プリウス技術検討室

プリウスのエアコンは電動インバータ方式ですね。

我が家では子供がまだまだ小さいため、
週末はだいたいエアコン（クーラー）をつけています。

そのエアコン利用による燃費低下割合を考えてみました。

　※ ざっくりとした計算ですので、余興としてみてください

◆クーラー利用時の電流消費増加量
HVバッテリ電流の計測値（エアコンOFF時との比較）です。
始動時の車室内温度にもよりますが、
炎天下放置後だと
　エアコン始動時に　　　 10～12A
　その後、15分程度　　　　8～10A
　冷房が十分効いてくると 3.2～5A

といった感じでした。
エアコンの制御は複雑のようで、状況によって電流消費量が結構ふらつきます。
時間経過での電流消費量推移を考えると、とてもやっかいなので、5Aで代表して計算することにしました。
（計算方法は示しますから、興味があればいろいろ計算してください）

◆燃料消費量への換算（まとめまで読み飛ばしても可）
電力（仕事率：W）＝電流（A)×電圧（V)
で、これから、エネルギー（Wh)を求めるために、
平均移動速度を用います。
（渋滞など、平均移動速度が低ければエネルギー消費が増えますよね）
1km走行あたり消費エネルギー（Wh/km)＝電力（W)／平均速度(km/h）

例えば5A、201.6V、平均車速25km/h で計算すると
40.32Wh/km となります。

ここで、消費エネルギーをガソリン使用量に換算します。
ガソリンの発熱量　：44MJ/kg
ガソリン比重　　　：0.75
エンジンの正味効率：30％
とすると、1ccあたりのエネルギーが 2.75Wh/cc

ですから、先のケースだと、クーラー使用によるガソリン消費量の増加分が
14.6cc/km
となります。

これ、例えばクーラーなしで25km/Lで走行していた場合、
1km走行毎のガソリン消費量が
1÷25×1000 = 40.0 cc/km
から
40.0+14.6 = 54.6 cc/km
となり、燃費としては
1÷（54.6÷1000) = 18.3 km/L
と低下します。

◆まとめ
以下は平均車速が変化した場合の燃費低下の傾向です。
実際と傾向はだいたい合致するんじゃないでしょうか。

（当然ですが）平均走行速度が低いほど、クーラー利用による燃費への影響が深刻になります。

まぁ、条件がよくて平均走行速度が60km/hであっても、
　　25km/L → 21.7km/L
仮に平均走行速度 100km/hで走行できても、
　　25km/L → 22.9km/L
ですから、やはりクーラー利用時はそれぐらいの低下は覚悟するしかないですね。

あと、炎天下放置後のクーラー使用では初期に大きな電流消費となりますので、短距離・低速走行ほどクーラー利用の燃費悪化につながります。

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