Hybrid-Batterie
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Version vom 17. September 2005, 15:34 Uhr
Die Hybrid-Batterie des Prius ist eine NiMH-Batterie. Unter NiMH-Batterie sind die Technologie von NiMH-Batterien und die Daten der Batterie im Prius beschrieben.
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Funktion
Die Hybrid-Batterie hat folgenden Nutzen:
- Pufferung der Energie, die bei der Rekuperation, also beim Bremsen und im Schiebebetrieb entsteht
- Pufferung der Überschussenergie des Verbrennungsmotors (ICE)
- Speisung des E-Motors (MG2):
- Speisung des Generators MG1 wenn dieser als Anlasser für den Verbrennungsmotor genutzt wird
- Speisung der 12-Volt-Anlage über einen Inverter und damit auch Aufladung der 12-Volt-Batterie.
Der Prius verfügt über ein rigides Lademanagement, das den Ladezustand (SOC) der Hybrid-Batterie so konstant wie möglich hält. Der obere bzw. untere Schwellwert liegt bei 40% bzw. 80% beim Prius I. Eine Tiefentladung oder eine Überladung der Hybrid-Batterie ist damit im Normalbetrieb nicht möglich. Sollte eine Tiefantladung auftreten, würde die Schildkröte angezeigt werden.
Ein SOC von ca. 60% wird von der HV-Steuerung als Idealzustand angestrebt. Eine darüber hinaus gehende Ladung wird durch den verschärften Einsatz von MG2 abgebaut. Zu wenig Ladung wird durch den verstärkten Einsatz und eine erhöhte Drehzahl des Verbrennungsmotors kompensiert, der via MG1 die Batterie nachlädt.
Das rigide Lademanagement des Prius führt dazu, dass die Lebensdauer der Hybrid-Batterie mit der Fahrzeuglebensdauer Hand in Hand geht. Daher gibt es beim Prius eine mehrjährige Garantie auf viele Hybridkomponenten einschließlich der Hybrid-Batterie. Die Hybrid-Batterie ist wartungsfrei und soll ein ganzes Fahrzeugleben durchhalten.
Die Batterie besteht aus einzelnen wechselbaren Modulen. Prinzipiell ist eine Reparatur der Batterie durch Austausch einzelner Module möglich. Das dürfte normalerweise die Lösung bei einem Garantiefall sein. Die Werkstätten können einzelne defekte Module mit ihrem Testgerät finden.
Die Hybrid-Batterie ist am sichersten Platz - nämlich über der Hinterachse - montiert. Bei einem Unfall wird der Elektrostromkreis durch den integrierten Sensor sofort unterbrochen, noch bevor die Airbags voll gefüllt sind.
Technische Daten
Die Hybrid-Battrien für Prisu I und Prisu II werden von Panasonic geliefert. Ein Alternativlieferant könnte zukünfig Johnson Controls sein.
Prius I
Die 38 Module enthalten 6 Zellen à 1.2 V = 7.2 V, ergibt 273,6 V. Die Kapazität (Größe) der Hybrid-Batterie beim Prius I ist 1,8 kWh.
Prius II
Die 28 Module enthalten 6 Zellen à 1.2 V = 7.2 V, ergibt 201,6 V. Die Kapazität (Größe) der Hybrid-Batterie beim Prius II ist 1,3 kWh, was sich aus der niedrigeren Spannung ergibt.
Gleichzeitig wurde aber wohl beim Prius 2 das Ladezustands-"Fenster" wahrscheinlich erweitert, sodaß etwa die gleiche effektive Energie zur Verfügung steht.
Die Zellen sind beim Prius II an 2 Punkten miteinander verbunden, um den Innenwiderstand der Hybrid-Batterie zu verringern. Dadurch treten weniger ohmsche und auch coloubmetrische Verluste beim Laden / Entladen der Batterie auf, und es können höhere Leistungen von der Batterie verlangt werden (ca. 40 kW statt 20 kW Spitzenleistung). Negativ wirkt sich dabei nur die verminderte rein elektrische Reichweite aus, die beim Prius I unter idealen Voraussetzungen bis zu 8 km betragen kann, beim Prius II max. 3 km.
