PHEV

Ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug kombiniert einen herkömmlichen Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor und einem aufladbaren Batteriespeicher. Anders als ein Standard-Hybrid, der auf den Motor angewiesen ist, um die Batterie zu laden, bezieht ein PHEV Energie aus dem Stromnetz. Der Fahrer kann zwischen elektrischem und Benzinantrieb wechseln oder beide kombinieren, je nach Fahrtdistanz und verfügbarer Ladung.

Die Batterie ist das entscheidende Bauteil. Die meisten PHEVs haben eine nutzbare Kapazität von 10 bis 20 Kilowattstunden, was eine reine Elektroreichweite von etwa 30 bis 80 Kilometer ermöglicht. Das reicht für viele Alltagsfahrten. Wenn die Batterie leer ist, startet der Verbrennungsmotor automatisch und treibt das Fahrzeug an oder erzeugt Strom, wodurch die Gesamtreichweite 600 Kilometer oder mehr beträgt. Der Übergang ist für den Fahrer normalerweise unmerklich.

Wie die Kraftsysteme zusammenarbeiten

Die Leistungselektronik eines PHEV verwaltet drei Betriebsmodi. Im Entladebetrieb fährt das Fahrzeug rein elektrisch, bis die Batterie einen vorgegebenen Mindestladezustand erreicht, typischerweise 10 bis 15 Prozent der Kapazität. Im Mischbetrieb tragen beide Motoren bei; der Motor kann beim Beschleunigen oder Bergauffahren einschalten, während der Elektromotor die Last glättet und Bremsenergie als Ladung zurückgewinnt. Im Ladehaltebetrieb, wenn die Batterie fast leer ist, läuft der Motor wie in einem regulären Hybrid mit effizienten Drehzahlen, während die Batterie in einem engen Ladezustand-Fenster bleibt.

Der Elektromotor ist normalerweise inline mit dem Getriebe angebracht oder in den Antriebsstrang integriert. Die Motorleistung ist kleiner als in herkömmlichen Autos, oft zwischen 1,5 und 2,0 Litern, da er nicht mehr allein die Spitzenleistung erbringen muss. Rekuperatives Bremsen erfasst die Bewegungsenergie, die sonst als Wärme verloren ginge, und wandelt sie zurück in Batterieladung um.

Die PHEV-Verbreitung hängt von zwei Bedingungen ab: Zugang zu einem Ladepunkt (zu Hause oder am Arbeitsplatz) und ein Betriebsprofil, das der Elektroreichweite entspricht. Sie passen zu Fahrern mit regelmäßigen Alltagsfahrten, die aber auch gelegentlich längere Strecken brauchen. Kaltwetter reduziert sowohl die Batteriekapazität als auch die Effizienz, manchmal sinkt die Elektroreichweite um 30 bis 40 Prozent. Die Komplexität des Doppelantriebssystems erhöht die Wartungspunkte und Kosten im Vergleich zu einem reinen Elektro- oder herkömmlichen Fahrzeug, aber weniger dramatisch als in älteren Hybrid-Designs.