Пит Мелвил разглежда по-отблизо компонентите, които съставляват хибриден или електрически автомобил.

Електрически мотор

Първо, трябва да имаме електрически мотор, за да управляваме колелата заедно с двигателя с вътрешно горене. Двигателят за постоянен ток, като този който се използва за повдигане на стъклата или чистачките на предното стъкло, не е подходящ, тъй като големият ток през четките ще доведе до лоша ефективност и надеждност. Вместо това използваме трифазен мотор с променлив ток.

Двигателят има две части – ротора (който се върти) и статора (който е неподвижен). Помислете за ротора като коляновия вал и статора като за блока на двигателя, ако предпочитате. Статорът е оформен от намотки от проводник, и докато преминава ток през тях, те се намагнетизират. Чрез редуване на електромагнитите се създава движещо се магнитно поле. Роторът е магнитен и следва магнитното поле, и създава нашата сила на завъртане. Някои ротори имат постоянни магнити (напр. Toyota), други имат ротор, който се превръща в магнит, когато токът се индуцира от статора (напр. Tesla), а трети имат с отделно DC захранване за превръщането му в магнит (напр. Renault). Във всички случаи принципът, ротора, следващ въртящото се магнитно поле на статора, е сходен.

Инвертор

Така че, за да включим двигателя, трябва да го захранваме с променлив ток. Нашата батерия, разбира се, съдържа постоянен ток DC (променлив ток AC не може да се съхранява), така че се нуждаем от устройство по средата, за да го преобразуваме, и това е инверторът. Вече установихме какво кара двигателя да се завърти, но се нуждаем от някакъв контрол върху него. Въртящият момент на двигателя се управлява от тока.

Скоростта на двигателя се контролира от скоростта, с която превключваме намотките (помислете за последната като предварение на запалването). Например, ако ускоряваме по хълм, можем много бързо да сменяме фазите, за да ускорим мотора, но ни е нужен слаб ток. Ако паркираме каравана, ще се нуждаем от много въртящ момент, но много малка скорост, така че можем да пуснем силен ток през намотките, но да ги редуваме сравнително бавно.  Това се постига с много точния контрол на скоростта на променливотоковия двигател.

За да задвижваме мотора, първо трябва да знаем неговото положение. Това се прави от датчик за положение на ротора. Модулът за управление на двигателя след това решава кои фази да се включат и с какъв ток. След това силовите транзистори в инвертора извършват действителното превключване за работа на намотките на двигателя. Инверторът осигурява и достъп на тока от намотките обратно към акумулатора при рекуперативно спиране.

За всеки мотор с променлив ток в превозното средство е необходим отделен инвертор. Например, моделът Tesla X има един в задния мотор, друг в предния мотор и един трети в компресора на климатика, за пускане на вградения електромотор. Второто поколение на Toyota Prius има само един корпус, който съдържа инверторите както за двигателите, така и за A / C компресора.

Инверторите са почти винаги течно охлаждани. По-голямата част от автомобилите имат напълно отделна нискотемпературна охладителна система, така че топлината от двигателя да не прегрява компонентите с високо напрежение. Други разделят част от охладителната система при определена температура по същата причина (например Мерцедес), докато някои имат новаторски начини да използват тази отпадъчна топлина за затопляне на батерията (Tesla) или за затопляне на интериора (Hyundai). BMW използва нискотемпературния охладител за охлаждане на входящия въздух на хибриди с турбокомпресор.

Повечето хибридни автомобили използват два двигателя. Единият се използва за стартиране на двигателя и прекарва по-голямата част от времето си като генератор. Другият се използва за задвижване на колелата и регенеративно спиране. Разбира се, има различни системи, използвани от различни марки и модели. Повечето автомобили прехвърлят инвертора, модула за управление на двигателя и DC-DC преобразувателя в един корпус. DC-DC преобразувателят заменя мястото на алтернатора.

Източник: pmmonline