e-power等の発電専用エンジンのスペックは何を基準に決められているのでしょうか？ エンジンは加速をし続けたときに電欠にならない程度の発電力を得られれば良いのでしょうか？

Question

小さいバッテリーだと、無くなりそうになった時に素早く充電するためにある程度の出力が必要になりそうですし、今のe-powerとかもそうですけどフル加速するとエンジンもレッドゾーン付近まで回って燃焼効率の悪い回転を使っていそうです。

もっと大きめのバッテリーを積めば、例えば400cc単気筒とかでも30馬力くらいは出せるわけですから、常にエンジンをかけておけばそうそうバッテリーが空っぽになることはない気がします。露天風呂にちょろちょろ流れ続けている源泉みたいに...。
しかも燃焼効率の良い回転だけで回しておくこともできると思うので、大きなバッテリーに小さいエンジンの組み合わせの方が燃費が伸びそうな気もするのですが...。

なぜ発電用のエンジンも、ガソリンモデルと同じくらいの排気量のものに落ち着いているのでしょうか？？？

Answer 1

大きなバッテリー積むと価格が高くなる
EV車やPHEVなどと比較すれば解りますが駆動バッテリーが大きくなるほど金額が高くなるので価格を抑えようとするとバッテリーは小さくなるので電欠しないように発電するにはそれなりの排気量がいる
価格の低いコンパクトクラスでは無理
日産の場合は経営悪化でハイブリット開発途中でやめてハイブリットブームに乗り遅れたので代用として前のモデルのノートの１２００ｃｃエンジンが先にあって価格と必要な距離で駆動バッテリーの大きさが決まったように思えます
モーター走行はリーフでノウハウあったので費用かけずにつくったのがe-power
新規でハイブリット作るよりe-powerの方が開発コスト安く作れたのではないかと？
ハイブリット出してもだいぶ遅い状況だったし技術的にトヨタ、ホンダにかなわない状況でしたからEVモドキみたいなe-power方が新しい物のように売れて都合良かったのかと？

ちなみにエネルギー効率で行くと中低速はモーター駆動が良いですけど高速域はモーターの方がエネルギー効率悪くてエンジンのみの方が効率が良いのです
なので高速域はエンジン使うトヨタやホンダなどのハイブリットの方が良い
まあ知識無い人はe-powerが良い物のように思ってるみたいですがそうでもないしエンジン発電でモーター駆動させるだけなら第１次大戦後期の戦車で使ってるので技術的にモーターとエンジン切り替えるハイブリットよりも簡単

質問者からのお礼コメント

ご回答ありがとうございました！
確かにバッテリーを大きくしていくならレンジエクステンダーEVでいいやってなりますし、高価になっちゃいますもんね。ダイハツのハイブリッドもアクア用の小さなバッテリーで対応してますし、コストとの兼ね合いが大きそうですね。

e-powerはシンプルなシリーズ式であるにも関わらず、「電気自動車の新しい形」と誇大広告を打って商業的に大成功しましたね。姿勢としては嫌いですが。

Answer 2

発電機って低回転で大電流を得ようとするとめちゃくちゃ重くなります。エンジンは重くなった発電機を回すにはギアで軽くして高回転まで回すか大トルクを出すために大排気量にするかしかありません。(手回しスマホ充電器で充電を繋がずに回した時とスマホと繋いで回した時では手応えは物凄い違います)

またバッテリーを無駄に大きくすると小さい時の発電機では電圧が上がらなくなりエンジンが更に苦労します。

エネルギー保存の法則だとe-powerは素晴らしいシステムですが実際は不変ではなく変換する度にエネルギーロスが発生していきバッテリーの場合は自然放電もありエンジンは常にそれとも戦わなければなりません。

e-powerだとガソリンを燃やして熱エネルギーにしてそれを利用して回転エネルギーを得てそれでモーターを回し発電してバッテリーに充電していき充電されたエネルギーを使いモーターを駆動します。
実際物凄いエネルギーロスがあります。

Answer 3

バッテリーが空になった場合、発電エンジを使って作った電気でモーターを回します。発電エンジンが80馬力だったら、作れる電気も80馬力分(実際には損失があるので85馬力分くらい）になります。
モーター出力は120馬力くらいでも、バッテリーが空になったら80馬力に落ちるということです。

これをもっと小さいエンジンでやったら。
例えばバイク用の30馬力でやったら、エンジン全開でも30馬力しか発生しないので、30馬力分の電力で走ることになります。さぞかし遅いでしょうね。