción urbana y de carreteras.
3.3 Vehículos híbridos paralelos/series
Finalmente, hay un sistema híbrido paralelo/serie divisible (como Toyota Prius, Toyota Auris, Lexus LS600H, Lexus CT200H y Nissan Tino), donde el motor y el generador eléctrico se dividen a través de un dispositivo dividido de potencia basado en un sistema planetario (Fig. 1.9C) que el motor proporciona el motor a los Wheels y los cargos de la batería. Esta arquitectura tiene las ventajas de paralelo y serie a expensas de agregar componentes adicionales. Sin embargo, las ventajas de cada arquitectura dependen de las condiciones ambientales, el estilo de conducción, el rango de conducción, la composición de la generación de energía eléctrica y el costo total.
3.4 Vehículos híbridos complejos
Este tipo de arquitectura compleja HEV es muy similar a una arquitectura en serie/paralela, con la principal diferencia de ser un convertidor de potencia, motor/generador combinado y motor eléctrico para mejorar la capacidad de control y la confiabilidad del vehículo. La principal desventaja de esta arquitectura es la necesidad de estrategias de control precisas.
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