JP2019062721A

JP2019062721A - 電動車両の充電方法とその充電用コンセント

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Publication number: JP2019062721A
Application number: JP2017199873A
Authority: JP
Inventors: 亨永浦; Toru Nagaura
Original assignee: NAGAURA CHIEKO
Current assignee: NAGAURA CHIEKO
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2019-04-18

Abstract

【課題】電動車両では駆動用のリチウムイオン電池が出発時刻に合わせてフル充電となるように充電されれば、その容量低下が抑制されるとして「タイマー充電」が推奨されているが、電動車両の利用においては必ずしも次の走行時刻が明確であるとは限らない。予定の時刻に合わせて充電する現行の「タイマー充電」では実際の出発時刻に合わせてフル充電に到達せしめることが難しい。【解決手段】電動車両が次の走行に向けてＣ時間でフル充電される時には、Ｃ＝（Ｘ＋Ｚ）の関係にある充電時間が充電用コンセントと分電盤の間に介在させたタイマー式のスイッチによって前半のＸ時間と後半のＺ時間に分割されて充電されることを特徴とする。それによって、次の走行時刻がそのＺ（＜Ｃ）時間前にさえ明確になれば、駆動用リチウムイオン電池は出発時刻に合わせてフル充電の状態に到達せしめられる。【選択図】図１

Description

本発明は、リチウムイオン電池で駆動される電動車両の充電方法とその充電用コンセントに関するものである。

、
通常、電動車両は自宅での充電に際しては、屋外に設置された充電用コンセントに充電ケーブルで接続するだけで充電できる。充電モードとしては直ちに充電を開始する「即時充電」や指定の時間に充電が完了する「タイマー充電」、及び携帯電話やパソコン等から充電開始操作が出来る「リモート充電」などがある。中でも「タイマー充電」は駆動用蓄電池を出発時刻に合わせてフル充電に到達せしめることが出来るので、特にリチウムイオン電池を駆動用蓄電池とする電動車両では駆動用蓄電池の容量低下を抑制する効果的な充電方法としてこの「タイマー充電」が推奨されている。

リチウムイオン電池はフル充電の状態に維持されている時が最も容量低下の進行が速いため、リチウムイオン電池が「タイマー充電」によって出発時刻寸前にフル充電に到達すれば、該リチウムイオン電池はフル充電の状態に維持されている時間が短くなって容量低下が抑制される。

電動車両が「即時充電」で充電される場合には、帰宅時の駆動用リチウムイオン電池が殆ど空の充電状態にあっても暫く充電されれば該電動車両にはある程度のＥＶ走行距離が確保されるので該電動車両の突発的な利用にも対応できる。しかし、「即時充電」では充電後のリチウムイオン電池はフル充電の状態に維持されているので容量低下の進行が速い。なお、以下では電動車両が駆動用蓄電池からの電力供給で走行可能となる距離をＥＶ走行距離と称する。

一方、「タイマー充電」では次の走行時刻が明確であれば出発時刻寸前にフル充電に到達せしめることが出来るので駆動用リチウムイオン電池がフル充電の状態に維持されている時間が短くなる。しかし、駆動用リチウムイオン電池が殆ど空の充電状態にあればタイマーに設定された充電開始時刻までは該電動車両にはＥＶ走行距離は確保されないので突発的な電動車両の利用には対応できない。また、「タイマー充電」は次の走行時刻が明確でない電動車両の利用では実際の出発時刻に合わせて該リチウムイオン電池をフル充電の状態に到達せしめることは難しい。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、電動車両に搭載された駆動用リチウムイオン電池が「即時充電」である程度の充電状態に到達した段階で充電が一旦終了され、実際の出発時刻が近づいた段階で再び充電が開始されて該リチウムイオン電池が出発間際にはフル充電の状態に到達するという充電方法とその充電用コンセントの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、電動車両の充電用コンセントが設定された時間が経過すればＯＦＦ状態となるタイマー式のスイッチを介して分電盤に接続されていることを特徴とする。充電用コンセントに専用の充電ケーブルを接続して充電される電動車両においては、該電動車両が次の走行に向けてＣ時間でフル充電される時には、前記充電用コンセントと分電盤の間に介在させたタイマー式のスイッチがＸ時間でＯＦＦ状態となるように設定されて、Ｃ＝（Ｘ＋Ｚ）の関係にある充電時間が前半のＸ時間と後半のＺ時間に分割されて充電されることを特徴とする。

本発明によれば、それぞれはＸ＞０、Ｙ＞０、Ｚ＞０で、Ｔ≧Ｘ＋Ｙ＋Ｚの関係にあって、電動車両がＴ時間後の次の走行に向けて（Ｘ＋Ｚ）時間で充電される時、「即時充電」がＸ時間だけ実施された時点で前記タイマー式スイッチがＯＦＦ状態になって終了される。その後、Ｙ時間が経過すれば前記タイマー式スイッチ又はこれに並列に接続される第２のスイッチがＯＮ状態になって再びＺ時間の充電が実施される。

本発明によれば、駆動用リチウムイオン電池がＸ時間だけ「即時充電」で充電されるので、駆動用リチウムイオン電池が殆ど空の充電状態にあってもＸ時間の充電後では電動車両にはある程度のＥＶ走行距離が確保され、該電動車両はＹ時間の間の予定外の利用にもＥＶ走行が可能となる。また、該電動車両の出発時刻が明確になればその出発時刻のＺ時間前に再び充電が開始されるので、出発時刻に合わせて駆動用リチウムイオン電池をフル充電の状態に到達せしめることが可能となる。

更に、Ｚ＜（Ｘ＋Ｚ）の関係にあるため、該リチウムイオン電池を出発時刻に合わせてフル充電に到達せしめ得る可能性は高くなる。つまり、出発時刻が（Ｘ＋Ｚ）時間前でなくても、Ｚ時間前にさえ明確になればＺ時間の充電は実施可能である。Ｚ時間の充電によってリチウムイオン電池が出発時刻間際にフル充電に到達すれば、該リチウムイオン電池はフル充電の状態に維持されている時間帯が短くなるために容量低下が抑制される。本発明によれば、仮にＺ時間の充電が実施出来ない場合でもＸ時間の充電によってある程度のＥＶ走行距離が既に確保されている。

本発明に係る充電用コンセントと分電盤の接続を示す単線結線図。タイマー式スイッチと第２スイッチを備えた開閉機能装置と充電用コンセントの単線結線図。実施例１における駆動用蓄電池のＳＯＣと充電時間及び走行距離の関係図。実施例２における駆動用蓄電池のＳＯＣと充電時間及び走行距離の関係図。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１には本発明に係る電動車両の充電用コンセントの実施形態を示す。図１において、１は電動車両の充電用コンセントであり、２はタイマー式スイッチ、３は分電盤である。充電用コンセント１にはＡＣ１００Ｖ又はＡＣ２００Ｖが送電線から分電盤３、タイマー式スイッチ２を経由して導かれるので、電動車両８が次の走行に向けてＣ時間でフル充電される時には電動車両８（駆動用のリチウムイオン電池を意味する）は専用の充電ケーブル７で充電用コンセント１に充電プラグ６を挿して接続される。

タイマー式のスイッチ２は時間設定をすればＯＮ状態となり、設定されたＸ時間が経過すればＯＦＦ状態となる。タイマー式スイッチ２がＯＮ状態になれば、電動車両８は「即時充電」で直ちに充電が開始され、Ｘ時間が経過すれば充電が一旦終了される。Ｘ時間におよぶ充電が終了された後では、再びタイマー式スイッチ２をＯＮ状態にすれば充電が開始され、Ｚ時間が経過すればフル充電されて充電は終了される。この場合にはＸ時間の充電とは異なり、Ｚ時間が経過すれば電動車両サイドで充電が終了されるので、タイマー式スイッチ２はＺ時間以上が経過してＯＦＦ状態となるように設定されていればよい。

電動車両に搭載されたリチウムイオン電池が専用の充電器で充電される時には、リチウムイオン電池が一定の充電状態（ＳＯＣ）にあれば一定の充電時間でフル充電となる。なお、蓄電池の充電状態は一般にＳＯＣで表記され、充電可能な全ての電極活物質が充電されている状態を一般に蓄電池が満充電（フル充電）の状態にあるとされ、ＳＯＣ＝１００％と表記される。

また、リチウムイオン電池が一定の充電状態（ＳＯＣ）にあればほぼ一定の開路電圧（ＯＣＶ）を示す。これを利用して、多くの電動車両ではリチウムイオン電池のＯＣＶからＳＯＣを推定し、常にリチウムイオン電池のＳＯＣ（又は充電残量）を表示して残りのＥＶ走行距離の目安としている。

従って、帰宅して電動車両を次の走行に向けて充電する場合には、その時点の充電残量（ＳＯＣ）からフル充電されるまでの充電時間（Ｃ時間）は容易に決定することが出来る。

そこで、本発明では該充電時間（Ｃ時間）をＣ＝Ｘ＋ＺとしてＸ時間とＺ時間に分割する。この時、Ｘ時間はＺ時間を基準にしてＸ＝Ｃ−Ｚによって決定される。

リチウムイオン電池が専用の充電器で充電される時には一定の充電状態（ＳＯＣ）にあれば一定の充電時間でフル充電される。そこで、基準とするＺ時間は一定の充電状態（ＳＯＣ＝ｚ％）からフル充電（ＳＯＣ＝１００％）までの充電時間として決定される。従って、Ｚ時間を決定することはＺ時間の充電を開始する時点の一定の充電状態（ＳＯＣ＝ｚ％）を決定することに他ならない。

Ｚ時間の充電を開始する時点の充電状態（ＳＯＣ＝ｚ％）はＸ時間の充電がなされた後のＳＯＣの値である。そのＸ時間の充電がなされた後のＳＯＣの値（ＳＯＣ＝ｚ％）によって、Ｘ時間の充電がなされた後の電動車両に確保されるＥＶ走行距離が決定される。また、Ｚ時間は一定の充電状態（ＳＯＣ＝ｚ％）からフル充電（ＳＯＣ＝１００％）までの充電時間として決定されるので、Ｚ時間におよぶ充電が出発時刻のＺ時間前に開始されれば出発時刻寸前にＳＯＣ＝１００％に達することになる。

例えば、ＳＯＣ＝８０％からＳＯＣ＝１００％まで１時間で充電されるケースでは、Ｚ＝１時間と決定すればＸ時間の充電でＳＯＣ＝８０％に達し、Ｘ時間の充電後では電動車両にはＳＯＣ＝８０％相当分のＥＶ走行距離が確保され、その後のＺ＝１時間の充電ではＳＯＣ＝１００％に達することになる。従って、Ｘ時間の充電の後、出発時刻のＺ＝１時間前に再充電を開始すれば出発時刻の寸前にＳＯＣ＝１００％に達することになる。

図１では開閉機能装置５にはタイマー式スイッチ２が備えられ、Ｘ時間の充電が終了された後では、再びタイマー式スイッチ２をＯＮ状態にしてＺ時間の充電が開始されるが、図２に示すように開閉機能装置５にタイマー式スイッチ２と第２スイッチ４を備えれば、Ｘ時間の充電が終了された後のＺ時間の充電は第２スイッチ４をＯＮ状態にして開始することもできる。また、携帯電話やパソコン等から充電開始操作が出来る「リモート充電」が既に実施されているが、第２スイッチ４をＯＮ状態にして開始するＺ時間の充電においても「リモート充電」の適用が可能である。

以下実施例により本発明を更に詳しく説明する。

実施例１
本実施例はリチウムイオン電池を搭載するプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）に本発明が適用される場合である。本実施例では図１に示すように充電用コンセント１と分電盤３の接続には少なくともタイマー式スイッチ２を備えた開閉機能装置５を介在させて実施することが出来る。

ＰＨＶは搭載された動力用電池が十分に充電された状態にあればモーターだけのＥＶ走行が可能であり、ＥＶ走行が出来なくなればエンジンとモーターのＨＶ走行が可能であり遠距離ドライブにも全く支障がない。

ここで選択されたＰＨＶは搭載されたリチウムイオン電池がＳＯＣ＝１００％の充電状態にあれば約６８．２ｋｍのＥＶ走行が可能である。従って、通勤や買い物などの普段の近距離走行では一切ＣＯ_２を排出しないＥＶ走行だけでほとんど賄うことが出来るという特徴を有している。しかし、この特徴も搭載されるリチウムイオン電池の容量が低下すれば縮小してしまう。そこで、該ＰＨＶにおいてもリチウムイオン電池の容量低下を抑制する充電方法として「タイマー充電」が推奨されている。

しかしながら、ＰＨＶの利用は長距離ドライブでは比較的計画な利用となるので「タイマー充電」も選択しやすいが、長距離ドライブではＨＶ走行の比率が高くなるし、ＰＨＶを長距離ドライブに利用する頻度自体も一般的には少ない。一方、普段の近距離移動ではＰＨＶの利用頻度も高く、街中での走行が多くなるので主体的にＥＶ走行で利用したいところである。しかし、近距離移動では「ちょっとそこまで」の無計画な利用も多くなり「タイマー充電」は選択し辛い。

つまり、ＥＶ走行の無計画な利用にはＰＨＶは何時でもＥＶ走行が可能な状態に維持されている必要があり、「タイマー充電」では充電待機中にはＥＶ走行距離が確保されない。従って、普段の近距離走行でＥＶ走行を多用するためにはどうしても「即時充電」で利用することになる。しかし、「即時充電」では駆動用リチウムイオン電池がＳＯＣ＝１００％の充電状態に維持される時間が相対的に長くなり、リチウムイオン電池の容量低下が促進されてＰＨＶの特長も早期に縮小してしまう。

そこで、本実施例では充電時間（Ｃ時間）をＣ＝Ｘ＋ＺとしてＸ時間とＺ時間に分割し、「即時充電」による充電はＸ時間で終了する。Ｘ時間の充電後では駆動用リチウムイオン電池のＳＯＣはやや低く抑えられるのでＥＶ走行距離が多少は少なくなるが、突発的な近距離走行には十分対応出来る。一方、出発時刻が明確である利用では予定時刻のＺ時間前に充電を開始して出発時刻の寸前にＳＯＣ＝１００％に到達せしめるので定格のＥＶ走行距離が確保される。更には出発時刻の寸前にＳＯＣ＝１００％に達するので、該リチウムイオン電池はフル充電の状態に維持されている時間が短くなり容量低下が抑制される。

リチウムイオン電池が専用の充電器で充電される時には、一定の充電状態（ＳＯＣ）にあれば一定の充電時間でフル充電される。本実施例で選択されたＰＨＶでは搭載されたリチウムイオン電池の充電状態（ＳＯＣ）とフル充電までの充電時間（Ｃ時間）は図３の３１に示される関係にある。

また、本実施例で選択されたＰＨＶでは搭載されたリチウムイオン電池の充電状態（ＳＯＣ）とそのＳＯＣで確保されるＥＶ走行距離との間には図３の３２にされる関係にある。

図３の３１の座標ａ（８０，１．１）に示されるように、本実施例ではＺ＝１．１時間に決定すれば、８０％以下のＳＯＣからはＸ時間の充電でＳＯＣ＝８０％に達することが解る。従って、Ｘ時間の充電後（ＳＯＣ＝８０％）では図３の３２の関係から約４８ｋｍのＥＶ走行距離が確保され、「ちょっとそこまで」の無計画な近距離移動には十分対応することが出来る。しかも、出発時刻が１．１時間前に明確となれば予定時刻のＺ＝１．１時間前に充電が開始されてその出発時刻の寸前にＳＯＣ＝１００％に到達し、図３の３２で示されるようにＳＯＣ＝１００％まで充電されれば６８．２ｋｍのＥＶ走行距離が確保される。

また、図３の座標ｂ（６５，１．５）に示されるように、本実施例でＺ＝１．５時間に決定すれば６５％以下のＳＯＣからはＸ時間の充電でＳＯＣ＝６５％に達し、Ｘ時間の充電後では約３２ｋｍのＥＶ走行距離が確保され、近距離移動には十分対応することが出来る。同じように、出発時刻が１．５時間前に明確となれば出発時刻の１．５時間前に充電が開始されて出発時刻の寸前にＳＯＣ＝１００％に到達し、ＳＯＣ＝１００％まで充電されれば、やはり６８．２ｋｍのＥＶ走行距離が確保される。

このように、Ｚ時間の選択によってＸ時間の充電後で確保されるＥＶ走行距離が異なるので、Ｚ時間は近距離移動で利用されるＥＶ走行距離によって選択すればよい。

本実施例で選択されたＰＨＶでは搭載されたリチウムイオン電池が図３の３２で示されるように、ＳＯＣ＝３４％ではＥＶ走行距離は確保されない。つまり、該リチウムイオン電池のＳＯＣ＝３４％以下の蓄電量はもっぱらＨＶ走行に利用されることを意味している。従って、帰宅した時点で残りのＥＶ走行距離が０の場合には駆動用リチウムイオン電池はＳＯＣ＝３４％以下であり、図３の３１に示されるように、ＳＯＣ＝３４％以下からフル充電されるまでには２．４時間以上の充電時間が必要となる。

本実施例で選択されたＰＨＶでは帰宅した時点の駆動用リチウムイオン電池のＳＯＣを基に図３の３１に示される充電時間がフル充電されるまでの充電時間（Ｃ時間）として表示される。従って、本実施例では、その表示される充電時間（Ｃ時間）からＺ時間を基準にしてＸ時間がＸ＝Ｃ−Ｚで決定され、図１に示すタイマー式スイッチ２がＸ時間後にＯＦＦ状態となるように設定されて、「即時充電」による充電が開始される。

例えば、帰宅した時点で残されたＥＶ走行距離がほぼ０となれば、駆動用リチウムイオン電池はＳＯＣ＝３４％であり、図３の３１に示されるように充電時間は２．４時間である。従って、この場合には本実施例で選択されたＰＨＶではフル充電されるまでの充電時間としてＣ＝２．４時間が表示される。そこで本実施例では、Ｚ＝１．１時間、又は１．５時間と決定した場合にはＸ＝２．４−１．１＝１．３時間、又はＸ＝０．９時間となり、図１に示すタイマー式スイッチ２は１．３時間後、又は０．９時間後にＯＦＦ状態となるように設定され、「即時充電」は１．３時間、又は０．９時間で終了して駆動用リチウムイオン電池はＳＯＣ＝８０％、又は６５％に維持される。

駆動用リチウムイオン電池がＳＯＣ＝８０％、又は６５％に維持されている場合にはＳＯＣ＝１００％に維持されている場合に比べて容量劣化の進行は約０．２９倍、又は０．１１倍に低下する。

このように、Ｚ時間の選択によってＸ時間の充電後に進行する容量劣化のスピードも異なってくるので、Ｚ時間は近距離移動で利用されるＥＶ走行距離と容量劣化スピードの両方を考慮して決定すればよい。

実施例２
本実施例はリチウムイオン電池で駆動する市販の電動バイク（ＥＢ）に本発明が適用される場合について説明する。本実施例では図１に示す電動車両８が電動バイク（ＥＢ）であり、本実施例でも図１に示す充電用コンセント１と分電盤３の接続においては図１又は図２に示す開閉機能装置５を介在させて実施する。開閉機能装置５にはタイマー式スイッチ２が備えられ、タイマー式のスイッチ２は時間設定をすればＯＮ状態となり、設定されたＸ時間が経過すればＯＦＦ状態となる。Ｘ時間の充電が終了された後では、再びタイマー式スイッチ２をＯＮ状態にして、又は第２スイッチ４をＯＮ状態にしてＺ時間の充電が開始される

本実施例で選択されたＥＢには定格容量１４（Ａｈ）のリチウムイオン電池とその専用の充電器が搭載されており、該リチウムイオン電池は１４個の素電池が直列に接続された公称電圧５０．０（Ｖ）の集合蓄電池であり、充電器は上限電圧が５８．８Ｖで、充電電流が２．８Ａ（０．２Ｃ）程度に設定された定電流定電圧方式の充電器である。

該ＥＢではプラグイン充電方式が採用されており、充電器に接続されている充電ケーブルのプラグを１００ＶＡＣ電源に接続すれば直ちに充電開始され、該リチウムイオン電池のＳＯＣが１００％に達すれば充電は自動的に終了される。また、該ＥＢは「即時充電」では約５．５時間の充電でＳＯＣ＝０％からＳＯＣ＝１００％まで充電され、１回の充電では約４３ｋｍ（３０ｋｍ／ｈ定地走行テスト値）のＥＶ走行距離が確保される仕様となっている。なお、電動車両がＥＢの場合でも駆動用蓄電池からの電力で走行できる距離はＥＶ走行距離と称される。

該ＥＢでは、駆動用のリチウムイオン電池が殆ど放電された状態であれば、フル充電には５．５時間程度を要するため、次の利用時刻が明確であっても走行する５．５時間前に充電を開始することは一般的には極めて難しい。また、該ＥＢでは適切な時間に充電を開始するタイマー充電の機能も備えていない。従って、通常、該ＥＢは走行後には次の走行に備えて「即時充電」で充電されることになる。つまり、該ＥＢが翌日の午前中早く（午前７〜８時）に使用される場合は当然であるが、翌日の午前中遅く（午前１０〜１１時）に使用する場合でも前日に充電することになる。

従って、例えば、該ＥＢが１日に１回の頻度で利用される場合には前日の午後７時に充電開始されても翌日の１１時に、又は夕方５時に使用される場合には駆動用リチウムイオン電池は約１０時間、又は１６時間がＳＯＣ＝１００％で放電待機の状態となり、平均では１日１３時間がこのような放電待機中にあると考えられる。

更に、平均利用頻度が２日に１回であれば、次の走行に備えて即刻充電されても３日後の夕方５時まで使用されないケースもある。従って、該ＥＢが２日に１回の平均利用頻度で走行される場合には前日の午後７時に充電開始すれば短ければ翌日の１１時まで、長ければ３日後の夕方５時まで走行待機状態に置かれることになり、３日後の夕方５時まで放電待機中にあれば駆動用リチウムイオン電池は６４時間に亘って放電待機状態となる。つまり、２日に１回の平均利用頻度では該リチウムイオン電池は２日に１回の頻度で平均３７時間、１日平均では１８．５時間がＳＯＣ＝１００％で放電待機中にあると考えられる。

リチウムイオン電池がＳＯＣ＝１００％に維持されて、４〜５日間放置されてもその間の容量低下（＜０．３％）はほとんど測定できないが、１カ月間放置されれば約１〜２％の容量が低下することが確認されている。斯かるリチウムイオン電池の容量低下は電池内部で進行する副反応（主として電解液の分解反応）によるものと考えられるので、１カ月間放置されて急に容量低下するものではなく、放置される時間に比例して容量が低下すると考えるのが妥当である。

従って、リチウムイオン電池がＳＯＣ＝１００％に維持されて１時間放置される場合にも約０．００１３〜０．００２７％の容量が低下すると考えられ、１日に１回の頻度で利用され、１日１３時間がＳＯＣ＝１００％に維持されて放置される場合には１年では約６％〜１２％の容量が低下すると考えられる。更に、２日に１回の利用頻度では１年で８％〜１７％の容量が低下することになる。

一方、リチウムイオン電池がＳＯＣ＝８８％に維持される場合の容量低下はＳＯＣ＝１００％に維持される場合の半分に低減され、更に、ＳＯＣ＝８０％に維持される場合では０．２９倍に低減される。従って、１日１３時間放置される場合でもＳＯＣ＝８８％に維持されるなら１年間の容量低下は３％〜６％に抑制され、ＳＯＣ＝８０％に維持されるなら１年間の容量低下は１．７％〜３．５％に抑制される。同じように、２日に１回の利用頻度でもＳＯＣ＝８０％に維持されるなら１年間の容量が低下は２．３％〜４．９％に抑制される。

そこで、本実施例では充電時間（Ｃ時間）をＣ＝Ｘ＋ＺとしてＸ時間とＺ時間に分割し、「即時充電」による充電はＸ時間で終了して駆動用リチウムイオン電池のＳＯＣをやや低く抑えて走行待機中の容量低下を抑制する。また、Ｚ＜Ｃとすることで出発予定時刻のＺ時間前にＺ時間の充電を開始することにより、ＳＯＣ＝１００％には出発時刻寸前に到達せしめる。つまり、次の利用時刻の５．５時間前に充電を開始することは難しいが１時間〜１．５時間前に充電を開始することは十分可能である。

本実施例で選択されたＥＢでは搭載されたリチウムイオン電池の充電状態（ＳＯＣ）とそのＳＯＣで確保されるＥＶ走行距離は図４の４２に示した関係にある。また、該リチウムイオン電池の充電状態（ＳＯＣ）とそのＳＯＣからフル充電までの充電時間（Ｃ時間）は図４の４１に示した関係にある。本実施例で選択されたＥＢではメーターパネルに常にリチウムイオン電池の蓄電残量（ＳＯＣ）が表示されているので、残存走行距離とフル充電までの充電時間（Ｃ時間）は常に明らかである。

図４の４１の座標ａ（８８，０．９６）に示されるように、本実施例ではＺ＝０．９６時間と決定すれば８８％以下のＳＯＣからはＸ時間の充電でＳＯＣ＝８８％に達し、Ｘ時間の充電後では約３８ｋｍのＥＶ走行距離が確保され、突然の利用にも対応することが出来る。しかも、出発時刻が１時間前に明確となれば出発時刻の０．９６時間前に充電が開始されて出発時刻の寸前にＳＯＣ＝１００％に到達する。ＳＯＣ＝１００％まで充電されれば４３ｋｍのＥＶ走行距離が確保される。

また、図４の４１の座標ｂ（８０，１．３６）に示されるように、本実施例でＺ＝１．３６時間と決定すれば８０％以下のＳＯＣからはＸ時間の充電でＳＯＣ＝８０％に達し、Ｘ時間の充電後では約３４ｋｍのＥＶ走行距離が確保されるので、突然の利用にも対応することが出来る。同じように、出発時刻が１．４時間前に明確となれば出発時刻の１．３６時間前に充電が開始されて出発時刻の寸前にＳＯＣ＝１００％に到達し、ＳＯＣ＝１００％まで充電されれば、やはり４３ｋｍのＥＶ走行距離が確保される。

本実施例で選択されたＥＢではメーターパネルに常にリチウムイオン電池の蓄電残量（ＳＯＣ）が表示されているので、帰宅した時点でフル充電までの充電時間（Ｃ時間）が明らかでありＺ時間を基準にしてＸ時間がＸ＝Ｃ−Ｚから決定され、図１に示すタイマー式スイッチ２がＸ時間後にＯＦＦ状態となるように設定されて、「即時充電」による充電が開始される。

例えば、帰宅した時点での蓄電残量（ＳＯＣ）が２０％の場合では、駆動用リチウムイオン電池がフル充電されるまでの充電時間は図４の４１からＣ＝４．４時間であることが解る。従って、Ｚ＝０．９６時間、又は１．３６時間と決定した場合にはＸ＝４．４−０．９６＝３．４４時間、又はＸ＝３．０４時間となり、図１に示すタイマー式スイッチ２は３．４４時間後、又は３．０４時間後にＯＦＦ状態となるように設定され、「即時充電」がそれぞれ３．４４時間、又は３．０４時間で終了して駆動用リチウムイオン電池はＳＯＣ＝８８％、又は８０％に維持される。

駆動用リチウムイオン電池がＳＯＣ＝８８％に維持される場合には容量低下はＳＯＣ＝１００％に維持される場合の半分に低減され、更に、ＳＯＣ＝８０％に維持される場合では０．２９倍に低減される。

このように、Ｚ時間の選択によってＸ時間の充電後に進行する容量劣化のスピードも異なってくるので、Ｚ時間は突然の利用に備えるＥＢの走行距離と容量劣化のスピードの両方を考慮して決定すればよい。

１充電用コンセント
２タイマー式スイッチ
３分電盤
４第２スイッチ
５開閉機能装置
６充電プラグ
７充電ケーブル
８電動車両
９電線
１０漏電遮断機
３１ＰＨＶにおけるＳＯＣ（％）とフル充電時間の関係
３２ＰＨＶにおけるＳＯＣ（％）と走行距離の関係
４１ＥＢにおけるＳＯＣ（％）とフル充電時間の関係
４２ＥＢにおけるＳＯＣ（％）と走行距離の関係

Claims

リチウムイオン電池で駆動される電動車両の充電用コンセントであって、設定された時間が経過すればＯＦＦ状態となるタイマー式のスイッチを介して分電盤に接続されていることを特徴とする電動車両の充電用コンセント。
充電用コンセントに専用の充電ケーブルを接続して充電される電動車両において、該電動車両が次の走行に向けてＣ時間でフル充電される時には、前記充電用コンセントと分電盤の間に介在させたタイマー式のスイッチがＸ時間でＯＦＦ状態となるように設定されて、Ｃ＝（Ｘ＋Ｚ）の関係にある充電時間が前半のＸ時間と後半のＺ時間に分割されることを特徴とするリチウムイオン電池で駆動される電動車両並びにその充電方法。