Come funziona un Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)

Nell’era della sostenibilità e del rispetto del Pianeta, sempre più case automobilistiche scelgono per i propri veicoli soluzioni sempre più ad impatto zero. Il settore dell’automotive è infatti uno dei più sensibili al tema del rispetto dell’ambiente. Già da qualche anno è possibile trovare sul mercato veicoli ibridi o totalmente elettrici, che ci accompagnano verso un futuro sempre più green ed eco-sostenibile.

Uno di questi è proprio il Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV). Vediamo cos’è e come funziona.

Auto ibride: caratteristiche e differenze

Il mercato dell’automotive presenta una vasta gamma di veicoli molto diversi tra loro. La differenza è soprattutto nel tipo di motore: a combustione, ibrido ed elettrico. Se le differenze tra le auto a combustione da una parte e le auto ibride ed elettriche dall’altra sono intuibili, più complesso risulta capire quali siano le reali differenze tra un’auto ibrida ed una elettrica. Facciamo un po’ di chiarezza:

  • Auto ibrida: è dotata di due motori, uno elettrico e uno tradizionale (elettrico o diesel). Il motore elettrico, la cui spinta è maggiore rispetto ad un’auto tradizionale, immagazzina l’energia in frenata o in decelerazione;
  • Auto elettrica: è dotata di un solo motore alimentato a batteria, che può essere ricaricata alle colonnine elettriche pubbliche o direttamente a casa, con corrente alternata o continua. L’impatto ambientale è pari a zero.

Tra le vetture ibride si possono ulteriormente identificare tre diverse macro-categorie, in base soprattutto alla potenza del motore elettrico e alla capacità delle batterie: le Mild Hybrid, ossia le ibride leggere; le Full Hybrid, le cosiddette “ibride complete”, ed infine le Plug-in Hybrid, ovvero le ibride che possono essere collegate ad una presa elettrica.

Le Mild Hybrid rappresentano il primo approccio alle motorizzazioni elettrificate. La parte elettrica è composta da una batteria aggiuntiva al litio, che rappresenta un ottimo sostegno per il motore tradizionale in fase di marcia. Il risparmio di carburante può arrivare fino al 15%. Non è necessario ricaricare la vettura collegandola ad una presa di corrente: la carica avviene sfruttando l’energia generata in marcia dal motore a combustione.

Nelle vetture Full Hybrid è invece presente un motore a combustione e un motore elettrico che collaborano in ogni fase di utilizzo del veicolo. La vettura può spostarsi anche solo grazie alla componente elettrica e non è necessario ricaricare la vettura attraverso il collegamento ad una presa elettrica.

Il Plug-in Hybrid Electric è la forma di motorizzazione ibrida più avanzata e vicina a vetture che siano totalmente elettriche. È infatti presente il tradizionale motore a combustione, ma le batterie che costituiscono la parte elettrificata permettono lo spostamento della vettura per decine di km senza utilizzare carburante. A differenze delle altre due tipologie di auto, nelle Plug In Hybrid è necessario il collegamento ad una presa di corrente caricare le batterie al 100%. In caso contrario l’auto si comporta esattamente come una Full Hybrid.

Plug-in Hybrid Electric Vehicle: caratteristiche

Il termine “plug-in” indica una determinata categoria di veicoli caratterizzata da una particolare gestione della batteria. Il Plug-in Hybrid Electric Vehicle è infatti la sintesi tra una propulsione tradizionale con carburante e una completamente elettrica spinta dalla batteria a ioni di litio. Questo consente alla vettura di realizzare alte prestazioni con consumi molto bassi.

Combinazione dei due motori

Essere un veicolo ibrido vuol dire combinare due tecnologie diverse di propulsione. Una caratteristica tipica di questo tipo di auto è la versatilità del motore che può essere utilizzato in due modi: può essere impiegato sia come unico elemento propulsivo (eliminando le emissioni) sia come assistente al motore meccanico per fornire una migliore capacità di spinta. A differenza infatti dell’ibrido puro, il veicolo ibrido ricaricabile deve essere collegato ad una presa di corrente. La batteria si alimenta anche grazie alla frenata rigenerativa, ma richiede un collegamento simile a quello dei veicoli elettrici per poter sfruttare interamente le sue funzioni. Questa particolarità consente di viaggiare totalmente in modalità elettrica per lunghi tragitti.

La tecnologia PHEV non si limita quindi a far convivere due tipi diversi di propulsione, ma li combina. Per rendere questo possibile, la tecnologia impiega dei sistemi per ottimizzare l’utilizzo dell’energia elettrica che viene immagazzinata nella batteria, impiegando cioè dei sistemi di propulsione predittiva e di gestione del recupero nel processo di riutilizzo dell’energia cinetica.

Nelle vetture Plug-in Hybrid Electric il motore elettrico entra in funzione in varie modalità. I due motori si muovono insieme e sono gestiti da un sistema intelligente che decide di volta in volta come funziona l’auto – totalmente in elettrico, con modalità miste o di recupero dell’energia. Su queste auto si ha una gestione precisa dell’intero gruppo propulsore grazie a diversi sensori, ai dati sul viaggio e anche alle informazioni sulla strada percorsa, che cambia a seconda delle caratteristiche dei vari viaggi.

Modalità di guida

Al momento le modalità di guida disponibili sono quattro:

  • Auto-Hybrid: combina i due motori nel corso della guida. E’ la modalità più semplice ed intuitiva;
  • EV: permette di azionare il veicolo solo attraverso l’energia elettrica;
  • Battery Hold: il sistema di gestione del gruppo propulsore opera in modo tale che la carica esistente della batteria venga preservata;
  • Battery Charge: consente al motore elettrico di caricare la batteria. Così si ha la possibilità di viaggiare in elettrico quando si vuole.

Vantaggi

Possedere un’auto Plug-in Hybrid Electric significa anche godere di tutta una serie di vantaggi. Solo per citarne alcuni:

  • Puoi percorre più di 10 km soltanto con il motore elettrico. Questo ti farà non solo risparmiare, ma anche rispettare l’ambiente;
  • Nessuna emissione quando il motore termico non è impiegato;
  • Non ci sono problemi legati all’autonomia;
  • Assenza di costi aggiuntivi, a differenza delle ibride standard;
  • Diverse opzioni di ricarica per il motore elettrico.

A queste devi aggiungerci tutti i vantaggi tipici di un veicolo elettrico!

A garantire questi risultati sono gli accumulatori, molto più potenti degli altri modelli ibridi. Inoltre sono ricaricabili, e non solo nelle fasi di decelerazione, ma anche attraverso le colonnine pubbliche o la rete elettrica domestica. Le batterie dei Plug-in Hybrid Electric Vehicle sono più capienti rispetto agli ibridi classici, e possono essere ricaricate con una normale presa di corrente domestica.

Ti sfido a non provarla!

Fonti:

https://www.renault.it/ibride/come-funziona-auto-ibrida-plug-in.html

https://www.altalex.com/documents/news/2020/11/17/plug-in-hybrid-electric-vehicle-phev-10-cose-da-sapere-su-ibrido-plug-in-la-terza-via

https://www.scottiugo.it/auto-ibride-cosa-significano-le-sigle-phev-mhev-e-bev/

https://www.autoinsicurezza.com/post/tipologie-auto-elettriche-ibride

https://www.automobile.it/magazine/acquisto-auto/auto-ibride-plug-in-1634

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  • HEV
  • PHEV (Plug-in)
  • EV

We are looking for an individual to join our team of dedicated engineers to develop, implement and debug advanced controls and observers for High Voltage Battery and Hybrid Energy Management applications. This person will be highly motivated, able to analyze and create complex models and simplify it in order to design the best controller possible. This person will work collaboratively with many groups of application, simulation, and software engineers. Responsibilities Validate on real measurement of model build from simulation engineers. Design different type of automated controls in order to guarantee the limit operation condition. All this controls are involved in a larger system: the entire vehicle, so all the interaction between components must be take into account.

All the implemented logics must be tested in MIL (Model-In the –Loop) SIL (Software- In the –Loop) by the candidate. Support for the software and application engineers is needed to finish the test in HIL (Hardware- In the – Loop) and directly on the test bench or inside the vehicle.

The candidate should be able to suggest innovative solutions to improve the entire system performance or simplify the current state of art of the different strategy implemented by the Hybrid Control group.

Requirements:

  • > 1+ years of MATLAB/Simulink development.
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System integration per Whirlpool


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