Как заряжать шевроле вольт
В дополнение к рекуперативному торможению энергия сохраняется в аккумуляторе путем зарядки от электросети с помощью зарядного устройства на 110 В, поставляемого с автомобилем, или дополнительной зарядной станции на 220 В (для более быстрой зарядки).
Домашнее зарядное устройство на 110 В изготовлено компанией Lear Corp и является «простым» компонентом, но его силовая электроника и программное обеспечение достаточно сложны, чтобы зарядка не происходила, если цепь, к которой он подключен, недостаточно заземлена. Реле зарядного устройства и плата контрольно-электронного оборудования сообщаются с аккумуляторной батареей и бортовыми системами мониторинга. И, как отмечалось ранее, встроенный модуль для преобразования питания от сети переменного тока в постоянный для зарядки батареи имеет свой собственный контур охлаждения.
Зарядное устройство подключается к стандартной розетке за дверцей на левом переднем крыле. Джон Скотт-Томас утверждает, что разборка этого интерфейсного блока продемонстрировала внимание GM к деталям дизайна. Высоковольтные компоненты (то есть конденсаторы и синфазная колодка) в этой среде с высокой вибрацией были проклеены лентой и изолированы пеной для надежности и защиты, а обмотки были «прочными, стабильными и механически избыточными». 
Аль Штайер нашел одну удивительную особенность с конфигурацией зарядного устройства. Когда гнездо зарядного устройства находится на левом крыле, подающий модуль зарядки находится под правой фарой. Аналогично, контроллер бензинового двигателя находится слева, а двигатель - справа. Такое расположение имеет больший вес проводки, чем если бы эти компоненты были перевернуты.
"Мозги Вольта"
В корпусе электродвигателя / генератора, который выглядит как коробка передач автомобиля с газовым двигателем, находится инверторный модуль с жидкостным охлаждением, который питается от батареи и питает тяговый двигатель. Оранжевые высоковольтные кабели, ведущие к этому модулю, имеют разъединители с реле для безопасности - и Штайер отмечает, что сама крышка модуля также является разъединением цепи безопасности. Внутри находится то, что, по словам Скотта-Томаса, ближе всего к «центральному мозгу» в машине.
Модуль инвертора двигателя / генератора также содержит «мозги» силовой передачи Вольт, где один управляющий MCU и три других определяют рабочее состояние системы привода / рекуперативного торможения. (Предоставлено Munro & Associates)
Вот на плате Hitachi смонтированы четыре 32-битных микроконтроллера Freescale Qorivva. Один из четырех контроллеров выполняет функции супервизора, который принимает входные данные, включая скорость автомобиля и колеса, ускорение (газ), торможение и состояние аккумулятора, а затем принимает решение о наиболее эффективном рабочем состоянии. Это может включать, например, какую комбинацию выходов от тягового двигателя и двигателя генератора внутреннего сгорания использовать или когда активировать рекуперативное торможение и в какой степени восстанавливать энергию.
Супервизорный контроллер (ниже) является самым большим из четырех микроконтроллеров с 3 МБ флэш-памяти, занимающей половину площади матрицы. Контроллер также стремится запускать электродвигатели на более низких скоростях вращения для большей эффективности. Но первое, что бросается в глаза Джону Скотту-Томасу, так это наличие большого количества «недвижимости»: «Такая большая площадь может быть легко изменена в будущем, либо путем изменения схем, либо добавления их». Контроллер инвертора является центральным мозгом гибридной архитектуры Volt и определяет текущее состояние силовой передачи. (Предоставлено Munro & Associates)
Другие три микроконтроллера Freescale предназначены для управления тяговым двигателем, генератором с приводом от двигателя внутреннего сгорания и сцепленным планетарным редуктором, который при необходимости может включаться двигателем IC. 
Если они не связаны с гибридной системой привода, остальная часть электроники Volt является довольно традиционным современным автомобильным оборудованием. Преобразователь постоянного тока в постоянный с воздушным охлаждением (с печатными платами от TDK и микроконтроллером Renesas) заменяет генератор переменного тока на 12 В для работы стандартных автомобильных систем, таких как двери, освещение, навигация и аудиосистема, и для зарядки вспомогательной батареи 12 В .
Невозможно ехать. Просто некогда смотреть на дорогу, ей-богу! Передо мной два больших цветных дисплея: один угнездился там, где обычно располагаются приборы, другой увенчал собою элегантную, как белый рояль, центральную консоль. На первом помимо цифрового спидометра синеет мультяшный указатель заряда батареи и зеленый мячик, что вертится как заведенный и постоянно подпрыгивает. Это индикатор ускорения-торможения. Проку от него водителю «Вольта» как от козла молока, но я, седеющий уже дядька, будто десятилетний малец, глаз от живого как ртуть нарисованного шарика оторвать не могу: а ну-ка газанем, а теперь тормознем… Мало того, внизу, под крупными цифрами скорости, раскинулась веселая карусель символов — это показатели работы разных систем машины.
Но тот экран, что расположился по центру, еще интересней. Я это понял, коснувшись изображения голубого листочка, что притулилось над тревожно-синей кнопкой пуска двигателя. Тут же вместо карты местности системы навигации на дисплее появилась следующая серия веселых картинок — изображение состояния силового агрегата и несколько цифр. Мультяшные колесики весело и совершенно бессмысленно крутились. Так, а если коснуться одной из голубых плашек? Скажем, с надписью «энергетическая информация». Ага, из 16-ти киловатт-часов осталось еще десять, а бензина мы потратили… 0,00 л/100 км. Вот это да! Так вот почему в салоне так тихо! Я-то думал, что инженеры «Шевроле» идеально укутали мотор изоляцией, сведя вибрации и шум от двигателя практически к нулю. А оказывается, он и не работает вовсе! О сколько нам открытий чудных…
«Шевроле-Вольт»
Волшебная сила электричества
С этого момента я, как писали романисты XIX века, весь превратился в слух. Нажимаю на педаль газа… И машина напористо устремляется вперед. А откуда-то издалека, не из подкапотных глубин даже, а еще дальше, доносится легкий отголосок словно бы проходящей электрички — тот самый, что до сих пор я принимал за почти уничтоженный звук мотора. На самом деле это тихохонько подвывают два электродвигателя. Энергию они получают от расположенной под полом литий-ионной аккумуляторной батареи.
Сама же она состоит из 288 призматических элементов размером примерно 13 х 18 х 6,5 см, весит 198 кг и представляет собой воистину произведение инженерного искусства. Ведь для обеспечения ее эффективной работы в температурном диапазоне от минус 25 до плюс 50оС пришлось разработать жидкостное охлаждение и обогрев. А во избежание падения емкости (все мы знаем, как быстро с возрастом начинают разряжаться мобильники) электроника не допускает ни полной зарядки, ни полной разрядки батареи, оставляя рабочий диапазон примерно в 65%. Емкость этого чудо-аккумулятора 16 ампер-часов, хватает же его, как вскоре выяснилось, на 40 км.
Впрочем, я не был склонен экономить и жал на газ от души, везде, где только разрешали строгие дорожные законы Швейцарии, гоняя «Вольт» в хвост и в гриву. Если бы я поосторожнее обращался с педалью акселератора и поддерживал веселый зеленый мячик на левом дисплее в центре шкалы или хотя бы включил режим Hold, мог бы проехать больше — максимум, на что способна батарея, 80 км.
«Шевроле-Вольт»
Внутреннее сгорание
И только когда аккумулятор выдохся, я наконец услышал звук мотора. Не скажу, что громкий — даже когда я заставлял «Вольт» носиться по узким дорожкам деревенской Швейцарии максимально резво. И к моему удивлению, 4-цилиндровый моторчик в 86 сил не так уж много уступал 150-сильной электрической паре. А ведь бензиновой «четверке» приходилось еще и вращать вал генератора, который в свою очередь подзаряжал батареи — электричество в них, впрочем, поступает и от рекуперации энергии при торможении. Да, в целом прыти у такого «Вольта» поубавилось, но совсем даже не критично.
И вообще, в поведении на дороге этот «Шевроле» мне неожиданно понравился — во всяком случае на ровнехоньком асфальте альпийской республики. Бегает он резво — 9 секунд до сотни, это вам не фунт изюму! — траекторию держит уверенно, управлять «Вольтом» легко и просто. Он и выглядит очень неплохо — и снаружи, и внутри.
Построена машина на базе «Круза»: колесная база у них одинакова, только «Вольт» чуть короче, уже (при более широкой, впрочем, колее) и ниже. Но смотрится при этом гораздо богаче, элегантнее и современнее своего бензинового родственника. Немалую роль в достижении подобного эффекта сыграли нарочито разделенный на две персоны диван, элегантная, качественная отделка, черный кожаный салон со вставками белого цвета и 17-дюймовые диски из легкого сплава, обутые в специальные низкопрофильные шины с уменьшенным сопротивлением качению. И разумеется, нельзя не отметить тщательно проработанную аэродинамику кузова: коэффициент сопротивления воздуха равен 0,28, очень приличный результат для относительно короткого автомобиля. Как подсчитали американцы, только это позволило увеличить общий запас хода на одной заправке на 80 км, а на одной лишь электротяге — на 13 км.
«Шевроле-Вольт»
Чудо пока откладывается
В результате же, если сложить расход электроэнергии (16,9 кВт.час на 100 км) и бензина (1,2 л/100 км), получится, что на каждую сотню водителю «Вольта» придется потратить примерно 109 рублей. А владелец «Круза-1,6» израсходует 191,4 руб. Впечатляет?
Однако не спешите звонить дилеру «Шевроле». Во-первых, продажи электрического чуда в России если и начнутся, то не ранее 2013 года. А во-вторых… Помимо мелких, не слишком существенных недостатков машины, таких как неважная обзорность из-за уходящих далеко вперед стоек ветрового стекла и низковатый потолок над диваном, есть у «Вольта» типично электрические заморочки, с которыми его хозяину придется мириться. На зарядку уходит 4 часа, уже не слишком удобно. А куда втыкать 6-метровый зарядный кабель? Как будет заряжаться батарея при —30оС? А если снег с дождем в это время пойдет? В Калифорнии, где с прошлой осени «Вольты» уже продаются, конечно, проще — ни морозов, ни слякоти, ни снега. Представляете, что будет, если ваш «Шевроле» вместе с проводом и чудом найденной розеткой покроется ледяной коркой, как это частенько случается с автомобилями на зимних улицах наших городов? Значит, нужен, как минимум, теплый гараж.
Но все это, впрочем, детские вопросы. Главный же повод отложить пока всеобщую электрическую революцию — цена. В Европе «Вольт» стоит Е41 900. Между тем «Круз-1,6» там можно купить за Е14 990. Итак, что же мы имеем? Автомобиль, который весит почти на полтонны больше своего чисто бензинового родственника, разгоняется на три секунды быстрее, по максимальной скорости уступает 30 км/ч, багажник у него на 103 литра меньше, мест в салоне всего четыре. И почти втрое дороже?!
«Шевроле-Вольт»
Единственное его неоспоримое преимущество — почти в шесть раз меньшее количество вредных выбросов. Правда, тут экологи не учитывают кубометры и литры газа или мазута, которые необходимо сжечь в топках европейских ГРЭС для получения электроэнергии. Но даже не это главное. Если уж вы так печетесь о чистоте окружающей среды, купите велосипед. Мороки с ним точно будет меньше, чем с зарядкой «Вольта».
Штатное или оригинальное зарядное устройство для электромобиля Chevrolet Volt выпускается в двух вариантах:
- Американский стандарт 110 вольт – время полного заряда гибрида 6-6,5 часов;
- Европейский стандарт 240 вольт – время полного заряда гибрида 3-4 часа;
Основная масса автомобилей Шевроле Вольт импортируемая к нам из Америки, комплектуется штатными зарядками, рассчитанными для работы в американской сети с напряжением 110 вольт.
Исходя их этой ситуации, каждый владелец сталкивается с необходимостью адаптации своей зарядной станции Chevrolet Volt к сети 220 или покупке нового зарядного устройства.
Компания AvtoEco предлагает своим клиентам купить зарядное устройство Chevrolet Volt, которое специально спроектировано к нашим сетям у нас в ассортименте есть несколько вариантов зарядных станций разных по мощности, функционалу и цене.
Нестабильность и плохая инфраструктура энергосети Украины вынуждает производителей зарядных устройств для электромобилей подстраиваться под наши реалии.
В зарядной станции AvtoEco гибрида Шевролет Вольт есть несколько дополнительных функций:
- Выбор силы заряда 10А (2,2 кВт) или 16А (3,5 кВт);
- Силиконовый эластичный сверхпрочный испанский кабель TOP CABLE длиной 7 метров;
- Возможность заряда электромобиля с отключаемым Заземлением;
- Дополнительная защита автомобиля от перенапряжения;
Перечисленные функции, высокое качество комплектующих зарядного устройства позволяют им превосходить своих конкурентов по производительности, функционалу и стоимости. Исходя их этого наши клиенты при более детальном подходе к выбору зарядного устройства, останавливают свой выбор на Зарядных устройствах для электрокаров от AvtoEco.
Компания АвтоЭко имеет многолетний опыт в производстве зарядных для электромобилей, по этому уверенно дает полноценную и полную гарантию сроком 1 год и послегарантийное обслуживание своих устройств.
Chevrolet Volt - история, технические характеристики и особенности модели
Chevrolet Volt - гибридный автомобиль C - сегмента, который создан на базе перспективного семейства гибридов Voltec от именитого производителя автомобилей General Motors.
От идеи и выставочного образца в 2005 года до его первой презентации как промышленного экземпляра прошло около 3 лет его продажи стартовали в сентябре 2008 года.
В качестве силовой установки на автомобиле установлен электродвигатель мощностью 111 кВт с крутящим моментом 320 Нм позволяющий разогнать автомобиль до 100 км в час за 8,5 сек.
На гибриде Шевроле Вольт установлен электрогенератор, который приводится в действие 4 цилиндровым ДВС объемом 1,4 литра и мощностью 62 кВт. Следует отменить, что двигатель 1,4 сопряжен только с генератором и используется сугубо для заряда тяговой батареи.
Запас хода Chevrolet Volt при 45 литровом топливном баке и полном заряде тягового аккумулятора хватает на дистанцию в 1000 км.
Езда на Шевроле Вольт доставляет одно удовольствие. Максимально крутящийся момент, начиная с нулевых оборотов, составляет 368 Hм, что является отличным показателем и обособляет такой электромотор. Нажимаем на педаль газа и на дисплее тут же подскакивает шарик датчика управления.
Во время нашего тестируемого заезда, мы выбрали режим «Normal». Сделать Шевроле Вольт лучшим, производители старались путем увеличения емкости батареи, снижения общей массы, улучшения аэродинамического эффекта. Из-за отличной шумоизоляции создается впечатление, что автомобиль до 100 км разгоняется медленнее, чем обещает производитель.
Коэффициент аэродинамического сопротивления у нового Вольт самый низкий среди всех серийных Шевроле, он составляет всего- 0,28 единицы. На поворотах руль Вольта немного запаздывал из-за достаточно большой массы (1,715 кг) для модели гольф- класса. Если сравнить с другими электрогибридными автомобилями такими, как Opel Astra и Chevrolete Cruze, то в этом они преобладают, у них такой проблемы не наблюдалось.
Во время движения на дисплее появился знак подключения бензинового двигателя. Это произошло при наполовину заряженной батарее. Инженеры говорят, что это связано с тем, что аккумуляторам требуется некоторый подогрев.
Вольт предназначен для повседневных поездок на работу, в гости, магазин и т.д. Тогда автовладелец может просто подзаряжать по ночам от электросети.
Средний расход топлива за время нашего заезда составил 1,6 л/100 км.
Режимы езды
Есть три диска режимов и две косые настройки трансмиссии. Первые два режима - нормальный и спорт, распространяющиеся на батарею только в дальности расширения операции. Нормальный – это режим для выполнения базовых функций, который представляет собой сочетание эффективности и мощности. Спорт – режим, который делает педаль газа более чувствительным, хотя в целом это не делает автомобиль быстрее.
Если вы в нормальном режиме, Вольт разгоняется так же быстро, как это было бы в спортивном. Наиболее уникальной настройкой является Горный режим. Как уже было сказано, генератор имеет достаточно сил, чтобы ускорить автомобиль и держать это движение, но оно не может сделать это так быстро, как может батарея. Генератор обеспечивает достаточное количество буфера в батарее.
Как и у других электрических машин, низкий режим не меняет передачи, так что вы можете использовать его на любой скорости. Как и у всех гибридов, процесс регенерации, при котором двигатель выступает в качестве генератора, использует инерцию автомобиля, чтобы перезарядить батареи, отвоевать часть затраченной энергии. Хоть это и происходит в режиме Drive, Low режим обеспечивает больший эквивалент регенерации торможения двигателя, когда вы отпустите ускоритель, она позволяет использовать педаль тормоза меньше.
Зарядка Шевроле Вольт
Потребности у зарядки Шевроле Вольт довольно скромны. Вы можете подключить его к 120 вольтовой розетке и заряжать аккумулятор от восьми до десяти часов. Это схемы на 15- ампер, что является нормальным на текущем уровне, при условии, что схема используется совместно с другим.
Чтобы зарядить батарею полностью примерно за четыре часа, вы можете выбрать зарядку в 240- вольт, 30- ампер зарядки. Вы можете запрограммировать Шевроле Вольт для зарядки в заданное время, используя панель и сенсорный экран, смартфон приложение. Вы можете также контролировать ход зарядки, уровень топлива и другие параметры.
Быстрое зарядное устройство будет стоить 490 долларов, плюс 1475, установка бесплатно. Это приведет к существенной экономии от 10 до 4 часов времени.
За рулем нового Шевроле Вольт
Шевроле Вольт разгоняется с нуля до 60 миль в час чуть менее, чем за 9 секунд. По сравнению с 9.8 секунд для Prius и 200h СТ Максимальная скорость составляет 100 миль в час.
Стандартные функции включают в себя аксессуары, жесткий диск навигации / звуковая служба, пять лет службы OnStar , USB порт и Bluetooth. 1395 долларов за подогрев, кожаную отделку сидений и 695 долларов для камеры заднего вида и парктроника. Салон автомобиля привлекательный и очень просторный, с большим количеством места для ног.
Иногда инженеры получают задания, которые не только обогащают их опыт, но и просто позволяют развлечься. Именно так произошло, когда Джон Скотт-Томас (John Scott- Thomas), менеджер по маркетингу фирмы UBM TechInsights, и Аль Штейер (Al Steier), старший научный сотрудник и «пророк проектов» компании Munro & Associates, недавно разобрали гибридный автомобиль Chevy Volt, чтобы узнать, что же в нем тикает, гудит и шумит, и как проектировщики этой модели уместили все технологии в одном автомобиле. За три дня творческого разбора Chevy Volt они узнали многое об этом автомобиле.
Аккумулятор
Содержащий 288 ячеек литий-ионный аккумулятор Chevy Volt состоит из четырех модулей, расположенных в форме буквы Т, которые находятся под задним сидением и в «туннеле» между передними сидениями. Модули соединены между собой системой шин, а к контактам аккумулятора подсоединена шина сервисного отключения (Рисунок 1). Аккумулятор физически разделен на тонкие блоки, заключенные в пластиковую оболочку, в каждом из которых находится пара ячеек. Внутри пар установлены плоские радиаторы, через которые протекает охлаждающая жидкость. Каждые три ячейки соединены параллельно, образуя 96 групп, которые, в свою очередь, соединяются последовательно. В результате 288 ячеек вырабатывают 360 В при общей емкости аккумулятора 16 кВт·ч. Аккумулятор никогда не разряжается и не заряжается полностью, что позволяет продлить срок его службы. Реальная используемая энергия поддерживается на среднем уровне 9.4 кВт·ч.
 | |
| Рисунок 1. | Литий-ионный аккумулятор весом 170 кг является сердцем Chevy Volt. Системы и программное обеспечение автомобиля нацелены на поддержание его жизнеспособности в течение максимально возможного времени. |
Этот аккумулятор на основе литий-марганцевой шпинели производит компания LG Chem, но GM получила от US Argonne National Lab лицензию на кобальтовые батареи, а это может означать, что уже не за горами использование никель-марганец-кобальтовых аккумуляторов. Контур жидкостного охлаждения батареи является одним из четырех подобных контуров, снабженных собственным контроллером и радиаторным модулем. Остальные три контура предназначены для обслуживания двигателя внутреннего сгорания, двух инверторов мотор-генератора и встроенного силового преобразователя зарядного устройства.
Когда аккумулятор работает при температуре ниже оптимальной, жидкость нагревает его до необходимой температуры, а затем охлаждает во избежание перегрева. Даже когда машина не заведена, управляющая электроника активирует цепь охлаждения с целью предотвращения перегрева аккумулятора в жаркую погоду или переохлаждение в холодную. Таким образом, подключение незаведенного автомобиля к внешнего зарядному устройству позволяет предотвратить истощение батареи в неблагоприятных условиях.
Контур охлаждения аккумулятора присоединяется с помощью хомутов, что явно указывает на далеко не массовый характер производства Chevy Volt. При массовом выпуске использовались бы паяные соединения. На всех болтах, соединяющих части аккумулятора, краской нанесены по три отметки служб технического контроля, показывающих, что сборка была тщательно проверена, чтобы гарантировать качество и работоспособность стоящего $8000 компонента, являющегося сердцем Chevy Volt.
Средства управления и мониторинга
Аккумуляторная батарея Chevy Volt, как выяснилось в результате демонтажа, имеет одинаково сложные системы управления и мониторинга, что типично и для всей машины в целом. Скотт-Томас отмечает, что 40% стоимости автомобиля приходится на электронные компоненты, среди которых насчитывается около 100 бортовых микроконтроллеров. Вся эта электронная начинка управляется примерно 10 миллионами строк программного кода. Это больше, чем требуется, например, для управления самолетом Boeing 787 Dreamliner, где весь код умещается в 8 миллионах строк.
Если говорить непосредственно об аккумуляторе, Скотт-Томас отмечает, что почти все в его многочисленных схемах управления подчинено цели продления срока эксплуатации. Для этого производитель предусмотрел стабилизацию температуры батареи в пределах 2 °F и выравнивание зарядов между ячейками. Управляющее программное обеспечение также учитывает такие факторы, как производственный разброс характеристик ячеек и их старение.
Например, контроллеры измеряют напряжение на каждой ячейке в процессе их зарядки. Для того чтобы обеспечить равенство максимальных зарядов на всех ячейках в случае, если одна из них заряжается раньше других, к ней подключается резистивный шунт, предотвращающий излишнее накопление заряда до тех пор, пока не будут заряжены другие ячейки. «Трудно оценить уровень системы управления и программного обеспечения», – говорит Скотт-Томас. Контроллеры автомобиля делают 500 диагностических измерений напряжения аккумулятора и температуры с частотой 10 раз в секунду, даже тогда, когда машина выключена.
 | |
| Рисунок 2. | На плате интерфейсного модуля и системы мониторинга состояния аккумулятора расположены датчики, измеряющие температуру и напряжение каждой ячейки. Эти данные направляются в кластеры, в которых информация из десяти ячеек оцифровывается и передается в микроконтроллер. Общая шина подключена к основному контроллеру модуля инвертора через оптоизоляторы. |
Модуль интерфейса и мониторинга состояния аккумулятора закреплен на передней части батареи. В нем имеются четыре печатные платы оранжевого цвета, предназначенные для измерения высоких напряжений, по одной на каждую секцию батареи (Рисунок 2). На этих платах установлены микросхемы таких производителей, как Freescale, LG Chem и STMicroelectronics. Чипы компаний LG Chem и STMicro выполнены по технологии CMOS DMOS. Платы для измерения напряжения среднего уровня окрашены в синий цвет, а низкого – в зеленый. Вся продукция тщательно проверяется на протяжении всего производственного цикла; на каждый разъем, соединяющий ячейки, нанесено по несколько отметок служб технического контроля.
Создание хорошей аккумуляторной электроники является сложной задачей. Система должна измерять напряжение на каждой ячейке с точностью до нескольких милливольт, в то время как напряжение на этих ячейках относительно земли может достигать сотен вольт. Эта задача требует повышенного внимания к разводке печатных плат, конфигурации земляных слоев и изоляции. Скотт-Томас отмечает, что разработка автомобиля не завершена, но гибкая и модульная конструкция позволяет легко встраивать новые ячейки, аккумуляторные батареи, электронику и системы управления.
Скотт-Томас и Штейер обнаружили в автомобиле один связанный с аккумуляторной системой модуль, о существовании которого они даже не подозревали. В дополнение к расположенному под приборной панелью стандартному порту системы бортовой диагностики, под передним пассажирским сиденьем они нашли изолированный герметичный модуль. В него записывается диагностическая информация, собираемая при работе системы с аккумулятором и в ходе выполнения «гибридных» операций. Модуль снабжен разъемом, позволяющим специалисту с помощью специального кабеля получить доступ к этой информации.
Система зарядки
Помимо использования рекуперативного торможения аккумулятор запасается энергией за счет зарядки от сети 110 В с помощью прилагаемого зарядного устройства или же, для ускоренной подзарядки, с помощью опционально поставляемой зарядной станции 220 В, устанавливаемой квалифицированным электриком. Компания Lear Corp выпускает работающие от сети 110 В бытовые зарядные устройства, силовая электроника и программное обеспечение которых настолько совершенны, что зарядка не начнется, если пользователь вставит вилку в розетку с плохо выполненным заземлением. Реле зарядного устройства и плата мониторинга связаны с аккумулятором и бортовой системой контроля. Как отмечалось ранее, предназначенная для зарядки аккумулятора бортовая система преобразования сетевого напряжения в постоянное имеет собственный контур охлаждения.
Зарядное устройство подключается к стандартизированному разъему, расположенному на левом переднем крыле автомобиля. По словам Скотта-Томаса, демонтаж этого интерфейсного модуля показал, что в GM уделяют большое внимание проработке деталей. Высоковольтные компоненты – конденсаторы и синфазный дроссель для надежности и защиты от среды с повышенной вибрацией производитель изолировал лентой и пеной, а обмотки сделал прочными, надежными и механически резервированными.
Штейер обнаружил одну интересную особенность расположения зарядного устройства. Хотя его разъем находится на левом крыле, инвертор зарядного устройства, который питается от этого разъема, располагается под правой фарой. Более того, контроллер бензинового двигателя расположен в левой части автомобиля, а сам двигатель – в правой. Если бы производитель пересмотрел такое расположение элементов, вес машины можно было бы уменьшить за счет сокращения длины проводов.
«Мозги» Chevy Volt
К выглядящему как коробка передач обычного автомобиля кожуху, которым закрыты электромотор и генератор, прикреплен охлаждаемый жидкостью модуль инвертора, питающий энергией аккумулятора тяговый двигатель. В целях безопасности подводимые к этому модулю высоковольтные кабели оранжевого цвета могут расцепляться посредством реле. Штейер замечает, что сама крышка модуля также представляет собой разъединитель. По словам Скотта-Томаса, продвигаясь внутрь все глубже, они приближаются к «мозгу» автомобиля (Рисунок 3).
 | |
| Рисунок 3. | Модуль инвертора системы «двигатель-генератор» содержит «мозг» силовой части автомобиля, основными компонентами которого являются один микроконтроллер-супервизор и три микроконтроллера, определяющих рабочее состояние двигателя и системы рекуперации. |
На печатной плате компании Hitachi установлены четыре 32-разрядных микроконтроллера Freescale Qorivva. Скотт-Томас отметил, что на плате достаточно много свободного места, что позволяет в будущем модифицировать ее, изменяя или добавляя новые части схемы. На один из четырех контроллеров возложены функции супервизора, в который поступает информация о скорости автомобиля, числе оборотов колес, ускорении, торможении и состоянии аккумулятора, на основании которой принимается решение о том, какой режим будет наиболее эффективным на текущий момент (Рисунок 4). Принимаемыми решениями могут быть, например, выбор используемой комбинации выходных сигналов от тягового двигателя и системы двигатель внутреннего сгорания – генератор, момент активации рекуперативного торможения, определение предела восстановления энергии. Из четырех микроконтроллеров супервизор является самым мощным, он имеет 3 Мб флеш-памяти, занимающей половину площади кристалла. Для большей эффективности контроллер также пытается снижать скорости вращения электромоторов. Остальные три микроконтроллера управляют тяговым двигателем, генератором, связанным с двигателем внутреннего сгорания и планетарной коробкой передач.
 | |
| Рисунок 4. | Контроллер-супервизор инвертора является центром гибридной архитектуры Chevy Volt. Он определяет текущее состояние силового агрегата автомобиля. |
Прочая электроника
Остальная электроника Chevy Volt, не имеющая отношения к гибридной установке автомобиля, представлена типичными для современных автомобилей устройствами (Рисунок 5). DC/DC преобразователь с воздушным охлаждением с печатной платой компании TDK и микроконтроллером фирмы Renesas вырабатывает 12 В для питания стандартных систем автомобиля, управляющих дверями, светом, навигацией и звуком, а также для зарядки вспомогательного аккумулятора 12 В.
 | |
| Рисунок 5. | Примерно три четверти из 18 электронных модулей предназначены для управления функциями гибридной силовой установки. |
В процессе разбора центральной панели была обнаружена плата коммуникационного модуля компании LG, содержащая контроллер памяти Freescale и флеш-память фирмы Spansion. Скотт-Томас отметил, что печатные платы информационно-развлекательной системы находятся на приличном расстоянии друг от друга. Там достаточно свободного места, но не так много необходимой вычислительной мощности, поэтому некоторые микросхемы выполняют несколько функций. Кроме того, достаточное расстояние между резистивно-сенсорными переключателями передней панели поможет водителю не ошибаться при выборе требуемой функции.
Будет интересно наблюдать, как и насколько быстро эта расширяемая гибридная платформа станет развиваться в течение ближайших лет с учетом потребностей и пожеланий владельцев автомобиля.
Анатомия демонтажа автомобиля
Перед тем, как начать демонтаж по заказу Munro & associates, Аль Штейер, старший научный сотрудник компании, прочел всю документацию на этот автомобиль, какую только смог найти. При разборе гибридных и электромобилей первым делом необходимо обезопасить людей, найдя блок, отключающий линии высокого напряжения. Он документировал каждый шаг, делая фотографии компонентов во всех возможных ракурсах до и после их удаления, пытаясь представить себе все этапы производственного процесса и определить типы использованных материалов. Штейер идентифицировал установленные на печатных платах компоненты и их производителей. При отсутствии опубликованных данных об использованных стандартных и специализированных ИС, он выпаивал микросхемы, чтобы определить объем их памяти.
Chevy Volt, как и любой другой автомобиль, поставили на демонтаж прямо от дилера – с полным бензобаком. Скотт-Томас и Штейер оставили системы включенными, чтобы разрядить литий-ионный аккумулятор до того, как начать разборку автомобиля. Но программа управления приняла решение о включении обычного двигателя, чтобы предотвратить полный разряд аккумулятора. Тогда инженеры решили опустошить бензобак, а также оставить включенными свет, радио и все остальное, что, в конечном итоге, разрядило бы 12-вольтовый аккумулятор. Высоковольтная система перезаряжала аккумулятор всю ночь – программное обеспечение системы не давало ему полностью разрядиться, – и только после того, как бензина осталось на 35 миль, аккумулятор разрядился через мощный резистор.
Ранее Штейеру доводилось разбирать гибрид Toyota Prius, и теперь он обнаружил некоторые различия между Prius и Volt. Например, как гибридный авто с зарядкой от электросети, Chevy Volt имеет дополнительный модуль инвертора зарядного устройства. Кроме того, в Volt установлена литий-ионная аккумуляторная батарея, тогда как в Prius – никель-металл-гидридная. Для управления температурным режимом гибридной силовой установки в Volt применяется жидкостное охлаждение, а в Prius – воздушное. Помимо этого, если в Chevy Volt использованы элементы довольно широкого круга производителей электроники, то в Prius были обнаружены, в основном, компоненты компании Toyota.
Читайте также: