Основы электрических приводов автомобилей

Формат документа: pdf
Размер документа: 3.62 Мб





Прямая ссылка будет доступна
примерно через: 45 сек.



  • Сообщить о нарушении / Abuse
    Все документы на сайте взяты из открытых источников, которые размещаются пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваш документ был опубликован без Вашего на то согласия.

Service Training
Программа самообучения 499
Основы электрических приводов
автомобилей
Устройство и принцип действия

2
Программа самообучения содержит
информацию о новинках конструкции
автомобиля! Программа
самообучения не актуализируется.При проведении работ по техническому
обслуживанию и ремонту необходимо
использовать предусмотренную для этого
техническую документацию.
Внимание
Указания
По современным оценкам, 2050 год станет последним годом добычи нефти тем способом, каким это делалось
людьми прежде. Дальнейшая добыча нефти будет возможна только с применением очень значительных
технических усилий. Поэтому необходимо сознательно и эффективно использовать природные ресурсы.
Привлечение внимания к этому вопросу и формирование этого сознания является задачей концепции «Think
Blue!». Использование энергии и сырья должно постоянно оптимизироваться.
Нагрузка на окружающую среду равным образом должна постоянно снижаться. Целью является недопущение
повышения температуры к 2050 году больше чем на 2 °C. Для достижения этой цели должны быть снижены
выбросы парниковых газов, к примеру, таких как углекислый газ (CO
2).
В отличие от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания электромобили во время движения
не выбрасывают в атмосферу отработавшие газы. Даже эта особенность делает электромобиль более
экологичным, чем обычный автомобиль. Однако условием этого является получение энергии для зарядки
электромобиля из возобновляемых источников, например от ветрогенераторов, гелиоустановок,
гидроэлектростанций или биогазовых установок. Следующим аспектом является снижение затрат
на обеспечение пробега в 100 км на электрической тяге по сравнению с обычным автомобилем.
До 2020 года по дорогам Германии должно двигаться не менее одного миллиона электромобилей. Приняв
Национальный план развития электромобилей (NEPE) в августе 2009 года, федеральное правительство
подчеркнуло значение этой темы. Электрификация автомобилей таким образом будет постоянно расти.
Первым шагом являются гибридные автомобили, которые сочетают в себе преимущества обеих систем,
электродвигателей и двигателей внутреннего сгорания.
Благодаря комбинации приводов общий коэффициент полезного действия автомобиля повышается, а расход
топлива снижается.
На примере Touareg 2011 модельного года Volkswagen предлагает пользователям серийный автомобиль
с электрическим гибридным приводом. Новые технологии требуют особой подготовки в обращении и
проведении работ с автомобилями с высоковольтными силовыми установками. В этой программе
самообучения описаны существующие концепты с гибридным и электрическим приводом и основы получения
персоналом сервисных предприятий квалификации для работы с высоковольтным оборудованием
автомобилей.

3
Оглавление
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
История электромобилей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Почему электромобили представляют интерес? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Основы электромобилей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Классификация электромобилей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Основные компоненты электромобиля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Конфигурации трансмиссии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Конструкции автомобилей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Обзор различных комбинаций приводов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Touareg с полным гибридным приводом (HEV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Плагин=гибрид Golf 6 TwinDrive (PHEV). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Аккумуляторный электромобиль Golf blue=e=motion (BEV) . . . . . . . . . . . . . . 36
Электромобиль с увеличенным запасом хода Audi A1 e=tron (RXBEV). . . . 38
Электромобиль с топливными элементами Tiguan HyMotion (FCBEV).........40
Меры безопасности при работе с высоким напряжением . . . . . . . . 42
Что означает высокое напряжение? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Какие опасности существуют при работе
с высоковольтными системами? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Получение квалификации для работы с высоким напряжением .50
Основные примечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Три основы квалификации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Производственные процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Задачи для сервиса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

4
Введение
История электромобилей
Электромобили всегда были темой, способствовавшей развитию транспортных средств. И если мнимая
неиссякаемость месторождений нефти на некоторое время отодвинула её значение на задний план, то по мере
осознания конечности этих месторождений и необходимости глобальной защиты экологии и климата эта тема
приобретает всё большую значимость.
s499_274
1821
Томас Девенпорт строит первый
электромобиль с неперезаряжаемой
батареей и запасом хода от 15 до 30 км.1860
Изобретена перезаряжаемая свинцовая
аккумуляторная батарея.
1881
Первый официально признанный
электромобиль — это трёхколесный
автомобиль Гюстава Труве (M. Gustave
Trouvé), построенный в Париже. С помощью
своей перезаряжаемой свинцовой
аккумуляторной батареи он достигает
скорости до 12 км/ч.1882
В этом году Эрнст Вернер Сименс
(Ernst Werner Siemens) построил повозку
сэлектрическим приводом. Это
транспортное средство, названное «Elektro=
Motte» или «Elektromote», считается первым
в мире троллейбусом.
1898
Компания Шарля Жанто (Charles Jeantaud)
в Париже на рубеже столетия (с 1893
по 1906 гг.) является лидером в области
электромобилей.
Один из этих автомобилей устанавливает
рекорд скорости, равный 37,7 км/ч.1900
На всемирной выставке в Париже
Фердинанд Порше (Ferdinand Porsche)
представил автомобиль с двигателями,
установленными в ступице каждого из колёс
передней оси.
1902
Швейцарский первопроходец в области
электромобилей А. Трибельхорн
(A. Tribelhorn) строит первые автомобили
с электродвигателем. В течение почти 20 лет
его компания в основном производила
оборудованные электрическим приводом
коммерческие автомобили, в то время как
легковые автомобили выпускались только
в единичных экземплярах и в большинстве
случаев в виде прототипов. 1913
В Питтсбурге (США) начинает работать
первая заправочная станция. Вскоре
заправочные станции появляются в каждом
городе. Более развитая инфраструктура,
дешёвый бензин, а также
усовершенствование двигателей внутреннего
сгорания и обеспечиваемый ими больший
запас хода являются основными причинами
победного шествия автомобилей
с двигателями внутреннего сгорания.

5
s499_275
1960
Доктор Чарльз Александр Эскоффери
(Charles Alexander Escoffery) представляет,
возможно, первый в мире автомобиль
на солнечных батареях.
Это зарегистрированный в Калифорнии
Baker Electric 1912 года выпуска
с фотоэлектрической панелью
из 10 640 отдельных элементов. 1969
Для американской лунной программы
разработан «лунный автомобиль». В каждом
колесе у него установлен электродвигатель.
В качестве источников энергии служат две
серебро=цинковые аккумуляторные батареи,
обеспечивающие «лунному автомобилю»
запас хода примерно в 92 км.
1973
Первый нефтяной кризис наглядно
демонстрирует промышленно развитым
странам их зависимость от стран=
экспортёров нефти. Цены на топливо сильно
вырастают.1985
Первая в мире гонка на электромобилях
с солнечными батареями «Tour de Sol»
проводится в Швеции.
1987
Проводится соревнование электромобилей
с солнечными батареями «World Solar
Challenge».1991
THINK — это первый автомобиль, который
разработан и сконструирован именно как
электромобиль, а не переделан
в электромобиль из обычного автомобиля. 1992
Немецкий автомобильный концерн
Volkswagen AG разрабатывает модель VW
Golf Citystromer, переделанный Golf, который
оборудован электродвигателем.
1995
Концерн PSA Peugeot Citro
ën выпускает
в период 1995=2005 гг.
10 000 электромобилей.
1996
Концерн General Motors предлагает
двухместное электрокупе «EV 1» (Electric
Vehicle 1) со свинцово=кислотными
аккумуляторными батареями массой 500 кг.
В последующем мощность автомобиля
увеличивается благодаря использованию
никель=металлогидридных аккумуляторных
батарей.2008
На рынок США выводится »Tesla Roadster«
компании Tesla Motors с полностью
электрическим приводом, оборудованный
6187 соединёнными последовательно
аккумуляторными батареями от ноутбука. Он
разгоняется с 0 до 100 км/ч за 3,8 секунды.
2009
Правительство ФРГ приняло Национальный план развития электромобилей (NEPE).
Его целью в Германии является продвижение исследований и разработок, подготовка рынка и вывод на рынок
электромобилей, приводимых в движение от аккумуляторных батарей. До 2020 года на немецком рынке
должен быть 1 миллион электромобилей, и ФРГ должна стать ведущим рынком для электромобилей.

6
Введение
История электромобилей Volkswagen
Концерн Volkswagen имеет более чем 40=летний опыт работы с электромобилями.
Уже в 1970 г. в лице модели «T2 Electric» появилось первое поколение настоящего электромобиля.
Электромобили
Гибридные автомобили
Автомобили на топливных элементах
T2 ElectricGolf 1 Electric
T3 Electric
Jetta CitySTROMerGolf 3 CitySTROMer
T2 City Taxi
Golf 1 HybridGolf 2 Hybrid
Chico Hybrid

7
Touareg Hybrid Golf ECO Power Golf TwinDriveElectro Van
Electro UP
Golf blue+e+motion
Tiguan HyMotion
Bora HyMotion
Touran HyMotion Bora HyPower
s499_018

8
Введение
Почему электромобили представляют интерес?
Для того чтобы рассмотреть ключевые аспекты создания электромобилей, необходимо обратиться к таким
сферам, как окружающая среда, политика, экономика, общество, инфраструктура и техника. Полностью
разделить эти сферы по содержанию невозможно, поскольку между ними существуют сложные взаимосвязи.
Изменение климата и условия использования ископаемых природных ресурсов (ограниченная доступность,
цена) приводят к изменению политики государств в сфере защиты климата и энергетики и изменению
национальных обществ этих государств.
В качестве ответа на эти изменения политика вырабатывает обязательные в национальных рамках, но,
к сожалению, различающиеся у разных стран предельные значения выбросов вредных веществ в атмосферу.
Эти предельные значения, как правило, описывают непосредственные выбросы CO
2 или других наносящих
вред окружающей среде газов в атмосферу.
Электромобиль непосредственно не выбрасывает в атмосферу вредные вещества в виде CO
2.
Введение в городах зон с ограниченным выбросом вредных веществ в атмосферу или полностью свободных от
выбросов, а также изменившиеся рамочные политические условия ускорят развитие электромобилей.
Государственное стимулирование и потребности коммунальной сферы придают импульс экономике и
поддерживают процесс развития в сфере научных исследований. Всё больше компаний вкладывают
инвестиции в развитие электромобилей и таким образом в союзе с научными исследованиями способствуют
модернизации имеющихся опытных моделей, новых технологий и возможностей их последующего
применения.
s499_276

9
= Изменение климата
= Снижение глобальных
выбросов CO
2
= Уменьшение шумовой нагрузки
= Сознательное отношение
к расходованию полезных
ископаемых= Международные нормы
по предельным значениям
выбросов вредных веществ
= Введение зон с ограниченными
выбросами или свободных
от выбросов вредных веществ
= Планы развития и субсидии= Конечность запасов нефти
= Повышение стоимости
ископаемых видов топлива
= Желание независимости
от стран=экспортёров нефти
= Технические преимущества
электродвигателя
по сравнению с ДВС
= Повышение КПД
= Меры безопасности при
работе с высоким напряжением= Растущая мобильность людей
= Рост приемлемости
электрического привода
для потребителей
= Растущий спрос на автомобили
с меньшим расходом топлива и
более низкими выбросами
вредных веществ
= Растущая урбанизация
(мега=сити)= Обширная инфраструктура
для зарядки электромобилей
(дома, на работе, в пути)
Охрана окружающей
средыПолитика
Экономика
Технологии Общество Инфраструктура
Электромобили
s499_012

10
Введение
Преимущества электромобилей
= Электрический привод (электродвигатель=генератор) работает гораздо тише двигателя внутреннего
сгорания. Таким образом, уровень шума у электромобилей очень мал. При высокой скорости у таких
автомобилей преобладающим является шум от качения шин.
= При движении электромобиль не выбрасывает в атмосферу никаких вредных веществ или газов. Если
высоковольтная батарея перезаряжается от восстанавливаемых источников энергии, то электромобиль
может эксплуатироваться без выбросов CO
2.
= Если в ближайшем будущем центры городов, подвергающиеся особой нагрузке от автомобильного
движения, будут объявлены зонами, свободными от выбросов вредных веществ, то въезд в них будет
разрешён только для автомобилей с высоковольтными силовыми установками.
= Электродвигатель=генератор очень надёжен и не требует затратного обслуживания. Он подвержен только
незначительному механическому износу.
= Электродвигатель=генератор имеет высокий, до 96%, КПД по сравнению с двигателем внутреннего
сгорания, КПД которого составляет 35–40%.
= У электродвигатель=генератора более оптимальные характеристики крутящего момента и мощности.
Уже с момента запуска он развивает максимальный крутящий момент. Благодаря этому электромобиль
по сравнению с автомобилем с двигателем внутреннего сгорания при одинаковой мощности может
разгоняться значительно быстрее.
= Устройство трансмиссии проще, потому такие узлы и детали автомобиля, как коробка передач, сцепление,
глушитель, сажевый фильтр, топливный бак, стартер, генератор, свечи зажигания, отсутствуют.
= При торможении электродвигатель может выполнять функции генератора, генерировать электроэнергию и
заряжать АКБ (рекуперация энергии).
= Высоковольтную батарею можно с удобством заряжать непосредственно дома, на остановке во время
поездки и от всех находящихся в пределах доступности розеток. Розетка синего цвета на автомобиле и
на зарядных станциях общего пользования принята в качестве стандарта на территории всей Германии и
всеми производителями.
= Энергия подаётся только тогда, когда она требуется потребителю. В отличие от обычных автомобилей
электродвигатель=генератор никогда не работает при остановке перед светофором. Особенно эффективен
электродвигатель=генератор при движении в плотном транспортном потоке, а также при движении
с частыми остановками.
= За исключением редуктора на электродвигатель=генераторе электромобиль не требует масла для смазки.

11
Недостатки электромобилей
= У электромобилей ограниченный запас хода. Электрическая энергия должна быть накоплена современной
высоковольтной автомобильной батареей в достаточной степени. Это количество накопленной энергии
является решающим фактором для запаса хода электромобиля.
= Если высоковольтную батарею требуется зарядить из полностью разряженного состояния до полностью
заряженного состояния, а в наличии имеются только минимальные зарядные возможности,
то продолжительность процесса зарядки может достигать 7,5 часа.
= Возможности зарядки электромобилей в процессе поездки пока находятся в стадии развития.
Сеть зарядных станций развита слабо.
= Если цель поездки находится за пределами максимального запаса хода электромобиля, водитель должен
планировать маршрут поездки с учётом наличия зарядных станций. «Где электромобиль можно зарядить
впути?»
Сравнение характеристик крутящего момента
Частота вращения, об/мин
Крутящий момент [Н·м]
Частота вращения
на холостом ходу
s499_251
ba
Электродвигатель=генератор (a)
Двигатель внутреннего сгорания (b)
Двигатель внутреннего сгорания
Для выработки крутящего момента двигатель внутреннего сгорания (b) должен вращаться с частотой вращения
на холостом ходу. При увеличении частоты вращения двигателя увеличивается доступный крутящий момент.
Дополнительно эта особенность двигателя внутреннего сгорания требует наличия коробки передач
с несколькими передаточными числами. Через сцепление или гидротрансформатор крутящий момент
передаётся на шестерни коробки передач.
Электродвигатель+генератор
Электродвигатель=генератор (a) с первого оборота
развивает максимальный крутящий момент.
Он не требует фазы пуска для достижения частоты
вращения холостого хода. По мере увеличения
частоты вращения, начиная с определённой частоты
вращения, доступный крутящий момент снижается.
Эта частота вращения приблизительно равна
14 000 об/мин.
Дополнительно, благодаря этой особенности
электродвигатель=генератора, можно отказаться
от применения сложной коробки передач.

12
Введение
Экологические аспекты
Выбросы CO 2
Глобальное потепление к 2050 году не должно превысить значение 2°C по сравнению с температурой Земли
до индустриальной эпохи. Достичь этой цели можно только путём снижения выбросов CO
2. В период
до 2050 года ставится цель снизить уровень выбросов CO
2 на каждого человека с 45 тонн в год в настоящее
время до 0,7 тонны в год.
Сами электромобили не выбрасывают CO
2 в атмосферу. Однако при рассмотрении источников выбросов CO 2
следует учитывать не только сами электромобили, но и выбросы, которые возникают при производстве
электроэнергии (например, при работе угольных электростанций).
Развитие автомобилей особенно в Германии тесно связано с применением «чистой энергии» (т. е. энергии из
возобновляемых источников). Поэтому уже при существующей структуре источников электроэнергии можно
исходить из более низких выбросов CO
2 на каждый электромобиль по сравнению с автомобилями
с двигателями внутреннего сгорания. На международном уровне структура источников электроэнергии даёт
меньше преимуществ. Поскольку такие страны с переходной экономикой, как Китай или Индия из=за быстрого
роста спроса на электроэнергию в первую очередь делают ставку на добычу электроэнергии на угольных
электростанциях, экологический баланс производства электроэнергии там хуже.
s499_014
Дизельный двигатель, 111 г/км
Бензиновый двигатель, 132 г/км
Производство водорода, 210 г/км
Ветровая энергия, 1 г/км
Ядерная энергия, 6 г/км
Природный газ, 98 г/км
Котельное топливо, 145 г/км
Каменный уголь, 171 г/км
Бурый уголь, 188 г/км
Энергетический комплекс в ФРГ, 2010 г., 115 г
Энергетический комплекс в Китае, 2010 г., 179 г
Все данные: выбросы CO
2 в граммах на километр пробега
(по состоянию на 2011 год)
Вы уже знаете?
Поскольку чистого водорода, необходимого для топливных элементов, в природе не существует, его
необходимо добывать с помощью трудоёмкого процесса. Для этого процесса требуется очень много
электрической энергии.

13
Возобновляемые источники энергии
Под возобновляемыми источниками энергии подразумеваются источники энергии, которые доступны
в ближайшей перспективе, и по человеческим меркам неисчерпаемы. К возобновляемым источникам энергии
относится ветровая энергия, солнечная энергия, геотермальная энергия (тепловая энергия Земли),
гидроэнергия и биомасса.
Дальнейшее снижение выбросов CO
2 в сфере электромобилей возможно в том случае, если доля возобнов=
ляемых источников энергии в энергетическом комплексе будет увеличена. К 2030 году эта доля в производстве
электроэнергии европейскими странами по сравнению с 2010 годом должна увеличиться с 17 до 48%.
s499_072
Природный газ 14%Возобновляемые
источники
энергии 17%
Каменный уголь 19% Бурый уголь 24%Солнечная энергия 2%
Прочие 5%Ветровая энергия 6,2%Энергия из биомассы
5,6% Гидроэнергия 3,2% Ядерная энергия 22%
4чигюиоблиркбм катупикр с Р[3щ 2010 ю.
Потенциал солнечной энергии
Энергия, излучаемая Солнцем на Землю, примерно в десять тысяч раз превышает текущие потребности
человечества в энергии. Таким образом, из солнечного света доступно больше энергии, чем потребуется
в будущем.
Однако использованию этого потенциала мешают затратность и коэффициенты полезного действия элементов
солнечных батарей. Если КПД модулей фотоэлектрических элементов в начале восьмидесятых годов равнялся
всего восьми процентам, то в настоящее время КПД представленных на рынке модулей составляет в среднем
17%, а у самых лучших представителей достигает почти 20%. Однако для того чтобы солнечная энергия могла
конкурировать с другими энергоносителями, технологию необходимо развивать, т. е. гелиоустановки должны
быть более эффективными.
Вы уже знаете?
В течение 24 часов на Землю в виде солнечного света поступает такое количество энергии, которое
расходуется на обеспечение электроэнергией всего населения Земли в течение одного года.
Доля геотермальной энергии (использование тепловой энергии мантии Земли) в производстве энергии в ФРГ
в 2011 году была ещё меньше 1%.

14
Основы электромобилей
Под термином «электромобили» следует подразумевать все автомобили, которые приводятся в движение
с помощью электрической энергии. К ним относятся как автомобили, приводимые в движение
электродвигателем, работающим от аккумуляторной батареи, так и гибридные автомобили (полные гибриды)
или автомобили с топливными элементами.
Классификация электромобилей
В первую очередь электромобили классифицируются и именуются в соответствии с тем, каким образом
на электрический привод подаётся необходимая электроэнергия.
ДВС Гибридный привод
Обычные а/м
сбензиновыми или
дизельными
двигателямиВыработка электроэнергии
в автомобиле
Бензиновый/дизельный
двигатель
Микро+гибрид
Электрические
компоненты
предназначены только
для реализации функции
Старт=стоп.Средний гибрид
как микро=гибрид
и дополнительно:
Электродвигатель
поддерживает работу
ДВС.
Движения только
на электрическом
приводе невозможно.
Система рекуперации
энергииПолный гибрид (HEV)
как средний гибрид
и дополнительно:
Электродвигатель
поддерживает работу
ДВС.
Движение только на
электрическом приводе
возможно.
Touareg 2011 модельного года представляет
собой первый
серийный автомобиль с электрическим
гибридным приводом концерна Volkswagen.
Он относится к полным гибридам.

15
Движение на
электрической тяге
Плагин+гибрид (PHEV)
как полный гибрид
и дополнительно:
В случае плагин=гибрида
высоковольтная батарея
может дополнительно
заряжаться от внешней
электросети. Гибрид
с увеличенным
запасом хода (RXBEV)
как аккумуляторный
электромобиль
и дополнительно:
Запас хода увеличивает=
ся с помощью двигателя
внутреннего сгорания,
который вырабатывает
электрическую энергию
для электродвигателя.Аккумуляторные
электромобили (BEV)
Приводятся в движение
только электрическим
приводом.
В процессе эксплуатации
электроэнергия поступает
из высоковольтной
батареи, которая
заряжается от
электросети.Электромобили
стопливными
элементами (FCBEV)
Приводятся в движение
только электрическим
приводом.
В процессе эксплуатации
электроэнергия
вырабатывается
топливным элементом.
В качестве топлива
заправляется водород. Зарядка электроэнергией от сети
Принятые сокращения:
BEV = Battery Electric Vehicle; аккумуляторный электромобиль
HEV = Hybrid Electric Vehicle; автомобиль с полным гибридным приводом, полный гибрид
FCBEV = Fuel Cell Battery Electric Vehicle; аккумуляторный электромобиль с топливными элементами
PHEV = Plugin Hybrid Elekctric Vehicle; автомобиль с полным гибридным приводом и возможностью зарядки от внешнего источника,
плагин=гибрид
RXBEV = Range Extender Battery Electric Vehicle; аккумуляторный электромобиль с дополнительным приводом генератора
для увеличения запаса хода (range extender)
Гибридный привод
s499_010
Понятия и определения
Автомобили, не выбрасывающие в атмосферу вредных веществ в процессе эксплуатации, называют также
автомобилями с нулевым выбросом вредных веществ «Zero Emission Vehicle» (ZEV).
Электромобили с аккумуляторными батареями, которые приводятся в движение только электрическим
приводом, называют также аккумуляторными электромобилями «Battery Electric Vehicle» (BEV). В процессе
эксплуатации электроэнергия поступает из высоковольтной батареи, которая заряжается от электрической
сети.
Индекс «Electric Vehicle Index» (EVI) измеряет развитие сферы электромобилей. По девяти различным
критериям при этом оценивается как рынок для электромобилей, так и производство в различных
индустриальных государствах. В настоящее время последовательность исследованных стран имеет следующий
вид: США, Франция, ФРГ, Италия, Япония, Китай, Корея, Испания, Великобритания, Дания, Португалия и
Ирландия.

16
Основы электромобилей
Основные компоненты электромобиля
Вся система привода электромобилей включает следующие элементы:
= высоковольтная батарея с блоком управления ВВ=батареи и необходимым зарядным устройством;
= электродвигатель=генератор с электронным управлением (силовая электроника) и системой охлаждения;
= редуктор, включая дифференциал;
= тормозная система;
= климатическая установка, работающая от высоковольтной батареи.
1Электродвигатель=генератор
2Редуктор с дифференциалом
3Блок силовой электроники
4Высоковольтные провода
5Высоковольтная батарея
6Коммутационный блок с блоком управления ВВ=батареи
7Система охлаждения
8Тормозная система
9Высоковольтный компрессор климатической установки
10Высоковольтный отопитель
11Зарядное устройство
12Выводы для зарядки от внешнего источника
13Внешний источник для зарядки
s499_233

17
Электродвигатель+генератор
Под электромашиной или электродвигатель=генератором мы понимаем тяговый электродвигатель, который
может использоваться также в качестве генератора и стартера. В принципе, любой электродвигатель может
также функционировать как генератор. Если электродвигатель=генератора будет приводиться во вращение
внешним моментом, то он будет вырабатывать электроэнергию, как обычный генератор. Если на
электродвигатель=генератор подаётся электрический ток, то он работает как тяговый двигатель (привод).
Тяговые электродвигатели=генераторы имеют жидкостную систему охлаждения. Однако возможно и
воздушное охлаждение.
У полных гибридов (HEV) электродвигатель=генератор служит также в качестве стартера для двигателя
внутреннего сгорания.
В качестве электродвигателей=генераторов часто
используются электродвигатели трёхфазного тока.
Электродвигатель трёхфазного тока питается
трёхфазным переменным током. Его
принципиальная схема включает три катушки,
которые в качестве статора расположены вокруг
ротора и соответственно электрически соединены
с одной из трёх фаз. На роторе этого синхронного
электродвигателя расположено несколько пар
постоянных магнитов. Вследствие того, что на три
катушки последовательно, на одну за другой,
подаётся электрический ток, они в итоге генерируют
вращающееся электромагнитное поле, которое
приводит ротор во вращение, если
электродвигатель=генератор используется
в качестве приводного двигателя.
При использовании в качестве генератора
вращение ротора инициирует в катушках
трёхфазное переменное напряжение, которое блок
силовой электроники преобразует в постоянное
напряжение для зарядки высоковольтной батареи.
На автомобиле при этом, как правило, применяются так называемые «синхронные электродвигатели». Термин
«синхронный» в этом контексте означает «вращающийся в одном направлении» и описывает отношение
скорости вращения возбуждённого электромагнитного поля в катушках статора к скорости вращения ротора
с его постоянными магнитами.
Преимущество синхронных электродвигателей по сравнению с асинхронными заключается в возможности
точной регулировки электродвигателя для применения в автомобиле.
Электродвигатель=генератор (1), ротор (2), статор (3),
блок силовой электроники (4), высоковольтная
батарея (5)
32
s499_235
s499_234

18
Основы электромобилей
Сильные стороны электродвигателя+генератора
Благодаря отсутствию шума и выбросов вредных веществ электродвигатель=генератор очень экологичный.
Электродвигатель=генератор быстро срабатывает, обладает хорошими параметрами ускорения и высоким
коэффициентом полезного действия. В отличие от двигателей внутреннего сгорания электродвигатели
обеспечивают бесступенчатую характеристику номинальной мощности в широком диапазоне частот
вращения. Уже при малых частотах вращения (т. е. при троганьи) доступен максимальный крутящий момент,
который снижается только при очень высокой частоте вращения. Вследствие этого принципиально не требуется,
ни механической, ни автоматической коробки передач или сцепления.
Направление вращения электродвигателя можно выбирать произвольно. Таким образом, он может вращаться
по часовой стрелке, чтобы двигать автомобиль вперёд, и против часовой стрелки для движения задним ходом.
Электродвигатели запускаются самостоятельно. Отдельного стартера не требуется. Электродвигатели имеют
более простое устройство и содержат значительно меньше подвижных деталей, чем двигатели внутреннего
сгорания. В электродвигателе=генераторе вращается только ротор с его постоянными магнитами. Массы,
совершающие колебательные движения, как у двигателя внутреннего сгорания, отсутствуют. Заменять масло
не требуется, поскольку масло для смазки не используется. Поэтому транспортные средства с электрическим
приводом с точки зрения трансмиссии, как правило, требуют меньше обслуживания.
Высоковольтная батарея
Батарея является сердцем электромобиля. Заряжать
высоковольтную батарею можно, к примеру от
внешнего источника, через розетку. Батарея отдаёт
постоянное напряжение блоку силовой электроники.
Блок силовой электроники преобразует постоянное
напряжение в переменное и питает
электродвигатель=генератор по трём фазам через
три провода (U, V и W). Электромобиль начинает
двигаться.
Высоковольтная батарея в задней части автомобиля
с высоковольтной силовой установкой
s499_252 Высоковольтная батарея

19
Определения
Помимо термина «батарея» применяются также термины «аккумулятор», «аккумуляторная батарея» или
сокращённо АКБ. Раньше батареи и аккумуляторы описывали два вида устройств накопления электрической
энергии, которые принципиально различались. В современной речи больше не делается такого строгого
различия и оба термина применяются в одинаковом значении.
Батарея
Батарея в прежнем значении означает источник
накопления электрической энергии, перезарядить
который невозможно. Батарея состоит из так
называемых первичных гальванических элементов.
Суммарное напряжение зависит от количества и
напряжения отдельных элементов.
Гальванический элемент путём химической реакции
высвобождает хранящуюся в нём химическую
энергию в виде электрической энергии.
Восстановить первоначальный заряд батареи путём
электрической перезарядки невозможно.
Батареяs499_231
Аккумулятор
Аккумулятор может перезаряжаться и состоит из
вторичных элементов. Наиболее известным является
свинцовый аккумулятор, который в качестве
источника питания бортовой сети широко
применяется во всём мире.
Во вторичном элементе тоже накапливается
электрическая энергия. Как и в случае батареи,
вырабатываемое количество энергии определяется
количеством соединённых друг с другом вторичных
элементов. Однако протекающая при этом
химическая реакция в отличие от батареи легко
обратима. Это означает, что разрядившийся
аккумулятор можно снова использовать, если
зарядить его электроэнергией от зарядного
устройства.
Источник зарядкиАккумуляторs499_232
Вы уже знаете?
Стойкость аккумуляторов ноутбуков к многократным циклам разрядки=зарядки равна примерно 500 циклам.
Это означает, что конструкция аккумулятора позволяет зарядить его из полностью разряженного до полностью
заряженного состояния до 500 раз. После этого ёмкость аккумулятора будет составлять всего лишь примерно
50% от его прежней ёмкости. Ёмкость указывается как «State of Capacitiy, статус заряда» (SOC). «Состояние»
аккумуляторной батареи описывается параметром SOH (State of health, исправность).

20
Основы электромобилей
В дальнейшем термин «высоковольтная батарея » (ВВ=батарея) будет использоваться для обозначения
аккумуляторной батареи для питания электродвигателя=генератора.
Такие стандартные электрические параметры высоковольтной батареи, как номинальное напряжение, КПД
и плотность энергии зависят от вида химических веществ, которые применяются во внутренней конструкции
накопителя энергии.
Плотность энергии
Этот параметр позволяет сделать вывод о мощности батареи относительно её массы (удельной мощности).
Чем выше плотность энергии, тем больше энергии можно накопить и снова отдать для выполнения работы.
Единицей измерения плотности энергии является ватт=час на килограмм [Вт·ч/кг], который состоит из работы
электрического тока [Вт·ч] и массы [кг] батареи. Плотность энергии позволяет определить запас хода
электромобиля.
Пример для высоковольтной батареи массой 85 кг, с напряжением 288 В и силой тока 6,5 А:
Электрическая мощность (P) равна электрическому напряжению (U), умноженному на силу тока (I); P = U x I.
U = 288 В, а I = 6,5 A
P = 288V x 6,5A = 1872В·А; 1В·А примерно соответствует 1 Вт (ватт)
P = 1872 Вт или 1,872 кВт (киловатт)
Работа электрического тока равна произведению электрической мощности на время.
Таким образом, в течение одного часа (1 ч) эта высоковольтная батарея может выполнить работу в
1872?Вт·ч?(ватт=час).
Расчёт плотности энергии: 1872 Вт x 1 ч : 85 кг = 22,02 Вт·ч/кг]
Долговечность
Долговечность батареи описывается параметром стойкости к многократным циклам разрядки=зарядки.
Стойкость высоковольтной батареи к многократным циклам разрядки=зарядки на период в 10 лет определена
в 3000 циклов, т. е. 300 циклов в год. По этому показателю сравнивать так называемые «автомобильные
батареи», т. е. батареи для применения в автомобиле с высоковольтной силовой установкой,
с «потребительскими аккумуляторными батареями» для применения в ноутбуках или мобильных телефонах
нельзя.
КПД
Коэффициент полезного действия перезаряжаемой аккумуляторной батареи указывается в процентах.
Упрощённо можно сказать, что КПД показывает, какое количество энергии, затраченной на зарядку, может
быть снова использовано при разряде аккумуляторной батареи. Вследствие того, что незначительная часть
энергии зарядки рассеивается в виде тепловой энергии (потери при зарядке), коэффициент полезного действия
аккумуляторной батареи никогда не может быть равен 100%.

21
Принцип действия
Принцип действия аккумуляторной батареи
основан на том, что металлы различаются
по степени «благородства». Благородство в данном
контексте означает, что два разных металла,
например цинк и медь, по своим химическим
свойствам отличаются способностью отдавать
электроны. На основе этого химического свойства
элементы можно упорядочить в так называемом
ряду напряжений. Цинк легко отдаёт электроны.
Это означает, что он легко окисляется. Медь отдаёт
электроны для протекания химической реакции
не так легко. Это означает, что она окисляется
струдом.
Фрагмент ряда напряжений металлов:
Al — алюминий
Zn — цинк
Fe — железо
Cu — медь
Au — з о л о т о
s499_200
Если поместить стержень из цинка и стержень из
меди в отдельные ёмкости в подходящий раствор
электролита, то металлы будут с различной
степенью интенсивности эмитировать ионы
в электролиты и при этом оставлять электроны
в металлических стержнях. В одном сосуде имеется
большое количество положительно заряженных
ионов цинка в растворе и большое количество
электронов в цинковом стержне. В другом сосуде
имеется только незначительное количество
положительно заряженных ионов меди в растворе
и только незначительное количество электронов
в медном стержне. Если соединить оба сосуда ионным мостиком друг с другом, то вследствие разной
концентрации ионов возникнет перенос заряда. Вследствие большого избытка электронов в цинковом стержне
он действует как анод, в то время как медный стержень образует катод. Между обоими стержнями, вследствие
различной концентрации электронов, можно измерить напряжение. Если соединить оба электрода
проводником, электроны потекут от анода к катоду. Эта конструкция в общем называется гальваническим
элементом и представляет собой простейшую форму батареи. Если энергия отдаётся батареей, то анод
является отрицательным полюсом. У перезаряжаемых батарей те же самые электроды могут попеременно
работать как аноды или катоды в зависимости от того, заряжается батарея или разряжается.
Схема устройства батареи s499_230

22
Основы электромобилей
Типы перезаряжаемых аккумуляторных батарей
Различные типы перезаряжаемых аккумуляторных батарей различаются по материалам, использованным
для изготовления электродов и электролитов. Наиболее распространены свинцовые, никель=кадмиевые,
никель=металлогидридные и литий=ионные батареи. Далее приведено их краткое описание и представлены их
важнейшие особенности.
Свинцовая аккумуляторная батарея
Представляет собой классическую 12=вольтную аккумуляторную батарею для питания бортовой сети
автомобиля. В качестве электродов служат пластины из свинца и свинца и окиси свинца, в качестве электролита
— раствор серной кислоты.
Свинцовые аккумуляторные батареи требуют обслуживания. Это означает, что в них необходимо доливать
дистиллированную воду, чтобы обеспечить необходимый уровень электролита. Для питания автомобилей,
движущихся исключительно на электрической тяге, свинцово=кислотные батареи подходят не лучшим образом,
поскольку они относительно своего объёма обладают очень большой массой и заняли бы большую часть
объёма автомобиля. Вследствие этого полезная нагрузка такого автомобиля снижается.
Свинцовый аккумулятор при некоторых условиях может уже через 6 лет утратить большую часть своей
электрической ёмкости.
В случае повреждения из него может вытечь электролит (кислота).
Никель+кадмиевые аккумуляторные батареи
В этих аккумуляторных батареях в качестве материала электродов используется кадмий (Cd) и соединение
никеля. В качестве электролита служит гидроксид калия. Поэтому этот тип батарей называют также щелочными
аккумуляторами. Они обладают большей плотностью энергии, чем свинцовые аккумуляторы, и более стойки
к повреждениям и вытеканию электролита. Никель=кадмиевые батареи обладают эффектом памяти. Глубокую
разрядку или избыточный заряд этот тип батарей выдерживает только в ограниченной степени.
Т. е. их КПД снижается. Кадмий и соединения кадмия ядовиты.
Никель+металлогидридные аккумуляторные батареи
У этих батарей в качестве материала для электродов используется соединение никеля и соединение другого
металла. В качестве электролита также используется гидроксид калия. В свою очередь они обладают большей
плотностью энергии чем никель=кадмиевые батареи и относительно стойки к повреждениям.

23
Хотя эффект памяти, свойственный никель=кадмиевым батареям, проявляется в меньшей степени, и у этих
аккумуляторных батарей в течение срока службы коэффициент полезного действие снижается. Эти потери
коэффициента полезного действия до определённой степени обратимы (устранимы). Другие преимущества
никель=металлогидридных аккумуляторных батарей: они не содержат таких ядовитых тяжёлых металлов,
как свинец или кадмий. Электролит в батарее содержится в твёрдом виде. Даже в случае разрушения корпуса
возможны только отдельные брызги.
Литий+ионные аккумуляторные батареи
Они представляют собой более современное поколение аккумуляторных батарей и сконструированы на
основе соединений лития. В качестве электродов используются — различные оксиды металлического лития и
графит, в качестве электролита различные растворители для солей лития. Литий=ионные батареи содержат
только очень незначительное количество воды и не обладают эффектом памяти. По сравнению с никель=
кадмиевыми батареями они имеют почти вдвое большую плотность энергии. Это означает, что данный тип
батарей относительно их мощности требует меньшего пространства для установки в электромобиле, так что
остаётся больше свободного пространства для пассажиров и багажного отсека.
Литий (Li) является химическим элементом. Слово «литий» происходит от греческого «lithos», что означает
камень, потому что он был обнаружен в 1817 в камне. По своим химическим свойствам литий подобно натрию,
относится к щелочным металлам, и вследствие своей малой плотности является лёгким металлом. После
водорода и гелия он является третьим в ряду самых лёгких химических элементов.
Плотность0,534 г/см 3 (для сравнения: H 2O = 1 г/см 3)
Использование
в аккумуляторных
батареяхВ виде карбоната лития (Li
2CO 3);
Для создания аккумуляторной батареи с энергией 20 кВт·ч требуется примерно 3 кг
чистого лития.
ПреимуществаБыстрая зарядка благодаря незначительному радиусу ионов.
Отсутствие эффекта памяти.
При сильном нагревании литий=ионных батарей в батарее может начаться процесс распада. Это
может привести к возгоранию и выделению вредных для здоровья газов. Поэтому при обращении
с этими аккумуляторными батареями необходимо строго выполнять указания производителя.

24
Основы электромобилей
Топливные элементы
Топливные элементыВысоковольтная батарея Баллоны с водородом
Электропривод
s499_239
Одной из разработок в области альтернативных видов привода являются топливные элементы. С точки зрения
принципа преобразования энергии в топливном элементе протекает процесс получения электрической энергии
из химической энергии, схожий с процессом в двигателе внутреннего сгорания. Преобразование энергии из
«топлива» в эффективную мощность у топливных элементов протекает с гораздо меньшим количеством
промежуточных этапов, напрямую. По этой причине КПД топливного элемента выше чем КПД двигателя
внутреннего сгорания. Таким образом, топливный элемент можно рассматривать как двигатель.
В двигателе внутреннего сгорания химическая энергия, содержащаяся в молекулах топлива, путём сжигания
преобразуется в энергию движения. Эта энергия затем используется для привода коробки передач или
генератора. У двигателя внутреннего сгорания много энергии теряется из=за трения и рассеивания тепловой
энергии. В топливном элементе происходит это преобразование химической энергии в электрическую энергию.
В отличие от двигателя внутреннего сгорания дополнительного генератора для выработки электрической
энергии не требуется. В качестве топлива используется полученный промышленным способом водород,
который в топливном элементе превращается в воду при взаимодействии с кислородом, содержащимся
в атмосферном воздухе. Сам водород содержит меньше энергии, чем содержащаяся в топливе энергия
углеводородов, однако его проще сжигать, а потери в процессе преобразования энергии практически
отсутствуют. Кроме того, продукты сгорания топлива или вредные газы, как у двигателя внутреннего сгорания,
отсутствуют.

25
Устройство топливного элемента
Водородно=кислородный топливный элемент
представляет собой особую форму гальванического
элемента. Его основными частями являются два
электрода (1), например, углеродные нанотрубки,
покрытые слоем платины в качестве катализатора
(2), и специальная мембрана (3). В качестве
электролита могут служить различные соединения.
Специальная мембрана газонепроницаемая, не
проводит электроны и проницаема для протонов
(ядро водорода без электрона). Кислород (O
2)
поступает из атмосферного воздуха, и заправлять
его отдельно не требуется.
Схема устройства топливного элемента
112 23
s499_238
Описание работы:
Водород (H 2) и кислород (O 2) по отдельности
направляются к обоим электродам: водород к аноду
(A), а кислород к катоду (K). Под действием
катализатора водород отдаёт два электрона и
распадается на два положительно заряженных ядра
водорода (протоны). Эти протоны могут преодолеть
мембрану и мигрируют сквозь нее, поскольку
на другой стороне мембраны (стороне катода)
в электролите содержится меньше протонов, чем на
стороне анода (явление диффузии). На своём
электроде кислород захватывает электроны в ходе
каталитической реакции и после этого немедленно
реагирует со свободными протонами водорода,
образуя воду (H
2O).
Если соединить анод и катод друг с другом электрически, то вследствие этой реакции будет течь ток (4).
Таким образом из реакции преобразования водорода в воду в топливном элементе добывается электрическая
энергия.
Сгорание водорода приводит к возникновению тока.
AK4
s499_237

26
Основы электромобилей
Другие высоковольтные узлы
Инвертор
Инвертор называют также выпрямителем или преобразователем. Его задачей является преобразование
трёхфазного переменного напряжения генератора в постоянное напряжение для зарядки батареи. При этом
три фазы переменного напряжения вначале выпрямляются, а затем сглаживаются, чтобы получить практически
неизменное постоянное напряжение. При обратном преобразовании для привода электродвигателя
постоянное напряжение батареи преобразуется в трёхфазное переменное напряжение.
Преобразователь DC/DC
Преобразователь DC/DC в принципе представляет собой трансформатор. С его помощью высокое
напряжение высоковольтной батареи преобразуется в соответственно более низкое напряжение для зарядки
12=вольтной аккумуляторной батареи бортовой сети. Преобразователи переменного напряжения и
преобразователи DC/DC часто объединяются с другими электронными узлами высоковольтной системы в блок
силовой электроники.
Источники зарядки/вывод для зарядки
Зарядное устройство, установленное в автомобиле в высоковольтную систему, обозначается так же, как
преобразователь AC/DC. Он преобразует переменный ток из электрической сети общего пользования,
подводимый через вывод для зарядки, в постоянный ток, потому что для зарядки аккумуляторной батареи
может использоваться только постоянный ток.
Зарядка с помощью постоянного напряжения (DC=зарядка) тоже возможна. Однако подача постоянного
напряжения по сети общего пользования сопряжена с большими затратами.
Высоковольтная сеть
Высоковольтная сеть, за одним исключением, полностью отсоединена от бортовой сети. Преобразователь
DC/DC является единственным устройством, подключённым к обеим сетям. Все высоковольтные провода
окрашены в оранжевый цвет и обладают высокой стойкостью к повреждениям. Это свойство дополнительно
усиливается за счёт дополнительной тканевой оболочки, также окрашенной в оранжевый цвет. Электрические
разъёмы высоковольтной сети имеют исполнение, исключающее неправильное подсоединение (защиту от
переполюсовки), и цветную маркировку. Электрические потребители, не подсоединённые к высоковольтной
сети (например, светотехническое оборудование, рулевое управление, вакуумный насос усилителя тормозов,
прикуриватель), получают питание от обычной 12=вольтной бортовой сети.

27
Другие высоковольтные агрегаты
Помимо чистых компонентов привода, у автомобилей с высоковольтной силовой установкой от
высоковольтной сети могут питаться другие агрегаты и узлы. Это, к примеру, климатические установки и/или
отопитель.
У автомобилей с высоковольтной силовой установкой, эксплуатируемых без двигателя внутреннего сгорания,
необходимо приводить все агрегаты, которые в обычных автомобилях приводятся механически от двигателя
внутреннего сгорания, например, с помощью ременного привода, электрическими приводами. Однако для
этого необязательно использовать высокое напряжение, эти узлы могут быть рассчитаны на питание от
12=вольтной бортовой сети (например, насос усилителя рулевого управления, усилитель тормозов, ...).
Только в том случае, когда требуется высокая мощность, как в случае с компрессором климатической
установки, узел конструируется как высоковольтный. Все высоковольтные агрегаты маркируются
предупреждающими наклейками.
Редуктор
Использовать классическую коробку передач с несколькими ступенями на чистом аккумуляторном
электромобиле (BEV) больше не требуется. Для движения задним ходом просто переключаются полюса
электродвигателя. Это означает, что направление вращения электродвигателя=генератора меняется на
противоположное. Реализуется это с помощью рычага селектора, который обходится положениями
«Нейтраль», «Вперёд» и «Назад». Скорость движения плавно регулируется педалью акселератора. Полные
гибриды (HEV) и плагин=гибриды (PHEV) имеют обычную коробку передач. Как правило, эта коробка передач
не механическая, а автоматическая или КП DSG.
Тормозная система
У электромобиля, проще говоря, две независимые тормозные системы. Одна система представляет собой
классическую гидромеханическую тормозную систему. Вторая тормозная система реализуется с помощью
электродвигателя=генератора в виде «моторного тормоза». Однако преимущество этого «моторного тормоза»
по сравнению с двигателем внутреннего сгорания заключается в том, что с помощью электродвигателя=
генератора высвобождающаяся при торможении двигателем энергия рекуперируется и используется для
зарядки высоковольтной батареи. Эта так называемая рекуперация особенно в условиях городского движения
способствует высокой эффективности электромобилей. Одновременно, рекуперация снижает износ тормозов
автомобиля.

28
Основы электромобилей
Конфигурации трансмиссии
Электромобиль приводится в движение как минимум одним электродвигателем. Он может быть
полноприводным или с приводом на одну ось. Возможны также другие варианты гибридного привода.
Они описаны в программе самообучения SSP450 «Touareg с гибридной системой привода».
Далее представлены два основных варианта привода.
= Привод с помощью электродвигателей, установленных в ступицах колёс.
= Привод с помощью одного электродвигателя=генератора в центральной трансмиссии.
Привод с помощью электродвигателей, установленных
в ступицах колёс
В следующей таблице показаны различные варианты привода с помощью двигателя, установленного в ступице
колеса.
Передний привод Задний привод Полный привод
2 двигателя в ступицах колёс 2 двигателя в ступицах колёс
4 двигателя в ступицах колёс
Устройство
Колёса соединены непосредственно с двигателями
в ступицах. Конструкция с электродвигателями
в ступицах колёс сегодня применяется для
электророллеров, велосипедов с электрическим
приводом и инвалидных кресел с электроприводом. Особенности
= Приводные валы не требуются.
= Дифференциал не требуется.
Преимущества
= Технически возможен полный привод.
= Оси привода двигателей в ступицах
расположены непосредственно в колесе.
= Высокий КПД привода, поскольку механические
потери отсутствуют.
= Возможность рекуперации энергии.Недостатки
= Неподрессоренные массы в колесе по
сравнению с обычным автомобилем выше.
= Большая масса приводимых деталей (влияние на
инерцию и крутящий момент всего автомобиля).
= Требуется отдельная конструкция автомобиля.
= Сложная система управления двигателями.
Оба электродвигателя=генератора должны
работать синхронно.
= В настоящее время всё ещё требуется
комбинация с гидравлической системой
тормозов.
= Монтажное пространство на колесе ограничено.

29
Привод с помощью одного электродвигателя+генератора
в центральной трансмиссии
В следующей таблице показаны различные варианты привода с помощью двигателя, установленного в ступице
колеса.
Передний привод Задний привод Полный привод Полный привод
Один центральный
электродвигатель=генератор
и два приводных валаОдин центральный
электродвигатель=генератор
и два приводных валаОдин центральный
электродвигатель=генератор
и пять приводных валов,
плюс раздаточная коробкаДва центральных двигателя=
генератора и четыре
приводных вала.
Устройство
Электродвигатель=генератор приводит коробку
передач, приводные валы и таким образом колёса.
В случае автомобиля только с электрическим
приводом достаточно понижающей передачи.
Полный привод может быть реализован с помощью
карданного вала от привода передней оси. Другой
возможностью является использование второго
электродвигателя=генератораОсобенности
= По два приводных вала на каждую приводимую
ось
= Дифференциал для каждой приводимой оси.
= Требуется карданный вал.
Преимущества
= Привод на одну ось реализовать конструктивно
проще.
= Технически возможен полный привод.
= Возможна очень хорошая комбинация
в качестве гибридного привода (HEV / PHEV /
RXHEV).
= Возможна интеграция в существующую
конструкцию автомобиля.Недостатки
= Ось привода центрального электродвигателя=
генератора расположена не соосно с ведущими
осями.
= Необходим дифференциал.
= Необходима понижающая передача.
В настоящее время Volkswagen использует только приводы с центральным электродвигателем=
генератором в качестве единственного привода или в сочетании с двигателями внутреннего
сгорания в качестве гибридного привода. Двигатели в ступицах пока не применяются.
Однако их применение на автомобилях в будущем вполне возможно.

30
Конструкции автомобилей
Обзор различных
комбинаций приводов
Привод плагин+
гибрида
PHEV Привод полного
гибрида
HEVПривод
автомобиля
с топливными
элементами
FCBEV Электропривод
BEVЭлектропривод
автомобиля
с увеличенной
дальностью
пробега RXBEV
ДВС
Электродвигатель+
генератор(+ы)
Блок(+и) силовой
электроники
Высоковольтная
батарея
Вывод для зарядки
от внешнего
источника
Потенциал для
снижения выбросов
CO
2 [%]25 50 100 90 100 s499_259
В принципе, существуют различные конструкции гибридных автомобилей и электромобилей. Некоторые из них
уже представлены на рынке. Другие пока существуют в виде прототипов.
Все конструкции имеют некоторое количество общих высоковольтных компонентов. Эти компоненты у всех
автомобилей с высоковольтной силовой установкой встречаются в адаптированном виде.
В представленном обзоре эксплуатационные материалы не показаны. В двигатель внутреннего сгорания
подаётся топливо.
Топливный элемент заправляется водородом.

31
Touareg с полным гибридным приводом (HEV)
В случае полного гибридного привода автомобиль
имеет двигатель внутреннего сгорания и
электродвигатель=генератор, который используется
в качестве генератора, приводного двигателя и
стартера. Отдельные режимы работы зависят от
таких факторов, как степень заряженности
ВВ=батареи, положение педали акселератора,
усилие нажатия педали тормоза. Как двигатель
внутреннего сгорания, так и электродвигатель=
генератор раздельно или совместно отдают своё
усилие привода через сцепление и общую коробку
передач на ведущие оси.
Помимо высоковольтной сети, автомобиль имеет также 12=вольтную бортовую сеть с собственной 12=вольтной
АКБ питания бортовой сети.
Обогрев салона в этой конструкции реализован за счёт нагревшейся охлаждающей жидкости двигателя
внутреннего сгорания.
s499_019
Устройство
Силовые агрегаты и высоковольтные элементы
Компрессор
климатической
установкиДвигатель
внутреннего
сгорания
Блок силовой электроникиЭлектродвигатель=генератор
Высоковольтные провода Коробка передачВысоковольтная батарея
s499_221

32
Конструкции автомобилей
Режимы работы полного гибрида HEV
Движение с помощью
электродвигателя
Двигатель внутреннего сгорания отключён.
Электродвигатель=генератор приводит автомобиль
в движение. Все функции, реализуемые за счёт
вращения двигателя внутреннего сгорания, у
гибридного автомобиля осуществляются с помощью
различных высоковольтных и 12=вольтных
агрегатов.
ДВС отключён
Высоковольтная
батарея
поставляет
энергию
Блок силовой электроники
Электродвигатель=генератор в режиме привода s499_201
Режим движения на ДВС
Двигатель внутреннего сгорания приводит
автомобиль в движение. Высоковольтная батарея
(в зависимости от степени заряженности)
заряжается. Эксплуатационный режим ДВС
при этом смещается в область оптимального КПД.
Двигатель внутреннего сгорания работает
Высоковольтная
батарея
заряжается
Электродвигатель=генератор в режиме генератора
s499_202
Электрический ускоритель (E+Boost)
В случае, когда требуется очень высокая мощность,
электродвигатель=генератор поддерживает работу
двигателя внутреннего сгорания.
Мощность двигателя внутреннего сгорания и
электродвигателя=генератора на короткое время
суммируются.
Двигатель внутреннего сгорания работает
Высоковольтная
батарея
поставляет
энергию
Электродвигатель=генератор в режиме привода
s499_203
Рекуперация энергии торможения
Двигатель внутреннего сгорания как правило
отключается. Энергия торможения преобразуется
электродвигателем=генератором (работающим
в режиме генератора) в электрическую энергию
и сохраняется в высоковольтной батарее.
ДВС отключён
Высоковольтная
батарея
заряжается
Электродвигатель=генератор в режиме генератора
s499_204

33
Плагин+гибрид Golf 6 TwinDrive (PHEV)
В отличие от привода полного гибрида привод
TwinDrive имеет два электродвигателя=генератора.
Один из электродвигателей=генераторов
используется исключительно в качестве генератора
или стартера, другой
электродвигатель=генератор служит тяговым
электродвигателем и генератором. Оба
электродвигателя=генератора и двигатель
внутреннего сгорания, соответственно через
сцепление, соединены друг с другом.
И в данном случае взаимодействие обоих
электродвигателей=генераторов и двигателя
внутреннего сгорания определяется эксплуатационным режимом. Высоковольтная батарея привода TwinDrive
может также заряжаться от внешнего подключения к сети 230 В. Эта система привода может даже отдавать ток
в сеть общего пользования 230 В, если только конструкция электрического разъёма подключения домашней
230=вольтной сети предусматривает такую возможность.
Помимо высоковольтной сети, автомобиль имеет также 12=вольтную бортовую сеть с собственной 12=вольтной
АКБ питания бортовой сети.
Все функции, реализуемые за счёт вращения двигателя внутреннего сгорания (например, работа компрессора
климатической установки), у гибридного автомобиля осуществляются с помощью различных высоковольтных и
12=вольтных агрегатов.
s499_253
Устройство
Силовые агрегаты и высоковольтные элементы
Компрессор
климатической
установки
Двигатель
внутреннего
сгорания
Блок силовой электроники 2 Электродвигатель=
генератор 1
Высоковольтные проводаКоробка передач
Вывод для
зарядки от
внешнего
источникаВысоковольтная
батарея
Электродвигатель=генератор 2
Блок силовой
электроники 1
Зарядное
устройство
s499_222

34
Конструкции автомобилей
Режимы работы плагин+гибрида (PHEV)
Движение с помощью
электродвигателя
Двигатель внутреннего сгорания отключён. Привод
осуществляется электродвигателем=генератором 1.
Высоковольтная батарея через блок силовой
электроники 1 поставляет энергию.
ДВС отключён
Высоковольтная
батарея
поставляет
энергию
Блоки силовой
электроники 1 и 2
Электродвигатель=генератор 1 в режиме привода
Электродвигатель=
генератор 2
выключен
s499_206
Последовательный режим
Электродвигатель=генератор 2 запускает двигатель
внутреннего сгорания. Затем электродвигатель=
генератор 2 работает как генератор и питает
высоковольтную батарею. Эта батарея поставляет
энергию для электрического привода автомобиля
с помощью электродвигателя=генератора 1. Этот
рабочий режим используется в исключительных
случаях.
Двигатель внутреннего сгорания работает
Высоковольтная
батарея
поставляет
энергию
Электродвигатель=генератор 1 в режиме привода
Электродвигатель=генератор 2 в режиме
генератора
s499_210
Форсированное ускорение (Boost):
Двигатель внутреннего сгорания и
электродвигатель=генератор вместе разгоняют
автомобиль. Эта функция зависит от степени
заряженности высоковольтной батареи.
Двигатель внутреннего сгорания работает
Высоковольтная
батарея
поставляет
энергию
Электродвигатель=генератор 1 в режиме привода
Электродвигатель=генератор в режиме
привода
s499_208
Режим привода от ДВС
Если высоковольтная батарея полностью
разряжена, электрический привод больше
невозможен.
В этом случае автомобиль приводится в движение
двигателем внутреннего сгорания, и одновременно
за счёт избытка мощности высоковольтная батарея
заряжается с помощью электродвигателя=
генератора 2.
Двигатель внутреннего сгорания работает
Высоковольтная
батарея
заряжается
Электродвигатель=генератор выключен
Электродвигатель=генератор 2 в режиме
генератора
s499_207

35
Сопряжённый привод и зарядка
Для выполнения задаваемого водителем режима
движения системе может быть необходимо, чтобы
двигатель внутреннего сгорания приводил
автомобиль в движение и одновременно
избыточная мощность использовалась для зарядки
высоковольтной батареи.
Двигатель внутреннего сгорания работает
Высоковольтная
батарея
заряжается
Электродвигатель=генератор 1 в режиме привода
Электродвигатель=генератор 2 в режиме
генератора
s499_211
Рекуперация энергии торможения
Для рекуперации энергии торможение оба
электродвигателя=генератора могут использоваться
при замкнутой муфте сцепления. Эта энергия
от принудительного внешнего привода автомобиля
с помощью обоих блоков силовой электроники
может преобразовываться в постоянное
напряжение и немедленно сохраняться
в высоковольтной батарее.
Электродвигатель=генератор 1 в режиме
генератора
ДВС отключён
Высоковольтная
батарея
заряжается
Электродвигатель=генератор 2 в режиме
генератора s499_209
Зарядка от внешнего источника
Во время зарядки от внешнего источника
высоковольтная сеть находится в режиме покоя.
Электродвигатели=генераторы и блоки силовой
электроники отключены. Через вывод для зарядки
от внешнего источника к автомобилю подсоединён
зарядный кабель. Когда блок управления зарядки
высоковольтной батареи распознаёт источник
электрической энергии, замыкаются два
предохранительных реле.
Зарядка начинается. Когда достигается
необходимая степень заряженности, процесс
зарядки отключается. Электрические потребители,
включённые в автомобиле во время зарядки,
питаются от внешнего источника зарядки.
Вывод для
зарядки
от внешнего
источника
Высоковольтная
батарея
заряжается
Электродвигатель=генератор 1 выключен
Электродвигатель=
генератор 2 выключен
s499_226

36
Конструкции автомобилей
Аккумуляторный электромобиль Golf blue+e+motion (BEV)
на примере опытной партии 2011 года
Golf blue=e=motion представляет собой чистый
электромобиль без двигателя внутреннего сгорания.
За исключением зарядки батареи с помощью
рекуперации высоковольтная батарея может
заряжаться исключительно от внешнего источника:
от зарядной станции, разъёма сети 230 В или через
зарядный кабель на зарядных станциях общего
пользования. Помимо высоковольтной сети,
автомобиль имеет также 12=вольтную бортовую сеть с
собственной 12=вольтной АКБ питания бортовой сети.
Электродвигатель=генератор мощностью 85 Вт через
понижающую передачу и дифференциал передаёт
мощность непосредственно на ведущие колёса.
Пользователь эксплуатирует автомобиль идентично автомобилю с АКП или КП DSG. Понижающая передача
имеет механизм блокировки трансмиссии на стоянке. Кроме того, селектор имеет позицию «B» (рекуперация
энергии торможения). В этом положении селектора при отпускании педали акселератора система
обеспечивает максимальную рекуперацию энергии. Таким способом автомобиль может быть заторможён
до полной остановки без задействования рабочего тормоза. Тепла, выделяемого электродвигателем=
генератором, недостаточно для обогрева салона. Поэтому blue=e=motion оборудован высоковольтным
отопителем.
s499_255
Устройство
Силовые агрегаты и высоковольтные элементы
Высоковольтный
отопитель
Блок силовой электроники
Двигатель
средуктором
Высоковольтные проводаВывод для зарядки от
внешнего источника Высоковольтная батарея
Компрессор
климатической
установки
Зарядное устройство
s499_224

37
Режимы работы аккумуляторного электромобиля (BEV)
Движение с помощью
электродвигателя
Электрический привод у электромобиля без ДВС
организован аналогично полному гибриду:
высоковольтная батарея поставляет энергию блоку
силовой электроники. Он преобразует постоянное
напряжение в переменное напряжение для питания
электродвигателя=генератора.
Высоковольтная
батарея
поставляет
энергию
Блок силовой электроники
Электродвигатель=генератор в режиме приводаs499_217
Рекуперация энергии торможения
Когда электромобиль движется «накатом»
(автомобиль движется при отсутствии момента
привода от электродвигателя=генератора), часть
энергии движения через электродвигатель=
генератор, работающий в режиме генератора,
используется для зарядки высоковольтной батареи.
Электродвигатель=генератор в режиме генератора
Высоковольтная
батарея
заряжается
s499_228
Работа климатической установки
при остановке автомобиля
Когда электромобиль останавливается, например,
в пробке, то электродвигатель=генератор не
требует электрической энергии для привода. Режим
климатической установки, заданный пассажирами,
обеспечивается с помощью высоковольтного
отопителя и высоковольтного компрессора
климатической установки.
Высоковольтный отопитель
Высоковольтная
батарея
поставляет
энергию
Высоковольтный компрессор
климатической установки
s499_254
Зарядка от внешнего источника
Высоковольтная батарея заряжается через вывод
для зарядки от внешнего источника, имеющийся
на автомобиле. После подсоединения внешнего
источника для зарядки высоковольтная батарея
автомобиля самостоятельно заряжается
до предварительно заданной степени
заряженности. Процесс зарядки отключается
автоматически. Если во время зарядки включаются
электрические потребители, они получают питание от внешнего источника зарядки.
Вывод для
зарядки
от внешнего
источника
Высоковольтная
батарея
заряжается
s499_218

38
Конструкции автомобилей
Электромобиль с увеличенным запасом хода
Audi A1 e+tron (RXBEV)
(опытный автомобиль)
Этот автомобиль является примером реализации
системы увеличения запаса хода (RXBEV).
Его система привода включает один ДВС и два
электродвигатель=генератора. Однако в отличие
от описанных ранее систем привода двигатель
внутреннего сгорания не имеет механической связи
с ведущими осями. Привод исключительно
электрический.
Двигатель внутреннего сгорания приводит
электродвигатель=генератор 1, работающий
в режиме генератора и подзаряжающий высоковольтную батарею во время движения. В этой функции
двигатель внутреннего сгорания работает с оптимальными эксплуатационными характеристиками, при
которых мощность высокая, а расход топлива незначительный. Такая система позволяет увеличить запас хода
автомобиля. Высоковольтная батарея в основном заряжается от вывода для зарядки от внешнего источника.
Возможность подзарядки с помощью ДВС и электродвигателя=генератора 1 следует рассматривать, как
использование агрегата аварийного питания. Помимо высоковольтной сети, автомобиль имеет также
12=вольтную бортовую сеть с собственной 12=вольтной АКБ питания бортовой сети.
s499_256
Устройство
Силовые агрегаты и высоковольтные элементы
Компрессор
климатической
установки Двигатель
внутреннего
сгорания
Блок силовой
электроники 1 Электродвигатель=генератор 1
Высоковольтные проводаВывод для зарядки от
внешнего источникаВысоковольтная
батарея
Блок силовой
электроники 2 Высоковольтный
отопитель
Электродвигатель
=генератор 2
Зарядное
устройство
s499_223

39
Режимы работы электромобиля RXBEV
Движение с помощью
электродвигателя
Когда высоковольтная батарея заряжена,
электромобиль приводится в движение
электродвигателем=генератором 2. Системы
комфорта (высоковольтный отопитель,
высоковольтный компрессор климатической
установки) и 12=вольтная АКБ бортовой сети
питается от блока силовой электроники 2.
ДВС отключён
Высоковольтная
батарея
поставляет
энергию
Электродвигатель=генератор 2 в режиме привода Электродвигатель=
генератор 1
выключен
Блок силовой
электроники 1 и 2 s499_213
Электрический привод и зарядка
Высоковольтная батарея разряжена.
Для продолжения движения запускается двигатель
внутреннего сгорания. Он приводит
электродвигатель=генератор 1 и таким образом
заряжает высоковольтную батарею. Привод
автомобиля и рекуперация энергии осуществляется
исключительно с помощью электродвигателя=
генератора 2.
Двигатель внутреннего сгорания работает
Высоковольтная
батарея
заряжается и
поставляет
энергию
Электродвигатель=генератор 2 в режиме приводаЭлектродвигатель=генератор 1 в режиме
генератора
s499_212
Зарядка батареи на неподвижном
автомобиле
Внешний источник напряжения для зарядки
высоковольтной батареи для автомобиля
недоступен. В этом случае ДВС может заряжать
высоковольтную батарею с помощью
электродвигателя=генератора 1 на неподвижном
автомобиле.
Двигатель внутреннего сгорания работает
Высоковольтная
батарея
заряжается
Электродвигатель=генератор 2 выключен Электродвигатель=генератор 1 в режиме
генератора
s499_257
Зарядка от внешнего источника
Высоковольтная система и вся система привода
отключены. С помощью вывода для зарядки
от внешнего источника на автомобиле, зарядного
устройства для высоковольтной батареи и обоих
предохранительных реле высоковольтная батарея
заряжается. Процесс зарядки контролируется и
завершается системой самостоятельно.
Вывод для
зарядки
от внешнего
источника
Высоковольтная
батарея
заряжается
s499_216

40
Конструкции автомобилей
Электромобиль с топливными элементами Tiguan
HyMotion (FCBEV)
В Tiguan HyMotion реализован привод с
использованием топливных элементов. Автомобиль
заправляется водородом и получает электрическую
энергию для электродвигателя=генератора от
модуля топливных элементов. В этом модуле
водород превращается в воду, и благодаря этой
реакции вырабатывается электрическая энергия.
В зависимости от эксплуатационного режима для
обеспечения привода осуществляется зарядка
высоковольтной батареи.
Дополнительный двигатель внутреннего сгорания не
установлен. Зарядка высоковольтной батареи от внешнего источника возможна только на сервисных
предприятиях с помощью специального зарядного устройства. Помимо высоковольтной сети, автомобиль имеет
также 12=вольтную бортовую сеть с собственной 12=вольтной АКБ питания бортовой сети.
s499_258
Устройство
Силовые агрегаты и высоковольтные элементы
Компрессор
климатической
установки
Топливный
элемент Блок силовой электроники
Высоковольтные провода Высоковольтная батарея Электродвигатель=
генератор
Высоковольтный
отопитель s499_225

41
Режимы работы электромобиля FCBEV
Движение с помощью
электродвигателя
Если высоковольтная батарея заряжена, возможно
движение на электрическом приводе. В этом случае
топливный элемент не поставляет энергию и не
расходует водород.
Топливный элемент отключён
Высоковольтная
батарея
поставляет энергию Блок силовой электроники
Электродвигатель=генератор в
режиме привода
s499_219
Электрический привод и зарядка
Если этого требует степень заряженности
высоковольтной батареи, включается топливный
элемент. С помощью заправленного водорода и
кислорода атмосферного воздуха вырабатывается
электрическая энергия для привода и зарядки
высоковольтной батареи.
Топливный элемент активен
Высоковольтная
батарея
заряжается и
поставляет энергию Электродвигатель=генератор
в режиме привода
s499_220
Рекуперация энергии торможения
Рекуперация энергии торможения осуществляется
исключительно с помощью электродвигателя=
генератора. При движении накатом
электродвигатель=генератор переключается в
режим генератора. Он заряжает высоковольтную
батарею с помощью блока силовой электроники.
Топливный элемент отключён
Высоковольтная
батарея
заряжается
Электродвигатель=генератор в
режиме генератора
s499_227
Водород для топливного элемента
Водород заправляется на специальных заправочных колонках. Процесс заправки идентичен процессу
заправки природного газа. Водород закачивается в баллон под автомобилем под давлением до 700 бар.
Вследствие физических свойств водорода 80 литров имеют массу примерно 6,44 кг. Через редуктор водород
подаётся в топливный элемент. При рабочем давлении в 3 бар топливный элемент вырабатывает постоянное
напряжение от 250 до 450 В.

42
Меры безопасности при работе с высоким
напряжением
Всё более широкая электрификация и гибридизация систем привода приводит к тому, что в автомобиле
усиленно используются высоковольтные системы.
Что означает высокое напряжение?
В транспортных средствах с высоковольтными системами (ВВ) установлены компоненты, которые работают
с напряжениями выше 60 В постоянного тока или 25 В переменного напряжения. Отдельные компоненты в этих
автомобилях требуют ещё более высокого напряжения. Высоковольтные сети в автомобилях работают
с постоянными напряжениями до 650 В и очень сильными пиковыми токами.
Какие опасности существуют при работе
с высоковольтными системами?
Все движения тела человека инициируются электрическими управляющими механизмами. Все мышечные
реакции, такие как сердечные сокращения или мигание век управляются электрическими импульсами=
раздражителями. Эти электрические импульсы передаются в теле человека по нервным волокнам, подобно
токам в электрических цепях.
Касание находящихся под напряжением высоковольтных компонентов может привести к тому, что ток будет
течь сквозь тело человека. Уже начиная с постоянных токов силой примерно от 30 мА в зависимости от
длительности воздействия тока могут возникать временные нарушения сердечных сокращений.
При воздействии на тело человека более сильных токов дополнительно возникают тяжёлые ожоги внутренних
органов, а в некоторых случаях это может привести к мерцанию желудочков сердца.
При коротком замыкании обоих полюсных выводов электрической системы существует опасность
возникновения электрической дуги. Это может привести к тяжёлым наружным ожогам тела человека и
повреждению сетчатки глаз.
Системы безопасности
Опасность контакта с находящимися под напряжением высоковольтными компонентами должна быть
исключена.
Работы с высоковольтной системой разрешается проводить только персоналу, обладающему специальной
квалификацией. Помимо цветной маркировки и предупреждающих табличек и надписей на высоковольтных
компонентах существуют технические меры безопасности.
Какие предохранительные устройства используются на автомобиле, зависит от конкретного автомобиля.
Далее будут перечислены основные аспекты безопасности без учёта специальных вариантов установки
ВВ=систем на автомобиль.
Какие специальные предохранительные устройства имеются на автомобиле, можно узнать из документации
сервисного предприятия.

43
Электрическое разделение высоковольтной сети и 12+вольтной бортовой сети
Задача
Строгое разделение высоковольтной сети и 12=вольтной бортовой сети должно предотвратить опасность
непреднамеренного короткого замыкания высоковольтной системы на массу автомобиля. Это разделение
высоковольтной системы с массой кузова называют также гальваническим разделением.
Способ реализации
Для обеспечения этого разделения высоковольтная
система имеет собственную систему выравнивания
потенциалов. Высоковольтная сеть и 12=вольтная
бортовая сеть гальванически разделены одна от
другой, так что непреднамеренное короткое
замыкание и таким образом прохождение тока
на массу кузова невозможно.
В то время как в 12=вольтной бортовой сети цепь тока, как правило, замыкается через массу автомобиля, все
высоковольтные компоненты имеют два провода, с помощью которых формируется их электрическая цепь.
Соединение с массой кузова отсутствует.
s499_242
Отсоединение цепи высокого напряжения путём «выключения» зажигания
Задача
Простейшей возможностью отключить
высоковольтную систему и отсоединить
высоковольтную цепь от высоковольтной батареи
является поворот ключа зажигания в положение
«Привод отключён».
В зависимости от комплектации автомобиля это
можно также осуществить нажатием кнопки
«Отключение двигателя» (например, при наличии
системы Keyless Entry).
s499_260
s499_261
Способ реализации
Замок зажигания или «кнопка отключения двигателя» служат выключателями, с помощью которых цепь тока
к предохранительным реле высоковольтной системы разрывается (см. следующую страницу). Вследствие этого
предохранительные реле размыкаются и высоковольтная батарея отсоединяется от высоковольтной сети.
Через непродолжительное время напряжение в высоковольтной системе снимается. Однако сама
высоковольтная батарея и высоковольтные провода до предохранительных реле по=прежнему находятся под
напряжением.
Бортовая сеть 12 В Высоковольтная сеть

44
Меры безопасности при работе с высоким
напряжением
Предохранительные реле высоковольтной системы (ВВ+контактор)
Задача
Высоковольтная батарея соединена с высоковольтной системой. Каждое из высоковольтных соединений имеет
собственное предохранительное реле, которое может разорвать это соединение. Таким образом, задачей
предохранительных реле является соединение высоковольтной батареи с высоковольтной сетью автомобиля
(контактор замкнут) или отсоединение её от сети (контактор разомкнут).
Способ реализации
Предохранительные реле включаются только
вместе с высоковольтной системой. Если питание
контакторов отсутствует, они разомкнуты и
высоковольтная батарея отсоединена от остальной
высоковольтной сети автомобиля. Команда на
размыкание контакторов может быть инициирована
различными ситуациями. Когда двигатель
автомобиля выключается и ключ извлекается из
замка зажигания, это тоже приводит к размыканию
контакторов так же, как и срабатывание остальных
систем безопасности.
1Высоковольтная батарея
2Блок управления высоковольтной батареи
3Предохранительное реле (контактор)
4Блок силовой электроники
5Электродвигатель=генератор
6Компрессор климатической установки
Высоковольтная система отключёна
Высоковольтная система активнаs499_244
Правила техники безопасности
Выполнять работы с высоковольтной системой разрешается только квалифицированным техникам
высоковольтного оборудования Volkswagen. Для правильного и безопасного использования
специальных инструментов для высоковольтных систем неукоснительно соблюдать указания
в документации по техническому обслуживанию.

45
Контрольная цепь
Задача
Контрольная цепь представляет собой полностью автономную систему безопасности. Она определяет, все ли
высоковольтные компоненты правильно подсоединены к высоковольтной системе. Контрольная цепь
представляет собой низковольтную систему.
Устройство
Контрольная цепь соединяет все высоковольтные
компоненты. Система проверяет, правильно ли
соединены высоковольтные разъёмы включённых
в контрольную цепь узлов. В зависимости от модели
автомобиля используются различные типы
разъёмов, которые интегрированы в контрольную
цепь.
Контрольная цепь замкнута
1Высоковольтная батарея
2Блок управления высоковольтной батареи
3Сервисный разъём
4Разъём контрольной цепи
5Разъём высоковольтных компонентов
1 2 345
55 4
55 s499_246
Способ реализации
Как только высоковольтный разъём
высоковольтного компонента будет отсоединён,
например, при замене высоковольтного
компонента, контрольная цепь разрывается.
То же самое происходит при отсоединении одного
из разъёмов контрольной цепи. В то же самое
мгновение, когда высоковольтная система
определит, что контрольная цепь разорвана хотя бы
в одном=единственном месте, предохранительные
реле размыкаются и высоковольтная батарея
отсоединяется от высоковольтной сети.
Контрольная цепь разорвана
s499_245

46
Меры безопасности при работе с высоким
напряжением
Безопасность при техническом обслуживании
Задача
Для того чтобы при проведении работ с автомобилем на сервисном предприятии обеспечить наличие
дополнительного предохранительного устройства для отключения напряжения в высоковольтной системе,
как правило, в непосредственной близости от высоковольтной батареи у высоковольтной системы имеется
сервисный разъём. Когда фиксатор сервисного разъёма открывается и сервисный разъём извлекается
из гнезда, контакторы размыкаются, и высоковольтная батарея отсоединяется от высоковольтной сети.
Дополнительно, сервисный разъём может также содержать главный предохранитель высоковольтной батареи
(например, Touareg Hybrid 2011).
Устройство на примере Touareg Hybrid 2011
Сервисный разъём находится под крышкой
оранжевого цвета, вблизи высоковольтной батареи
в коммутационном блоке. Он представляет собой
электрический мостик между модулями
высоковольтной батареи и одновременно является
элементом контрольной цепи. Перед извлечением
разъёма из гнезда необходимо открыть фиксатор
сервисного разъёма.
Внешний вид разъёма может различаться и зависит
от модели автомобиля.
s499_247
Описание работы:
При открывании фиксатора сервисного разъёма контрольная цепь разрывается, и тем самым высоковольтная
батарея отключается. Предохранительные реле (контакторы) разомкнуты и отсоединяют высоковольтную сеть
от высоковольтной батареи.
Путём извлечения сервисного разъёма модули высоковольтной батареи электрически разъединяются один
от другого. Теперь только сами модули высоковольтной батареи находятся под частичным напряжением.
Правила техники безопасности
В обязательном порядке необходимо соблюдать три основных правила мер безопасности при
работе с высоким напряжением:
1. Снять напряжение с высоковольтной системы.
2. Обезопасить автомобиль от несанкционированного включения напряжения.
3. Проверить или обеспечить снятие напряжения высоковольтной сети.
Этот процесс определяется как сертифицированное отключение напряжения и может выполняться
только техником высоковольтного оборудования.

47
Безопасность при столкновении
Задача
Для защиты пассажиров при авариях, безопасности спасателей и безопасности приёмки в ремонт
повреждённых при аварии автомобилей очень важно отключить высоковольтную систему и таким образом
снять напряжение в высоковольтной сети. Поэтому функция обеспечения безопасности высоковольтной
системы связана с функцией распознавания столкновения блоком управления подушек безопасности.
Способ реализации
Как только блок управления подушек безопасности
распознаёт столкновение и активирует
преднатяжители ремней безопасности или подушки
безопасности, блок управления ВВ=батареи
получает по шине CAN команду разомкнуть
предохранительные реле.
Если активированы только преднатяжители ремней
безопасности (активация только первой ступени
срабатывания систем пассивной безопасности при
ударе), то реле можно снова замкнуть после
отключения и включения зажигания. При активации
второй ступени срабатывания систем пассивной
безопасности при столкновении срабатывают
преднатяжители ремней безопасности и подушки
безопасности. После этого реле можно снова
замкнуть только с помощью тестера VAS.
1Блок управления подушек безопасности
2Диагностический интерфейс шин данных
3Блок управления ВВ=батареи
4Сообщение CAN
5Высоковольтная система
Распознанное столкновение
s499_248
Правила техники безопасности
С различными возможностями отключения высоковольтной системы в попавшем в ДТП
автомобиле всегда необходимо знакомиться с помощью специального руководства по спасению
пассажиров.

48
Меры безопасности при работе с высоким
напряжением
Меры безопасности при зарядке от внешнего источника
Если автомобиль имеет вывод для зарядки от внешнего источника, то дополнительно имеется
предохранительное реле в цепи зарядного тока высоковольтной системы. Оно соединяет высоковольтную
батарею с выводом для зарядки только в том случае, когда система определит, что вывод для зарядки
подсоединён к источнику и на него подаётся напряжение. Безопасная зарядка возможна также во время дождя
или в случае влажных контактов.
Контроль сопротивления изоляции
Блок управления высоковольтной батареи во время эксплуатации автомобиля с высоковольтной силовой
установкой генерирует контрольное напряжение. Значение контрольного напряжения равно 500 В при очень
малой силе тока. Таким образом, оно безопасно для людей.
Если все высоковольтные компоненты и провода
правильно изолированы и экранированы, блок
управления рассчитывает общее сопротивление
высоковольтной системы и сравнивает его
с заданным ранее значением. Если в результате
внешнего повреждения, например, укуса грызуна,
изоляция провода повреждена, значение
сопротивления изоляции изменяется.
На основании этого изменения сопротивления блок
управления распознаёт неисправность изоляции.
В зависимости от степени неисправности на дисплей
комбинации приборов автомобиля выводятся
различные сообщения.
s499_277
Повреждённый высоковольтный провод подлежит обязательной замене. Ремонт изоляции
по причине контроля сопротивления изоляции невозможен. Малейшие отклонения
сопротивления, например, при сырой погоде и наличии налёта соли, могут снова стать причиной
уведомления о неисправности изоляции.

49
Предупреждающие наклейки
При обращении с автомобилем, оборудованным высоковольтной силовой установкой, различные
предупреждающие наклейки привлекают внимание к особенностям высоковольтной техники.
Предупреждающие наклейки, касающиеся высокого напряжения
Не включать!
Ведутся работы с высоковольтной системой
Осторожно, высокое напряжение!
Внимание!
Детали, находящиеся под высоким напряжением.
Перед проведением работ на высоковольтной системе произвести
сертифицированное отключение напряжения.
Опасное напряжение!
Поражение током при касании!
Отключить высоковольтную систему.
Внимание! Высоковольтная батарея
Неправильное обращение может привести к получению травм.
= Высокое напряжение
= Опасность взрыва
= Опасность химических ожогов и травмирования органов зрения
s499_273
s499_269
s499_271
s499_270
s499_272

50
Получение квалификации для работы
с высоким напряжением
Основные примечания
• Персоналу, не имеющему соответствующей квалификации для работ с высоковольтным напряжением и
специального инструмента, проводить какие=либо работы на автомобилях с высоковольтными силовыми
установками запрещается.
• Все сервисные центры Volkswagen по всему миру должны аттестовать своих сотрудников не ниже, чем
по категории «Электротехник базовой квалификации» (EuP).
• В действующей документации по техническому обслуживанию имеется соответствующий перечень работ,
для которых необходимо отключать высоковольтные системы в автомобилях с высоковольтными силовыми
установками.
• На высоковольтном автомобиле многие рабочие операции могут выполняться без необходимости
сертифицированного отключения напряжения. Данные работы, как правило, разрешается проводить
персоналу категории EuP.
Каждый сотрудник дилерского предприятия, контактирующий с автомобилем с высоковольтной
силовой установкой, должен иметь квалификацию не ниже категории «Электротехник базовой
квалификации» (EuP).
К работам на отключённой высоковольтной системе допускается только электротехник
по высоковольтным цепям (HVT).
Требования, предъявляемые к персоналу
Все будущие электротехники по высоковольтным цепям должны знать основы электротехники.
Соответствующее первоначальное образование имеют, к примеру в ФРГ (международная классификация,
в других странах в зависимости от национального законодательства) лица, владеющие следующими
профессиями:
• Автомобильные механики, электрики или специалисты по ремонту блоков «Мехатроник», начавшие и
закончившие своё обучение после 1973 года.
• Кузовщики=механики или механики по ремонту кузова, начавшие и закончившие своё обучение после
2002 года.
• Лица, которые могут подтвердить соответствующее дополнительное образование в качестве
автомобильного техника, автомобильного мастера или инженера.
Упомянутые требования могут различаться в разных странах.

51
Три основы квалификации
Лица, допущенные к работам на автомобилях с высоковольтными силовыми установками, разделяются
на следующие категории специалистов по работе с высоким напряжением:
= электротехник базовой квалификации (EuP);
= электротехник по высоковольтным цепям (HVT);
= эксперт по высоковольтным цепям (HVE).
Далее подробно представлены отдельные этапы получения квалификации.
Силами персонала категорий EuP и HVT на автомобиле с высоковольтной силовой установкой может быть
выполнено 99, 9% всех работ.
Эти обе группы персонала должны быть квалифицированы дилером.
Для особого случая, когда электротехник по высоковольтным цепям не может выполнить сертифицированное
отключение высокого напряжения или доступными ему методами и измерительными инструментами
определить снятие напряжения, импортёр присылает эксперта по высоковольтным цепям (HVE).
Электротехник базовой
квалификации
(EuP)+ дилераЭлектротехник
по высоковольтным цепям
(HVT)+ дилераЭксперт по высоковольтным
цепям
(HVE)+импортёра
Квалификация:
= первоначальное образование
отсутствует;
= инструктаж для сотрудника;
= 90 минут практического
инструктажа на автомобиле
= инструкция для EuP из системы
онлайн=обучения Volkswagen
(VTO). Квалификация:
= требуется знание основ
электротехники;
= 2=дневное обучение по
высоковольтной технике;
= 1=дневное обучение по
высоковольтному
оборудованию новой техники. Квалификация:
= требуется квалификация HVT;
= 3=дневное очное обучение.
Полномочия:
= EuP разрешается проводить
общие работы на автомобиле и
указанные техником
высоковольтного оборудования
(HVT) механические работы на
высоковольтной системе со
снятым напряжением.Полномочия:
=аналогично EuP.
Дополнительно HVT разрешается:
= отключать напряжение;
= принимать меры защиты
от несанкционированного
включения;
= проверять снятие напряжения
с высоковольтной системы;
= руководить работами EuP
на отключённой
высоковольтной системе;
= возвращать высоковольтную
систему автомобиля в рабочее
состояние.Полномочия:
=аналогично HVT.
Дополнительно HVE
разрешается:
= отключать высоковольтную
систему всеми возможными
способами и принимать меры
от несанкционированного
включения.

52
Получение квалификации для работы
с высоким напряжением
Электротехник базовой квалификации (EuP)
Первоначальное образование
Для получения квалификации EuP наличия первоначального образования не требуется.
Квалификация
EuP инструктируется электротехником по высоковольтным цепям на специальном автомобиле с высоковольтной
силовой установкой примерно в течение 90 минут с помощью инструкции по мерам безопасности для EuP и
таким образом аттестуется.
Инструкция по мерам безопасности для EuP разрабатывается для каждого автомобиля с высоковольтной
силовой установкой индивидуально и публикуется в системе онлайн=обучения Volkswagen (VTO) на разных
языках.
Инструктаж проводится электротехником по высоковольтным цепям с учётом особенностей высоковольтного
оборудования автомобиля.
Полномочия
Инструктаж направлен на ознакомление сотрудника с опасностями, исходящими от высоковольтной системы.
EuP разрешается проводить общие работы на автомобиле и указанные электротехником по высоковольтным
цепям (HVT) механические работы на высоковольтной системе со снятым напряжением.

53
Электротехник по высоковольтным цепям (HVT)
Международная квалификация
= успешное окончание тренинга «Тестер VAS 505X» или аналогичная подготовка;
= успешное окончание тренинга «Основы электричества» или аналогичная подготовка;
= успешное окончание тренинга «Система диагностики неисправностей электрооборудования» или
аналогичная подготовка;
= успешное окончание тренинга «Системы энергоснабжения и пуска» или аналогичная подготовка;
= программа самообучения 450 «Touareg с гибридной системой привода»;
= программа самообучения 499 «Основы электрических приводов автомобилей»;
= мультимедийный тренинг «Электрооборудование 1», «Электрооборудование 2» и
«Электрооборудование 3»;
= определение начальных условий импортёром;
= вводный тест по основам электротехники [с несколькими вариантами ответов]
(уровень выполнения теста 80%);
= участие в двухдневном очном тренинге;
= итоговый тест с 60 вопросами
(уровень выполнения 50 %);
= после успешного прохождения тестов: получение сертификата электротехника по высоковольтным цепям
Volkswagen;
= тренинг по специальному техническому оборудованию нового автомобиля с высоковольтной силовой
установкой: 1 день.
В будущем, для каждого нового автомобиля с высоковольтной силовой установкой будет
предлагаться отдельное, примерно однодневное учебное мероприятие «Оборудование
автомобиля».
Электротехник по высоковольтным цепям обязан самостоятельно поддерживать квалификацию
в соответствии с новым уровнем развития техники.
Необходимо участие в специальных тренингах, касающихся автомобилей с высоковольтными
силовыми установками.

54
Получение квалификации для работы
с высоким напряжением
Порядок получения квалификации
Вводный тест
Темы обучения по мерам безопасности при работе
с высоким напряжением:
= Профессиональная ответственность
= Оказание первой помощи
= Отключение напряжения
Продолжительность: 2 дняТемы обучения по оборудованию для конкретного
автомобиля с высоковольтной силовой установкой:
= Высоковольтная система
= Диагностика, протоколы диагностики
= Специнструмент
Продолжительность примерно 1 день
Итоговый экзамен
По завершении
Электротехник по высоковольтным цепям
Volkswagen (HVT) (Сертификат)Конец тренинга
Общая продолжительность тренинга = 1+2+1 день
= 4 дня
s499_064
Самоподготовка по основам
электрооборудования
Продолжительность: 1 день
Устзцвветдоч6доя тмацмвмацддтвм6 хчцкмстмцудеко лт абвтктатч6мдбй эцляй
Электротехник по высоковольтным цепям (HVT) отвечает за то, чтобы все сотрудники автосалона или
импортёра, контактирующие с автомобилем с высоковольтной силовой установкой, имели квалификацию не
ниже категории «Электротехник базовой квалификации (EuP)». Этот инструктаж является индивидуальным для
каждого автомобиля с высоковольтной силовой установкой и для каждого нового автомобиля с высоковольтной
силовой установкой должен проводиться заново. Действующую документацию можно получить из системы
онлайн=тренинга Volkswagen (VTO).
Обладая квалификацией EuP и HVT можно выполнить до 99,9 % всех работ на автомобилях с
высоковольтной силовой установкой.

55
Эксперт по высоковольтным цепям (HVE)
Если электротехнику по высоковольтным цепям (HVT) не удаётся отключить напряжение высоковольтной
системы автомобиля с помощью предписанных изготовителем методов измерения и измерительных
инструментов, его полномочия по работе на этом автомобиле с высоковольтной силовой установкой
исчерпаны.
Эксперт по высоковольтным цепям должен уведомить импортёра. Импортёр, со своей стороны, должен
направить эксперта по высоковольтным цепям (HVE) или забрать автомобиль к себе.
Первоначальное образование
Условием получения квалификации эксперта по высоковольтным цепям (HVE) является наличие квалификации
эксперта по высоковольтным цепям (HVT).
Квалификация
3=дневный технический тренинг
Тренинг проводится исключительно у производителя.
Содержание:
= Профессиональная ответственность эксперта по высоковольтным цепям.
= Обучение и практические упражнения по определению/измерению высоковольтного напряжения.
= Меры защиты от поражения электрическим током.
= Практические занятия по обеспечению безопасности неисправной высоковольтной системы.
= Снятие высоковольтной батареи с выбранного автомобиля с высоковольтной силовой установкой.
= Хранение повреждённых высоковольтных батарей.
= Использование инструментов для работы с напряжениями до 1000 В во время тренинга и практических
занятий.

56
Получение квалификации для работы
с высоким напряжением
Производственные процессы
Блок+схема
На следующей схеме показан производственный процесс для автомобилей с высоковольтной силовой
установкой в случае ТО, рекламаций по работе ВВ=системы, проведении работ вблизи компонентов
ВВ=системы и на аварийных автомобилях после лёгкого и тяжёлого ДТП.
СтартСнабдить
автомобиль пре+
дупредительной
табличкой VAS
6649
Только после
этого:
включить
зажиганиеКонтрольная
лампа ВВ+
напряжения
в комбинации
приборов горит?Требуется
отключить
ВВ+напряжение?
(перечень
находится
всистемах
сервисного
обслуживания)
ДА ДА
Выключить
зажигание
Подключить тестер,
включить
зажигание,
опросить
регистратор
событий
ВВ+компонентовОбесточить
ВВ+системуПринять меры
для защиты от
несанкциони+
рованного
включения
НЕТ НЕТ
Работы, выполняемые электротехником базовой квалификации (EuP)
Работы, выполняемые
электротехником по
высоковольтным цепям (HVT)
Работы, выполняемые
электротехником повышенной
квалификации по высоковольтным
цепям (HVE)
сертифицированное отключение напряжения
ДА
НЕТ

57
Обозначения
Поручение электротехнику базовой квалификации (EuP)
Поручение электротехнику по высоковольтным цепям (HVT)
Поручение электротехнику повышенной квалификации по высоковольтным цепям (HVE)
Контрольный
осмотр:
ВВ+компоненты
и провода в
рабочей зоне
исправны?Регулярное техническое
обслуживание и ремонт
стандартных компонентов
(руководство по ремонту и
Ведомый поиск неисправностей)
Замена/ремонт самих ВВ+
компонентов или кабелей, или
ремонт, проводимый вблизи от
них (руководство по ремонту и
Ведомый поиск неисправностей)
Напряжение
отключено?
Отключить
высоковольт+
ную систему и
принять меры от
несанкциони+
рованного
включения Возврат
высоковольтной
системы в рабочее
состояние —
вобратной после+
довательности
(до этапа
отключения
напряжения)Конец
Передать
автомобиль
мастеру+
консультанту (с
квалификацие
й не ниже EuP).
НЕТДА
ДА
НЕТКонтрольный
осмотр
высоковольтных
компонентов и
кабелей в
рабочей зоне Ответственным лицом остаётся электротехник
по высоковольтным цепям
Конец
Передать
автомобиль
мастеру+
консультанту
(квалификация
не ниже EuP).
Передача ответственности
электротехнику по высоковольтным
цепям
ДАs499_066

58
Получение квалификации для работы
с высоким напряжением
Принцип максимального распределения
Будущие электротехники по высоковольтным цепям импортёра проходят подготовку для получения
квалификации у производителя.
После успешной сдачи итогового экзамена эти HVT могут обучать своих коллег на уровне импортёра для
получения квалификации HVT. В завершение все HVT импортёра могут аттестовать техников сервисного
предприятия дилера на их рынке сбыта на категорию HVT. Каждый HVT на уровне от импортёра до дилера
в своей области отвечает за инструктаж сотрудников для присвоение категории EuP.
HVT дилера не имеет права обучать какое=либо другое лицо на HVT.
Эту задачу выполняет только импортёр и производитель.
Квалификация электротехник по высоковольтным цепям (HVT)
Шеф+тренер
производителя
Обучающийся у
производителя тренер
сервисного обслуживания
импортёра
Дополнительный тренер
импортёра на собственном
рынке
Техник сервисного
предприятия/мастер дилера
на рынке
HVT
HVT HVT HVT EuP
EuP HVT HVT
HVT HVT HVT EuP
HVTEuP
s499_070

59
Квалификация электротехника повышенной квалификации
по высоковольтным цепям (HVE)
Вследствие обширной программы получения квалификации для работы с различными
автомобилями и неисправными высоковольтными батареями эти мероприятия проводятся
исключительно у производителя. На основании полномочий этот тренинг предназначен не только
исключительно для тренеров импортёра.
Основной является целевая группа консультантов импортёра.
Единственным предварительным условием для этого тренинга является успешное завершение
тренинга для получения квалификации электротехника по высоковольтным цепям (HVT)
Шеф+тренер
производителя
Тренер импортёра или консультант,
обучающийся у производителя
Дополнительный тренер
импортёра на собственном
рынке
Техник сервисного
предприятия/мастер дилера на
рынке
(HVE)
(HVE) (HVE) (HVE)
(HVE) (HVE)
(HVE) (HVE)
s499_068

60
Сведения по обслуживанию
Инфраструктура для зарядки автомобилей с высоковольтными
силовыми установками
Автомобиль с высоковольтной силовой установкой при зарядке высоковольтной батареи может потреблять
мощность от 3,3 до 10 кВт.
Пример: ФРГ, стандартная бытовая розетка (230 В переменного напряжения)
Стандартная розетка электросети общего пользования имеет одну фазу и при напряжении 230 В способна
выдавать максимальный ток 16 А.
=P
(однофазного тока) = U x I
= 230В x 16A [1ВА ~ 1Вт]
= 3680 Вт = 3,68 кВт (абсолютная)
Вследствие потерь в электрической цепи при зарядке (потерянная мощность) значение необходимо
скорректировать до 3,3 Вт от абсолютного значения мощности.
Если автомобиль с высоковольтной силовой
установкой можно заряжать от розетки
трёхфазного тока, то электрическая мощность,
потребляемая при зарядке высоковольтной
батареи, увеличивается в три раза. Процесс
зарядки при этом гораздо короче, чем при зарядке
однофазным током.
=P
(трёхфазного тока) = 3,3 кВт x 3
9,9 кВт
В будущем клиенту будут предлагаться три
возможности для зарядки автомобиля
с высоковольтной силовой установкой.
Зарядное устройство для домашнего использования
s499_263
s499_266
Зарядный кабель 230 В
s499_264
Зарядный кабель 380 В

61
Прежде чем клиент приобретёт автомобиль с высоковольтной силовой установкой с возможностью зарядки
от внешнего источника, должна быть проверена возможность подключения к внешнему источнику на месте.
Необходимо убедиться в том, что домашняя электрическая сеть может в течение продолжительного времени
подавать ток большой силы для зарядки высоковольтной батареи. Это форсированное испытание в настоящее
время проводится электриком. В будущем эта задача может быть передана автосалону.
Зарядное устройство в сборе устанавливается у клиента и соединяется с домовым вводом. В оптимальном
случае зарядное устройство устанавливается в трёхфазном исполнении. Однако этот вариант зависит
от электрической инфраструктуры, имеющейся в доме или квартире клиента.
Во многих крупных городах энергетические компании предоставляют пользователям автомобилей
с высоковольтными силовыми установками возможность заряжать высоковольтные батареи автомобилей
от зарядных станций общего пользования. Эти зарядные станции в большинстве случаев имеют трёхфазное
исполнение.
Если пользователь автомобиля с высоковольтной силовой установкой находится в пути, он может зарядить
высоковольтную батарею от обычной розетки. С помощью переключателя в корпусе в середине зарядного
кабеля силу тока можно варьировать.
Это мера предосторожности, позволяющая избежать перегрузки электрической сети. Дополнительно
в корпусе переключателя имеется автоматический предохранительный выключатель, срабатывающий при
появлении тока утечки. При таком варианте зарядки продолжительность зарядки максимальная.
s499_268
Зарядная станция общего пользования

62
Задачи для сервиса
Типы применяемых разъёмов
СШАЕвропа
Китай Япония
s499_265
Во всем мире используются различные транспортные средства на электрической тяге, такие как велосипеды,
лёгкие автомобили, роллеры, кресла=каталки так же, как и самые различные варианты разъёмов.
В рамках переговоров немецких автомобилестроителей была достигнута договорённость о применении
единого типа разъёма.
Стандартный разъём VDE для зарядки
высоковольтных батарей в автомобилях
(VDE = Союз немецких электротехников)
Разъём синего цвета применяется совместно
с индивидуальным зарядным устройством для
клиента, зарядным кабелем для зарядных станций
общего пользования и кабелем для зарядки
от стандартной розетки домашней электросети.
Зарядка может осуществляться от трёхфазного тока
напряжением 380 В или от однофазного тока
напряжением 230 В.
Выводы L1, L2 и L3 представляют собой фазы
с напряжением, соответственно, 230 В. Вследствие
смещения фаз на 120° получается эффективное
напряжение 400 В.
Стандартный разъём VDE для зарядки высоковольтных
батарей
фаза L1
фаза L2
фаза L3ноль
земля
контрольная
цепь
s499_267
Во время зарядки кузов автомобиля для обеспечения электробезопасности заземлён через гнездо
подключения к сети (защитный провод).
Предохранительный контакт в зарядной вилке активирует зарядное устройство в автомобиле.
При подключённом зарядном кабеле движение автомобиля невозможно.
Контакты разъёма исполнены с защитой от прикосновения (степень защиты IPXXB).
Дополнительно установлена контрольная цепь с опережающим отключением.
С помощью этого разъёма (зарядной вилки) и зарядной розетки на автомобиле зарядку можно
безопасно проводить без каких=либо ограничений в любых погодных условиях.

63
Системы дистанционного управления
Мобильный телефон в качестве системы дистанционного управления
для электромобиля
Мобильный телефон, который подобно
миниатюрному компьютеру располагает функциями
для работы в сети Интернет, называют смартфоном.
Благодаря способности работать в сети Интернет и
таким образом интеграции в сеть, с его помощью
можно управлять отдельными компонентами
электромобиля.
С помощью специального дополнительного
приложения смартфон можно адаптировать
к автомобилю.
Пример: индикация немецкоязычной панели удалённого
доступа на дисплее мобильного телефона
s499_262
Пользователь может использовать следующие функции приложения:
= индикация степени заряженности высоковольтной батареи;
= расчётный запас хода электромобиля;
= продолжительность зарядки (при зарядке высоковольтной батареи);
= статус автомобиля: заперт, стёкла закрыты, зарядная вилка подсоединена;
= настройка микроклимата в салоне;
= зарядка по таймеру, для использования более экономичного ночного тарифа на электроэнергию;
= эксплуатационные данные автомобиля, например средний расход в кВтч/100 км;
= индикация расхода на работу потребителей систем комфорта в кВтч/100 км;
= текущее положение автомобиля;
= ближайшая зарядная станция общего пользования;
= планирование остаточного пробега на электрической тяге для гибридного автомобиля.
Эта функция будет представлять интерес, когда въезд в центры городов, как в Лондоне, будет разрешён
исключительно автомобилям с нулевым выбросом (ZEV), т. е. автомобилям, не выбрасывающим
в атмосферу отработавшие газы.
Для отдельных гибридных автомобилей с запасом хода на электрическом приводе примерно в 50 км
возможно планирование маршрута по телефону.

64
Сведения по обслуживанию
Think Blue
Своей инициативой «Think Blue.» Volkswagen обращается к вопросу, как можно гармонично сочетать
индивидуальную мобильность и постоянную экологичность.
Электромобилю не требуется непосредственно выбрасывать в атмосферу вредные вещества, чтобы двигаться.
Для того чтобы автомобиль мог двигаться, необходимо зарядить высоковольтную батарею. Электрическая
энергия для внешних источников зарядки должна поступать из возобновляемых источников энергии для
последовательной реализации мер по снижению выбросов CO
2. Выработанная энергия используется
электромобилем с максимальной эффективностью.
Целью является сознательное использование ресурсов людьми.
Инициатива «Think Blue.» делает в этом направлении ещё один шаг вперёд.
Программа предлагает мыслить перспективно и показывает, что последовательное соблюдение экологических
требований возможно и без отказа от чего бы то ни было и может доставлять удовольствие.
Инициатива «Think Blue.» существует благодаря диалогу с клиентами. Слоган восходит к легендарному лозунгу
60=х «Think Small.», связанному с компанией по случаю появления Volkswagen «Жук». Тогда воплощением
идеи мобильности для каждого стал Volkswagen «Жук». На сайте www.volkswagen.com/thinkblue можно
получить информацию об экономичном стиле вождения, последовательной экологичности и сознательному
использованию природных ресурсов.
При этом формирование нового сознания начинается уже с малого.
Должен ли режим ожидания телевизора быть включённым постоянно?
Может быть будет достаточно опустить стекло, а не включать климатическую установку?
Экономится ли энергия, если жалюзи на окнах в течение всего дня подняты вверх, а искусственное освещение
в помещении отключено?
Является ли коллективное использование личного автотранспорта более эффективным с точки зрения
снижения выбросов CO
2?
Как можно сэкономить воду в домашнем хозяйстве?
Открытие потенциала для экономии не является источником отказов и ограничений.
Целью является получение удовольствия от экономии: это «весёлая теория» «Fun Theory».

65
Под слоганом «Think Blue.» объединены технологии следующих концепций:
= «BlueMotion»
= «Технологии BlueMotion»
= «EcoFuel»
=«Blue TDI»
= «BiFuel»
= «Гибридная силовая установка»
= «blue=e=motion»
= «Think Blue. Factory.» Экологичное производство автомобилей
Марка «blue=e=motion» обозначает электромобиль, созданный по принципам инициативы «Think Blue.».
Краеугольные камни «Think Blue.»:
1. Экологичные продукты и решения.
2. Исключение вредных воздействий на окружающую среду.
3. Природоохранная активность.
Буксировка электромобиля
Ведущие колёса электромобиля через дифференциал и понижающую передачу соединены
с электродвигателем=генератором. Просто так разорвать это соединение невозможно. Если ведущие колёса
вращаются, то вращается и электродвигатель=генератор.
Если высоковольтная система включена и готова к движению, то в процессе буксировки система распознаёт
рекуперацию энергии.
Таким образом высоковольтная батарея может заряжаться во время буксировки.
По этой причине буксировка электромобилей своим ходом не допускается.
Процесс буксировки можно начинать только тогда, когда электромобиль больше не находится
в эксплуатационной готовности.
Когда высоковольтная система отключена, в результате вращения электродвигателя=генератора возникают
температуры, могущие привести к повреждению или разрушению деталей. Кроме того, вращение
электродвигателя=генератора приводит к возникновению электромагнитной индукции, которая препятствует
движению автомобиля (по аналогии с велосипедной динамо=машиной).
Допускается вытолкать электромобиль на малой скорости из опасной зоны.

499499
© VOLKSWAGEN AG, Вольфсбург
Все права защищены, включая право на технические изменения.
000.2812.56.75 По состоянию на 10/2011
Volkswagen AG
Service Training VSQ+1
Brieffach 1995
38436 Wolfsburg
© Перевод и вёрстка ООО «ФОЛЬКСВАГЕН Груп Рус»
www.volkswagen.ru