研究担当者氏名 早稲田大学環境・エネルギー研究科 大聖研究室 落合和樹 プラグインハイブリッド自動車(PHEV)の性能評価 プラグインハイブリッド自動車(PHEV) の性能評価 ~蓄電池における劣化( ~蓄電池における劣化(容量低下と内部抵抗増大 容量低下と内部抵抗増大))の影響分析~ 本研究では数値シミュレーションによって,以下の項目を実施する. 電池劣化(容量低下と内部抵抗増大)が7種のPHEV性能に与える影響の分析 性能低下率に基づく,PHEV用Li-ion電池の寿命判定基準の検討 -燃費関連性能- RCD : CD レンジ ※1:充電状態 電池SOC※1 % PHEVの走行方式 90 AER 走行(モータのみ) Blend走行 (エンジン補助) 35 FCD : CD 燃費 CD mode中の燃料消費率 CD modeで走行可能な距離 FCS : CS 燃費 FPH : 複合燃費 CS mode中の燃料消費率 FCDとFCS の複合燃費 -電費関連性能- REV : 等価EV レンジ ECM : 一充電消費電力量 RCDからエンジン仕事分を除いた距離 ECR : 電力消費率 保存劣化試験データ 100 Capacity % 外部充電による電力消費量 60 0 200 300 Resistance % 400 ※2:竹井 勝仁ほか,重要性が増してきた二次電池技術の最前線 120 AER Bld_25kW 140 Bld_20kW Bld_15kW 180 80 120 mCO2: CO2排出量 (Well to Wheelで算出) 100 70 60 80 90 内部抵抗 2倍 0 0 20 80 50 40 Cdeg % 60 60 80 ECR % 100 40 20 km Cdeg: 容量低下率 mCO2 % FPH % 120 100 Driving Distance Resistance 25℃ (50℃) AER Blend AER Blend ● ● ○ (△) ● (△) - △ - (-) △ (△) △ △ ○ (△) ○ (△) ● ○ ○ (△) △ (△) ● ● ○ (△) ○ (△) ● ● △ △ △ △ ○ (△) ○ (△) ●: 影響大(50-100%),○: 影響中(20-50%) △:影響小(0-20%),-:該当なし RCD FCD FCS FPH REV ECM ECR 50℃ 100 CS mode Capacity Parameter 25℃ 20 CD mode 影響度※3比較 ※3:容量低下率に対する各性能の低下率 ※2 80 40 0 電力走行の効率(REVをECMで除した値) 同じ容量低下率でも 内部抵抗の増加率は異なる。 120 30 0 20 50 40 Cdeg % 60 80 ※Bld_X_kW: 要求駆動力X kw以上で エンジンOn 「新品時の容量の50%」でも,複合燃費,電力消費率, 環境性能の低下率の平均は20%程度に抑えられる. 寿命判定基準として望ましい 結果・考察・今後の研究の展開 電池の寿命判定基準決定のためには,車両側の影響を考慮する必要がある. 保存劣化に加え,走行中の充放電に伴う劣化を含めた検討も行う余地がある. 早稲田大学 大聖研究室 HP: http://www.f.waseda.jp/daisho/ ・連絡先等03-5286-3123
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