ハイブリット車の駆動用バッテリの容量

質問

プリウスをはじめとするハイブリット車(以下、車)の駆動用バッテリの容量は
どのように決めているのでしょうか。

車は純然たる電気自動車でありバッテリの放電で動き、エンジンによる発電
もしくは回生ブレーキの発電によりバッテリに充電されます。
バッテリを満充電にすると、減速時の回生エネルギはバッテリに充電する
ことはないので無駄になります。
つまり、バッテリは常に半充電の状態でなければ燃費をよくすることは
できない仕組みと思われます。

このことから、走行はモーターを駆動するエネルギの源泉はエンジンであり
何もバッテリに充電する必要もないため比較的容量の小さい電池でよくて
(実際には走り出しのための、初期エネルギとしてアシストする?)
減速時の回生エネルギをいかに蓄えて置くかでバッテリの容量は
決められているのではないかと思います。

長くなりましたが
バッテリの容量はどのように決まるのかを教えて下さい。

ロサンゼルス空港でプリウスタクシーを多く見ましたが
バッテリは日本と仕様が違うのでしょうか。
(環境面で米国仕様が違うのは承知しています・・魔法瓶搭載など)

回答No.8

rpm243

バッテリー容量が小さいが為の欠点は
モーターアシスト多用運転が連続した場合 電欠状態と成り 燃費に大きく影響する
例えば大きな峠越えをする場合
登りの途中で電欠になるからモーターアシストが無くなる 下り坂では途中でバッテリー満タンになるから充電も回生ブレーキも出来ない

バッテリー容量が大きい場合の欠点は
値段が高い 重い 場所を取る
市街地走行でも 発信すればアシストでバッテリー消費し 停止で回生 エアコン等で消費 だから大きくて無駄にはならない

大きくて問題だと プリウスPHEVなんて 大変です

回答No.7

hadronia

No5です
ちょっと言葉足らずでしたね。

何で回生ブレーキがついでだと思ったかというと
１電動アシスト自転車など簡単な電動車は回生機構を備えていないものがあります。
２韓国の自動車メーカーがハイブリッド車を作ろうとしたら回生ブレーキが付いてなかったという記事を読んだ気がします。
３回生までコントロールすると制御が難しくなるのである程度妥協してると思います。

以上です。

お礼

ありがとうございます。

回答No.6

noname#215107

＞この意味のないアイドリングは何の目的のアイドリングでしょうか。

ヒーターや他の電装品を使用している場合などです。

お礼

そういわれれば、その通りですね。
走行目的外のことを忘れていました。

回答No.5

hadronia

どちらかと言えばモーターアシストがメインで回生エネルギー回収はついでだと思われます。

バッテリ容量はコストが見合う範囲で最大限確保してるはずです。

お礼

ついで、ですか。
そうは思えないのですが・・・。

回答No.4

rpm243

プリウスをはじめとする多くのハイブリット車はエンジンとモーターの複合力で走るから 純然では無い

純然なモーターカーはアウトランダーPHEVや 完全電気自動車のリーフ等

例え満充電になってもinverterエアコンやライト等の電装品に電気使うから大した無駄にはならぬ
だから蓄電容量は可能な限り大きい方が有利 現在ではプリウスPHEVが大容量蓄電池搭載

お礼

ちょっと、表現にあやまりがありました。
入力中にインサイトが浮かんでいたので間違えました。

回答No.3

Kon1701

発電による運動エネルギーの回収も重要ですが、逆にモーターによるアシストも重要です。
プリウスの場合、エンジン出力は比較的小さく、モーターによるアシストがないと加速が十分にできない状況もあります。通常ならば高出力が必要な時間は短いのですが、坂を少々上り続けるていどでバッテリがなくなるようでは運転に支障があります。なので、モーターでどこくらいの時間/距離をアシストする必要があるのか、その想定がバッテリ容量には非常に重要になります。
小容量の小さなバッテリではアシストの限界がすぐに来てしまいますから、高出力（低効率）のエンジンが必要になり、燃費が悪くなるでしょう。

お礼

確かプリウスのスタートはエンジンスタートではなく
でかいトルクのメリットを生かしたモータだと思いますが
違いますか。

回答No.2

rgm79quel

＞バッテリは常に半充電の状態でなければ燃費をよくすることは
＞できない仕組みと思われます。

いいえ、このお考えは全くの間違いです。
充電していようがして舞が燃費には影響しません。
逆に、電流を管理、制御しているため、充電しないときの方が燃費は良くなります。

＞バッテリの容量はどのように決まるのかを教えて下さい。

最大限確保しています。
しかし実際にはバッテリーの寸法と、車体へ搭載できるスペースの制約が厳しく
思うように大きなバッテリーは搭載できていません。
やむを得ず
プリウスαの３列シート仕様のみ、リチウムバッテリーを採用し省スペース化を図っています。
これにより、３列シート車は大変コスト高になり、割高な車体価格になっています。

お礼

回答ありがとうございます。

>充電していようがして舞が燃費には影響しません。
充電したら当然燃費は悪くなるはずです。

上のことは別として
>最大限確保しています。
言い換えれば、この最大限の考えを知りたいのです。
バッテリの容量不足による加速切れや走行不良は聞いた事がありません。

補足

回答の中から、的を得ているこの場で補足します。

まずはハイブリッドとは。。このHPが分かりやすいでしょう。
http://www.pupukids.com/jp/profile/car/prius/hybrid.html

>電流を管理、制御しているため、充電しないときの方が燃費は良くなります。
充電しないときの方が燃費は良くなります・・・もっともです。
走り続けての場合ならそう思います。
一般のガソリン車の無駄は加速時、減速時、停車時でしょう。
加速度を得ようとするとギヤが低めで高回転となり燃費が悪化するもとです。
減速は走行で使用したガソリンが熱に変換されるので無駄。
アイドリングは言うまでもなく無駄ですね。

プリウスはこのうち、加速時の無駄をまず解決しています。
インサイトの加速時はエンジンをモータでアシストするタイプですが
プリウスはモータによるスタートです。
次に減速時ですが(ここが本題です)発電による充電を前提にしないと
ここの無駄が解決しないと思われます。
確かに走行用バッテリでエアコン等で消費されるのでバッテリは
満充電である事はないとは思いますが、回生エネルギの保管代がないと
結果的に無駄になります。
アイドリングは話すまでもありません。

エンジンを起動させない方法で燃費がよくなる運転手法もあるようですが
これは電力利用のマネージメントを効率よく行っているもので
減速は道路事情により運転者の意志で制御しにくいものですから
回生による充電は燃費向上のためには必要と思われます。

回答No.1

noname#215107

概ねご推測のとおりだと思います。
通常の使用では満充電にならない容量のバッテリーを選定しているはずです。

またアイドリング時であってもインバータ効率を考えるとバッテリーを充電すること自体がロスになりますので、最低限の充電状態の場合、充電しない制御も行われています。

お礼

プリウスは充電もしないアイドリングってはじめて聞きました。
この意味のないアイドリングは何の目的のアイドリングでしょうか。