EV車にはなぜ12Vのバッテリーも搭載されているのでしょうか？

自動車業界ではネジ1本まで最適化して燃費向上などのため軽量化を頑張っていたと思います。
10kgもする12VのバッテリーはEVでは不要に思うのですがなぜ本体のリチウムイオンバッテリーを共有できないのでしょうか？
電圧が高すぎるという話もありますが、現代では高圧変換に耐えられる優秀な半導体もありますしできそうに思うのです。

No.11 回答者： fxq11011 回答日時： 2023/01/17 10:33

>高圧変換に耐えられる

やや意味不明、理解しかねる内容ですが、すでにやっているはずです。
でなければ１２Ｖバッテリーを常に消費する一方で、一定期間毎に充電する必要があります。
高圧から低圧へのコンバータで随時充電しているのでは、バッテリーが安定化化電源の役割を果たすので、優秀ではない装置でも可能です。
２００Ｖそのままでの共用はすべての部品が高価になってしまいます。
半導体利用のコンピューターなんかは２００Ｖ仕様は作れるのかな？。

No.10 回答者： sandaba 回答日時： 2023/01/17 07:25

補機用12Vバッテリーをリチウム電池に置き換えようという動きはあるようです。

https://monoist.itmedia.co.jp/mn/articles/2206/1 …

No.9 回答者： tabaru 回答日時： 2023/01/16 22:24

家庭の太陽光の発電システムが商用電力が無いと動かないのと同じ事。

システム用の電源と分けておかないといけないのは常識です。

No.8 回答者： irisin 回答日時： 2023/01/16 17:19

ハイブリッドカーとかは、200vの走行用バッテリーをインバーターで昇圧させているので、600vとかになります。

200vを越えますと感電死もあり得ますので、ハイブリッドカーのパワーボタンを押すと、12vの補機バッテリーからハイブリッドシステムが起動されて、レディと走行可能な状態を示し、走る事ができるようになります。

ハイブリッドシステムが起動したら、物理的に遮断されていた200Ⅴと接続され、その電気が車内に供給され、同時に補機バッテリーにも充電される仕組みです。

走行してどこかのスーパーのお客様駐車場にバック駐車し、パワーボタンを押すと自動でPに入ってからシステムがシャットダウンし、またEV走行用200Vバッテリーとの物理的に回路が遮断されてという風になります。

回路が遮断された後には、自動で「今運転者が走行中に何かやらかしていないか？」 みたいに自動でセルフチェックでハイブリッドシステムをチェックして、以上あれば次回システムを起動した時に反映されます。

ちなみにトヨタのプリウスなどは12Vの補機バッテリー搭載してありますが、10Vもあればハイブリッドシステムが起動できるので、バッテリー上りも起こらない感じです。

よくガソリン車に乗っていて、「あまり乗らないのでバッテリー上りしちゃって」 とJAFを呼んだりする人がハイブリッドカーとかに乗り換えると楽になる感じがあります。

EVカーは豪雨災害で自走できなり道路に放置された車両が、数日後に発火したというニュースもありました。

ハイブリッドカーとかEVカーってモーター走行用に200Vバッテリーを搭載していたりするので、駐車中には自動で電気回路が物理的に遮断されるようにして、その車両にほかの車がぶつかっても問題ないようにしてあるみたいですよ。

ハイブリッドカーには、ハイブリッドとかのエンブレム、EVカーもそんなエンブレムが外のボディに貼ってあり、事故の際にレスキュー隊員が感電しないように外から構造がわかるようにしてあり、200Vバッテリーに物理的に回路が遮断されるKILLスイッチがオレンジ色とか取り付けてあるので、それを感電防止手袋などをして、「キルスイッチクリア～」 みたいに声掛けしてから救助にあたるという流れになっています。

ノートPCは、19,5Vのリチウムイオンバッテリーを使っていますが、ハイブリッドシステムなどを起動するのは半分程度の12Vバッテリーからできるように回路を分けてある感じです。

システムを起動させるのに回路を分けているというのをトヨタがハイブリッドカーでやったので、それが安全性として評価良かったのでそういう風な造りになったのではないでしょうか。

プリウスとかこれまで認知症と判定され禁固刑となった高齢者のボケたおじいさんとかが人に向かって突っ込んだりしていますが、「車が勝手に暴走した」 と主張され、でも車が暴走した事もバッテリーが爆発した事もなかったと思います。

No.7 回答者： OnneName 回答日時： 2023/01/16 17:08

主機と12Vの回路を独立させることで停止時や非常時に高圧の主回路を切り離せることで安全性を確保するためでしょう。

では何故補機もリチウムイオン電池にしないかはリチウムイオン電池であれば公称電圧が14.8Vとなるため補機回路の殆ど全ての電気部品が専用設計になるのでコスト高になるからでしょう。
スターターモーターの様に過酷な負荷がないのですからもっと小型化も可能でしょうがエンジン車、Hevとの互換性が無くなりますね。

EVが主流になればこのあたりも解消されるでしょうね。

No.6 回答者： mimazoku_3 回答日時： 2023/01/16 14:42

システムのバックアップと考えればいいと思います。

No.5 回答者： Blueskylonely 回答日時： 2023/01/16 14:35

＞12VのバッテリーはEVでは不要に思うのですが

他の回答にあるように12vは車のシステムの電源です。
もし、走行用のリチウムバッテリーが放電しなくなったとき、システム用電源が生きていれば、リチウムバッテリーを充電するだけで、走行出来るようになるます。

しかし、システムと走行用のバッテリを共用すると、リチウムバッテリーが放電しつくすと、たとえ充電してもシステムが起動出来ないのです。
専用工場でシステムのセットアップが必要となるます。

例えれば、ガソリン車のバッテリー切れで各種CPUの基本設定がリセットされた状態になります。そこですべてのCPUにプログラムをアップロードとパラメーターセットが必要。
メルセディスの場合、60個以上のCPUへの書き込みが発生し、プロでも数日作業に掛かるとか。
同様にＥＶは高度なコンピューター制御がされていてヘッドライトでもエンジン制御のCPUと6つのライト側のCPUと認証設定が必要です。
（国別に法律が違うため制御ブログラムを個別にインストールが必要）

それのリスクを抑えるには、システム用のバッテリーを分けることが簡単でした。

ＢＥＶ研究室（愛知県の大学内）での与太話として4年前に。

この回答へのお礼

寿命の長さと容量、接続の方法で考えると12Vは開放された場所にボルトで止めてあるだけですし、耐久寿命も走行用バッテリーと比べて非常に短く、信頼性を考えると走行用バッテリーを活用したほうが良いのではないかという気がするのです。
ただ、CPUのリセットがそんなに面倒だと走りませんでした。先日ガソリン車のバッテリーを交換したのですがパワーウィンドウのリセットだけでしたし、CPUなどのリセットも必要になるのですね。ますます電気が落ちないような信頼性が大切になりそうですね。

お礼日時：2023/01/16 17:30

No.4 回答者： lv4u 回答日時： 2023/01/16 14:16

No.1です。

Youtube等で、電気自動車の仕組みの解説などがあります。
それを見ていた感じでは、No.2さんの回答にあるように、高圧部と低圧部を切り離したいというのが大きな理由だと感じました。

また、12Vバッテリーは、No.2さんが書かれたように、パワーユニットの制御回路の電源になっていると思います。制御系の電源は、安定性を考えたら、モーター類を駆動する系統と分けたいとなるのが普通ではないでしょうか？

この回答へのお礼

安定や安全性について、最近では千円もしないUSB充電器が超小型でしかも大電流が扱える。こんなに小さくても大丈夫なの？？？というようなものでも240Vを5V(USB)に変換して全世界でスマホなどの充電に利用されています。他にもPC電源など極めて安定性が求められると思いますが日常的に利用できています。今の時代でもまだここが本当にネックなのでしょうかね・・・

お礼日時：2023/01/16 17:37

No.3 回答者： seiji91 回答日時： 2023/01/16 14:09

数百ボルトの電圧を１２Vまで分圧する場合の安定性が厳しいからかもね。

厳密な電流制御（電力量の分割）しないと、チョット振れただけで１２V接続機器が壊れちゃうかもだし。
それに、せっかく苦心してブーストした電圧を数十分の１とは言えモーター側はパワーロスする事になる。その分、モーター大きくするとしたら現状５００ｋｇがいくら上がるのか？？
それでも、もう少しＥＶ化が見えてきたら、一気に変わるかも。鉛バッテリーのスケールメリット無くなって高額になったらガソリン車も困る訳で・・

個人的には、リチウムバッテリーが故障しても、ハザードとかライトが使える方が安心ですが・・

この回答へのお礼

1gでも軽量化を目指しているような自動車業界ですし、マイコンが動く程度の電力の為に15kgの12Vバッテリーを付けることは流石に非効率だと思うのです。
また、安定や安全性について、最近では千円もしないUSB充電器が超小型でしかも大電流が扱える。こんなに小さくても大丈夫なの？？？というようなものでも240Vを5V(USB)に変換して全世界でスマホなどの充電に利用されています。他にもPC電源など極めて安定性が求められると思いますが日常的に利用できています。今の時代でもまだここが本当にネックなのでしょうかね・・・
また、リチウムバッテリーが故障すれば車が動かないレベルでそれなりにセーフティーもあるでしょうし、むしろ、二系統に分けることでリチウムと比べて信頼性の低そう(耐久寿命が圧倒的に短い)な12Vのバッテリーが壊れて車が動かないとかの方が不安という気がします。
あと、12Vみたいなバッテリーがどうしても必要なら、リチウムの小さいものを取り付けたり個体電池などでも良いのではないかという気もしています。そんなに12Vバッテリーって良いものですかね？個人的には3年に1回取り替える必要があったり、接続をちょっとミスしたりしてゆるめば電源が落ちるなど、そもそもの信頼性が組み込みタイプのリチウムと比べて圧倒的に低い気がしているのです。

お礼日時：2023/01/16 17:43

No.2 回答者： pontapapa 回答日時： 2023/01/16 13:46

12Vバッテリーを搭載している理由は、システムをオフにしている時に高圧の駆動用バッテリーを切り離して安全性を確保するためです。

ちなみにEVやPEVが搭載している12Vバッテリーは、駆動用バッテリーに対して、補器類用バッテリーと呼ばれています。エアコン以外の電気が必要な車載装備は、12Vバッテリーが動かします。12Vバッテリーがあがるとパワーユニットが起動せず、走行できません。

この回答へのお礼

テスラなどのEVだと車の電源がOFFでもバッテリーだけ使えます。
12Vがほしいのであれば、EVのバッテリーから高効率半導体を使って返還して取り出した方が車はシンプルになりますし良くないですか？
また、将来的にはEVのバッテリーに統合すると見ていますが、テスラですら実現できておらず、今現在何かしらの技術的な課題があるのではないかと思うのですが、その課題はどこにあるのでしょうか？

お礼日時：2023/01/16 13:52