(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気をエネルギー源とし、電動モータ（１２）を動力源として走行する電気自動車において、
車載充電装置は削除し、
錠穴付ボンネット（１５）下部の床板シャシー（５）に可換電池ホッパ（１００）を固着し、
可換電池ホッパ（１００）には多数の着脱可能な可換電池（２０）を格納し、
直方体形状の可換電池ホッパ（１００）上端は開閉可能なホッパ上蓋（１０５）であって、下端はホッパ底板（１２０）であり、
当該可換電池ホッパ（１００）のホッパ前部壁（１１１）に多数のホッパ空気取入口（１１２）を開け、当該可換電池ホッパ（１００）のホッパ後部壁（１１４）に多数のホッパ空気流出口（１１５）を開け、
ホッパ上蓋（１０５）の裏側にホッパ正極側端子（１０２）とホッパ負極側端子（１０３）を前記可換電池（２０）の搭載数と同じだけ付設し、
直方体形状の可換電池（２０）は、上端には電池正極端子（２５）と電池負極端子（２６）が敷設され、スペーサ兼把手（２１）を敷設し、当該可換電池（２０）の可換電池側壁（２２）にパッド（２３）を固着し、
可換電池（２０）の交換のみで充電しないことを特徴とする充電装置無し電気自動車。
【請求項２】
請求項1の可換電池（２０）において、
空気金属系電池を請求項1の可換電池（２０）としたことを特徴とする充電装置無し電気自動車。
【請求項３】
請求項1の可換電池（２０）を交換するシステムは、多数の交換所と、中央管理所と、多数のゾーン充電所からなり、
多数の交換所は多数の移動交換車と、多数の固定交換所及び、多数の半固定交換所からなり、
移動交換車は、通信ネットワークを介して送受信する携帯端末機と多数の可換電池（２０）を積載した自動車であって、当該自動車の外表面に当該自動車へ連絡するための連絡先番号標識を敷設し、
固定交換所は、道路に接続せる土地に、通信ネットワークを介して送受信するモデムを敷設した携帯端末機と多数の可換電池（２０）を保管してなり、
半固定交換所は、通信ネットワークを介して送受信するモデムを敷設した携帯端末機と多数の可換電池（２０）を積載した駐停車中の自動車または軽車両であって、
中央管理所はモデムを敷設した送受信器接続の計算機からなり、通信ネットワークを介して多数のゾーン充電所と多数の交換所とで送受信し、
当該計算機は、多数のレコードからなる電池交換リレーショナルデータベースを内蔵し、各レコードは、製造社記号、製造番号、製造年、製造月、製造日、耐用年数、耐用充電回数、製造時価格、充電回数、電池状態、及び作業日からなり、
当該計算機は、交換所との送受信に関わるプログラム１とゾーン充電所との送受信に関わるプログラム２を内蔵し、
前記電池交換リレーショナルデータベース及びプログラム２により、ゾーン充電所から充電済可換電池（２０）の「製造社記号」と、「製造番号」と、「充電回数」を受信してゾーン充電所に充電済の電池に充電済証を発行し、
前記電池交換リレーショナルデータベース及びプログラム１により、交換所から回収使用済の可換電池（２０）の「製造社記号」と「製造番号」を受信して回収時の可換電池（２０）価格を計算し、充電済新規の可換電池（２０）の「製造社記号」と「製造番号」を受信して貸出時の充電済新規の可換電池（２０）の価格を計算し、交換原価価格を計算し、計算結果を交換所に送信し、
ゾーン充電所は、多数の交換所を巡回する可換電池集配車と、充電設備と、電池検査修理場と、通信ネットワークを介して送受信するモデムを敷設した携帯端末機とからなり、
交換所から収集した回収使用済可換電池（２０）を検査修理して充電した後、充電した可換電池（２０）の「製造社記号」と、「製造番号」と、充電後の「充電回数」を中央管理所の計算機に送信し、中央管理所の計算機からは充電済証を受信し、当該充電した可換電池（２０）に充電済証を貼り付け、
交換所が中央管理所の計算機から受信した交換原価価格に当該交換所の自己分の交換作業価格を加算して電池交換することを特徴とする充電装置無し電気自動車用電池交換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車及び電池交換システムに関わる。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、電気をエネルギー源とし、電動機を動力源として走行する自動車である。
図１は従来の電気自動車の概観図である。蓄電池（１）の電気をエネルギー源として電動モータ（１２）を回転させて、当該回転力を走行車輪に伝える。蓄電池（１）への充電は、車載充電装置（２）によりプラグインで急速充電が可能である。蓄電池（１）、電動モータ（１２）、車載充電装置（２）及び外装は、床板シャシー（５）に固定されている。
電動モータ（１２）の修理時には、ボンネット（３）を開けて修理する。
蓄電池（１）からの除熱には特許文献1がある。蓄電池（１）の劣化具合の指標となる充電回数のカウントには特許文献２がある。
【特許文献１】：特開平11-180168
【特許文献２】：特開平07-99069
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フル充電するには30分程度かかる。ガソリンン自動車の給油時間と同程度の5分程で再走行できるように電気自動車の本体を工夫すると共に素早く電池交換するためシステマテックな電池交換をしたい。
走行中の電池からの除熱は考慮する必要がある。
電池の劣化具合の指標となる充電回数や使用年数を把握したい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
手段１を以下に記載する。
電気をエネルギー源とし、電動モータ（１２）を動力源として走行する電気自動車において、
車載充電装置は削除する（外部電源から充電するためのプラグも不要）。スターターキーを鍵とする錠付ボンネット（１５）下部の床板シャシー（５）に可換電池ホッパ（１００）を固着する。錠付であるから後記の可換電池（２０）が盗難されるのを防ぐ。更には、錠穴付ボンネット（１５）の鍵はモーターキと同一であるから、可換電池（２０）交換作業において、自動車が停止していることが保証できる。
可換電池ホッパ（１００）には多数の着脱可能な可換電池（２０）を格納する。
直方体形状の可換電池ホッパ（１００）の上端は開閉可能なホッパ上蓋（１０５）であって、下端はホッパ底板（１２０）である。
当該可換電池ホッパ（１００）のホッパ前部壁（１１１）に多数のホッパ空気取入口（１１２）を開け、当該可換電池ホッパ（１００）のホッパ後部壁（１１４）に多数のホッパ空気流出口（１１５）を開ける。
ホッパ上蓋（１０５）の裏側にホッパ正極側端子（１０２）とホッパ負極側端子（１０３）を搭載する。搭載数は、前記可換電池（２０）搭載数と同じとする。
直方体形状の可換電池（２０）は、上端には電池正極端子（２５）と電池負極端子（２６）が敷設され、スペーサ兼把手（２１）を敷設し、当該可換電池（２０）の可換電池側壁（２２）にパッド（２３）を固着する。可換電池（２０）を着脱する時にはスペーサ兼把手（２１）を立てて実施する。当該電池を搭載した状態では当該把手を横にし、隣接する電池との隙間を確定する。パッド（２３）は金属の波板でバネ性を持たせてもよく、隣接する電池との隙間を確定する。隙間を空気が流れて、電池からの熱を除熱する。なお、パッド（２３）は、ホッパ前部壁（１１１）に接する側及びホッパ後部壁（１１４）に接する側にも固着してもよく、当該電池の振動を抑制する。ホッパ上蓋（１０５）の上表面にバネを付ければ錠付ボンネット（１５）と接して当該電池の振動が抑制される。
かくて、自動車では充電しないで可換電池（２０）の交換のみであることを特徴とする充電装置無し電気自動車となる。
可換電池ホッパ（１００）の下端のホッパ底板（１２０）は可換電池用溝（１２１）を形成してなる。可換電池（２０）の底部が安定する。可換電池用溝（１２１）に緩衝材マットを敷けば悪路での可換電池（２０）の上下動が緩和される。熱伝導性を考慮するならアルミ波板（冷凍肉の解凍にも使える）もあり得る。
ホッパ上蓋（１０５）の裏側に硬いバネ性の電池押えを敷設すると、可換電池（２０）の上下動抑制効果が高い。或は、ホッパ上蓋（１０５）の裏側に拘束ゴム板を敷設してからホッパ正極側端子（１０２）とホッパ負極側端子（１０３）を付設すると、可換電池（２０）の上下動抑制効果が高い。
ホッパ正極側端子（１０２）とホッパ負極側端子（１０３）の位置は、前記可換電池（２０）に合ったものとする。搭載する可換電池（２０）を電気的に直列に接続するために、端子間を電線（１０４）で結ぶ。左（右）端のホッパ正極側端子（１０２）と（左）右端のホッパ負極側端子（１０３）は電動モータ（１２）に接続されている。
ホッパ正極側端子（１０２）とホッパ負極側端子（１０３）に引き出し線を接続しておけば、可換電池（２０）との接続に自由度が増す。
電池正極端子（２５）と電池負極端子（２６）をそれぞれ、可換電池（２０）本体からの引出電線で接続しておけば可換電池ホッパ（１００）側との接続に自由度が増す。
トランクルームの奥に電動モータ（１２）を搭載すれば、電動モータ（１２）の修理にはトランクルームを開けさえすればよい。
なお、可換電池ホッパ（１００）をトランクルーム側にもってきて、電動モータ（１２）を錠付ボンネット（１５）側にもってきてもよい。
【０００５】
手段２を以下に記載する。
手段1の可換電池（２０）を空気金属系電池とすることにより、可換電池（２０）は廉価な交換し易い電池になり、自動車では充電しないで可換電池（２０）の交換のみである充電装置無し電気自動車とすることができる。
【０００６】
近年、リチウム系電池が脚光を浴びているが高価である。可換電池（２０）は頻繁に交換できるようにしているため、廉価なものでよい。その点、空気金属系電池は空気中の酸素を正極活性物質とするため軽量で廉価なものが期待できる。特に、金属コストの安い亜鉛、マグネシウム、アルミニウムを負極活性物質とすると、軽量で廉価な電池が期待できる。以下に非特許文献1からの諸元を示す。
空気亜鉛電池は、理論起電力1.6V、理論エネルギー密度1300Wh/kg。
空気マグネシウム電池は、理論起電力3.1V、理論エネルギー密度3960Wh/kg。
空気アルミ電池は、理論起電力2.7V、理論エネルギー密度4070Wh/kg。
充放電が可能な空気亜鉛蓄電池であるために、正極には多孔性ニッケルが、負極には多孔性亜鉛極が用いられる例がある。
なお、放電済の多孔性亜鉛極を別の充電装置で充電して、再び元の可換電池（２０）に装着するという方法がある。
或は、燃料電池に似た、亜鉛連続供給式空気亜鉛電池といったものがある。
空気アルミ電池は充電できないため蓄電池にはならないが、回収した放電した空気アルミ1次電池を後記のゾーン充電所に持ち帰り、水酸化アルミニウムからアルミニウムを再生する。再生したアルミニウムを再び可換電池（２０）に装荷する。電解液は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムが使われる。最近、充電できる二次電池としての空気アルミ電池が研究段階ではあるが紹介されている。
空気マグネシウム電池についても空気マグネシウム1次電池からマグネシウムを回収しマグネシウムを再び可換電池（２０）に装荷する。或は、水酸化マグネシウムは海に戻し、大量生産されるマグネシムを再び可換電池（２０）に装荷する。ガソリンを燃焼させて大気中に炭酸ガスを放出する代わりに、マグネシウムからの水酸化マグネシウムを海水中に戻すことになる。水酸化マグネシウムは化石燃料由来の炭酸ガスと反応して炭酸マグネシウムになるから炭酸ガスを除去できる。
2時間程度の走行を考えるなら電池の代わりにキャパシタでもよい。
アルミニウムは電気の缶詰めと言われている。海外の安い水力発電または原子力発電で精錬したアルミニウムを輸入するという手も考えられる。
或は、船で水酸化アルミニウムを当該地近辺の港近くの精錬所に搬送し（水力発電または原子力発電の電気を港まで電線で引いてくる）、そこでアルミニウムに再生し、このアルミニウムを船で輸入するという手も考えられる。
【非特許文献１】：昭和55年、電気書院、吉沢監修「電池ハンドブック」
【０００７】
手段３を以下に記載する。
手段1の可換電池（２０）を交換するシステムは、多数の交換所と、中央管理所と、多数のゾーン充電所からなる。
多数の交換所は多数の移動交換車と、多数の固定交換所及び、多数の半固定交換所からなる。
移動交換車は、通信ネットワークを介して送受信する携帯端末機（ラップトップ端末機、モバイル、スマートフォンのような携帯電話、タブレットのような端末機）と多数の充電済及び回収した可換電池（２０）を積載した自動車であって、当該自動車の外表面（屋根や側面）に当該自動車へ連絡するための連絡先番号（スマートフォンや携帯電話番号）標識を敷設する。当該自動車は道路に駐停車して可換電池（２０）の交換をする。JAF（日本自動車連盟）の巡回車が兼業することが考えられる。交換中は、サービスする側受ける側両車の前後にハザードを置く。
固定交換所は、道路に接続せる土地（車道に隣接または車道から歩道を経由してたどり着ける道路に沿った土地）に、通信ネットワークを介して送受信するモデムを敷設した携帯端末機（デスクトップ端末機でも可）と多数の可換電池（２０）を保管してなる。道路に面したまたは道路に近傍の、倉庫または、店頭または、許可されるならテントまたは、野積している土地である。大遊園地の大駐車場には野積の可換電池（２０）があり得よう。サービスを受けようとする電気自動車は、当該土地内で電池交換を受けるか、近傍の道路ではハザードを置いてから電池交換を受ける。
半固定交換所は、通信ネットワークを介して送受信するモデムを敷設した携帯端末機と多数の充電済及び回収した可換電池（２０）を積載した駐停車中の自動車または軽車両（リヤカー、トレーラ等）であって、駐車場や空地や道路路肩にハザードを置いて駐停車して可換電池（２０）の交換をする。特に、パーキングメータ地点に駐停車して電池交換サービスするのも1つの方法である。なお、電池交換時の駐停車については、今後規制を緩めてもらうことが普及のカギである。電池が消耗して車が停止してしまったとの解釈にしてもらう。この近辺では電池消耗事故が多発するから、ハザードを置いて軽車両を待機させている。道路交通課に対し、及ぶ範囲が広くなり、組織が大きくなり、女性警察官が増えると説得する。パーキングメータを多数設置すれば国庫増収になる。
中央管理所はモデムを敷設した送受信器接続の計算機からなる。通信ネットワークを介して多数のゾーン充電所と多数の交換所とで送受信する。
当該計算機は、多数のレコードからなる電池交換リレーショナルデータベースを内蔵し、各レコードは、製造社記号、製造番号、製造年、製造月、製造日、耐用年数、耐用充電回数、製造時価格、充電回数、電池状態、及び作業日からなる。プライバシーを侵さない範囲で（運転者、車ナンバー等）大量複雑なデータを扱う場合はオブジェクトデータベース（写真、画像、音声等異なるデータを統合して扱える）とする。電池状態は、（蓄電量が消耗した）回収済、貸出（中）、充電済証（発行）のいずれかで表され、または適宜状態を記述する。作業日は可換電池（２０）を交換した日である。回収した日、貸出した日、充電済証発行日のいずれかである。回収した日と貸出した日は、原則として同じである。電池状態の“貸出”は、販売でないことを強調するためである。電池本体の所有権がどこにあるか、所得税に絡んでくるかもしれないし、消費税に絡んでくるかもしれない。
当該計算機は、交換所との送受信に関わるプログラム１とゾーン充電所との送受信に関わるプログラム２を内蔵する。
前記電池交換リレーショナルデータベース及びプログラム２により、当該計算機は、ゾーン充電所から充電済可換電池（２０）の「製造社記号」と、「製造番号」と、充電後の「充電回数」を受信してゾーン充電所に充電済の電池に充電済証を発行する。
前記電池交換リレーショナルデータベース及びプログラム１により、当該計算機は、交換所から回収使用済の可換電池（２０）の「製造社記号」と「製造番号」を受信して回収時の可換電池（２０）価格を計算し、充電済新規の可換電池（２０）の「製造社記号」と「製造番号」を受信して貸出時の充電済新規の可換電池（２０）の価格を計算し、交換原価価格を計算し、計算結果を交換所に送信する。
ゾーン充電所は、多数の交換所を巡回する可換電池集配車と、充電設備と、電池検査修理場と、通信ネットワークを介して送受信するモデムを敷設した携帯端末機とからなる。可換電池集配車はJAF（日本自動車連盟）の巡回車が兼業することが考えられる。充電済証を印刷するプリンタも設置している。
ゾーン充電所は、交換所から収集した回収使用済の可換電池（２０）を検査修理して充電した後、充電した可換電池（２０）の「製造社記号」と、「製造番号」と、充電後の「充電回数」を中央管理所の計算機に送信し、中央管理所の計算機からは充電済証を受信し、当該充電した可換電池（２０）に充電済証を貼り付ける。
交換所が中央管理所の計算機から受信した交換原価価格に当該交換所の自己分の交換作業価格を加算して電池交換することを特徴とする充電装置無し電気自動車用電池交換システム。
【０００８】
交換所における「製造社記号」と「製造番号」の入力は、バーコードで実施すれば誤りや作業時間が少なくなる。
回収使用済の可換電池（２０）の価格と充電済新規の可換電池（２０）の価格との差額に割引率を乗じて実効可換電池価格とする。充電済新規の可換電池（２０）の製造時価格に補助金返還率を乗じて返還価格とする。前記実効可換電池価格に返還価格を加算し更に前記ゾーン充電所を維持管理するための充電サービス価格（修理、検査、充電費用、集配費用）を加算して交換原価価格とする。
割引率は、電気自動車普及のために、国が出す補助金により決まる。割引率をゼロに近づければ実効可換電池価格はほぼゼロになる。地域毎に集配される可換電池（２０）の後記残存日数（耐用年数から経過日数を引いた値）や残存充電回数をほぼ同じとなるようにすれば、等価交換となり実効可換電池価格はゼロに近くなる。例えば、東京駅周辺に出回る可換電池（２０）は、中古品で低価格にする。一方、伊豆諸島に出回る可換電池（２０）は、新品で高価格にする。どちらの場合でも実効可換電池価格はゼロに近くなる。
返還価格は、国からの補助金を受けた安い可換電池（２０）の交換の度毎に、補助金を国に返還する価格である。返還された金は次の新規製造可換電池（２０）への補助金の原資になる。
可換電池集配車の運転手が、ゾーン充電所に来ると回収可換電池を充電設備にセットし、帰りに充電済可換電池を可換電池集配車に搬入すれば、ゾーン充電所に常駐する関係者数を減らすことができる。なお、可換電池集配車は装備した携帯電話で交換所と連絡を取りながら集配する。中央管理所の計算機で可換電池集配車による集配作業を管理することもできる。
固定交換所は、住宅街の中の住宅兼店舗でもよいし、道の駅に設置した自動販売機でもよいし、コンビニエンスストアでもよい。移動交換車は、流しのタクシーの様な、流しの自動車である。半固定交換所は、アイスキャンデー売りリヤカーのような路肩に駐停車しての電池交換である。電池交換を自分で行うセルフサービス方式もあり得る。
短距離用・緊急用・自宅予備用には廉価な可換電池（２０）が適している。長距離用には高価な可換電池（２０）が適していよう。適宜選択すればよい。
可換電池（２０）はどの自動車にも適応できるように規格化しておくことが重要である。或は、接続線を介して可換電池（２０）側と可換電池ホッパ（１００）側とを接続する付属品を用意しておく。
自動車本体の価格と、搭載する可換電池（２０）価格を別々にすれば、自動車本体の価格が安くなり取引し易くなる。
交換費用が安く、多くの交換所があれば、わざわざ自宅に充電設備、充電コンセント付ガレージを用意してまでプラグインする人は少なくなる。ガソリンスタンドで給油するよりも手軽に電池交換ができる。
【発明の効果】
【０００９】
鼻先がないバスの場合には、後部に可換電池ホッパ（１００）を固着するとよい。
車載充電装置が不要なため、軽くて廉価な自動車本体となる。可換電池（２０）を別売りとすれば自動車本体だけの値段で売買されるため売買し易くなる。車ディーラにとっても電池無しの車をストックしていればいいわけだから、電池代金分の利子が浮くことになる。
電池容量は60km/hで2時間から４時間走れる程度でよい。交換は路肩でもできるから電池切れになってもすぐに電池交換ができるため走行に支障がない。携帯ラジオのアルカリ乾電池交換のように電池本体毎交換してしまうため、電池切れから再走までの時間が短い。
事故を少なくするためには、長距離バス・トラックでも2時間毎に休憩を取るのが良い。その際、電池の交換をすればよい。電池容量を2時間程度にしておけば事故防止となる。2時間で1回休憩するような運転になるから安全性が高まる。
可換電池（２０）の宅配交換も可能であるから、大きなガレージを作れない都心部の家でも充電装置無し電気自動車を利用することができる。
狭い道路に面しているならタブレット端末を携行したアシスト自転車（リヤカー牽引）程度の自転車で宅配交換も可能である。朝夕刊配達時、ピザ配達時にも可能である。特に、空気金属電池は鉛電池やニッケルカドミウム電池に比べて軽くなる可能性が大きいから宅配交換向きである。
ガソリンスタンドのような店舗を構えることなく、路肩や道の駅や貨物自動車の荷台に積んである充電済み電池を貸出せばよい。使用済み電池を回収交換するわけであるから電池本体価格は、殆ど考慮しなくても済む。
使用済みとなった回収電池は、専門工場に持って行って充電すればよい。流水式水力発電や原子力発電の夜間発電分といった安い電力を利用することができる。
自宅に充電設備を設置し、そのための電線を引いたガレージを用意するよりも省スペースで安くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
車載充電装置は削除（外部電源から充電するためのプラグも不要）して、可換電池ホッパ（１００）に多数の着脱可能な可換電池（２０）を格納した電気自動車にする。可換電池（２０）への充電はゾーン充電所で実施する。可換電池（２０）の回収供給は交換所（道路近傍）で実施する。
【実施例１】
【００１１】
図２は手段１に関わる可換電池（２０）の短時間交換のみで、充電はしない充電装置無し電気自動車の概観図である。
図１に記載した従来の電気自動車には車載充電装置（２）があったが本発明では不要になるため削除した。車の軽量化と単純化が図られる。
スターターキーを鍵とする錠付ボンネット（１５）下部の床板シャシー（５）前部に可換電池ホッパ（１００）を固着する。後記の可換電池（２０）が盗難されるのを防ぐ。可換電池（２０）交換作業において、スターターキーで錠を開けるから自動車が停止していることが保証できる。
可換電池ホッパ（１００）には多数の着脱可能な可換電池（２０）を格納する。
直方体形状の可換電池ホッパ（１００）上端は開閉可能なホッパ上蓋（１０５）であって、下端はホッパ底板（１２０）である。
当該可換電池ホッパ（１００）のホッパ前部壁（１１１）に多数のホッパ空気取入口（１１２）を開け、当該可換電池ホッパ（１００）のホッパ後部壁（１１４）に多数のホッパ空気流出口（１１５）を開ける。車体空気取入口（１３）からの空気は、ホッパ空気取入口（１１２）を通って隣接する可換電池（２０）の隙間を通過する間に可換電池（２０）を冷却した後、ホッパ空気流出口（１１５）を通って錠付ボンネット（１５）の根元からワイパ（１１）方向に流出する。
ホッパ正極側端子（１０２）とホッパ負極側端子（１０３）の数は、前記可換電池（２０）搭載数と同じとする。ホッパ正極側端子（１０２）とホッパ負極側端子（１０３）の位置は、前記可換電池（２０）に合ったものとする。搭載する可換電池（２０）を直列に接続するために、端子間を電線（１０４）で結ぶ。
直方体形状の可換電池（２０）は、上端には電池正極端子（２５）と電池負極端子（２６）が敷設され、スペーサ兼把手（２１）を敷設し、当該可換電池（２０）の可換電池側壁（２２）にパッド（２３）を固着する。可換電池（２０）を着脱する時にはスペーサ兼把手（２１）を立てる。当該電池を搭載した状態では当該把手を横にし、隣接する電池との隙間を確定する。パッド（２３）は金属の波板でバネ性を持たせてもよく、隣接する電池との隙間を確定する。隙間を空気が流れて、電池からの熱を除熱する。
可換電池ホッパ（１００）の下端のホッパ底板（１２０）は可換電池用溝（１２１）を形成してなる。当該溝に可換電池（２０）の底部が着座する。
ホッパ上蓋（１０５）の裏側に拘束ゴム板を敷設してからホッパ正極側端子（１０２）とホッパ負極側端子（１０３）を付設すると、可換電池（２０）の上下動抑制効果が高い。ホッパ上蓋（１０５）の上表面にバネを付ければ上下動抑制効果が更に高くなる。
スペアタイヤは、トランクルームの蓋の裏側でもよいし、トランクルーム内の着脱仕切りに固定してもよいし、床板シャシー（５）下に固定してもよい。最近の走行車輪はパンクレスになっているから万一パンクしても近くのタイヤ交換所または当該電池交換所にも置いてあるタイヤと交換すればよいからスペアタイヤを搭載する必要性は少ない。
【実施例２】
【００１２】
図３は手段３に関わる可換電池（２０）の交換を効率的に進めるためのシステムの概観図である。
移動交換車は、通信ネットワークを介して送受信する携帯端末機（タブレット端末やスマートフォンのような携帯電話でもよい）と多数の充電済及び回収した可換電池（２０）を積載した自動車である。後記ゾーン充電所所属の可換電池集配車から新たに充電済可換電池（２０）を供給し、回収済可換電池（２０）を可換電池集配車に適宜渡す。可換電池集配車は回収済の可換電池（２０）で満杯になるとゾーン充電所に向かう。ゾーン充電所で回収済可換電池（２０）を下ろし、新たに充電済可換電池（２０）を積載し、再び道路へと向かう。
前記自動車外表面（屋根や側面）に当該自動車へ連絡するための連絡先番号（携帯番号）標識を敷設する。充電装置無し電気自動車側は携帯電話（またはスマートホン、アイホン）で当該連絡先番号に連絡して、道路上に駐停車してハザードを置いてから電池の交換を受ける。
固定交換所は、道路に沿った土地に、通信ネットワークを介して送受信するモデムを敷設した携帯端末機（デスクトップ端末機でも可）と多数の可換電池（２０）を保管してなる。道路に面したまたは道路に近傍の、倉庫または、店頭または、許可されるならテントまたは、野積している土地である。
可換電池集配車から新たに充電済可換電池（２０）を供給し、回収済の可換電池（２０）を可換電池集配車に適宜渡す。充電装置無し電気自動車は当所敷地内または近傍の道路に駐停車してハザードを置いてから電池の交換を受ける。
半固定交換所は、通信ネットワークを介して送受信するモデムを敷設した携帯端末機と多数の充電済及び回収した可換電池（２０）を積載した駐停車中の自動車または軽車両であって、道路脇や道路路肩や空地や駐車場に駐停車して可換電池（２０）の交換をする。可換電池集配車から新たに充電済可換電池（２０）を供給し、回収済可換電池（２０）を可換電池集配車に適宜渡す。充電装置無し電気自動車は当該駐停車中の貨物自動車または軽車両の後ろの道路に駐停車してハザードを置いてから電池の交換を受ける。
中央管理所は、通信ネットワークを介して多数のゾーン充電所と多数の交換所とに送受信するために、モデムを敷設した送受信器接続の計算機を所有する。
ゾーン充電所は、多数の交換所を巡回する可換電池集配車と、充電設備と、電池検査修理場と、通信ネットワークを介して送受信するモデムを敷設した携帯端末機とからなる。ゾーン充電所は、交換所から収集した回収使用済の可換電池（２０）を検査修理して充電した後、充電した可換電池（２０）の「製造社記号」と、「製造番号」と、充電後の「充電回数」を中央管理所の計算機に送信し、中央管理所の計算機からは充電済証を受信し、当該充電した可換電池（２０）に充電済証を貼り付ける。
可換電池（２０）として、空気アルミ電池を採用した場合は、水酸化アルミを排出し、代わりに新品のアルミニウムを取り付ける。排出した水酸化アルミからは、アルミニウムを再生するか、耐火物、陶磁器、難燃剤等に流用する。
交換所は回収した回収使用済の可換電池（２０）の「製造社記号」と「製造番号」を中央管理所の計算機に送信し、前記計算機から当該回収使用済の可換電池（２０）の価格を受信する。
交換所は交換しようとする充電済新規の可換電池（２０）の「製造社記号」と「製造番号」を中央管理所の計算機に送信し、前記計算機から当該充電済新規の可換電池（２０）の価格を受信する。
交換所は中央管理所の計算機から受信した交換原価価格に自己分の交換作業価格を加算して電池交換する。
【００１３】
図４は手段３における中央管理所が敷設した計算機に内蔵する、交換所との送受信に関わるプログラム１のフローチャートである。
本例では、可換電池（２０）を蓄電池としている。空気アルミ1次電池なら、アルミニウムの交換を以て充電とみなす。
ステップ１：
交換所が回収した回収使用済の可換電池（２０）の「製造社記号」と「製造番号」を交換所の携帯端末機から中央管理所の計算機が受信入力する。
計算機は、当該入力に基づいて内蔵するデータベースと照合する。
ステップ２：
一致したらステップ３に行く。不一致なら計算機が受信した（交換所が多分誤って入力した）「製造社記号」と「製造番号」を交換所の携帯端末機に不一致と送信する。
ステップ１に行って再入力促す。
ステップ３：
・回収使用済の可換電池（２０）（以降Nとする）の残存価格NRVの計算。
回収作業日は、当日の中央管理所の計算機や交換所の携帯端末機で現されている年月日と同一であるから、計算機時計から直接入力できる。
回収作業日年：YL、回収作業日月：ML、回収作業日日：DLとする。
交換所の端末から受信取得した回収した電池(N)の「製造社記号」と「製造番号」によって内蔵するデータベースを検索し、以下の値を読み込む。
回収電池製造時価格 :NV0、製造年：NY、製造月：NM、製造日：ND、
耐用年数：NAY、耐用充電回数：NAN、充電回数：NLを読み込む。
価格に反映される年数のウエイト：W1  ；プログラム中の半固定入力値。適宜変更される。例えば0.5。
経過日数NRD： ( YL - NY -1 ) * 365 + ( ML - NM + 12 - 1 ) *30 + ( DL - ND + 30 ) 
回収電池の残存価格：NRV = NV0 * W1 * ( 1 - NRD / ( NAY * 365) )  +
NV0 * ( 1 - W1 ) * ( 1 - NL / NAN )
ステップ４：
経過日数NRDが所定日数（例えば3000日）よりも小さければステップ５に行く（或は、耐用年数から経過日数NRDを引いた残存日数が所定日数（例えば31日）よりも大きければステップ５に行くとしても良い）。大きければ交換所の携帯端末機に廃棄処分シールを貼れと送信し、ステップ１０に行って計算終了。
ステップ５：
充電回数NLが所定回数（例えば250回）よりも小さければステップ６に行く。大きければ交換所の携帯端末機に廃棄処分シールを貼れと送信し、ステップ１０に行って計算終了。
なお、電池寿命については放電回数や放電の深さに依存するとされているが、放電が十分行われてから電池交換するなら充電回数で大まかに寿命を把握できるとして充電回数で代用した。空気アルミ1次電池なら耐用充電回数（NAN）を大きな値にしておく。充電回数NLが大きいことは何遍も交換したことを意味するから、端子等の部分的な劣化が把握できる。
ステップ６：
交換所から受信した搭載しようとする充電済電池(M)の「製造社記号」と「製造番号」をデータベースと照合
ステップ７：
一致したらステップ８に行く。不一致なら計算機が受信した「製造社記号」と「製造番号」と共に不一致と交換所の携帯端末機に送信し、ステップ６に行って再入力促す。
ステップ8：
・交換原価価格（SS)計算
交換所の携帯端末機から受信取得した搭載しようとする充電済電池(M)の「製造社記号」と「製造番号」によって内蔵するデータベースを検索し、以下の値を読み込む。
製造時価格：MV0、製造年：MY、製造月：MM、製造日：MD、充電回数：ML、
耐用年数：MAY、耐用充電回数：MAN、を読み込む。
割引後割合：X  ；例えば0.03  、補助金返還率：Y  ；例えば  0.005、ゾーン充電所維持のための充電・修理・配送価格：Z  ;例えば1千円は、プログラム中の半固定入力値。適宜変更される。
搭載作業日年：YL、搭載作業日月：ML、搭載作業日日：DLとする。（回収同日に充電済電池を搭載するから、搭載作業日は回収作業日と同じである。）
経過日数MRD： ( YL - MY -1 ) * 365 + ( ML - MM + 12 - 1 ) *30 + ( DL - MD + 30 ) 
充電済電池の残存価格：MRV = MV0 * W1 * ( 1 - MRD / ( MAY * 365) ) +
MV0 * ( 1 - W1 ) * ( 1 - ML / MAN ) 
交換原価価格： SS =( MRV - NRV ) * X + MV0 * Y + Z 
ステップ９：
MRV、NRV、MV0、NV0、X、Y、Z、SSを交換所の携帯端末機に送信する。
回収した電池(N)のレコードの電池状態欄に“回収済”、作業日欄に回収“作業日”記入。
貸出そうとする充電済電池(M)のレコードの電池状態欄に“貸出”、作業日欄に貸出“作業日”記入。
回収“作業日”も貸出“作業日”も交換作業をした当日である。
ステップ１０：
終了
ステップ９の情報を受信した交換所は、交換所の自己分の交換作業価格P（移動交換車であっても各人のサービスの仕方に違いがあってそれぞれ価格が異なる。1千円もあれば1010円もある）として、交換原価価格SSに自己分の交換作業価格Pを加算して客に請求し、電池の交換サービスを実施する。
【００１４】
図５は手段３における中央管理所が敷設した計算機に内蔵する、ゾーン充電所との送受信に関わるプログラム２のフローチャートである。
本例では、可換電池（２０）を蓄電池としている。空気アルミ1次電池なら、アルミニウムの交換を以て充電とみなす。
ステップ１：
充電後の電池(N)の「製造社記号」と「製造番号」と「新規充電後充電回数：新NL=旧NL + 1」をゾーン充電所の携帯端末機から中央管理所の計算機が受信入力する。
計算機は、「製造社記号」と「製造番号」に基づいて内蔵するデータベースと照合する。
ステップ２：
一致したらステップ３に行く。不一致なら計算機が受信した（交換所が多分誤って入力した）「製造社記号」と「製造番号」をゾーン充電所の携帯端末機に不一致と送信する。
ステップ１に行って再入力促す。
ステップ３：
・電池(N)の充電終了と、データベース修正
作業日（データベース修正日）は、当日の中央管理所の計算機やゾーン充電所の携帯端末機で現されている年月日と同一である。
データベース修正年＝充電終了時年：YU、データベース修正月：MU、データベース修正日：DUとする。計算機時計から自動入力。
「新規充電後充電回数：NL=NL + 1」をデータベースに記録。
電池(N)の充電後、「製造社記号」と「製造番号」に基づいて、内蔵するデータベースから
製造年：NY、製造月：NM、製造日：NDを読み込む。
経過日数：NRD =  ( YU - NY -1 ) * 365 + ( MU - NM + 12 - 1 ) *30 + ( DU - ND + 30 ) 
を計算する。
ステップ４：
経過日数NRDが所定日数（例えば3000日）よりも小さければステップ５に行く（或は、耐用年数から経過日数NRDを引いた残存日数が所定日数（例えば31日）よりも大きければステップ５に行くとしても良い）。大きければ充電済の電池（N）に廃棄処分のレッテル貼れ
とゾーン充電所の携帯端末機に送信。ステップ8へ行き、計算終了。
ステップ５：
充電回数NLが所定回数（例えば250回）よりも小さければステップ６に行く。大きければ充電済の電池（N）に廃棄処分のレッテル貼れ
とゾーン充電所の携帯端末機に送信。
ステップ8へ行き、計算終了。
ステップ６：
ゾーン充電所の携帯端末機に充電済の電池（N)に充電済証発行。
ステップ７：
充電済の電池（N)に充電済証を印刷し貼れとゾーン充電所に送信。
充電済の電池(N)のレコードに”充電済証”、 当日の中央管理所の年月日である”作業日”記録。
ステップ８：
終了
【００１５】
図６は手段３における中央管理所が敷設した計算機に内蔵する、多数のレコードからなる電池交換リレーショナルデータベースの例である。
各レコードは、“製造社記号”、“製造番号”、“製造年”、“製造月”、“製造日”、“耐用年数”、“耐用充電回数”、“製造時価格”、“充電回数”、“電池状態”、及び“作業日”からなる。
2015年2月3日深夜の電池回収終了のデータベースは、図６の上段のようになっている。大方の“電池状態”は“回収済”、作業日は、“2015年2月3日”。1部の“電池状態”は“貸出”、作業日は、“それぞれ貸出が行われた日”。
2015年2月４日早朝の充電済出荷のデータベースは、図６の中段のようになっている。大方の“充電回数”は上段の充電回数＋１、“電池状態”は“充電証済”、作業日は、“2015年2月4日”。1部の“充電回数”は上段の回数のまま、“電池状態”は“貸出”、作業日は、“それぞれ貸出が行われた日”。
2015年2月5日昼間の交換開始のデータベースは、図６の下段のようになっている（2015年2月４日昼間は、たまたま交換が1件もなかったと仮定している）。“充電回数”は中段の充電回数のまま。大方の“電池状態”は“充電証済”、作業日は、“2015年2月4日”。
“PANA”“4701”は回収されて“電池状態”は“回収済”、作業日は、“2015年2月5日”となる。“PANA”“4699”は貸し出されて“電池状態”は“貸出”、作業日は、“2015年2月5日”となる。
“PANA”“4703”は回収されて“電池状態”は“回収済”、作業日は、“2015年2月5日”となる。“PANA”“4706”は貸し出されて“電池状態”は“貸出”、作業日は、“2015年2月5日”となる。
“GS”“24686” は未だ交換が行われていないから“電池状態”は“貸出”、作業日は“2014年12月31日”のままである。
“電池状態”が貸出でかつ、作業日が昔の電池は注意すべき物件として監視し、次回の回収充電の際は注意する。
“充電回数”の似通った電池毎にまとめて1定の交換所に配布する。
可換電池（２０）毎の損害保険加入番号、交換所の担当者、交換時の車ナンバープレート、交換累積履歴等もデータとして記録することもあり得る。
なお、可換電池（２０）は2011年には存在していないが、説明のために2011年に製造されているとした。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
宅配業者とかJAFとか道の駅が利用できるから、電池交換のインフラはほぼ出来上がっており、電池交換システムを整えるのはたやすい。したがって、当該電気自動車は速やかに普及する。変電所や営業所や検針員や電線管理部門に詳しい電力会社はゾーン充電所になり得る。従来のガソリンスタンドもゾーン充電所になり得る。
当該電気自動車は、従来のガソリン自動車からエンジン及び燃料関連設備を取り除きそこにホッパを敷設しただけでほぼできる。従来の電気自動車からは車載充電装置（２）を除去し、そこにホッパを敷設しただけでほぼできる。
地方村役場単位で本システムを導入するのはたやすい。当該電気自動車で高齢者送迎用無人（介助員または人形の運転手もどき搭乗遠隔操作）運転すれば村役場周辺に高齢者を憩わせ治療することができる。自宅が山奥の高齢者にとっては、村役場が別荘になる。手入れしない山畑は野獣の住処になるから、ゆくゆくは村役場が高齢者の定住の地になる。
電気自動車に搭載する電池（電気自動車本体に比べれば格段に安い）をコントロールするだけで、電池に比べれば高価な電気自動車本体製造会社に影響がでてくる。場合によっては石油業界にも影響がでる。更には、電動農機具、電動肥料散布無人飛行機を通して農業にも影響が出てくる。
システムに関しては、宅配業者とのコラボレーションにより、固定した家との物流に影響がでる。
ホッパ及び電池仕様の規格統一が重要である。電池仕様については、女性が片手で出し入れできる程度の重量にする必要があろう。
1年平均で見ると交換所にとって、電池本体の価格は回収分と新規貸出分とで相殺すると見做していいから、電池本体の価格は計算にいれないとすれば、交換に関わる作業は大幅に減るから、コスト減になる。利用者にとっても煩わしさがなくなって利用し易くなる。
充電済電池の出荷に際して、同一地区には同程度の価格の電池を供給する。こうすると回収電池と新規電池との価格差が小さいため、等価交換になり電池本体の価格を気にしなくて済む。例えば、東京23区には若干古いが安い電池を供給し、東京周辺県では新品の高価格の電池を供給する。或は逆にする。
初期インフラ整備のため、国が製造直後の電池を買い上げ、それをゾーン充電所に貸し出し、ゾーン充電所は再充電の度毎にレンタル料を国に差し出す。或は、国が製造直後の電池に助成金を出すといったようにすれば、利用者は安い価格で電池を使うことができる。
自動車製造販売会社にとっても、補助金のおかげで安い電池を搭載すればよい訳だから、売り易くなる。自動車展示場では電池無しでもすむから、固定費が下がる。
数時間したら電池交換せねばならないから車による逃走が抑制できる。交換所に車ナンバーや車の特徴を手配すれば追跡が容易である。
貿易摩擦緩和のために輸入したガソリン自動車用のガソリンスタンドを固定交換所としてもよい。
電力自由化により参入中韓印等外資系電力会社は、無理して安定供給せずに儲かる地域に儲かる分だけ電気を供給することになる。日本の電力会社は、立ち向かわなければならなくなる。
多くの銀行が借金取付けのために火力発電所（原子力発電を抱える親会社の自己破産の煽りを受ける原子炉周辺の火力発電所は除く。原子炉技術者は火力発電所に温存し、周辺国の原子炉事故に備える。）を轄除し新会社とするなら生き残れる火力発電所があろう。そして、新火力発電会社の電力と周辺国の安い原子力発電電力で充電する会社を作ってもよいであろう。合弁会社１つできれば関係者が真剣に取り組む。工業技術院の受け皿規制庁ができてから十分年が経ったから当時の人は殆どいないが新会社に来てもらえばよい。国や周辺県の意向に構わずに経営に専念できる。原子炉を持っている元の電力会社が倒産するかどうかは、給電管内及び立地周辺の企業家・商店・福祉施設・自治体・大学・地方紙次第になる。
恣意的に嫌われている或はビクビクビリーのような怖がり者（説得不可能）に怖がられている原子力発電に、物人金を注ぎ込むゆとりはないはずである。原子炉再稼働に固執することは株主や経営者にとって危ういと映る。
雇用がひっ迫している時節柄元気な者は域外に行ってもらい、地域の福祉、雇用、商業等対応を止め、早期原子炉再稼働に拘らないことを早く地域に伝えて地域の独立を促すのも重要である。ただし、ある程度の軽水炉運転は維持せざるを得ないであろう。原子力軍艦、核兵器の維持のために生じる微濃縮ウランのはけ口として米英仏露から圧力がかかってこよう。
再建が成ったアサヒビールのように諸政党や国会議員や審査委員会や規制庁からなんと言われようとも原子炉再稼働は急がないし（保身のための経営者が優秀な社員を過剰残業で疲弊させる）、その結果、自己破産に追い詰められるくらいなら電力料金はどんどん上げるということを電力会社は給電管内（売電先、立地周辺中小企業、商店、福祉施設、自治体、大学（何のための地方帝大。どっちかに早く覚悟を示す時。決められないなら廃校）、地方紙）に早く公表することが重要である。その結果、恣意的な反原発を早く払拭して原子炉再稼働が必要だという声が、給電管内から上がるようになれば原子炉再稼働は可能であろう。旧電力１社が倒産し外資系電力会社になると関連地域が活性化するか寂れるか福祉が向上するかが教訓として残る。日本全体から見ると悪いことではない。政治、行政が見守るなら、地方の時代が実感できる。
或電力会社は大規模太陽光発電会社と結託して、高価な電力料金を県民に押し付けようとしているように見える（新聞報道によると電力側が蓄電池設備を導入する）。本来なら営利会社である大規模太陽光発電会社が安定化装置や蓄電池代金を負担すべきである。多数の大規模太陽光発電会社で価格競争があってしかるべきだ。電力自由化による価格競争に反する。国の買取価格よりも1円高く買う（その代り夜間電力や梅雨時電力は当社で契約してくれとなるであろう）というような会社がでてくるといったおかしな現象が起きている。買取価格を下げれば1円の重みが増すからおかしな現象は起きにくくなろう。
本発明の普及は、安い深夜電力（昼間は電気自動車に貸出中だから充電所には電池を持ってこられない。太陽光発電は役に立たない）が安定的に継続的に確保できるかどうかにかかっている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、従来の電気自動車の概観図。
【図２】図２は、手段１に関わる可換電池（２０）の短時間交換のみで、充電はしない充電装置無し電気自動車の概観図。
【図３】図３は、手段３に関わる可換電池（２０）の交換を効率的に進めるためのシステムの概観図。
【図４】図４は、手段３における中央管理所が敷設した計算機に内蔵する交換所との送受信に関わるプログラム１のフローチャート。
【図５】図５は、手段３における中央管理所が敷設した計算機に内蔵するゾーン充電所との送受信に関わるプログラム２のフローチャート
【図６】図６は、手段３における中央管理所が敷設した計算機に内蔵する、多数のレコードからなる電池交換リレーショナルデータベースの例。
【符号の説明】
【００１８】
１は蓄電池。
２は車載充電装置。
３は充電用プラグ。
５は床板シャシー。
１１はワイパ。
１２は電動モータ。
１３は車体空気取入口。
１５は錠穴付ボンネット。
２０は可換電池。
２１はスペーサ兼把手。
２２は可換電池側壁。
２３はパッド。
２５は電池正極端子。
２６は電池負極端子。
１００は可換電池ホッパ。
１０２はホッパ正極側端子。
１０３はホッパ負極側端子。
１０４は電線。
１０５はホッパ上蓋。
１１１はホッパ前部壁。
１１２はホッパ空気気取入口。
１１４はホッパ後部壁。
１１５はホッパ空気流出口。
１２０はホッパ底板。
【要約】      （修正有）【課題】可換電池の交換のみで充電をしないことを特徴とする充電装置無し電気自動車及び電気自動車用電池交換システムを提供する。【解決手段】電気をエネルギー源とし、電動モータ１２を動力源として走行する電気自動車において、車載充電装置は削除し、錠穴付ボンネット１５下部の床板シャシー５前部に可換電池ホッパ１００を固着する。可換電池ホッパには多数の着脱可能な可換電池２０を格納する。当該電気自動車は当該可換電池の交換のみで充電はしない。電池を効率よく交換ために充電装置無し電気自動車用電池交換システムとする。本システムは、多数の交換所と、中央管理所と、多数のゾーン充電所からなる。多数の交換所は多数の移動交換車と、多数の固定交換所及び、多数の半固定交換所からなる。【選択図】図２【図１】
0005939599.tif 000002
【図２】
0005939599.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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