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2020年06月16日 イイね!

ハイブリッドバッテリーの挙動調査



TouchBRAIN情報で、カムリでは全部の情報が拾い切れないようで、電池ブロックの合計電圧と、昇圧前電圧がイコールではありません。
(検索で、他のブログなどを調べたところ、プリウスではブロック数x電圧=昇圧前電圧になっている様子)
推定するに、14ブロックより多い可能性と、各ブロックの電圧データが違う可能性が考えられます。
写真では263Vですので、14ブロックであれば、18.5V/ブロックぐらい。
ブロック電圧が15V前後が正解であれば、17or18ブロックあると思われますが、現状では、上記2つの可能性のどちらかは判断出来ません。
(なお、フル充電に近い場合は、静止時で16V程度はあるようです。バッテリー残量によって電圧が変わります)

色々と気になったので、TouchBRAINのバッテリー情報の状態を表示しながら挙動確認してみました。

まず、通常時は、加速による電流制限は、おおよそ100Aぐらい。
フル加速時だと思いますが、最大で195Aまでは記録が残ってます。
EVモードの状態で、メーターがECOの範囲からEVモードが切れるPWRの直前で、おおよそ100Aと言う所です。
走行中の電圧や電流は、走行負荷に応じて、エンジンの駆動状態やバッテリー残量に応じて変化してます。

回生ブレーキ時はCHGメーターが振り切るぐらいで、70Aぐらいで充電するようです。それを越えた減速は油圧ブレーキで補います。

で、回生時ですが、バッテリー温度が45度を超えるとフェイルセーフが入り、20A程度に制限され、残りは油圧ブレーキが担当します。そして場合によってはブレーキ時でもエンジンがストップしません。
40度ぐらいまで下がると、40A制限になるようです。
それ以下だと、70A程度まで出るようです。

バッテリー温度は、冷却用の空気を車内から取っていますので、まだ暑くない!と思ってエアコンを切って窓を開けてたりすると、30度弱の空気で冷却する必要があるので、バッテリーを冷却しきれずフェイルセーフに入り、燃費が悪化します。
エアコンをつけて車内を冷やすことでバッテリー冷却も出来る様になり、バッテリーを最大限使える状態になるようです。

ただし、エアコンも結構な電力を消費しますので、フェイルセーフ入った時と、エアコン使用の時とどっちの燃費がいいかは分かりません(笑)

あとは、通常走行時の発電や駆動の状態です。こちらはTouchBRAINではなく、レー探で拾ってた時の状況から推測する内容ですが・・・

まず、走行中でもバッテリー充電モードになっている事があります。
どの状態でも、ほぼエンジンを最大効率の所で動かしているのですが、どうしても走行条件とは合わない負荷状態になってしまうので、それを補う為に、MG1(サンギヤ側の発電用モーター)とMG2(リングギヤの駆動モーター)を色々組み合わせて発電と駆動を行っているようです。

発進時・加速時は、MG2で駆動し、エンジン駆動時はMG1で発電します。発電した電力は、MG2に送りますが、加速負荷に足りない時はバッテリーからも供給。余ってる場合は充電にまわします。

定速走行時は、MG1はエンジン回転数と速度の比率(いわゆるギヤ比)を維持するために駆動に変わります。最終的なエンジン回転数を合わせるため、通常ならスロットル制御で回転数を合わせる所を、HVの場合はMG2を発電する事で負荷をかけ、充電しながら走行する形になります。
アクセル開度により、MG2の発電負荷を変え、エンジンの負荷は駆動にまわすか、発電にまわすかのバランスを調整する形となります。
極端な例を出すと、エンジン自体はフルスロットル状態(最大効率)を保ちながら、MG2による発電負荷で、回転数を抑制する事で、余ったパワーで充電する感じです。

THS2のシステムが2モーターで制御が複雑と言われているのは、MG1とMG2が、e-Powerの用に完全に発電・駆動用と決められているわけではなく、上記の様に走行状態によって、入れ替わることも有る為、その分、制御が難しいのですが、エンジンの出力を発電にも駆動にもバランス良く振り分けることで、損失は最低限で済むので、未だにTHS2を越えるHVシステムが出てこない所でもあるんでしょうね。
e-Powerなどの形式での燃費がいい理由は、バッテリーが大きい事やコストがかかっている事による物があります。
同価格帯であるヤリスvsフィットで燃費性能で圧勝してるのはそのためかと・・・
ただ、同価格帯であるカムリvsインサイトだとインサイトの方が上なのは、他にかけてるコストが違うからなのかなぁ・・・と。
エンジンの排気量違うし、システムパワーも違うし。性能的にはアコードの方が近いかな。


50カムリの場合は、もうちょっとバッテリー使用条件を最適化すれば、燃費良くなりますね。70ほどまでは無理だとしても、近づく事は出来そうですが、制御方法を変えるようなプログラムアップデートは、まぁないでしょう(笑)
個人的には、バッテリーフル状態に近い時は、モーター優先で加速して欲しいとか、70でやってる事をやればいいんじゃないかと思うんですが、バッテリー負荷がニッケル水素で補えるか?って所が疑問ですね。


なんか、だらだらと長文を書いてしまいましたが、なんか違ってたら指摘してください(笑)
Posted at 2020/06/16 19:28:57 | コメント(0) | トラックバック(0) | 日記

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「@machio_ 結構たくさんありますよね(笑)ここは横向きのLEDか、T10端子と基板が分離出来るタイプがお勧めです。」
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