Hány volt feszültség legyen egy hibridben?
Bár a gyártók általában titkolóznak az elektromos és hibrid rendszereik pontos működésével kapcsolatban, a névleges feszültséget majdnem mindig elárulják. Igen ám, csakhogy itt mélyen betévedünk a fizika és az ebből következő konstrukciós kérdések területére, tehát ezt a számot nehéz értelmezni – de azért megpróbáljuk!
A legfontosabb összefüggés, hogy a feszültség (volt) és az áramerősség (amper) szorzata adja meg a teljesítményt (watt). Vagyis ha ugyanazt a teljesítményt szeretnénk elérni, nagyobb feszültség alkalmazásával kisebb áramerősségekkel dolgozhatunk. Ebből következik, hogy a feszültség növelésével vékonyabb kábeleken utazhat az áram, vagy ha nem, akkor is kevésbé melegíti azt a kisebb áramerősség, vagyis egyértelműen az jön ki, minél több a volt, annál jobb. A vezeték ugyanis réz, a réz meg drága, de legalább nehéz is, a tervezéskor meg már az akkuk tömege is komoly gond.
Hogy egy példán keresztül érzékeltessük: ha növelni szeretnék a hibrid rendszer teljesítményét, akkor célszerű növelni az akkufeszültséget. Egy Suzuki Swift lágyhibrid rendszerének néhány lóerőnyi teljesítményéhez elég a 12 volt, de egy Vitara/S-Cross méretű autónál már inkább a 48 voltot alkalmazzák, noha a rendszer működési elve ugyanaz, csak a teljesítménye más. A beszállítói ipar nem véletlenül fejleszti a 48 voltos hibrideket, mert tömeg és teljesítmény szempontjából már ez az optimum ilyen méretű autónál, ahogy a nagy SUV-knál (például a mild hibrid Audi Q7 és testvérei), már fel sem merül a 48 voltnál kisebb feszültség.
Egy hibridnél minél nagyobb arányban vesz részt az elektromos rendszer a hajtásban, úgy nő a rendszer feszültsége, hogy egy friss példát mondjunk: a Toyota RAV4 full hibrid akkucsomagjának 244,8 volt a névleges feszültsége, a plug-in változat 70 helyett 96 cellát tartalmazó akkucsomagja már 355,2 voltos. Természetesen mire az áram a villanymotorokig jut, már nem egyenáram, hanem átalakítják váltóárammá, a feszültség sem ennyi (még nagyobb), de a lényeget jól jelzi: másfélszer akkora az első hajtómotor teljesítménye a plug-in változatban, mint a sima (nem tölthető) hibridben, kell a kraft.
Szóval a több volt jobb, de mégsem ennyire egyszerű a helyzet, például mert a nagyfeszültségű rendszer veszélyesebb is. Egy 12 voltos akkumulátor elsősorban a súlyával okozhat balesetet, ezt mindenki tudja, aki botlott már el benne a garázsban. A mai rekorder villanyautó, a Porsche Taycan 800 voltos akkumulátora viszont elképesztően halálos áramütésre is képes lenne, ha nem kapna csúcstechnikás érintésvédelmet, és az sem véletlen, hogy képzik az elektromos hajtást (is) használó autók áramtalanítási pontjainak a megkeresésére például a tűzoltókat, hiszen egy balesetnél a sérültek mentése közben őket is érhetné elektrosokk.
Azt is fontos figyelembe venni, hogy az egyes akkumulátorcellák feszültsége nem nagy, a Taycannál maradva ott alig több, mint 2 voltos cellákból áll össze a csomag – tehát 396 darabra van szükség a 800 volthoz. Egy drága sportkocsi vásárlóival ezt meg lehet fizettetni, de mondjuk egy Suzuki Swift súlyára és árára halálos csapást mérne egy ekkora akkumulátor-szörny.
Hasonlóan a többi műszaki kérdéshez tehát, itt is igazi kötéltáncot mutatnak be a mérnökök, akik adott árkategóriában a lehető legtöbbet szeretnének kihozni a hibrid hajtásláncukból.
Hibrid Advent a Totalcaron
A hibridek már sok éve köztünk járnak, de még mindig megannyi kérdés merül fel velük kapcsolatban, amit talán nem is merünk már feltenni.
2020. december 1-től 24-ig minden nap megválaszolunk egy gyakori kérdést a témában.
Megéri figyelni, mert a két ünnep között jövünk egy teszttel is a témában, ahol a cikkekből megszerzett tudással vezetéstechnikai tréninget lehet nyerni a drivingcampen.
A cikksorozatot a Suzuki támogatja.
