プラグインハイブリッドの充電にはどれくらい時間がかかる?
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プラグインハイブリッド車は、通常4時間から12時間の充電でバッテリーを十分と見なします.この時間を決める変数は3つあります.バッテリーの容量(ほとんどのモデルで8〜20 kWhの範囲)、充電源が供給できる電力、そして車両の内蔵充電器が受け入れられる上限です.このうち最も小さいものが充電時間を決定します.このページでは、これら3つの変数を具体的な例で計算し、同じ車がなぜ家庭用コンセントでは10時間、壁掛けユニットでは4時間で充電できるのかを説明します.
注目ポイント
- プラグインハイブリッドのバッテリーは通常 8〜20 kWh の範囲です.完全電動車のバッテリーは60〜80 kWhのオーダーです.
- 通常の家庭用コンセント(レベル1)でのフル充電は一般的に 6〜12時間 かかります.
- レベル2の壁掛けユニットでのフル充電は通常 3〜6時間 に短縮されます.
- ほとんどのプラグインハイブリッドの内蔵充電器は 3.3〜7.2 kW に制限されており、より強力なステーションでもこれを速くしません.
- ほとんどのプラグインハイブリッドはDC急速充電に対応していません.対応モデルでも、この充電には約 40分 かかります.
充電時間の計算方法:シンプルな公式
充電時間の計算の基本は一つの公式です.時間で表した所要時間は、転送するエネルギー量(kWh)を車両が実際に受け入れる電力(kW)で割ることで求められます.例えば、80 kWhのバッテリーを20%から80%まで充電するには48 kWhのエネルギーが必要です.7.68 kWを供給するステーションでは、この作業には約 6.3時間 かかります.同じ論理はプラグインハイブリッドにも当てはまります.小さなバッテリーのおかげで、数値はより扱いやすくなります.
充電が最初から最後まで一定の速度で進まないことも考慮する必要があります.バッテリーが空の状態では電力の受け入れは高くなりますが、充電率80%に近づくと速度は意図的に低下させられます.この挙動はテーパリングと呼ばれ、バッテリーを保護するために設計されています.実用上の結果は次のとおりです.10%から80%までの部分は、80%から100%までの部分よりも時間的に一般的に短く済みます.プラグインハイブリッドではこの影響は完全電動車ほど顕著ではありませんが、最後の20%がなぜ長くかかるのかを説明しています.
所要時間に影響する5つの基本要素を挙げると、バッテリーのサイズ、充電開始時の充電率、車両が受け入れられる最大電力、充電ステーションが供給できる最大電力、そして周囲の環境条件、特に寒い天候です.この5つのうち最初の4つは以下のセクションで一つずつ検討し、寒さの影響については別のセクションを設ける価値があります.
典型的なバッテリー容量と電源別の充電時間
プラグインハイブリッドのバッテリーは、完全電動車とは異なり、意図的に小さく設計されています.ほとんどのモデルは8〜20 kWhの容量を搭載しています.この容量帯は、日常の郊外通勤を電力だけでまかなうのに十分で、長距離ではガソリンエンジンが作動します.具体的なリファレンスとして Mitsubishi Outlander PHEV(2018年)の13.8 kWhバッテリーは約24マイルの電動航続距離を提供します.これはクラスの代表的なプロファイルです.
同じ車両の異なる電源での充電時間は、表の違いを読み取るための良い指標となります.
| 充電源 | 典型的な電力 | Outlander PHEV (13.8 kWh) |
|---|---|---|
| 家庭用コンセント(レベル1) | ~1,4-1,9 kW | 約6-12時間(クラス共通) |
| Level 2 / ウォールボックス | 3,6 kW | 4時間 |
| Level 2 / ウォールボックス | 7,4 kW | 4時間 |
| 三相ステーション | 22 kW | 4時間 |
| DC急速充電(対応モデル) | 43-50 kW | 約40分 |
表から得られる最も印象的な結果は次のとおりです.3,6 kWから22 kWに上げても、Outlanderの充電時間はまったく短縮されません.4行にわたって時間が4時間のままなのはなぜか、その理由は次のセクションで説明します.これはまた、多くのプラグインハイブリッドのオーナーが壁掛けユニットに期待するほどの速度を得られないことの説明にもなります.
内蔵充電器:時間を決める本当の限界
充電時間を決めるのはステーションの出力だけではありません.車両内部のAC-DCコンバータ、つまり内蔵充電器が、どれだけの出力を受け入れるかを決めます.プラグインハイブリッドの大多数では、この上限は 3,3-7,2 kW の間にあります.これはフルEVの11-19,2 kWという受入速度を大きく下回る水準です.その結果、22 kWのステーションに接続しても、7,4 kWを受け入れる車は7,4 kWで充電されます.より高価で強力な充電ポイントだけでは時間の節約にはなりません.
その規模を示す例として、あるプラグインハイブリッドモデルではAC充電の上限が3,7 kWのままにとどまり、より強力なステーションに接続しても速度が上がらないことが公式に確認されています.他のモデルではこの値はやや高く、ある資料によれば、あるプラグインハイブリッドモデルは7,4 kWで、クラスで最も速いAC充電を行う車の一つとされています.つまりクラス内の差だけで2-3倍に達します.購入前に車の内蔵充電器の値を確認することは、壁掛けユニットの設置よりも大きな時間の節約につながるかもしれません.
では、なぜメーカーはこうした低出力の充電器を使うのでしょうか.論理の連鎖は単純です.バッテリーはもともと小さく、充電に時間がかからず、高出力充電は小さなバッテリーの発熱や負荷を増やすだけであまり得るものがありません.その一方で、ほとんどのプラグインハイブリッドはDC急速充電にも対応していません.これはフルEVとの間の最も顕著なハードウェアの違いの一つです.
単相か三相か:家庭充電の違い
家庭充電の速度は住宅の電気インフラに依存します.標準的な単相給電では、典型的な充電出力は2,4 kWから7,4 kWの範囲で変動し、この出力では50 kWhのバッテリーは約7時間で満充電になります.三相給電であれば、11 kWと22 kWのウォールボックスへの道が開けます.三相の家庭用ステーションなら、24 kWhの車を約2時間で充電できます.さらに三相は、家庭で複数の高出力機器を同時に使用することも可能にします.
ただし、ここでは正直な計算が必要です.この優位性はプラグインハイブリッドのオーナーにとって限定的なものです.車両の内蔵充電器が3.3〜7.2 kWに制限されている場合、三相22 kWの設備がもたらす追加の速度はわずかです.22 kWの家庭用充電器は三相電源を必要としますが、住宅では一般的ではなく、設置コストも高額です.三相への投資が意味を持つのは、多くの場合、完全電動車のオーナーか、複数の車を続けて充電する世帯だけです.プラグインハイブリッドの場合の優先順位は異なります.まずは適切に設定された単相ウォールユニット、三相は必要が生じてからで十分です.
なぜ寒さは充電時間を延ばすのか?
冬の充電は夏より長くかかりますが、これには2つのメカニズムがあります.1つ目は物理的なものです.低温はバッテリーセル内の化学反応を遅らせ、リチウムイオングループは冷えていると電子のやり取りが遅く進みます.2つ目はソフトウェア面です.車両はバッテリーを保護するため、許容される充電出力を自動的に下げます.この遅さは故障ではなく、むしろバッテリーの健康を守る対策です.
その影響は決して過小評価できるものではありません.寒さは長距離走行の航続距離を 最大25%も 減らす可能性があり、充電時間の延びは特に高出力充電で顕著です.極端な暑さも寒さと同じくらい責任があります.サーマルマネジメントシステムがあっても、両方の極端な状態は充電を遅らせます.補足として、劣化したバッテリーはより長い充電時間とより短い航続距離の両方を意味します.つまり、老朽化したバッテリーでは待ち時間が長くなり、走れる距離も短くなるのです.
日常利用:夜間充電と職場での途中充電
充電時間を正確に見積もることの本当の見返りは、日常の計画に現れます.車両は1日の約 95%を駐車して 過ごします.この時間は充電のための無駄な時間ではなく、資本です.これを活用する典型的なシナリオが2つあります.
夜間充電プラン
7.4 kWの家庭用充電器なら、60 kWhの完全電動車を8時間以内に満充電できます.プラグインハイブリッドのバッテリーはその4分の1程度なので、夜の時間で十分です.8〜10時間の睡眠時間帯に40〜50マイルの電気航続が蓄えられ、走行距離の少ないドライバーはこの方法でほとんどの日をガソリンなしで終えられます.時間を正確に見積もれる人は充電を完全に睡眠時間に合わせられます.できない人は朝バッテリー半分という結果になるか、夜中に起きてプラグを確認することになります.
職場での途中充電
2つ目の戦略は、バッテリーを完全に空にするのではなく、駐車しているあらゆる場所で短時間充電する、いわゆる途中充電アプローチです.公共および職場のステーションは7〜22 kWの帯域にあります.8時間の勤務時間中、典型的なType 2ステーションから50 kWh以上のエネルギーを取得でき、これはプラグインハイブリッドにとって数回分の満充電に相当します.職場充電にはもう1つの機能、インクルージョン(包摂性)もあります.専用のガレージや駐車スペースを持たないドライバーが電動車利用へ移行できるようにするのです.
よくある質問
プラグインハイブリッドは一般の家庭用コンセントでどのくらいの時間で満充電になりますか? ほとんどのモデルは6〜12時間で満充電になります.Level 1については5〜12時間という幅が資料で一般的です.1日30〜40kmの使用であれば、夜間充電でこの時間は十分に賄えます.
急速充電ステーションではどのくらいかかりますか? DC急速充電に対応している少数のモデルでは約40分です.しかし、ほとんどのプラグインハイブリッドはこのプロトコルに一切対応していないため、道路脇の急速充電器は多くの場合あなたにとって役に立ちません.
壁掛けユニットに接続したのに、なぜまだ充電が遅いのですか? 答えはほぼ常に同じです.車両の内蔵充電器の制限です.壁掛けユニットが22kWを供給していても、3.7kWしか受け付けない車両は3.7kWで充電されます.
完全電動車と比べるとどのくらい速いですか? バッテリーが小さいため、分単位・時間単位ではるかに短く済みます.13.8kWhのプラグインハイブリッドは7.4kWで4時間で満充電になりますが、82kWhの完全電動モデルは同じ出力では約12時間かかっていたでしょう.
結論: 数字を知らずには計画は立てられない
プラグインハイブリッドの充電時間は3つの数字で決まります.バッテリーのkWh値、充電源のkW値、そして車両が受け付けられる上限値です.時間はこの3つのうち最小の値によって決まります.この3つの値を車両の取扱説明書から調べるのに10分もかかりませんが、それによって3つのことが得られます.夜間充電で十分かどうかがわかること、壁掛けユニットへの投資が実際に速度向上をもたらすかどうかを計算できること、そして道路上でステーションを変えても時間が変わらない理由を理解できることです.工学的にはこれほどシンプルなことです.日常の視点で見れば、その差とは朝にバッテリー100%で出発するか70%で出発するかの違いなのです.