プリウスのバッテリーとプラグインハイブリッド
角倉	2007/8/29(水) 23:58 No.0708292358 コメントを書く 削除
ハイブリッドカー「プリウス」のバッテリーは、容量6.5Ahのニッケル水素168個を直列にし、 電力量201.6V×6.5Ah=1.3kWhとなっています。 ただプリウスでは、バッテリー容量60%を維持するようコントロールしているので、 普段は1.3×0.6＝0.78kWhの電力量しか持っていません。 これはボイジャーバッテリー1個分と同じ電力量になります。 プリウスはバッテリーやモーターを使っているので電気自動車（EV）にも見えますが、 ガソリンエンジンで発電している以上、ガソリン自動車であり、 そのエネルギー効率はガソリンエンジンを越える事はできません。 同じ距離を走るなら、ガソリンより電気の方がエネルギー代は安く済みます。 そこで、プラグインハイブリッド車が登場する事になります。 プラグインハイブリッド車とは、 ハイブリッド車のバッテリー容量を大きくしてコンセント（外部電源）からも充電出来るようにしたクルマです。 プラグインハイブリッド車の資料↓ http://www.ueri.co.jp/jhif/06Conference070615/Kobayashi.pdf （性能の事から電力会社の意見まで幅広く書かれています） 一方、本家のトヨタ自動車でもプラグインハイブリッドの実証試験が始まっています。 http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20070725/136688/ こちらは、現行「プリウス」のバッテリーを2個並列に接続し、EVモードで13km走行できるそうです。 無責任に電費を計算してみると… プリウスのバッテリー2個なので、公称容量は1.3×2＝2.6kWh バッテリー寿命を考え、容量の60％程度を出し入れしているとすると、 使うエネルギーは2.6×0.6＝1.5kWh 従って、電費は13÷1.5＝8.7km/kWhになります。 （あくまでも予想値です）
1.  角倉     2007/9/1(土) 06:41 No.0708292358-1 削除 1.5kWhと言えば、ちょうど、ガソリン車にガソリンを1リットル入れたのと同じレベルの入力になります。 （2007/8/14　自動車のエネルギー参照） ガソリン1リットルで13km走行と言うのもつじつまが合います。 「ガソリン1リットル分をコンセントから充電してやる…」 簡単に言えばこういう事なのですが、 肝心の電気は、火力、原子力、などで発電している訳で、 CO2や環境の問題まで考えると色々複雑です。

日本一周のソーラーカー　その2
角倉	2007/8/23(木) 19:08 No.0708231908 コメントを書く 削除
走行表からエネルギーの使用状況を検証してみましょう。 http://www.geocities.jp/ma_hamu/data/sora/sora_00.htm 基本的なところでは、 走行距離15495km 走行日数194日 期間2002/11〜2007/07まで約1700日間 となっています。 約1700日の期間の中で実際に走行したのが194日なので、 平均すると8〜9日に1回、約80kmずつ走っていた計算になります。 エネルギー収支を調べるには色々な方法が考えられますが、 とりあえず1日当りの平均値で計算してみます。 もし、15495kmを1700日間毎日休まず走ったとしたら、 1日当り15495÷1700=9.1kmになります。 ソーラーパネルの発電量は、以前の計算で1日当り1kWh以下だったので、 単純にこのエネルギーだけを使ったとすると、 9.1÷1＝9.1km/kWh以上の電費で走行した事になります。 軽自動車を改造して総重量1400kgになってしまったクルマの電費が 実際にどれだけになるのか知りませんが、 良くても精々7km/kWh辺りかもしれません。 とすれば、9.1km/kWh以上の電費はちょっと実現不可能な数値です。 足りないエネルギーは、コンセントから充電するか、 別途充電したバッテリーと交換して補給するしか無いのです。 このソーラーカーが充電しながら走行している事は既に知られている事で↓ http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%89%84%E8%85%95%E3%83%80%E3%83%83%E3%82%B7%E3%83%A5 テレビのバラエティー番組と言う性格上、 クルマの性能をどうこう言っても始まらないのですが、 日本一有名なソーラーカー？でもあるので、 もう少し本当の性能を知りたいと思っています。

電気自動車の電費
角倉	2007/8/22(水) 08:05 No.0708220805 コメントを書く 削除
ガソリン自動車の走行性能の一つに「燃費（燃料消費率）」があります。 今更説明するまでも無いですが、燃料1リットル当たり何キロメートル走ったかというあの数値です。 これと似た様な事で、電気自動車（EV）には「電費」があります。 電費とは、走行距離を電力量で割って、1kWhで何キロメートル走れたかを表すものです。（km/kWh） 電費も燃費と同様、車種によって、又、走り方によっても大きく変わってしまうので 一概に決めつける事はできませんが、 自家用車程度なら大体5〜10km/kWh辺りとなっているようです。 一例を挙げてみると、 http://www.pref.kanagawa.jp/osirase/taikisuisitu/car/04ev/0402/0402soukou.html 電力量9.2kWhで航続距離80kmなら、電費は80÷9.2＝8.7km/kWhといった具合です。 ただ、この例で注意したいのは、バッテリーの公称値が本当の放電量かどうかという事です。 自分で出した例に修正を加える事になりますが、 上記の9.2kWhは公称値であって、実際の放電量は8kWh程度の可能性もあります。 この辺は電動ラジコンのバッテリーも同じですね。 とすれば、本当の電費は80÷8＝10km/kWhになり、 このクラスの車であればこれくらいの電費になっても良いはずなのです。 また、いつもの様にボイジャーバッテリーで考えてみると、 ボイジャー1個が放電できる電力量を0.7kWhとすれば、 電費7km/kWhのクルマなら7×0.7＝4.9km走れる事になります。

日本一周のソーラーカー
角倉	2007/8/20(月) 07:01 No.0708200701 コメントを書く 削除
電気エネルギーと自動車の関係を調べていると色々と面白い事が見えて来るのですが、 今回は、テレビ放送でおなじみの、 日本一周に挑戦しているソーラーカー↓のエネルギー事情について考えてみました。 http://www.ntv.co.jp/dash/solar/ 走行表がこちら↓にあって、日数と走行距離の関係を知る事ができます。 http://www.geocities.jp/ma_hamu/data/sora/sora_00.htm ただ、いつものことですが、かなり想像の部分があるので、実際とは違っているかもしれません。 あくまでも推論です。 まず車体については、 ダイハツハイゼットを電動に改造して、その屋根の上にソーラーパネルを載せただけなので、 電動カーとしての諸元はこれ↓に近い物になっているはずです。 http://www.rokko.or.jp/users/daihatsu/s82v/ http://www.env.go.jp/air/car/vehicles2003/htm/ele003.htm 搭載バッテリーについては不明な所が多いので、とりあえず、 ハイゼットEVと同程度の公称値14kWh辺りの物を使っていると仮定しておきます。 ソーラーパネルについては、 車体寸法からして最大でも4平方メートルしか面積がとれません。 発電力は1平方メートルにつき100Wが常識的なところなので、 4平方メートルなら400Wとなります。 従って、1日当りの発電量は、斜め照射のロス分を考え実質3〜4時間発電とすると、 0.4kW×3.5h＝1.4kWh。 曇りや雨の日、冬場の太陽高度の低さ、などを考えれば、 年間の平均発電量は1日当り1kWhに満たない事が予想されます。 これとは別に、一般住宅用ソーラーパネルの統計データからも計算してみると…。　　 公称1kWのシステムでは年間1000kWhの発電量となっています。 これを1日分に直すと1000÷365＝2.7kWh。 ソーラーカーのパネルを0.4kWと仮定すると、 1日当り2.7×0.4＝1.1kWhの発電量になります。 ただ、ソーラーカーでは家の屋根と違ってパネルが水平なのでその分の効率低下を考慮すると、 この試算でも1日1kWhは発電出来ない事になります。 この他に、バッテリーを充電する時などの電気的なロス分も含めれば、 実際に有効利用出来る電力量はボイジャーバッテリー1個分の0.7kWhに近くなってしまいそうです。 つまり、以上の事をまとめると、 晴れた日のお昼時はもっと良い結果になるとしても、年間を通して考えると、 このソーラーカーで発電出来るのは１日当りボイジャーバッテリー1個分強のエネルギーでしかない、 と予想されるのです。

自動車のエネルギー
角倉	2007/8/14(火) 18:12 No.0708141812 コメントを書く 削除
家庭で使うエネルギーの中で、電気については前回考えてみましたが、 エネルギー使用量の大きい自家用車ではどうでしょう？ 今回はガソリン自動車を電気自動車（EV=Electric Vehicle）に置き換えて考えてみました。 ガソリン1リットルの持っているエネルギーは、発熱量10,500kcal/kg  比重0.75とすると 総発熱量は10,500×0.75＝7,875kcalで、 kcal（キロカロリー）をkWh（キロワット時）に換算すると7,875×0.001163＝9.2kWhになります。 その中から実際の仕事に変換出来るのは、ガソリン車の効率を15％とすると、9.2×0.15＝1.4kWhとなります。 これと同じ仕事量を電動モーターから得るためには、モーター効率80%と仮定すると、 1.4÷0.8＝1.75kWhの入力が必要で、 ボイジャーバッテリーに換算すると1.75÷0.7＝2.5個分の入力が必要となります。 以上の事をまとめると、 電気自動車（EV）にガソリン自動車と同じ仕事をさせる時は、 ガソリン1リットルに対してボイジャーバッテリー2.5個が相当する事になります。 そこで、1日当たり40km走行する場合について試算してみました。 ガソリン車の方は、燃費が13km/L 、ガソリン代145円/Lとすると、 ガソリン使用量が40÷13＝3.0リットル ガソリン代は3.0×145＝435円です。 一方、電気自動車（EV）は、 ガソリン3リットル分としてボイジャーバッテリー3×2.5＝7.5個必要となります。 ただ、車での使用はバッテリーにとって過酷なので余裕を持たせて、 1日当たりボイジャー10個としておきます。 電気代は充電ロスを考えてボイジャー1個につき20円とすると20円×10＝200円です。 深夜電力にすればこの半分以下になります。 バッテリー寿命が5年以上あって、一日の走行距離が限られているなら、 電気自動車（EV）の使用も良いですね。 別な考え方からすると、 ボイジャーバッテリーは1馬力を1時間出せるので、10個あれば10馬力を1時間です。 平均10馬力もあれば1時間で40kmくらいは走れそうなので、 上記の試算もそれ程見当違いでは無いと思うのですが…。 私達の生活では（もちろん生活スタイルによって様々ですが）毎日、 電気ならボイジャーバッテリー20個分とか、 ガソリンならボイジャーバッテリー10個分と言ったレベルのエネルギーを使い続けているんですね。
2.  角倉     2007/8/18(土) 19:03 No.0708141812-2 削除 電力量Wh（わっと・じ、又は、わっと・あわー）についてはこの掲示板の2006/10/13に書いた事がありますが、 同様な事で、ガソリン1リットルから得られると思われる電力量1.8kWhについて考えてみると… これを1時間かけて使い切る（1C放電）なら1.8kW（2.4馬力）しか出せませんね。 20分で使い切る（3C放電）なら5.4kW（7.2馬力）のパワー、 6分で使い切る（10C放電）なら18kW（24馬力）が出せる事になります。 ガソリン1リットルを20分で使い切るといったら通常走行のパワー、 6分で使い切るとなると結構な消費率なので坂道を登っている時のパワー、と言ったところでしょうか。 まぁ、スピードや坂の勾配によって数値は色々でしょうが、 こんな感じの力で車は動いているんでしょうね。 1.  角倉     2007/8/17(金) 08:02 No.0708141812-1 削除 「車のエンジンはガソリン1リットルから1.4kWhのエネルギーが取り出せそう」 と予想しておきましたが、ちょっと考えると、 ガソリンを入れて電気を取り出すなら発電機ですね。 そこで、発電機のガソリン使用量と発電量をカタログで調べてみました。 結果、ガソリン1リットルで1.4〜1.8kWhの発電量となっていました。 発電のロス分を考えるとエンジンはこれ以上の仕事をしている訳で、 エンジン効率としては20％くらいは行ってそうです。 発電機のエンジンは負荷や回転数が限られているので、 負荷変動の大きい自動車のエンジンより効率が良くて当然と思うのですが、 何れにしても、ガソリン1リットルから取り出せる仕事量は、 電力量に換算すれば1.4kWhから良くても1.8kWh辺りになりそうな感じです。