特許出願ドキュメント
2025年7月
夢のEV（電気自動車）超速充電技術
電気自動車のバッテリに
極めて短い時間で充電を完了する技術
２０２５年６月２７日 特許出願
即日、受理（ 特許庁長官より ）
２０２５年６月２７日 特許出願書類一式
特許庁より 接受の通知
２０２５年６月２７日 特許出願 審査請求
即日、受理（ 特許庁長官 ）
２０２５年６月２７日 特許出願 審査請求 書類一式
特許庁より 接受の通知
２０２５年７月２３日 手続補正 名称変更
即日、受理（ 特許庁長官 ）
出願特許の名称を変更
（ 電気自動車の瞬間充電システム から 電気自動車の超速充電システム へ ）
手続補正を行いました
２０２５年７月２３日 手続補正 名称変更 書類一式
特許庁より 接受の通知
（ 出願特許の名称を変更して、手続補正を行いました ）
【 要約 】
【 課題 】
現在（ 令和7年5月時点 ）、電気自動車に蓄電装置として搭載されているリチウムイオン二次電池などの化学電池は、その充電特性などから電気自動車の実用的な走行距離と走行性能を得るために、外部電源から一定の長時間の充電を必要とするという課題がある。
【 解決手段 】
本発明では、高いエネルギー密度を持ち、負荷特性、温度特性、蓄電保持特性などに優れた充放電特性を持つリチウムイオン二次電池と、充放電動作の応答に優れた特性を持ち、且つ 充放電動作による劣化がほとんどない、電気二重層キャパシタを組み合わせたシステムを用いる事で、電気自動車の蓄電装置の充電を極めて短時間に完了させるシステムを提供する。
【 選択図 】
【 図1 】
《 非公開です 》
【 書類名 】 明細書
【 発明の名称 】 電気自動車の超速充電システム
【 技術分野 】
【 0001 】
本発明は電気自動車の蓄電装置に、商用電源などから、極めて短い時間で充電を完了する技術に関する。
【 背景技術 】
【 0002 】
自動車が排出する二酸化炭素の排出量削減を目指して、化石燃料を直接使用しない電気自動車の普及の要請は、世界的にも急速に強まっており、今後も電気自動車普及の流れは、世界的に加速度的に広がるものと思われる。
【 0003 】
現在（ 2025年5月時点 ）、電気自動車の普及への最も大きな足枷となっている点は、電気自動車の実用的な走行性能と走行距離を得るために、その蓄電装置への一定の長い充電時間を要している事であり、例えば極めて短い、瞬間ともいえる時間で実用的な走行性能と、走行距離を得られる充電が可能となれば、比較的 地球環境への負荷が軽いとされる電気自動車の、今後の更なる普及に大きな貢献が期待出来るものである。
【 0004 】
電気自動車の充電では 一般住宅に設置した充電設備から行なう場合や、外出先などの充電スタンドなどで行う場合が有るが、一般住宅の充電設備から充電を行う場合は、設置した充電設備により、単相交流100V、乃至は 200Vの電源から行う「 普通充電 」方式が一般的であり、一方で外出先の充電スタンドなどの充電設備から充電を行う場合は、「 普通充電 」よりも、より短時間で充電を行う事が求められる事から、より高電圧、高出力の動力電源などから行う「 急速充電 」方式が一般的である。
【 0005 】
現在（ 2025年5月時点 ）、一般的な電気自動車の「 普通充電 」による満充電時間は、電気自動車の車種、環境温度の影響などもあり一定ではないが、概ね蓄電装置容量が40kWhの場合で、約10時間程度を要している。
また、「 急速充電 」による満充電時間は、これも電気自動車の車種、環境温度の影響などから一定ではないが、概ね蓄電装置容量が40kWhの場合で、約30分間程度を要している。（ 非特許文献 1 による ）
【 非特許文献 1 】
【 0006 】
Webページ：電気自動車（ EV車 ）の充電時間はどのくらい？
（ https://evdays.tepco.co.jp/entry/2021/06/16/000011 ）
By 東京電力エナジーパートナー
【 発明の概要 】
【 発明が解決しようとする課題 】
【０００７】
現在（ 2025年5月時点 ）、電気自動車の蓄電装置の充電において「 普通充電 」で約10時間、「 急速充電 」で約30分という、長い充電時間を要する事によって起因する、例えば 一般住宅で行う「 普通充電 」では、帰宅後に充電を開始して間もなく 充電量が十分でないのに、急用で出かける必要が出来たり、より電力料金の安い夜間電力を利用するために、充電を行う時間帯に制限が出来たり、充電に時間がかかるため 常に電池の残量が気がかりになってしまうなどの難点があり、また 充電スタンドなどで行う「 急速充電 」でも、充電待ちの長い車列が出来てしまう場合があるなどの難点があり、蓄電装置の充電に長い時間を要する事が、環境への適応に優れた特性を持つ電気自動車の普及に大きな妨げとなっている、という第一の課題がある。
【０００８】
また、比較的に短時間の充電を可能とする「 急速充電 」では、「 普通充電 」に比して高圧で、且つ 大容量の充電電源が必要となる事から、電源に商用の、より高電圧、高出力の動力電源などを使用する必要があるため、動力電源線の引き込みや、動力電源用の配線、器具を使用した、専用の設備を構築する必要があり、費用的な面からも、有る程度の規模を持った、専用の電気自動車充電スタンドなど以外で、一般家庭などに「 急速充電 」設備を構築する事は難しいため、より簡便な設備で、より高速な充電が可能となるシステムが求められている、という第二の課題がある。
【 課題を解決するための手段 】
【０００９】
電気自動車の蓄電装置の充電で「 普通充電 」にしても、「 急速充電 」にしても、充電時間に前項に記したような長い時間を要している原因は、主に電気自動車の蓄電装置に用いられている、リチウムイオン二次電池などの化学電池の持つ充電特性によるものであるが、例えば二次電池としてのリチウムイオン電池は、高いエネルギー密度を持ち、負荷特性、温度特性、蓄電保持特性など、従来の鉛蓄電池やニッカド電池を大きく凌ぐ、優れた充電特性を持つが、蓄電の仕組みが化学電池として、電極の化学変化の応答時間に依存する事から、宿命的に長い充電時間が必要となっている。
【００１０】
また、物理電池として近年の改良で著しく蓄電性能を向上させている、電気二重層キャパシタは、リチウムイオン二次電池に比してエネルギー密度が小さく、蓄電保持特性は劣るものの、充電動作の応答が極めて速いという特性を有し、且つ 充放電による特性の劣化がほとんど無く、極めて優れた充放電特性を有している。
【００１１】
本願発明においては、電気自動車の蓄電装置として、高いエネルギー密度を持ち、蓄電保持特性にも優れたリチウムイオン電池と、充放電特性に優れ、極めて短時間に充電可能な特性を持つ電気二重層キャパシタを組み合わせて用いる事で、電気自動車の長い充電時間を必要とするという前記の第一の課題と、一般家庭の商用 交流単相3線200V電源からの「 普通充電 」設備で、現状の「 急速充電 」を凌ぐ、極めて短時間での充電を可能とすることで、上記の第二の課題を解決する。
【００１２】
《 非公開です 》
【００１３】
《 非公開です 》
【００１４】
《 非公開です 》
【００１５】
《 非公開です 》
【 発明の効果 】
【００１６】
現在（ 2025年5月時点 ）、環境問題への対応などで世界的に電気自動車の普及が求められながら、その動力源としてのバッテリユニットに対する充電時間の長さなどから、その普及がやや足踏み状態にあることに鑑み、本発明では、電気自動車の充電時間を短縮して走行距離を延ばしながら、電気自動車ヘの外部充電設備の簡易化によって得られる効果により、一気に電気自動車の普及を促進させて、地球環境の保全にも、大きな効果が期待出来るものである。
特に、本願発明による電気自動車に対する、外部充電設備の簡易化は、高電圧、高出力の動力電源などを用いることなく、一般家庭にもエアコン用や大型冷蔵庫用などに供給されている、交流単相3線200Vによる、簡易的な外部充電設備を用いながら、極めて短時間での充電が可能となる事から、現在、電気自動車の充電ポイントとしては、一般家庭などの充電設備か、外出先の充電スタンドなどに限られているものが、例えば コンビニエンスストアの駐車場や、コインパーキング内や、ちょっとした施設の駐車スペースなどに、現在の飲料水用自動販売機の様な形で設置が可能となる事で、簡易で、手軽に、且つ 極めて短い時間で、電気自動車の充電が可能となり、これまでの電気自動車充電に関する諸課題を、一気に解決出来る効果が期待出来るものである。
【 図面の簡単な説明 】
【 ００１７】
【 図１ 】
《 非公開です 》
【 図２ 】
《 非公開です 》
【 図３】
《 非公開です 》
【 図４ 】
《 非公開です 》
【 発明を実施するための形態 】
【 実施例 】
【００１８】
以下に、本願発明の「 電気自動車超速充電システム 」に付いて、その実施形態の例を図2、図3、図4にて説明する。
【００１９】
（ 受電、回生電力、整流、平滑 ）
《 非公開です 》
【００２０】
（ コンバータ ）
《 非公開です 》
【００２１】
（ 制御回路1 ）
《 非公開です 》
【００２２】
（ EDLCモジュール集合体 ）
《 非公開です 》
【００２３】
（ 制御回路2 ）
《 非公開です 》
【００２４】
（ BTRYモジュール集合体 ）
《 非公開です 》
【００２５】
（ 制御回路3 ）
《 非公開です 》
【００２６】
（ 駆動用主電動機 ）
《 非公開です 》
【産業上の利用可能性】
【００２７】
現在（ 2025年5月時点 ）、自動車の動力源として、化石燃料を直接使わずに、比較的 地球環境への負荷が軽いとされる電気自動車の普及が、全世界的な規模で推し進められながら、電気自動車などに蓄電装置として搭載されている、リチウムイオン二次電池などの化学電池が、その充電特性などから 電気自動車の実用的な走行性能と走行距離を得るために、外部電源から一定の長時間の充電を必要とするという課題があり、昨今その普及の速度に、やや足踏みの状態がみられている。
一方で、既存の自動車メーカーのみならず、新興の電気自動車メーカーなどによって、電気自動車に搭載の蓄電装置に対して、充電時間を短縮し、且つ 走行距離を延ばす為の、技術・研究開発が、日々鎬を削るごとく、推し進められており、その性能向上も、昨今目ざましいものがあり、いずれ近い将来には、これまでの内燃機関を動力源とする自動車が、すべて電気自動車などに置き換わる日が来ると考えられる。
【００２８】
これらの現状を踏まえながら、本願発明に関して、前述の外部電源から一定の長時間の充電を必要とするという課題を解決して、電気自動車のさらなる普及・促進のため、産業上の利用可能性を考える上で、二つの重要な点を挙げる事が出来る。
第一の点は、充電時間を短縮して走行距離を延ばすという、いわば電気自動車の基本性能の向上と、第二の点は外部の充電設備の簡易化という点である。
この、第二の点の外部の充電設備の簡易化という点は、見逃されやすい点でもあるが、今後の電気自動車普及のためには、最も重要な点と考えられる点につき、詳細を後述する。
【００２９】
先ず、第一の点の充電時間を短縮して走行距離を延ばすという点について、本願発明では、近年急速にその蓄電性能を向上させてきている、電気二重層キャパシタのモジュールを充電デバイスとして、その極めて高速の充電特性を活用し、その電気二重層キャパシタモジュールと、充電時の最適な制御行う制御回路と、優れた充電保持特性などを持つ、リチウムイオン二次電池のモジュールを組み合わせて用いる事で、充電時間を短縮して走行距離を延ばすという第一の課題を解決している。
第二の点の、外部の充電設備の簡易化については、現在、電気自動車の充電時間を短縮して、走行距離を延ばすという要求に対する、各方面の技術・研究開発の方向性が、リチウムイオン二次電池や、その全固体電池、またリン酸鉄リチウムイオン電池などの、既存の化学電池に対する、高速充電性能の向上を求めるものがほとんどであり、これらは同時に、且つ 必然的に、給電側にも、短時間に大量の電気の供給を求める方向となり、外部充電設備のさらなる高電圧、高出力化が必要という形になっている。
【００３０】
本願発明では、外部の充電設備側から給電を受ける、電気自動車の充電デバイスに複数の電気二重層キャパシタモジュールの集合体を用いており、充電時にはこの集合体に対して、最適な充電制御を行う制御回路を組み合わせる事で、給電側の給電能力の軽減が可能となり、結果外部の充電設備の簡易化が実現できるものである。
これらの結果、本願発明による効果で、電気自動車の充電時間を短縮して走行距離を延ばす、という課題に対応しながら、且つ 充電設備側の給電能力を軽減するという課題に対しても、現在（ 2025年5月現在 ）ほとんどの一般家庭に、エアコンや、大型冷蔵庫用などに引き込みが成されている、商用電源 交流 単相３線200Vを利用した現在の「 普通充電 」の設備で、高電圧、高出力の「 急速充電 」を凌ぐ、極めて短い時間の充電が可能となる事から、電気自動車用の急速充電設備の構築が、一般家庭での設備はもとより、コンビニエンスストアの駐車場や、コインパーキング、一般施設のちょっとした駐車スペースなどに、現在の飲料水の自動販売機のような形で設置が可能となり、簡易で、手軽に、且つ 極めて短い時間で、電気自動車の充電が可能となり、本願発明のこれらの効果により、現在 やや停滞気味の電気自動車の普及を、一気に進める事ができ、今後の電気自動車産業発展への、大きな利用可能性を秘めている。
【 符号の説明 】
【００３１】
《 非公開です 》
特許出願を終えて
今回出願の、電気自動車超速充電システムにおける、技術的な要点は、EDLC（ 電気二重層キャパシタ ）モジュールとBTRY（ リチウムイオン電池 ）モジュールとの接点となる制御回路の構成技術にあり、これらに関連する請求項については特許査定となる期待値は高いと考えています。
一方で、やはり特許審査の段階での審査官殿の着目点としては、EDLCモジュールとBTRYモジュールの組み合わせによる効果とその技術評価が主体になるかと思います。
こうした観点から、審査における審査官殿の審査対象として、EDLCモジュールとBTRYモジュールの組み合わせに関する請求項においては、例えば 「 電気二重層キャパシタは公知のデバイスである、また リチウムイオン電池は公知のデバイスである、よって これらの組み合わせによる技術に関して、その発明には進歩性が認められないので、特許を受けることはできない 」との、拒絶査定が想定されます。
確かに、電気自動車の充電技術に関しては、極めて高速の蓄電特性を持つ電気二重層キャパシタと、蓄電保持特性に優れたリチウムイオン二次電池を組み合わせて用いることは、いわば「 コロンブスの卵 」的な要因と考えることができます。
少し、専門的な話になってきますが、こうした時に 特許法に定める審査基準には、特許法 第3部 第2章 第2節 3.3 進歩性の判断における留意事項（6）に、「 審査官は、商業的成功、長い間その実現が望まれていた事などの事情を、進歩性が肯定的に働く事情があることを推認するのに役立つ二次的な指標として斟酌する事が出来る。 」と書かれています。
先へ行って、審査結果の通知を受けたとき、この EDLCモジュールとBTRYモジュールの組み合わせに関する請求項に対する拒絶査定通知では、分割出願、乃至は 不服審判請求のいずれかの対応となりますが、不服審判請求では審査官殿3名による合議審判となる事でもあり、先の 特許法 第3部 第2章 第2節 3.3 進歩性の判断における留意事項（6）の主張が有効になるかと考えています。
2025年7月
東和電子テクノ 代表 佐藤よしなお
akarinotukasa@gmail.com
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