Оценка гибридной электрической приводной системы Toyota Prius 2004 года

Toyota Prius 2004 года — гибридный автомобиль, оснащённый бензиновым двигателем и электродвигателем, питаемым от аккумуляторной батареи и генератора. Оба источника тяговой мощности способны обеспечивать механическую мощность привода 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 двигатель и электродвигатель обеспечивают заданную 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 обычной силовой установкой. Для получения знаний и углубления понимания технологии силовой установки, применённой в Prius 2004 года, был проведён полный комплекс исследований характеристик конструкции, направленных на оценку электрических и механических характеристик автомобиля и его гибридной электрической приводной системы. Эти исследования включали: (1) анализ конструкции, (2) оценку компоновки и изготовления, (3) стендовые электрические испытания, (4) испытания противоэлектродвижущей силы (ЭДС) и заторможенного ротора, (5) испытания потерь, (6) тепловые испытания при повышенных температурах и, последними по времени, (7) испытания рабочих характеристик во всём расчётном диапазоне в контролируемых лабораторных условиях. В ходе последнего испытания были фактически отображены электрические и тепловые результаты работы электродвигателя и инвертора во всём диапазоне частот вращения и нагрузок на вал, для которого эти узлы спроектированы в условиях эксплуатации автомобиля Prius. Эти испытания были выполнены Окриджской национальной лабораторией (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; в настоящем отчёте они подробно не рассматриваются. В ходе тепловых испытаний исследовалось снижение номинальных характеристик конструкции электродвигателя Prius при…