「プラグインハイブリッド車では、使わないガソリンは劣化する？」

質問にあるとおり、ガソリンは時間の経過に伴い劣化していきます。しかし、PHV車だからといって、特に対策がとられているわけではありません。この問題に対して、トヨタでは以下のように公式にコメントしています。
「日本のガソリンは、比較的性状が安定しておりますが、ガソリンは劣化します。PHV車では、クルマの使用状況によっては燃料がタンク内に長期間滞留し、燃料の品質が変化することがあります。
燃料系の部品やエンジンに影響を及ぼす可能性があるため、6カ月ごとに20リッター以上（6カ月間の給油量が合計20リッター以上になるように）燃料補給を行ってください」
ということですので、質問者のような使用状況の場合は、一度に満タンにせず、少量ずつ回数を分けて給油すべし、ということになります。