Дословно “Plug-In” с англ. переводится как штепсельное соединение (разъем для подключения электроприборов к электросети). В нашем обиходе мы называем его подзаряжаемым гибридом. Отличие Prius Plug-In от других авто из семейства Prius состоит в наличии дополнительной литий-ионной батареи большой емкости, которая заряжается из электросети.
В серийной продаже этот автомобиль появился в США в октябре 2011. В начале 2012 стартовали продажи Toyota Prius Plug-In в Японии, остальных штатах США, в августе — в Великобритании, в сентябре — в Канаде. Этот необычный гибрид раскупали за 5 дней с момента его появления в автосалонах. По информации автоиздания Cars.com в апреле 2012г Prius Plug-in занял третью строчку в рейтинговом списке самых быстро продаваемых автомашин на территории США.
Технические характеристики:
Габариты кузова, длина*ширина*высота, мм: 4460*1745*1490 Колёсная база, мм: 2700 Колея колёс, передних/задних, мм: 1525/1520 Минимальный дорожный просвет, мм: 140 Габариты салона, длина*ширина*высота, мм: 1905*1470*1225 Объем багажника — 443 литров. От подпольного пространства ближе к краю, то есть к заднему бамперу, зарезервирована дополнительная ниша для хранения подходящих предметов, общим объёмом 22 литра. Масса автомобиля в неснаряженном состоянии: (мин./макс) 1425-1450 кг Допустимая масса автомобиля в снаряжённом состоянии: 1840 кг Количество посадочных мест: 5 Минимальный радиус поворота: 5,2 м Двигатель: 2ZR-FXE, 1797 куб. см, 4-цилиндровый, с прямым впрыском и водяным охлаждением DOHC 16 valve Максимальная мощность: 99 л.с.(73 кВт)/5200 об/мин Максимальный крутящий: 142Нм(14.5 кгм)/4000 об/мин Диаметр поршня*ход поршня, мм: 80.5*88.3 Степень сжатия: 13.0 Электромотор: максимальная мощность 82л.с.(60кВт), максимальный крутящий момент 207Нм(21.1 кгм) Непрерывный пробег в режиме EV: 24 км Время полной подзарядки: 90 мин Трансмиссия: CVТ Объём топливного бака: 45 л
Расход по каталогу: 61 км/л
Обычно в Японии публикуется результат исследования модели каждого автомобильного производителя, характеризуемый как «Использование автомобиля в течение 1 дня». В нем содержится исследование его поведения во время пройденного пути (обычно составляет 20 км). Toyota рассуждала аналогично. Конечно же, можно по-разному эксплуатировать автомобиль, но в повседневной жизни поездки на близкие расстояния за покупками, да отвезти-привезти близких и родственников на станцию и обратно, позволяет свести ежедневные передвижения к такой длине пробега, которая будет соизмерима к возможному непрерывному пробегу автомобиля в режиме EV. Тем самым, можно увеличить расстояние непрерывного пробега. Именно эта идея и легла в основу имиджевой концепции PHV. На Prius PHV рядом с рукояткой трансмиссии, установлена кнопка выбора режима – EV (режим электромобиля) или HV (режим гибрида). В передней части автомобиля Prius PHV элементами, отличающими его от обычного Prius, являются решётка радиатора и хромированный молдинг на бампере.
Спецификация двигателя и мощностных характеристик электромотора, в принципе, такая же, как и у простого Prius, однако комплексный показатель потребления топлива в режиме EV, по стандарту JC08 составляет 1,64 л/100 км. Что касается возможного непрерывного пробега в режиме EV, то он может пробежать 26.4 км, и при этом максимальная скорость пробега может варьироваться от 60 до 100 км/ч. На левой части монитора экологичного вождения (eco-driving monitor) отображается расстояние возможного непрерывного пробега, просчитываемое компьютером и выдаваемого пользователю.
Автомомбиль-дом
Toyota Motor Corp. разработала зарядную систему «vehicle to home» («автомобиль-дом») для двустороннего электрообмена между подзаряжаемыми от сети гибридными автомобилями и домами. Начать испытания в Тойота-Сити (Япония) было намечено в конце 2012 года. В проекте были заняты Prius Plug-in (Prius PHV) и десяток экспериментальных домов. В Prius PHV инвертер переменного тока преобразует энергию, накопленную в аккумуляторной батарее, в постоянный ток для питания домашних электроприборов. Контроль за энергопотреблением осуществляется путём обмена данными между автомашиной, зарядной станцией и домом. Запас электроэнергии сохраняется в тяговой АКБ автомобиля, а в моменты пиковых нагрузок может применяться для бытовых нужд.
АКБ подзаряжаемых гибридов могут использоваться, как источник питания, при чрезвычайных ситуациях. Исследования показали, что Prius PHV с полным зарядом АКБ и топливным баком в течение четырех дней может питать электричеством среднего размера дом.
Prius Plug-in попал в финал «Green Car Vision Award» 2010
В марафоне «RAC Future Car Challenge 2011» гибрид Prius Plug-in одержал в своей категории убедительную победу. Зарядив аккумуляторы от бытовой розетки, он преодолел 60 миль (неполные 100 км) от Брайтона до Лондона по дорогам общего пользования при среднем топливном расходе 94,2 миль на галлон.
В 2012 году завоевал титул «Urban Green Vehicle of the Year». В составе семейства Prius Plug-in назван редакторами Green Car Report’s «Best Car to Buy 2012
Сравним подключаемый гибрид со стандартным гибридом
У плагин-гибридных автомобилей значительные преимущества в плане экономии топлива по сравнению с другими транспортными средствами: — машина-гибрид в зависимости от модели, достигает примерно вдвое большей топливной экономичности, чем обычная машина такого же размера и характеристик; — гибридный автомобиль с подзарядкой от электросети может достичь вдвое большей топливной экономичности, чем обычный гибрид; — гибрид с подзарядкой от сети, работающий на биотопливе (например, 85-процентном этаноле или биодизеле) может почти полностью исключить использование бензина.
Общая критика плагин-гибридов и возможные ответы
“Я всегда считал, что возможно создать машину, которая улучшит показатель 100 миль на галлон. Вот что нужно стране: создать машину с высокой производительностью и всеми прелестями обычного легкового автомобиля, но чтобы работала она на электричестве” — Доктор Энди Фрэнк (Andy Frank), считающийся отцом современного плагин-гибрида.
Дополнительные аккумуляторы весят слишком много.
Ответ: лишний вес батареи несколько компенсирован благодаря уменьшению веса двигателя внутреннего сгорания. На высоких скоростях, в частности, эффективность использования топлива зависит в первую очередь от аэродинамики, пробег зависит от дополнительного веса, что примерно соответствует одному или двумя лишним пассажирам.
Дополнительные батареи стоят слишком дорого.
Ответ: при продажах автопроизводителями в больших объемах, более мощные и дешевые никель-металлгидридные или литий-ионные батареи могут продаваться по ценам всего на несколько тысяч долларов большим, чем у сегодняшних гибридов. Зарядка будет происходить в основном ночью в более дешевые непиковые часы. Принимая в расчет покупку, топливо и обслуживание, общий срок службы, стоимость владения гибридным автомобилем с подзарядкой от электросети ниже, чем бензиновым автомобилем.
Получение энергии от сети (для зарядки машин) приведет к дополнительным выбросам.
Ответ: то, что промышленность называет выбросами, относящимися к «полному циклу производства топлива» (включая парниковые газы), у транспортных средств, получающих энергию от электросети, гораздо ниже, чем у бензинового автотранспорта, даже относительно американской энергосистемы (которая на 50 % включает уголь). Машины, заряжаемые в непиковые часы, используют энергию, произведенную объектами, которые не прекращают работу ночью. Многие районы страны получают большую часть энергии от более чистых источников, вроде природного газа и гидроэнергетики. Гораздо проще улучшить централизованные электростанции, чем миллионы машин с большим сроком службы. И, наконец, плагин-гибриды, подзаряжаемые от фотоэлектрических установок, расположенных на крыше, имеют практически нулевой уровень выбросов.
Модификации гибридов с подзарядкой от электросети
Со времени первого прототипа плагин-гибридной модификации, более дюжины компаний стали предлагать плагин-гибридные варианты. Как и любые значительно переоборудованные машины, модификации стоят дорого, могут иметь проблемы с надежностью, не говоря уже о том, что краш-тестов в этом измененном виде они не проходили. Однако их владельцы пользуются превосходными показателями пробега на единицу расхода горючего, большим запасом хода на чистом электричестве, и привилегиями быть пионерами автомобилестроения.
Большинство современных плагин-гибридных модификаций начинаются со стоковой «Toyota Prius» последней модели (2004—2008 гг.). Добавляется увеличенный батарейный блок, и либо дополняется существующий аккумулятор, либо его совсем заменяют.
Список компаний, предлагающих плагин-модификации, оборудование или связанные с ними услуги, растет каждый день. Многие из них ориентированы на создание транспортных средств для государственных учреждений и других автопарков, но некоторые в настоящее время принимают заказы. На сегодняшний день по дорогам Северной Америки ездит несколько сотен гибридов, подзаряжаемых от сети, и еще несколько создаются каждый месяц.
Поучительно взглянуть на широкий диапазон производительности в плагин-гибридных модификациях. В чем же секрет компаний, предлагающих сервис и оборудование, относящийся к модификациям? В аккумуляторах. Типы батарей, используемых в подключаемых гибридах
Сегодняшние переоборудованные гибриды с подзарядкой от электросети на основе «Prius» аккумулируют в 2—7 раз больше энергии, чем стандартная батарея «Prius». В целом, средний показатель расхода у подзаряжаемых от сети гибридов на основе «Prius» составляет 65—95 миль на галлоне.
Чем больше энергии запасает аккумулятор, тем дальше транспортное средство может проехать в полностью электрическом режиме, и тем дольше оно сможет увеличивать пробег. Аккумулирование большего количества энергии зависит не только от размера батареи, — тип используемого аккумулятора также имеет значение.
Умеренное количество энергии от свинцово-кислотных аккумуляторов. На одном конце этого разнообразия находятся плагин-модификации на базе «Prius», которые аккумулируют не слишком много энергии: около 2-3 кВт•ч. Основным преимуществом свинцово-кислотной технологии является ее доступность. Она также достаточно безопасна и имеет высокую производительность. Однако срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов не столь долог, как некоторых других типов батарей. Кроме того, они аккумулируют меньше электроэнергии, поэтому нужно использовать более массивные и тяжелые блоки.
Много энергии от литий-ионных аккумуляторов: на противоположном конце этого разнообразия располагаются модификации на базе «Prius», которые запасают большое количество бортовой энергии — целых 9 кВт•ч. Эти подзаряжаемые от сети гибридные автомобили используют литий-ионные батареи, так как они аккумулируют много энергии в меньших и более легких блоках. Такое количество дополнительной энергии позволяет подзаряжаемому гибриду проехать в полностью электрическом режиме 25-30 миль, и достичь «увеличенного» пробега на большие расстояния в 40—50 миль. Недостатком является стоимость. В некоторых из этих модификаций, одна аккумуляторная батарея стоит более $10000. К этому также относится безопасность и срок службы батареи.
В середине «энергоразнообразия» никель-металлогидридные аккумуляторы. В центре располагаются подзаряжаемые от сети гибридные автомобили со средним количеством бортовой энергии — около 4-5 кВт•ч. Некоторые из таких транспортных средств сочетают дополнительные никель-металлгидридные аккумуляторы (NiMH) с нынешними никель-металлогидридными батареями в «Prius». Производительность, долговечность, безопасность и характеристики никель-металлогидридных аккумуляторов понятны. Однако, никель-металлогидридные батареи, как правило, аккумулируют меньше энергии, чем литий-ионные.
По этой ссылке можно проехать виртуальный тур из любой точки мира и рассчитать средний расход бензина на Prius Plug-In: (работает только в Google Chrome). Просто введите маршрут от точки до точки не более 1200 км (это пробег на полном баке). Например: Moscow, Russia — Kuopio, Finland = 1167 км. Средний расход 3.6 л/100 км, из них 23.4 км автомобиль проезжает в режиме EV mode, т.е. на электротяге.
Координаты зарядных станций в Москве.
Координаты зарядных станций в мире.
Координаты зарядных станций в Европе. На карте Google.
