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HEV/EVシステム

HEV(ハイブリッド車)、EV(電気自動車)、PHEV(プラグインハイブリッド車)のシステム構成図を以下に示します。

HEV(ハイブリッド車)のシステム構成図

HEV(ハイブリッド車)とは、電気モータと内燃機関の双方の長所を組み合わせた車両です。

内燃機関の効率が悪い領域では主に電気モータによる駆動を行い、内燃機関が高効率となる領域では主に内燃機関による駆動を行います。

減速・制動時には、電気モータが発電機として機能するため、運動エネルギーを電気エネルギーとして回生することが可能です。

電気モータによる駆動時間が短くなるため、電気自動車と比べて車両に搭載する車両駆動用バッテリの容量が少なくて済む利点があります。

インバータやDC-DCコンバータをクリックすると、システムブロックの説明がご覧いただけます。

これは、HEV(ハイブリッド車)のシステム構成図です。 DC-DCコンバータ インバータ

EV(電気自動車)のシステム構成図

EV(電気自動車)とは、内燃機関を持たず、電気モータで駆動する車両です。

ガソリンなどの化石燃料を用いず、車両駆動用バッテリに蓄積された電気エネルギーを100%動力源とします。

減速・制動時には、電気モータが発電機として機能するため、運動エネルギーを電気エネルギーとして回生することが可能です。

単純に内燃機関を電気モータに置き換えたタイプと、車輪に電気モータを装備して直接駆動するインホイールタイプなどがあります。

インバータやDC-DCコンバータをクリックすると、システムブロックの説明がご覧いただけます。

これは、EV(電気自動車)のシステム構成図です。 インバータ DC-DCコンバータ

PHEV(プラグインハイブリッド車)のシステム構成図

PHEV(プラグインハイブリッド車)とは、電気自動車とハイブリッド自動車の中間的な車両です。

ハイブリッド自動車よりも大容量の車両駆動用バッテリを搭載することで、100%電気走行できる距離が長くなります。

通常は電気自動車として走行し、車両駆動用バッテリの残量が少なくなった時点で、ハイブリッド自動車同様に内燃機関を併用した走行になります。

インバータやDC-DCコンバータをクリックすると、システムブロックの説明がご覧いただけます。

これは、PHEV(プラグインハイブリッド車)のシステム構成図です。 DC-DCコンバータ インバータ

インバータのシステムブロック図

一般的に、車両を駆動するための電気モータには、3相ブラシレスモータを使用します。

車両駆動用バッテリは直流電源であるため、3相交流に変換する必要があり、この役割を担うのがインバータです。

パワーデバイスを使った3相インバータ回路により、加速(力行)時には直流⇒交流、減速(回生)時には交流⇒直流の変換を行います。

これは、インバータのシステムブロック図です。

  • 制御マイコンはCAN通信でモータ制御の指示を受け、2つのモータをインバータ制御します。
  • HEV/EV用の3相モータを効率よく制御するため、A-PMD(*1)技術(ベクトルエンジン、RDC(*2)、1パルス制御機能)を用い、PWM出力でモータの駆動電流を精緻にコントロールします。
  • 機能安全(IEC61508/ISO26262)対応
    (TUV-SUD Automotiveに認められた技術)

    *1:A-PMD / Advanced Programmable Motor Driver

    *2:RDC / Resolver to Digital Converter

DC-DCコンバータのシステムブロック図

電気モータにより駆動される車両は、内燃機関または減速・制動を利用して発電することが可能であるため、従来自動車に装備されているオルタネータが不要になります。

但し、車両駆動用モータで発電してバッテリに蓄えられた電圧は高電圧(通常100V以上)であるため、通常の補機バッテリ電圧(12 Vまたは24 V)まで下げる必要があります。この役割を担うのがDC-DCコンバータです。

これは、DC-DC コンバータ システムブロック図です。

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