Όπως και ο ηλεκτροκινητήρας, η γεννήτρια είναι επίσης σύγχρονου τύπου εναλλασσόμενου ρεύματος AC και για να παρέχει επαρκή ισχύ, περιστρέφεται με 10,000 σ.α.λ. για την αύξηση της απόδοσής της. Συγκριτικά με τα πιο συμβατικά μοτέρ που περιστρέφονται περίπου στις 6500 στροφές, η νέα γεννήτρια έχει ενισχυμένο ρότορα προκειμένου να αντεπεξέρχεται στα υψηλά περιστροφικά φορτία. Η υψηλή ταχύτητα περιστροφής αυξάνει την παροχή ισχύος στη μεσαία κλίμακα στροφών βελτιώνοντας επομένως την απόκριση και την επιτάχυνση στις μεσαίες στροφές.

Ο χώρος του κινητήρα, του ηλεκτροκινητήρα και των μπαταριών δεν εμποδίζουν καθόλου την ευρυχωρία του αυτοκινήτου

Ο βενζινοκινητήρας λειτουργεί με την αρχή του κύκλου Atkinson.

Αποτελεί εξέλιξη της μονάδας του προηγούμενου μοντέλου. Ο κύκλος Atkinson εξακολουθεί να χρησιμοποιείται προσφέροντας απαράμιλλη απόδοση. Ωστόσο, έγιναν ορισμένες μετατροπές για τη βελτίωση των επιδόσεων και της οικονομίας:

• Ο θάλαμος καύσης τώρα είναι οβάλ
• Το πάχος των τοιχωμάτων των εμβόλων έχει βελτιστοποιηθεί για μείωση του βάρους και της αδράνειας
• Τα ελατήρια των εμβόλων έχουν χαμηλότερη τάση και το φορτίο των ελατηρίων των βαλβίδων είναι χαμηλότερο
• Το πάχος των τοιχωμάτων της πολλαπλής εξαγωγής έχει μειωθεί
• Η ECU του κινητήρα έχει αναβαθμιστεί στα 32-bit
• Με μία αύξηση 500 σ.α.λ. στη μέγιστη ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα, η μέγιστη ισχύς έχει βελτιωθεί κατά 4 kW και η μέγιστη ροπή επιτυγχάνεται σε χαμηλότερες στροφές

Ο βενζινοκινητήρας λειτουργεί με την αρχή του κύκλου Atkinson

Αυτή περιλαμβάνει τον εναλλάκτη που μετατρέπει το συνεχές (DC) ρεύμα της μπαταρίας σε εναλλασσόμενο για τη λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα καθώς και του μετατροπέα DC/DC για μετατροπή σε 12 V. Επιπλέον, περιλαμβάνει ένα Ηλεκτρικό Κύκλωμα Υψηλής Τάσης για την αύξηση της τάσης της παρεχόμενης ισχύος από 202 V σε μάξιμουμ 500 V.

Η αύξηση της τάσης καθιστά δυνατή τη μείωση του ρεύματος που, στη συνέχεια, επιτρέπει τη μείωση του μεγέθους του εναλλάκτη. Με την ενοποίηση των κυκλωμάτων ελέγχου, το συνολικό μέγεθος της μονάδας ελέγχου ισχύος έχει παραμείνει σχεδόν αμετάβλητο.

Η μονάδα ελέγχου ισχύος

Μία νέα, υψηλής απόδοσης μπαταρία νικελίου-μετάλλου υδριδίου έχει δημιουργηθεί ειδικά για το νέο Prius. Είναι 14% ελαφρύτερη από την έκδοση που υπήρχε στο Prius πρώτης γενιάς και έχει πυκνότητα εισόδου/εξόδου 35% καλύτερη. Οι βελτιώσεις αυτές προσφέρουν στην υβριδική μπαταρία την υψηλότερη πυκνότητα απόδοσης στον κόσμο για το βάρος και το μέγεθός της.

Αυτό έχει επιτευχθεί με τη μείωση της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας, βελτιώνοντας το υλικό των ηλεκτροδίων και εφαρμόζοντας μία εντελώς νέα δομή σύνδεσης μεταξύ των κυψελών της μπαταρίας. Και το πιο σημαντικό, οι εσωτερικές διαρροές του στατικού ρεύματος της νέας μπαταρίας μειώθηκαν κατά 23% συγκριτικά με την προηγούμενη έκδοση. Αυτό σημαίνει ότι η νέα μπαταρία θα έχει μεγαλύτερο χρονικό διάστημα για να αποφορτίζεται όταν δεν χρησιμοποιείται.

Η υβριδική μπαταρία

Σε ένα συμβατικό αυτοκίνητο, κάθε φορά που χρησιμοποιούνται τα φρένα για μείωση της ταχύτητας, η κινητική ενέργεια παραμένει αναξιοποίητη. Στο Prius, η ενέργεια ανακτάται και επανατροφοδοτείται στη μπαταρία σαν ηλεκτρική ενέργεια, διατηρώντας τη μπαταρία πλήρως φορτισμένη. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο στις αστικές μετακινήσεις, όπου το αυτοκίνητο σταματά και ξεκινά πολλές φορές. Κατά το φρενάρισμα ο ηλεκτροκινητήρας λειτουργεί σαν γεννήτρια μετατρέποντας την κινητική ενέργεια του οχήματος σε ηλεκτρισμό, που χρησιμοποιείται για να παραμένει η μπαταρία πλήρως φορτισμένη. Κάθε φορά που οδηγός πατάει το πεντάλ του φρένου, το σύστημα ελέγχει το συντονισμό μεταξύ του υδραυλικού φρένου και του Ηλεκτρονικά Ελεγχόμενου Συστήματος Πέδησης (ECB), καθώς και την επιλεκτική χρήση της ανακτημένης από το φρενάρισμα ενέργειας, συμβάλλοντας επομένως στην ανάκτηση ενέργειας ακόμα και στις χαμηλές ταχύτητες. Το ECB, ένα ηλεκτρονικό σύστημα πέδησης, έχει επίσης βελτιωθεί σε μεγάλο βαθμό στο πλαίσιο της απόδοσης του φρεναρίσματος με ανάκτηση ενέργειας.

Επιπρόσθετα, περιορίζοντας τις απώλειες τριβής στο σύστημα κίνησης, όπως στο κιβώτιο, η ενέργεια που συνήθως σπαταλιόταν κατά τη διάρκεια της επιβράδυνσης, τώρα ανακτάται, αυξάνοντας σημαντικά το συνολικό μέγεθος της ανακτημένης ενέργειας.

Αυτός βρίσκεται μέσα στο υβριδικό κιβώτιο μαζί με τη γεννήτρια, τον ηλεκτροκινητήρα και τα γρανάζια υποπολλαπλασιασμού και κατανέμει την ισχύ του κινητήρα μεταξύ των τροχών και της γεννήτριας. Με τον τρόπο αυτή, η κινητήρια ισχύς από τον κινητήρα μεταφέρεται μέσω δύο καναλιών, και συγκεκριμένα ενός μηχανικού και ενός ηλεκτρικού καναλιού. Επίσης μεταφέρει τη ροπή του ηλεκτροκινητήρα στους τροχούς. Ο μηχανισμός κατανομής της ισχύος χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό πλανητικών γραναζιών και ένα ηλιακό γρανάζι (ονομάζεται έτσι επειδή τα πλανητικά γρανάζια περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο όπως στο ηλιακό σύστημα) για την κατανομή της ισχύος του κινητήρα. Ο άξονας του φορέα των πλανητικών γραναζιών συνδέεται απευθείας με τον κινητήρα και μεταφέρει την ισχύ στο εξωτερικό γρανάζι και στο κεντρικό ηλιακό γρανάζι μέσω των πλανητικών γραναζιών. Εν τω μεταξύ το εξωτερικό γρανάζι μεταφέρει την ισχύ μέσω ενός περιστρεφόμενου άξονα στους τροχούς καθώς το κεντρικό ηλιακό γρανάζι οδηγεί τη γεννήτρια μέσω του δικού του άξονα.

Οθόνη από το σύστημα πέδησης με ανάκτηση ενέργειας

Μηχανισμός κατανομής ισχύος

Όταν το Prius πρέπει να σταματήσει σε ένα φανάρι ή στην κυκλοφορία, ο βενζινοκινητήρας αυτόματα παύει να λειτουργεί για την εξοικονόμηση πολύτιμης ενέργειας, μειώ­νοντας επομένως την κατανάλωση καυσίμου. Ωστόσο, όταν το αυτοκίνητο ξεκινά, αν ο βαθμός της επιτάχυνσης το απαιτεί, ο βενζινοκινητήρας θα ξεκινήσει ομαλά και γρήγορα προκειμένου να προσφέρει το μέγιστο επίπεδο απόδοσης.