Hybridfahrzeuge kombinieren Verbrennungsmotoren und Elektromotoren, um einen geringeren Kraftstoffverbrauch und niedrigere Emissionen zu erzielen. Allerdings ist der Begriff Hybrid nicht einheitlich. Je nach Rolle des Elektromotors und Ladeverfahren der Batterie werden sie in Mildhybridfahrzeuge (MHEVs) und Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEVs) unterteilt. Worin unterscheiden sich diese beiden Fahrzeugtypen, und welcher ist der richtige für Sie? Im Folgenden geben wir Ihnen einen kurzen Überblick.
Funktionsprinzip
MHEV: Ein kleiner Elektromotor ergänzt den Verbrennungsmotor und wird in der Regel von einer 48-V-Batterie gespeist. Dieser Elektromotor kann das Fahrzeug nicht selbstständig antreiben, sondern unterstützt den Verbrennungsmotor lediglich beim Anfahren und Beschleunigen, wodurch Kraftstoffverbrauch und Emissionen reduziert werden.
Es gibt zwei Arten von Elektromotoren in MHEVs (Mild Hybrid Electric Vehicles): BSG (Riemengetriebener Startergenerator) und ISG (Integrierter Startergenerator).
BSG: Über einen Riemen mit dem Motor verbunden, kann es beim Motorstart Drehmoment liefern oder beim Bremsen Energie zurückgewinnen.
ISG: Direkt zwischen Motor und Getriebe installiert, kann es die Drehzahl und das Drehmoment des Motors effektiver steuern.
MHEV-Batterien verwenden typischerweise Lithium-Ionen-Akkus mit geringer Kapazität und benötigen kein externes Ladegerät. Das Laden und Entladen der Batterie erfolgt hauptsächlich über einen DC/DC-Wandler (Transformator), der 48 Volt in 12 Volt oder andere benötigte Spannungen umwandelt.
MHEVs arbeiten in folgenden Modi:
Start-Stop-Modus: Wenn das Fahrzeug anhält, schaltet sich der Verbrennungsmotor automatisch ab, der Elektromotor bleibt jedoch betriebsbereit. Zum Starten startet der Elektromotor den Verbrennungsmotor nahtlos wieder.
Küstenmodus: Beim Ausrollen schaltet sich der Verbrennungsmotor automatisch ab, und der Elektromotor hält das Fahrzeug in Bewegung. Wird beschleunigt, startet der Verbrennungsmotor automatisch wieder und unterstützt den Elektromotor.
Beschleunigungsmodus: Beim Beschleunigen des Fahrzeugs liefern sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor gleichzeitig Drehmoment und verbessern so die Fahrleistung.
Regenerationsmodus: Beim Bremsen oder Verzögern des Fahrzeugs schaltet sich der Motor ab oder reduziert seine Leistung, und der Elektromotor fungiert als Generator und gewinnt Bremsenergie zurück, um die Batterie aufzuladen.
Das Funktionsprinzip von MHEVs Das System ist relativ einfach, verbessert aber effektiv den Kraftstoffverbrauch und die Emissionswerte. MHEVs können den Kraftstoffverbrauch und die CO₂-Emissionen um etwa 10 bis 15 % reduzieren.
PHEVs (Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge)Plug-in-Hybride (PHEVs) hingegen kombinieren Elektromotoren und Verbrennungsmotoren für einen effizienteren und umweltfreundlicheren Fahrmodus. PHEVs verfügen über einen Ladeanschluss zum externen Laden der Batterie. Sie können die Batterie auch über den Motor oder durch Bremsenergierückgewinnung laden. Je nach Fahrsituation können PHEVs zwischen rein elektrischem Modus, Hybridmodus oder Reichweitenverlängerer-Modus wählen.
Im rein elektrischen Modus, Das Fahrzeug wird ausschließlich von der Batterie und dem Elektromotor angetrieben und eignet sich für kurze Strecken und Fahrten mit niedriger Geschwindigkeit.
Im Hybridmodus Verbrennungsmotor und Elektromotor liefern die Leistung gleichzeitig oder abwechselnd und eignen sich für Fahrten über mittlere bis lange Distanzen bei hohen Geschwindigkeiten.
Im Range-Extender-ModusDer Motor dient ausschließlich zum Laden der Batterie und treibt die Räder nicht direkt an, wodurch die Reichweite bei niedrigem Batteriestand verlängert wird.
Vor- und Nachteile:
MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle):
Vorteile:
- Verbessert die Laufruhe beim Starten und Stoppen des Motors sowie das Fahrgefühl.
- Reduziert Kraftstoffverbrauch und Emissionen des Motors.
- Verringert die Abhängigkeit von Batteriekapazität und Ladeinfrastruktur.
- Senkt die Kosten und das Gewicht von Hybridsystemen.
Nachteile:
- Rein elektrischer Fahrmodus kann nicht erreicht werden.
- Qualifiziert sich nicht für politische Förderprogramme für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben.
- Verbessert die Fahrzeugleistung nicht wesentlich.
PHEV (Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug):
Vorteile:
- Kann einen rein elektrischen Fahrmodus erreichen, geeignet für kurze Strecken und niedrige Geschwindigkeiten.
- Erfüllt die Voraussetzungen für politische Anreize für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben, wie z. B. grüne Kennzeichen und kostenloses Parken.
- Die Batterie kann über eine externe Stromquelle aufgeladen werden, wodurch die Abhängigkeit von Benzin reduziert wird.
- Der Motor kann zum Laden der Batterie genutzt werden, wodurch die Reichweite erhöht wird.
Nachteile:
- Erfordert sowohl Aufladen als auch Betanken, was die Betriebskosten erhöht und mit Unannehmlichkeiten verbunden ist.
- Abhängig von der Verteilung und Verfügbarkeit der Ladeinfrastruktur, wodurch es möglicherweise zu Ladeproblemen kommen kann.
- Dies bedingt eine größere Batteriekapazität sowie die zusätzlichen Kosten und das höhere Gewicht von Hybridsystemen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl MHEV als auch PHEV ihre Vor- und Nachteile haben. Wenn Sie lediglich die Kraftstoffeffizienz leicht verbessern, nicht zu viel Geld ausgeben und den Aufwand des Ladens vermeiden möchten, ist ein MHEV möglicherweise eine gute Wahl. Wenn Sie hingegen Emissionen minimieren, von den Vorteilen neuer Energiepolitiken profitieren und bereit sind, mehr Zeit und Geld in das Laden zu investieren, könnte ein PHEV besser zu Ihnen passen.
