自動車は今、歴史上最大の変革期を迎えていると言われています。「CASE」、「MaaS」などの言葉で語られるその変革は、広く社会全体と自動車との関係性を考え、情報ネットワークによって結ばれた大きなシステムとして機能していく方向性を示しています。
ここで「CASE」とは、元々は2016年にメルセデス・ベンツが発表した概念で、「Connected（コネクテッド）」「Autonomous（自動運転）」「Shared & Services（シェアリングとサービス）」「Electric（電動化）」を指します。この中で自動車そのもののカタチと機能を大きく変えていく可能性を持っているのが、「Electric」すなわち自動車の動力の電動化（EVなど）です。電動化によって自動車のカタチと機能は大きく変わっていこうとしています。
今回は、このような背景を踏まえて、自動車電動化のひとつの形態であるハイブリッド車の駆動方式と駆動バッテリー、バッテリーマネジメントシステムを解説します。
1.ハイブリッド車の駆動方式
（１）パラレルハイブリッド（直結）
モーターの動力とエンジンの動力を混合してトランスミッションに伝達します。モーターとエンジンの間にクラッチなどは存在しません。エンジンのクランクシャフトとモーターのローターは常に回転を共にしています。基本的にモーター単独のEV走行はできませんが、IMA（ホンダ）ではエンジンの気筒休止システムを利用することで、モーター単独での走行が可能となっています。
このシステムは必要最低限の構造で損失の少なさと優れた効率を引き出すことに成功しています。エンジンとトランスミッションの間にモーターを挟み込むため、寸法が若干大きくなりますが、わずか50〜60mm程度というものです。
（２）シリーズハイブリッド
EVにエンジンと発電機を付加した構成です。バッテリーしか持たないEVはバッテリー容量が大きくなるのに対し、自己発電機能を持つシリーズハイブリッドはバッテリー容量を必要最低限に抑えることが可能です。
基本的にはプラグイン充電で蓄えたバッテリーの電力でEVと同様の走行を行ないますが、電力が少なくなるとエンジンによる発電が始まり、消費を自己発電で賄いながらの走行となります。この発電を伴う走行モード時には、車両の速度や状態にかかわらずエンジンは熱効率の高い領域で定常運転となります。
2.ハイブリッド車の駆動バッテリー
ひと昔前のディーゼルエンジンは、大型のバッテリーが搭載されていて、これは、エンジンをかけるのに大きなパワーが必要になるので必要でした。さて、ハイブリッド車のバッテリーはどうでしょうか。
ハイブリッド車では次のバッテリーが搭載されています。
- 補機バッテリー（通常の車に搭載されているものと同様）
- 駆動用バッテリー（電気モーターを動かすためのもの）
補機バッテリーの交換は、通常の車と同様にハイブリッド車でも、5年間ほど使用していればいずれ必要になります。一方主要な動力源である駆動用バッテリーは、電気モーターと組み合わせて使う重要な構成パーツで、ハイブリッド車にとっては心臓の一部といえる存在です。補機バッテリーとは異なる構造で簡単に寿命を迎えるようなものではありません。
ハイブリッド車の電動モーターを動かすためには大きな電流と電圧が必要になるため、通常の自動車用のバッテリーよりも高出力になっています。そのため、専用のニッケル水素やリチウムイオンを利用したバッテリーが使われています。リチウムイオン電池は小型軽量でエネルギー密度が大きいため、大きさ...
3.ハイブリッド車のバッテリーマネジメントシステム
ハイブリッド車では、バッテリーの充放電に特別な管理システムプログラムを使っています。トヨタ自動車では2代目以降のプリウスには、電池を最適な状態で使えるバッテリーマネジメントシステム（BMS）を組み込みました。国内における保証は、５年、またはその期間内で10万キロまでとしています。これはアメリカの保証期間の基準に対応する8年16万キロ程度を、無交換で使えるように設定していたことに関係します。