(ＳＳ)Ｃ−ＢＯＡＲＤ 　3代目（ZVW30型,ZVW35型）専門板
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[記事表示] PTCヒーターの動作条件解明しました kazu 12/2/2(木) 9:44 おじさん
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました ブルーマイカ 12/2/2(木) 12:43 青プリ
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました kazu 12/2/2(木) 20:06 おじさん
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました ブルーマイカ 12/2/2(木) 20:47 青プリ
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました kazu 12/2/3(金) 21:15 おじさん
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました しっとりプリウス 12/2/7(火) 21:57 白プリ
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました しっとりプリウス 12/2/7(火) 22:21 白プリ
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました ちゃん 12/2/8(水) 21:43 白プリ
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました 赤プリ愛知 12/2/8(水) 22:10 赤プリ
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました ブルーマイカ 12/2/8(水) 23:02 青プリ
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました kazu 12/2/9(木) 13:52 おじさん
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました kazu 12/2/9(木) 16:33 おじさん
PTCヒーターの動作条件解明しました
おじさん  kazu  - 12/2/2(木) 9:44 -
引用なし
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   車中泊で、書き込んだkazuです。

PTCヒーターのコネクター部分のアース極A21（グラブボックスの下側）
にDCクランプ（電流計）をはさみ朝の十分に冷え切った状態で計測しました。
（外気温０℃、室内温０℃）
1.まず前回の車中泊のPTC動作条件？でテスト、温度HI,風量最低、AC,OFF
　内気循環、フェイスモード
　指導直後は、エンジン運転でPTC電流値14A-25A-17Aに１分以内で変動した
　３分後から６０分までは16A前後で推移しました。（室温14℃まで上昇した）
2.次に条件を変え、２５℃、AUTO,AC,OFF,リサイクルで18Aから15Aに１０分間で
　減少した。この間も、上記も、エンジンは、ON,OFFの繰り返しです。
3.マニュアルにあるエコノミーモードPTCヒーターOFF条件で入れるとOFFした。
4.EVモードのテストでもPTCヒーターは動作、同時エコモードでOFFしました。
5.また設定温度に近づくとOFFします。
6.最後に修理書にある動作条件は、外気温10℃以下、水温65℃以下、
エアミックスドア、ホットMAXとの記載があります。
ですから車中泊の1.の条件では、PTCヒーターは動作していました。
温水を作りエンジンを回す補助にPTCヒータの動作させるほうが効率が
上がるのでしょう。
平均15A×14V≒200Ｗですからシステムの消費電力のが大きくさほど
影響がないと思われます。
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
青プリ  ブルーマイカ  - 12/2/2(木) 12:43 -
引用なし
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   ▼kazuさん：

車中泊のスレッドにコメントしたブルーマイカです。

クランプメーターで測定されたのが事実であるなら、水温65度以下が正解です。
当方が指摘した条件の一つ、｢水温40度以下｣という条件は誤りです。申し訳ありません。

以下は、以前の参考スレッド一覧です。
ttp://priusbbs.jonasun.com/c-board/c-board.cgi?cmd=ntr;tree=43061;id=prius3x
ttp://priusbbs.jonasun.com/c-board/c-board.cgi?cmd=one;no=47086;id=prius3x
ttp://priusbbs.jonasun.com/c-board/c-board.cgi?cmd=ntr;tree=47390;id=prius3x

PTCヒーターは最大500Wですので、測定時のMAX電流:25A×DC14Vとすると、約350Wとなり最大には少し届かない電流値ですね。

他のEV車などのPTCヒーターなどでは、メインバッテリー電圧から降圧させず、ロス無く高い直流電圧のまま使っている場合の方が多く、プリウスもそうではないかと思っていたのですが、降圧させているのが初耳で、ムダがあるのではないか？と感じました。
プリウスの場合、オプション設定（寒冷地仕様のみ）の僅かな補助使用であるため、コスト面も含めてそうしたのでしょうけど。

PTCヒーターと同時に、エンジン廃熱温も使っているので、コールドスタート以外でのシステムONではエアコン最終吹き出し口にはほとんど影響していないという想定は変わらない（むしろ効率の面ではムダが多い）のですが、条件次第ではPTCヒーターは効率が悪い（1:1）ながらも、使われている条件があるということですね。

プリウス30型の容量が少なめなメインバッテリーでも、そういう条件下では使われている場面があるということは、プリウスPHVでは容量が大きいバッテリーなので、PTCヒーターは更に積極的に使われると想像しますが、効率と熱量がネックになるでしょうね。
現在市場にあるPTCヒーターのコアのみですと、最大級（2000W）のものでも、エンジン熱量（3500W〜7000W級のエアコン以上）には適いませんので・・・


> 車中泊で、書き込んだkazuです。
>
> PTCヒーターのコネクター部分のアース極A21（グラブボックスの下側）
> にDCクランプ（電流計）をはさみ朝の十分に冷え切った状態で計測しました。
> （外気温０℃、室内温０℃）
>
> 1.まず前回の車中泊のPTC動作条件？でテスト、温度HI,風量最低、AC,OFF
> 　内気循環、フェイスモード
> 　エンジン始動直後は、エンジン運転でPTC電流値14A-25A-17Aに１分以内で変動した
> 　３分後から６０分までは16A前後で推移しました。（室温14℃まで上昇した）
>
> 2.次に条件を変え、２５℃、AUTO,AC,OFF,リサイクルで18Aから15Aに１０分間で
> 　減少した。この間も、上記も、エンジンは、ON,OFFの繰り返しです。
>
> 3.マニュアルにあるエコノミーモードPTCヒーターOFF条件で入れるとOFFした。
>
> 4.EVモードのテストでもPTCヒーターは動作、同時エコモードでOFFしました。
>
> 5.また設定温度に近づくとOFFします。
>
> 6.最後に修理書にある動作条件は、外気温10℃以下、水温65℃以下、
> エアミックスドア、ホットMAXとの記載があります。
>
> ですから車中泊の1.の条件では、PTCヒーターは動作していました。
> 温水を作りエンジンを回す補助にPTCヒータの動作させるほうが効率が
> 上がるのでしょう。
>
> 平均15A×14V≒200Ｗですからシステムの消費電力のが大きくさほど
> 影響がないと思われます。
<sage>
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
おじさん  kazu  - 12/2/2(木) 20:06 -
引用なし
パスワード
   ブルマイカさん、クランプメーターで測定されたのが事実であるなら。
というのは、失礼ではないのでしょうか？実測しました。

また最大25A、風量最低での電流値で、変化させていくと30A以上も
計測できました。

クランプ計は、ＨＩＯＫＩのものです。（定価５万以上）
ですからあえてエンジン始動よりも，ＰＴＣのほうが充電
でした温水のエンジン稼働によりチャジの貯まった、放電の
方が良いのではないのでしょうか。（短時間）

また12Ｖ系は、配線図の40Ａのエンジンルーム、フューズ配置でわかります。

以上失礼な言動があれば、反省します。指摘してください。
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
青プリ  ブルーマイカ  - 12/2/2(木) 20:47 -
引用なし
パスワード
   ▼kazuさん：
>ブルマイカさん、クランプメーターで測定されたのが事実であるなら。
>というのは、失礼ではないのでしょうか？実測しました。

私が一緒に測定していたわけでは無いので、ネット掲示板への書き込みということを加味して、失礼ながらそのように記載したのですが、実のところ疑っているわけではありません。内容から察しています。
私自身もHIOKIのクランプメーターはすぐに使える環境であり（但し、個人所有では無い）、私のプリウスも寒冷地仕様なわけで、追試は出来るのですが、条件調査が面倒でもあり、あまりやる気はないです。（帰宅後や週末は、子供を風呂に入れるなどの家事をかかえていますので）

>また最大25A、風量最低での電流値で、変化させていくと30A以上も
>計測できました。

HIOKIのクランプメーターは接触のさせ方によっても電流値が変わることはご存じの通りですが、PTC条件は結構アナログ的な要素もあり、刻一刻と変化する水温、室内温によっても通電本数（最大3本）が変わりますし、要求は風量設定、条件は外気温などと、ある程度は分かっているのですが、細かい条件分岐上での電力量を表にしようとすると、大変ですね。

最大500W、DC14Vと仮定すると、最大電流は35A付近になるでしょうね。

私がもしPTCヒーターの制御ソフトを作るなら、車速や直前までのエンジン稼働率をある程度条件に組み込んで、充電量に余裕があるときのみの、短時間のみとすると思います。

スキー帰りに山から下りてくるときなど、弱アクセル（HSI0〜25%程度）、弱ブレーキによる回生で、エンジン稼働は殆ど不要な走行があります。

すると、水温は50度以下で推移しながら、46度を下回るとエンジン稼働（エコモード）しますが、そういう条件でも風量1〜2、AC OFF、風向はデフロ＆足元、外気導入の設定で、車内はそれなりに暖かいながらガラスの曇りは少ない状態を維持できます。
上記の条件で、ブレーキ回生が多くなるタイミングであれば、本当はPTCヒーターを500W近いMAX条件で稼働させたいのですが、そうできないのが残念に思っています。
ヒューズとPTCヒータユニット間に、ORでバイパスさせる強制ONスイッチを作れば、出来るんでしょうけどね〜。ミラーヒータ回路と同じく、15分でオフするタイマ回路付きで。
<sage>
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
おじさん  kazu  - 12/2/3(金) 21:15 -
引用なし
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   アバウトですが、計算しました。

熱貫流で単位は、省略です。
1.窓ガラス、5×5u＝25×20℃（温度差）＝500W
2.ガラス以外2.5×15u＝37.5×20℃＝750W
トータル1,250Wです。（隙間風等の数値除く、停車時なので）

車中泊の実測1Ｈ、0.27Ｌなので×35ＭＪ/Ｌ＝9.45ＭＪ/3600秒＝2.63ＫＷです。
またエンジンが100％温水になるわけではありませんので。
一般的なエンジン効率は、排気損失30％、冷却損失25％、出力40％で計算しました。
アトキンサイクルエンジンなので若干違うと思いますが。
上記の2.63ＫＷ×（冷却損失0.25+排熱回収0.1（30％の10％として）＝920Ｗ
となります。
出力40％の発電効率は80％程度です。（ここがエンジン停止時きいてきます）
仮にＰＴＣヒーター20Aとして14V＝280Ｗ≒300Ｗになり。
上記トータル、920Ｗ+300Ｗで1,220Ｗで熱収支が並行します。
（参考、人間1人100Ｗの発熱があります）

以上出力の有効使用であります。間違いがあれば指摘してください。
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
白プリ  しっとりプリウス  - 12/2/7(火) 21:57 -
引用なし
パスワード
   外気温０度ぐらいじゃ最大にならないんじゃない？
発熱体をもっと冷却しないと電気が流れないんじゃない
北海道東北当たりじゃ−１０、２０度なんて当たり前だし
外気温何度ぐらいで最大になるか確かめないと。
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
白プリ  しっとりプリウス  - 12/2/7(火) 22:21 -
引用なし
パスワード
   ０度ぐらいだと通電本数は２本で
それが最大発熱しているのかも
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
白プリ  ちゃん  - 12/2/8(水) 21:43 -
引用なし
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   で？
結局どうやれば作動するって事？
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
赤プリ  赤プリ愛知  - 12/2/8(水) 22:10 -
引用なし
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   赤プリ愛知と申します。
S-LED寒冷地仕様に乗ってます。
トヨタのお客様相談室に質問したときの回答は以下の通りでした。
いちいち「温度設定を最大にする」ことが面倒であまり利用しませんが・・
　
↓↓以下、トヨタの回答文です。

『PTCヒーター（※）』
（※）エンジン始動直後から、エンジンが暖まるまでの通常のヒーターに加え、暖房を補う電気式補助ヒーター

『PTCヒーター』につきましては、お客様にブロワON状態で、温度設定を最大にしていただく以外特別な操作は必要ございません。こちらの発熱量につきましては、外気温およびエンジン冷却水温に応じて、自動で調整されます。

なお『PTCヒーター』が作動しているかどうかは
あいにく目視で確認することができかねます。
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
青プリ  ブルーマイカ  - 12/2/8(水) 23:02 -
引用なし
パスワード
   ▼赤プリ愛知さん：

>いちいち「温度設定を最大にする」ことが面倒であまり利用しませんが・・

私も最初そうだったのですが、冬場は最大の｢HI｣固定で使っていますね。

マニュアル操作で、主に風量のみ上下させることで、温度管理しています。
マニュアルエアコンとして使う方が、冬場は効率が良く楽な場面が多いです。PTC条件も揃えやすいです。

中途半端な25℃設定で中距離以上ですと、エアミックスダンパーが作動して廃熱がムダになります。
温度設定｢HI｣のまま、風量１〜３くらいか、ON-OFFを繰り返すかの、フルマニュアルエアコンとした方が、ムダは減らせますが、長時間/長距離での定常運転なら、オートでもいいかなと思います。エンジン熱量が飽和してダダ漏れになりますので・・・

私が記載した前スレッドを読むのが面倒というズボラな方には、以下の使い方がお勧めです。

１．予め、温度設定を最大の｢HI｣表示にしておく。

２．車が冷えた状態（内外気0度ぐらい）でシステムONと同時に、フロントデフォッガースイッチを押す。すると、自動的に風量最大、風向窓向き、AC-ON、外気設定になる。PTCヒーターの動作条件にも引っかかるので、1−2分ほどでぬるい風が出て来る。

３．5分ほどで、車内はそこそこ暖かになる。

４．お好みで、風量を少し下げるなり（5以上推奨）、ACをOFFにするなり、内気に切り替えるなりする。

５．燃費を気にする方は、外付けの社外水温計を見て、もういいやというタイミングでエアコンを消して、エンジンストップを試みる。それでも、上記の使い方だと、最初からエアコンをONしない場合に比べて、区間燃費は１〜２km/Lは確実に落ちる。但し、手を中心とした体が冷え切るのを避けることができる。
<sage>
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
おじさん  kazu  - 12/2/9(木) 13:52 -
引用なし
パスワード
   ご指摘の通り、暖気後の走行中では、エネルギー収支は、均衡で
燃費の向上はありません。
また冷間始動時の走行は、PTCヒーター分多くエネルギーを消費
します。（早く温まりますが)
前も書き込みましたが、エネルギー効率が向上する状況は
1.車中泊（緊急事態）
2.満充電時のエンジン稼働時
以外は、エネルギー効率の向上はありません。

余談ですが、上記計算の発電収支は、0.27L/時、2.63KW×0.4＝1.05KW
×0.8（インバータ変換+充電効率）＝840Wで12Ｖ系の変換効率×0.8＝673W
でシステムが概ね300W+PTCヒーター300W+ファン等で600W+αで収支し
SOCがバー2-3本を行き来していました。

停止時は、エンジン発電、蓄電、温水使用でコジェネ以上の世界でエネルギー
効率70％程度の効率があると思はれます。
0.25Ｌ/時ならば、160時間使用できる可能性があり、非常時には心強いですね。
通常の車は、排気量にもよりますが、1Ｌ/時程度ではないでしょうか。

私は次に、夏場の夜にエアコンの連続使用でのデーターを取りたいと
思います。
計算上は、300Ｗの熱負荷なので、300Ｗ（システム）+100Ｗ（COP3として）
+ファン+人間100Ｗで600Ｗの計算で、×3600秒＝2.16ＭＪとなり効率0.4で
5.4ＭＪ/35ＭＪＬ＝0.15Ｌ/時となります。１０時間で（夜）1.5Ｌの消費です。
すごい低消費量です。
夏場に検証してみます。
Re:PTCヒーターの動作条件解明しました
おじさん  kazu  - 12/2/9(木) 16:33 -
引用なし
パスワード
   過去ログにおいて、真夏の炎天下の記録も過去ログ3184にありますが。
その値を、みて計算してみました。
真夏の最大１平米１KWなので２KWの直射日光として外気温40℃室内２９℃
として計算すると、2KW+温度差700W+システム300W＝3KWとなります。
3KW×3600＝10.8ＭＪ/0.4＝27ＭＪ/35ＭＪ＝0.77Ｌ/時となり3184の9/1日
の計測と条件は違いますが値は近いです。
十分冷えた状態では、真夏の走行で0.5Ｌ/時くらいではないでしょうか。

次期モデルは、寒冷地対応のヒートポンプエアコンに期待します。
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