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なぜ強制充電は燃費が悪いのか

いきなりグラフですが、強制充電は名の通り、EVにしようとして

アクセルオフ、ブレーキを踏んでもエンジンが止まらず充電を

続ける状態です。どんなHV、PHVにも存在するはずです。

(そうでないと、放電しっぱなしになってしまうので)

 

それで、強制充電というのは、いわばSOCの最低ラインで

起こります(いわば、と書いたのは例外もあるので・・・)

で、強制充電になると燃費が悪化するといわれています。

なぜなのでしょうか。

 

車が止まっている時に充電すると、これはダメですね。

軽負荷のエンジン駆動になるので熱効率が悪いです。

では、強制充電が始まってから解除するまでなるべく

加速しながら走るとどうなのでしょうか。充電はどうせするので

エンジンがかかっている時は負荷がある程度大きい方がいい、

ので強制充電と言えど、負荷が大きい状態を狙えば

燃費は悪くならないのでは?

 

どうも他にも燃費悪化の要因がある、というのが

アクアでの調査結果のグラフです。

緑は電流(マイナスが充電)、青がSOC、そして赤は

電流積算値です。

 

そもそもSOCってどうやって出しているのでしょうか。

SOC制御はSOCを用いて行っています。これはどのHV、PHVも

そうではないでしょうか。SOCは電池監視コンピュータが算出しています。

SOCってどうやって計算するのだろうか・・・

一つ言えるのは、SOC-OCV特性というのがあって、OCVで一意にSOCが

決まるようです。OCVというのはオープンサーキットボルテージの略で、

開放端電圧です。

 

でも、開放端電圧はわからない(端子は閉じていて、いつも電流は流れているので)

ので推定します。閉じた端子の電圧は開放端電圧+IR(電流×内部抵抗)なので

電流と電圧がわかればOCVはわかります。いや違うんじゃない?と

思います。だって、SOC50%で20A流しているときの電圧は140Vだったり160Vだったり

するわけですから。それまでの履歴というパラメータも必要です。

 

だからOCVはよくわからないのでおそらく一般的なのが、電流積算を用いたSOC推定です。

例えばアクアなら、6.5Ahのバッテリなので、0.65Aで1時間電流を流せば、SOCは10%減るという

計算です。でも、この計算には欠点があります。劣化した時にどうするのかということです。

経年劣化で徐々に満充電容量が減るはずですが、減ってるのに0.65Aで1時間流したSOC

は10%分だ、と言ってるとそのうち辻褄が合わなくなってきます。ではどうするのだろうか・・・

 

そんなことを思いながら、強制充電時には、SOCが上がらないという現象があります。

図のように、SOC39%付近では、充電してるのに、SOCは上がりません。

それが赤と青を重ねるとよくわかります。ずっと赤が青に重なっていることでSOCは

電流積算で計算されていることが推定できます。

ところが強制充電になったとたんにそれが崩れて、SOC40%くらいでまた復活するようです。

理由はわかりませんが、現象としては、強制充電時は10-15秒間は充電させられるけど

SOCは増えない、エネルギーを溝に捨てる状態だということです。量にして恐らく10cc前後かと

思います。グラフのその後は示していませんが、この赤と青のズレが後で解消される、

辻褄が合うということであればエネルギーの無駄はないのですが、どうもそういうことはないようです。

ということで、この、充電しているのにSOCが増えない状態に注意すべきでしょう。