プリウス PRIUS等に使われている回生ブレーキの発電の仕組みを教えてください。 - プリ

プリウス PRIUS等に使われている回生ブレーキの発電の仕組みを教えてください。

プリウスの回生ブレーキ。
アクセルから足を離すとエンジンやモーターは止まり、減速するために車の慣性力を利用して発電を行います。
これが回生ブレーキのモードです。
③発電機
↓
⑤インバーター
↓
④高圧バッテリー（ＨＶ電池）

今ではあまり見なくなりましたが、昔、自転車のヘッドライトを点ける時に前タイヤの側面に押し付けてローラーを回す発電機があったのを覚えてますか？要はあれと同じ仕組みです。
自転車で夜あれでヘッドライトを点けているとペダルが重くなって漕ぐのがイヤになったでしょ？つまり発電する負荷分だけブレーキが掛かっているんです。同じ仕組みで走っている車のタイヤで発電機を回し、その負荷でブレーキを掛けながら発生した電気をバッテリーに蓄えるのが回生ブレーキ発電です。
とは言っても、プリウスのタイヤの側面に発電機を押し付けているわけではありませんのでお間違えなく。実際には駆動用モーターで発電しています。

昔の自転車はライトを点けると、発電器で発電する時の摩擦でペダルが重くなりました（今でも売られてるとは思いますが）。
あれと同じ原理ですよ。
あの摩擦力をブレーキ代わりに用い、同時に発電も行い電池に蓄えます。
それが回生ブレーキと呼ばれている物です。
自転車では加速を鈍らせ、足枷になる特性を逆用して上手く使っていますね。
自転車と違うのは、モーターを発電機に使う点です。
だからモーターは、加速と減速という正反対の二つの役割を持ちますね。

●動力分割機構
プリウスには、動力分割機構というものがあり、下記のようになっています。
エンジン＝＝＝動力分割機構＝＝＝モータ（出力軸）
そして動力分割機構には、「発電機」も接続しています。「発電機」と「モータ」という２つの「モータ」があるので、ハイブリッド方式としては、「２モータ方式」という名称で呼ばれることもあります。
この「動力分割機構」として「遊星ギア」が選ばれています。
遊星ギアは、中央から「サンギア」「プラネタリーギア」「リングギア」から構成されています。そして、下記のようになっています。
サンギア＝発電機
プラネタリーギア＝エンジン
リングギア＝モータ＝出力軸→車輪を駆動
●一定走行から減速になると
ちょっとわかりにくいのですが，上記の「サンギア」「プラネタリーギア」そして「リングギア」の回転数は，添付図に示すシーソーのような「線」で表現できます。
ここで，一定速度で走行している状態から，減速するとします。まずサンギアの回転数をほぼゼロからマイナス側にします。またエンジンは停止します。サンギアの回転数をゼロに近づけていくと，出力軸の回転数はやはりゼロに近づきます。
ここでモータを「発電機」として使うことで，車両の運動エネルギを電気エネルギに変換できます。これを「回生」といいます。
つまりサンギアの回転数を制御することで，出力軸回転数（駆動輪の回転数）を制御して，ブレーキングと回生をおこなっていることになります。
●モータでの発電とは
モータを出力軸側から駆動すると，回転子（かいてんし）の磁界が回転し，モータのステータとの間に誘導電力が発生します。これが「発電」です。また，この時，回転を止める方向に力が働きます。
この負荷を制御することで，発電量を調整できます。
簡単ですが，ご参考になれば幸いです。

モーターと発電機は同じ原理です。
モーターに電気を流すと回ります。
モーターを回すと電気が流れます。
ハイブリッド車はもちろんモーターでタイヤを回すことが出来るのですが、
止まるときにブレーキで止まるのではなく、モーターを繋ぐと、モーターが回り電気が流れます。
この電気でバッテリーを充電する仕組みです。