Оценка гибридной электрической тяговой системы Toyota Prius 2004 года

Toyota Prius 2004 года представляет собой гибридный автомобиль, оснащенный бензиновым двигателем и электродвигателем, питаемым от батареи и генератора. Оба источника тяговой мощности способны обеспечивать механическую тягу автомобиля. Двигатель развивает максимальную мощность 57 киловатт (кВт) при 5000 оборотах в минуту (об/мин), тогда как электродвигатель развивает максимальную мощность 50 кВт в диапазоне частот вращения 1200–1540 об/мин. Совместно этот двигатель-электродвигательный агрегат имеет заявленную максимальную мощность 82 кВт при скорости автомобиля 85 километров в час (км/ч). В эксплуатации Prius 2004 года демонстрирует более высокую топливную экономичность по сравнению с автомобилями с традиционной силовой установкой. Для получения знаний и углубления понимания технологии силовой установки, использованной в Prius 2004 года, был проведен комплекс исследований характеристик конструкции с целью оценки электрических и механических характеристик автомобиля и его гибридной электрической тяговой системы. Эти исследования включали: (1) анализ конструкции, (2) оценку компоновки и изготовления, (3) стендовые электрические испытания, (4) испытания противоэлектродвижущей силы (ЭДС) и испытания заторможенного ротора, (5) испытания потерь, (6) тепловые испытания при повышенных температурах и, совсем недавно, (7) испытания рабочих характеристик во всем расчетном диапазоне в контролируемых лабораторных условиях. В ходе последнего испытания были практически полностью отображены электрические и тепловые характеристики работы электродвигателя и инвертора во всем диапазоне частот вращения и нагрузок на вал, для которого эти узлы рассчитаны при эксплуатации автомобиля Prius. Эти испытания были проведены Национальной лабораторией Ок-Ридж (ORNL) в рамках программы FreedomCAR and Vehicle Technologies (FCVT) Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии (EERE) Министерства энергетики США (DOE), через подпрограмму технологий автомобильных систем. Тепловые испытания при повышенных температурах были проведены в конце 2004 года, и в настоящем отчете они подробно не рассматриваются. В ходе тепловых испытаний исследовалось снижение номинальных характеристик конструкции электродвигателя Prius при условии, что...