Hybrid-Batterie
Aus Prius Wiki
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.
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.
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 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.
Prius I: Die 38 Batterie-Elemente enthalten 6 Zellen à 1.2 V = 7.2 V, ergibt 273.6 V.
Prius II: Die 28 Batterie-Elemente enthalten 6 Zellen à 1.2 V = 7.2 V, ergibt 201,6 V. Ausserdem sind die Module beim Prius II an 2 Punkten miteinander verbunden, um den Innenwiderstand der Hybrid-Batterie zu verringern.
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.
Die Hybrid-Batterie ist wartungsfrei und soll ein ganzes Fahrzeugleben durchhalten.
Die Kapazität (Größe) der Hybrid-Batterie beim Prius I ist 1,8 kWh, beim Prius 2 wurde dies auf 1,3 kWh gesenkt. Gleichzeitig wurde aber wohl beim Prius 2 das Ladezustands-"Fenster" wahrscheinlich erweitert, sodaß etwa die gleiche effektive Energie zur Verfügung steht. Die Zellen wurden ausserdem verbessert, sodass ein geringerer Innenwiderstand und damit reduzierte ohmsche und auch coloubmetrische Verluste beim Laden / Entladen der Batterie auftreten, und weiters höhere Leistungen von der Batterie verlangt werden können (ca. 40 kW statt 20 kW Spitzenleistung). Negativ wirkt sich dabei nur die vermindeste rein elektrische Reichweite aus, die beim Prius I unter idealen Vorraussetzugen bis zu 8 km betragen kann.
