電気自動車用中容量急速充電器の開発について

求められたのは、程良い充電力と小型化

山本日本で普及が進んでいるEVの充電器としては、高速道路や道の駅などで見かける50kW出力が主流の急速充電器と、ショッピングモールなどに併設されている3～6kW出力が主流の普通充電器の2種類に大別されます。現在、街中にある充電器では、課金方式にもよりますが、1回の充電に30分といった時間の制約があります。30分では普通充電器の場合、10～20％程度しか充電できません。どこにでも急速充電器が置ければ解決するかもしれませんが、場所や電源設備事情、さらにはコスト面などで難しいケースが多くあります。「お客様の滞在時間に合わせ、ストレスフリーかつ、満足のいく充電をしたい」、そのようなニーズに応えるために、この中容量急速充電器の開発がスタートしました。

鈴木(剛)補足すると、「中容量」という言葉自体は一般的ではありません。普通充電と50kW出力急速充電の間に位置する容量ということで、あくまでも当社独自の呼び名になります。

山本中容量急速充電器は出力容量15kWで開発しました。大型化しがちな急速充電器に対し、この製品では小型化を目指した筐体設計に取り組んでいます。充電器を既設駐車場に新規導入する際、これまでは駐車場をひとつ減らして充電器を設置されることも多かったのですが、今回のタイプは、奥行きが従来機種と比べて半分のサイズになり、加えて壁掛けでの設置も実現したため、あらゆる設置方法に対応した充電器になっています。

様々な課題を乗り越えて実現した小型化

山本私はこのプロジェクトのリーダーとして全体を見つつ、筐体設計とハードウェア設計を担当しました。小型化は従来機種からも課題ではあったのですが、より突き詰めるために筐体設計とハードウェア設計を並行して行い、内部部品を効率よく配置することを意識しながら設計を進めました。また、設計完了後に行う試作器の組み立ても設計者自身が行い、とにかく最初から最後まで設計者の目で見ることで、組み立てや内部の配線の引き回しなど少しでも無駄な場所をなくせるようにこだわっています。

鈴木(剛)私の担当は山本と同様に、筐体設計とハードウェア設計です。小型化ということで、お客様にとってどういった形が受け入れやすいのかというところを特に意識して取り組みました。また、導入コストを含めての小型化を目指していたので、お客様が導入しやすい価格帯を目指すというところにも力を入れています。

山本なるべく筐体を大きくしないようにするため、結果的に内部には部品がびっしり詰まる形になり、検証試験では筐体内の温度上昇といった問題にも直面しました。部品を追加して対策することは可能ですが、物理的にもコスト的にも小型化を掲げている以上、安易な追加はできません。筐体内の変更は行わず、既存部品を上手く活かすことで解決できましたが、そこに至るまでに検証試験を何度も繰り返したところは苦労しましたね。

鈴木(健)私はソフトウェア設計を担当しました。従来機種（急速充電器）から引き続きの担当ということで、従来機種のソフトウェアをベースに今回の中容量急速充電器に合わせてチューニングしていく方針でした。今回は早期リリースが特に重要でしたので、ソフトウェア開発者の立場としてはいかに早く仕上げるかというところに注力しました。ハードウェア設計と連携したソフトウェア設計が求められますので、先に山本が申した課題に対しては、ソフトウェア面からも“何かできないか”という視点で考え、チーム全員で話し合いながら対応しました。

山本従来機種よりご購入いただいているお客様からは、今回の小型化した中容量急速充電器に関して、非常に期待していただいております。また展示会への出展やプレスリリースで大々的に発表したことで、既に多くの引き合いをいただいています。

目まぐるしく変化する充電インフラ業界で
メーカーとしての責務を果たす

鈴木(健)今後の開発では、複数台設置された充電器の上位にコントローラーを置いて、もともとの電源容量を超過しないようバランスを取るような仕組みを検討しています。50kWの電源設備をお持ちのお客様が、設備容量の増強はせずに15kW出力の中容量急速充電器を4台（計60kW）置きたいといった場合に、4台のうち使っていない充電器の充電容量を下げて3台（計45kW）で稼働させたり、満充電に近い車に対して出力を絞ったりといった動きをさせることでニーズが満たせると考えています。また、日本の今後の方針として「2035年までに新車販売をEV100%にする」という話も出ていますので、当社が目指すべきところとして充電インフラの拡充がひとつのミッションになってくるでしょう。 充電のシチュエーションは、基礎充電、目的地充電、経路充電と様々です。その中で当社は、経路充電用の製品を提供することが多い状況ではありますが、その他の充電シーン向けの開発が課題になってくると思います。

鈴木(剛)充電インフラに関わる業界は、今後も目まぐるしいスピードで変容していくと見込まれています。我々メーカーとしてはそれについていく、むしろ我々がそういった流れを作っていかなくてはならないと感じています。市場の動向やお客様の要望を理解し、様々な製品で、そして早い製品リリースで需要を満たしていくこと。それがメーカーとしての責任であり義務だと第一に考え、さらなる研究開発に邁進していきたいと思います。

山本個人的には今回のプロジェクトで様々な設計を行い、またリーダーとしても多くの経験を積ませていただきました。今回経験したことを活かして今後も機能拡充、新機種開発に取り組み、短期間での開発、市場への早急な投入とともに、より一層の充電インフラ拡充に向けて貢献していきたいですね。