ルート５

環境負荷の軽減を図って“エコカー（Ecology Carの略称）”が普及してきています。エコカーに使われている技術は日進月歩の勢いで進化しています。

今回のブログでは、エコカーブームの初期に導入された“充電制御システム”と呼ばれる技術について、私が興味の赴くままに調べた結果を理解できた範囲で紹介したいと思います。もし、私の理解不足や誤解によって本ブログの内容に誤りがあった場合にはご容赦いただきたいと思います。


以前のクルマの充電方式は“フローティング方式”というものです。発電機の出力電圧（約13.5v）を一定にして、通常の走行状態で各種電装品により消費する電力を賄います。エアコンなどの消費電力が大きい電装品を使い、発電機の出力だけで賄うことができなくなった場合にはバッテリーからの電力でカバーします。このような場合のほかに、スターターの使用などにより、バッテリーの充電量が減った場合には発電機から電力をバッテリーの充電にも充てます。つまり通常な状態では、バッテリーはフル充電の状態が保たれているというわけです。

このような従来の充電方式に対し、「せっかく電気エネルギーがフルに蓄えられているのだから、燃費向上のために活用できるのではないか」という発想で考えられたのが“充電制御システム”です。

充電制御システムの概念は、加速時などエンジンの動力をフルに引き出したいときには発電機の働きを抑え（発電出力の電圧を低めに制御）、減速／停止のときには発電機をフル稼働させる（発電出力の電圧を高めに制御）というものです。
 

　　　　　　　　　　　　　　　　　※ この図は、こちらからの引用です。

また、充電量が十分であるときには発電を抑えて電装品に使う電力をバッテリーから供給し、放電がある程度進むと充電を行うという制御を行います。
 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　※ この図は、こちらからの引用です。


従来方式と比較してバッテリーの充電状態を模式化すると、次の図のようになります。
 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　※ この図は、こちらからの引用です。

以上から分かるように、充電制御システムについては、
　　＊減速時には、充電を重点的に行う（回生制動）
　　＊加速時などには、充電された電力を積極的に活用する
といった二つ要点に集約できるのではないかと思われます。

充電制御システムを使う場合には、従来方式よりバッテリーの充放電負荷が大きくなるので、メーカーによっては充電制御システムに対応したバッテリーの使用を推奨しているようです。


最後に、充電制御システムによる省燃費効果について紹介したいと思います。

電装品の使用状態が同じであるなら、トータルの電力消費量というのは、従来の充電方式（フローティング方式）と充放電を繰り返す充電制御方式で基本的に変わりが無いと考えられますが、充電制御システムでは「減速時に重点的に充電する」という特徴によって省燃費効果が生ずると思われます。

この効果がどの程度なのかについて紹介された技術論文が見つかりました。その論文によれば、「充電制御システムを採用した車両では、国土交通省指定の10・15モード試験において約２％の燃費向上効果が確認された」そうです。詳しくはこちらを参照してください。