(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電電流の最大の設定値である目標値に基づいて二次電池に定電流・定電圧にて充電を行う二次電池の充電方法において、
前記二次電池の電圧を時系列的に検出し、
Ｍ回（Ｍは２以上の整数）連続して検出した電圧値の全てが所定の電圧値より大きいか否かを判定し、
前記所定の電圧値より大きいと判定した回数を計数し、
計数した回数が所定回数以下である場合、前記目標値を低減し、
Ｍ＋Ｎ回（Ｎは１以上の整数）連続して検出した電圧値の全てが前記所定の電圧値より小さい第２の電圧値より大きいか否かを判定し、
前記第２の電圧値より大きいと判定した場合、前記目標値を低減すること
を特徴とする二次電池の充電方法。
【請求項２】
充電電流の最大の設定値である目標値に基づいて二次電池に定電流・定電圧にて充電を行う二次電池の充電方法において、
前記二次電池の電圧を時系列的に検出し、
検出した電圧値が所定の電圧値より大きいか否かを判定し、
前記所定の電圧値より大きいと判定した回数を計数し、
計数した回数が所定回数以下である場合、前記目標値を低減し、
検出した電圧値が前記所定の電圧値より小さい第２の電圧値より大きいか否かを判定し、
前記第２の電圧値より大きいと判定した場合、計時を開始し、
計時を開始してから所定時間が経過するまでの間に、検出した電圧値が前記所定の電圧値より大きいか否かを判定し、
前記所定時間が経過するまでの間、前記所定の電圧値より大きくないと判定した場合、前記目標値を低減すること
を特徴とする二次電池の充電方法。
【請求項３】
充電電流の最大の設定値である目標値に基づいて二次電池の充電器に定電流・定電圧にて充電を行わせる二次電池の充電制御装置において、
前記二次電池の電圧を時系列的に検出する検出部と、
該検出部でＭ回（Ｍは２以上の整数）連続して検出した電圧値の全てが所定の電圧値より大きいか否かを判定する判定手段と、
該判定手段が所定の電圧値より大きいと判定した回数を計数する計数手段と、
該計数手段が計数した回数が所定回数以下である場合、前記目標値を低減する低減手段と、
前記検出部でＭ＋Ｎ回（Ｎは１以上の整数）連続して検出した電圧値の全てが前記所定の電圧値より小さい第２の電圧値より大きいか否かを判定する手段と、
前記手段が大きいと判定した場合、前記目標値を低減する第２の低減手段と
を備えることを特徴とする二次電池の充電制御装置。
【請求項４】
充電電流の最大の設定値である目標値に基づいて二次電池の充電器に定電流・定電圧にて充電を行わせる二次電池の充電制御装置において、
前記二次電池の電圧を時系列的に検出する検出部と、
該検出部で検出した電圧値が所定の電圧値より大きいか否かを判定する判定手段と、
該判定手段が所定の電圧値より大きいと判定した回数を計数する計数手段と、
該計数手段が計数した回数が所定回数以下である場合、前記目標値を低減する低減手段と、
前記検出部で検出した電圧値が前記所定の電圧値より小さい第２の電圧値より大きいか否かを判定する手段と、
該手段が第２の電圧値より大きいと判定した場合、計時を開始する計時手段とを備え、
前記判定手段は、前記計時手段が計時を開始してから所定時間が経過するまでの間に、前記検出部で検出した電圧値が前記所定の電圧値より大きいか否かを判定するようにしてあり、
前記所定時間が経過するまでの間、前記判定手段が大きくないと判定した場合、前記目標値を低減する第２の低減手段と
を備えることを特徴とする二次電池の充電制御装置。
【請求項５】
前記二次電池の充電電流を遮断する遮断器を備え、
前記計数手段が計数した回数が前記所定回数を超える場合、前記遮断器が遮断するようにしてあること
を特徴とする請求項３又は４に記載の二次電池の充電制御装置。
【請求項６】
前記第２の低減手段は、前記目標値を所定の低減率で低減するようにしてあることを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載の二次電池の充電制御装置。
【請求項７】
前記二次電池の充電電流を時系列的に検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した充電電流値を平均化する平均手段とを備え、
前記第２の低減手段は、前記平均手段が平均化した値を低減して目標値とするようにしてあること
を特徴とする請求項３から６の何れか１項に記載の二次電池の充電制御装置。
【請求項８】
請求項３から７の何れか１項に記載の二次電池の充電制御装置と、
該充電制御装置から与えられた電流値を目標値とする充電が、充電器によって行われる１又は複数の二次電池と
を備えることを特徴とするパック電池。
【請求項９】
前記複数の二次電池は、直列又は並列に接続してあり、
前記検出器は、各二次電池について検出した電圧値のうち、最も高い電圧値を検出値とするようにしてあること
を特徴とする請求項８に記載のパック電池。
【請求項１０】
前記二次電池は、リチウムイオン二次電池であることを特徴とする請求項８又は９に記載のパック電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電電流の目標値に基づいて二次電池に充電を行う二次電池の充電方法、二次電池の充電制御装置、及び該二次電池の充電制御装置を備えるパック電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池に代表される二次電池（以下、単に電池という）を充電するに際し、一般的には夫々の電池に許容される最大電流及び最大電圧（過充電を防止するための保護電圧）の範囲内で設定された設定電流及び設定電圧に基づいて充電を行う。従来、この種の充電制御方法については様々な技術が提案されているが、充電開始当初は充電電圧の上限を設定電圧にして設定電流で定電流充電し、電池電圧が上昇して充電電流が設定電流を下回ったところから設定電圧による定電圧充電に移行させる、いわゆる定電流・定電圧充電方式（又は定電圧・定電流充電方式）が主流となっている。設定電圧の高低は、電池の寿命（劣化の程度）と、電池が実質的に放電可能な容量である実質容量とを左右し、これらは設定電圧の高低に対して相反する関係にある。例えば、特許文献１では、電池が充放電を繰り返すごとに設定電圧を低下させることにより、充放電回数が比較的少ないときの実質容量の大きさを確保しつつ、電池の寿命を延ばす技術が開示されている。
【０００３】
一方、複数の電池を直列に接続した組電池を定電流・定電圧充電方式で充電する場合、充放電を繰り返すことによって各電池の電池電圧にアンバランスが生じることを考慮する必要があるため、設定電圧及び設定電流は、最も電圧が高い電池の電池電圧に応じて小さめに設定されることが多い。例えば、特許文献２では、何れかの電池の電池電圧が設定電圧を超えた場合に充電する電力を低減させ、低下させた設定電圧及び／又は設定電流に基づいて充電を継続することにより、アンバランスが生じた組電池の充電時間の増大と実質容量の減少とを抑制する技術が開示されている。
【０００４】
ところで、電池は少なからず内部抵抗を有しており、充電時に設定電流が流入することによって内部抵抗に生じる電圧が加わって、電池電圧が異常に上昇するのを防止するため、充放電されていない時の電池電圧の高／低に応じて設定電流を小／大に変更することが望ましい。この内部抵抗は、電池温度の高／低に応じて小／大に変化することが知られている。これに対し、特許文献２では、電池電圧及び電池温度の高／低に応じて設定電流の値を最適化する技術が開示されている。このような技術を基礎としながら、電池電圧の充電を早めるために、充電電圧の上限を保護電圧より高めて充電することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５６４４号公報
【特許文献２】特開２００９−４４９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、充電電圧の上限を保護電圧より高めた場合、比較的大きい設定電流による充電を開始したときに、電池電圧が電池に許容される最大電圧を超えることがあり、これを回避するには、充電時間を短縮化するために本来増大させるべき設定電流を減少させておくか、又は電池電圧が最大電圧を超えたときに充電を停止して電池を保護しなければならないという問題があった。この問題は、例えば、電池が放電から充電に急に切り替わった場合、放電に伴う内部抵抗の電圧降下の分だけ低く検出された電池電圧に応じて充電の設定電流が最適化されたときに発生し易い。また、組電池においては、充電電圧が組電池全体の最大電圧より低い場合であっても、設定電流による充電を開始したときに、各電池の電池電圧のアンバランスによって一部の電池の電池電圧が保護電圧を超えることがあった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、充電開始当初の比較的大きい充電電流によって二次電池の電池電圧が保護電圧を超えた場合であっても、充電を継続することが可能な二次電池の充電方法、二次電池の充電制御装置及び該充電方法によって充電されるパック電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る二次電池の充電方法は、充電電流の最大の設定値である目標値に基づいて二次電池に定電流・定電圧にて充電を行う二次電池の充電方法において、前記二次電池の電圧を時系列的に検出し、Ｍ回（Ｍは２以上の整数）連続して検出した電圧値の全てが所定の電圧値より大きいか否かを判定し、前記所定の電圧値より大きいと判定した回数を計数し、計数した回数が所定回数以下である場合、前記目標値を低減し、Ｍ＋Ｎ回（Ｎは１以上の整数）連続して検出した電圧値の全てが前記所定の電圧値より小さい第２の電圧値より大きいか否かを判定し、前記第２の電圧値より大きいと判定した場合、前記目標値を低減することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る二次電池の充電方法は、充電電流の最大の設定値である目標値に基づいて二次電池に定電流・定電圧にて充電を行う二次電池の充電方法において、前記二次電池の電圧を時系列的に検出し、検出した電圧値が所定の電圧値より大きいか否かを判定し、前記所定の電圧値より大きいと判定した回数を計数し、計数した回数が所定回数以下である場合、前記目標値を低減し、検出した電圧値が前記所定の電圧値より小さい第２の電圧値より大きいか否かを判定し、前記第２の電圧値より大きいと判定した場合、計時を開始し、計時を開始してから所定時間が経過するまでの間に、検出した電圧値が前記所定の電圧値より大きいか否かを判定し、前記所定時間が経過するまでの間、前記所定の電圧値より大きくないと判定した場合、前記目標値を低減することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る二次電池の充電制御装置は、充電電流の最大の設定値である目標値に基づいて二次電池の充電器に定電流・定電圧にて充電を行わせる二次電池の充電制御装置において、前記二次電池の電圧を時系列的に検出する検出部と、該検出部でＭ回（Ｍは２以上の整数）連続して検出した電圧値の全てが所定の電圧値より大きいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定の電圧値より大きいと判定した回数を計数する計数手段と、該計数手段が計数した回数が所定回数以下である場合、前記目標値を低減する低減手段と、前記検出部でＭ＋Ｎ回（Ｎは１以上の整数）連続して検出した電圧値の全てが前記所定の電圧値より小さい第２の電圧値より大きいか否かを判定する手段と、前記手段が大きいと判定した場合、前記目標値を低減する第２の低減手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る二次電池の充電制御装置は、充電電流の最大の設定値である目標値に基づいて二次電池の充電器に定電流・定電圧にて充電を行わせる二次電池の充電制御装置において、前記二次電池の電圧を時系列的に検出する検出部と、該検出部で検出した電圧値が所定の電圧値より大きいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定の電圧値より大きいと判定した回数を計数する計数手段と、該計数手段が計数した回数が所定回数以下である場合、前記目標値を低減する低減手段と、前記検出部で検出した電圧値が前記所定の電圧値より小さい第２の電圧値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が第２の電圧値より大きいと判定した場合、計時を開始する計時手段とを備え、前記判定手段は、前記計時手段が計時を開始してから所定時間が経過するまでの間に、前記検出部で検出した電圧値が前記所定の電圧値より大きいか否かを判定するようにしてあり、前記所定時間が経過するまでの間、前記判定手段が大きくないと判定した場合、前記目標値を低減する第２の低減手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る二次電池の充電制御装置は、前記二次電池の充電電流を遮断する遮断器を備え、前記計数手段が計数した回数が前記所定回数を超える場合、前記遮断器が遮断するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る二次電池の充電制御装置は、前記第２の低減手段は、前記目標値を所定の低減率で低減するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る二次電池の充電制御装置は、前記二次電池の充電電流を時系列的に検出する検出手段と、前記検出手段が検出した充電電流値を平均化する平均手段とを備え、前記第２の低減手段は、前記平均手段が平均化した値を低減して目標値とするようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るパック電池は、前述の二次電池の充電制御装置と、該充電制御装置から与えられた電流値を目標値とする充電が、充電器によって行われる１又は複数の二次電池とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るパック電池は、前記複数の二次電池は、直列又は並列に接続してあり、前記検出器は、各二次電池について検出した電圧値のうち、最も高い電圧値を検出値とするようにしてあることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るパック電池は、前記二次電池は、リチウムイオン二次電池であることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、時系列的に検出した二次電池の電圧値が所定の電圧値より大きくなる回数が所定回数以下である場合、充電電流の目標値を当初目標とした電流値（以下、設定電流という）より小さい電流値に低減する。
これにより、設定電流が過大であるために電池電圧が保護電圧を超える回数が制限回数以下の場合、充電器に対する目標値を設定電流より小さくすることにより、充電器からの充電電流を減少させて電池電圧が保護電圧を超えることがないようにする。
【００１９】
本発明にあっては、時系列的に検出される二次電池の電池電圧が所定の電圧値より大きくなる回数が、所定回数を超える場合、二次電池の充電電流を遮断する。
これにより、二次電池が過充電となる虞がある場合、及び二次電池そのものに異常がある場合に、強制的に充電を停止させて、二次電池に発熱、破損等の事故が生じないようにする。
【００２０】
本発明にあっては、時系列的にＭ回連続（又はＭ＋Ｎ回連続）して検出した二次電池の電圧値の全てが所定の電圧値より大きい（又は所定の電圧値より小さい第２の電圧値より大きい）場合に、目標値を低減する。
これにより、通常の充電時の上限に設定された電圧（以下、設定電圧という）を超える場合、充電器に対する目標値を低減することにより、充電器からの充電電流を減少させて電池電圧を設定電圧より下げるようにする。従って、低減前の目標値が、設定電流であるか、その後低減された電流値であるかに拘わらず、電池電圧が設定電圧を超える都度、目標値を低減して充電を継続させることにより、二次電池の実質容量を徐々に増大させる。
また、充電開始当初の電池電圧の上昇速度に応じてＮの値を適当に大きくした場合は、Ｍ＋Ｎ回連続して検出した電池電圧が第２の電圧値より大きくなる前に、Ｍ回連続して検出した電池電圧が所定の電圧値を超えるように判定されるため、電池電圧が保護電圧を超えることが確実に検出される。従って、過大な設定電流を速やかに小さな電流値に低減することができる。
【００２１】
本発明にあっては、検出した二次電池の電圧値が、所定の電圧値より小さい第２の電圧値より大きくなった時から所定時間が経過するまでの間に、所定の電圧値より大きくなった場合及び大きくならなかった場合、夫々異なる方法で目標値を低減する。
これにより、検出される電池電圧が、保護電圧を超えないものの設定電圧を超える場合、充電器に対する目標値を低減することにより、充電器からの充電電流を減少させて電池電圧を設定電圧より下げるようにする。従って、低減前の目標値が、設定電流であるか、その後低減された電流値であるかに拘わらず、電池電圧が設定電圧を超える都度、目標値を低減して充電を継続させることにより、二次電池の実質容量を徐々に増大させる。
また、検出される電池電圧が、保護電圧を超える場合は、過大な設定電流を、速やかに小さな電流値に低減することができる。
【００２２】
本発明にあっては、検出される電池電圧が設定電圧を超える都度、所定の低減率で目標値を低減することにより、充電電流を指数関数的に漸減させつつ充電を継続させる。
これにより、二次電池の実質容量を充電電流の下限が許す限界まで増大させる。
【００２３】
本発明にあっては、二次電池に実際に流入した充電電流を時系列的に検出し、検出値を平均化した値を低減前の目標値とする。
これにより、検出される電池電圧が設定電圧を超えた場合、目標値そのものを低減するのではなく、充電電流の時系列的な検出値を平均化した値を低減して新たな目標値とする。従って、二次電池に実際に流入する充電電流の大きさを踏まえて、充電電流の次なる目標値を定めることができる。
【００２４】
本発明にあっては、前述の二次電池の充電制御装置から充電器に与えられた電流値を目標値として、１又は複数の二次電池への充電が行われる。
これにより、過大な設定電流によって電池電圧が保護電圧を超える回数が制限回数以下の場合に、充電器からの充電電流を減少させて充電を継続することが可能な二次電池の充電制御装置が、パック電池に適用される。
【００２５】
本発明にあっては、二次電池が複数の場合、各電池を直列又は並列に接続し、夫々の二次電池について検出される電圧値のうち、最も高い電圧値を二次電池の電池電圧の検出値とする。
これにより、二次電池が複数直列に接続されている場合、最も電池電圧が高い二次電池を基準として充電電流の目標値が低減される。このため、直列に接続された二次電池の電池電圧にアンバランスが生じた場合であっても、充電器に対する目標値の低減が過不足なく適切に行われる。
【００２６】
本発明にあっては、二次電池がリチウムイオン二次電池であり、二次電池の充電制御装置が、リチウムイオン電池に適した充電の制御を行うため、二次電池の特性が最大限に引き出される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、電池電圧が所定の電圧以上となる回数が所定回数以下である場合、充電電流の目標値を当初目標の設定電流より小さい値に低減する。
これにより、設定電流が過大であるために電池電圧が保護電圧を超える回数が制限回数以下の場合、充電器に対する目標値を設定電流より小さくすることにより、充電器からの充電電流を減少させて電池電圧が保護電圧を超えることがないようにする。
従って、充電開始当初の比較的大きい充電電流によって二次電池の電池電圧が保護電圧を超えた場合であっても、充電を継続することが可能な二次電池の充電方法、二次電池の充電制御装置及び該充電方法によって充電されるパック電池を提供することが可能となる。また、充電器の異常によって、目標値を超える充電電流が供給された場合であっても、電池電圧が保護電圧を超えるのを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るパック電池の構成例を示すブロック図である。
【図２】電池ブロックの電圧範囲及び電池の温度域に応じた充電電流の目標値の初期値一覧を例示する図表である。
【図３】電池ブロックの電圧及び充電電流の目標値の時間変化を模式的に示すグラフである。
【図４】電池ブロックの電圧に基づいて所定のフラグをセットするＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】充電電流の検出値を平均化するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】充電電流の目標値を低減するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】充電電流の目標値を低減するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係るパック電池の電池ブロックの電圧に基づいて所定のフラグをセットするＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。但し、以下に示す実施の形態は、本発明を具体化するためのパック電池を例示するものであって、本発明は、二次電池の充電方法、二次電池の充電制御装置及びパック電池を、以下の方法及び電池には特定しない。更に、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態に記載される部材に特定するものではない。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るパック電池の構成例を示すブロック図である。図中１０はパック電池であり、パック電池１０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯端末等の負荷機器２０に着脱可能に装着されている。パック電池１０は、リチウムイオン二次電池からなる電池セル１１，１２，１３，２１，２２，２３，３１，３２，３３を３個ずつ順に並列接続してなる電池ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３を、この順番に直列接続してなる電池１を備える。電池１は、電池ブロックＢ３の正極及び電池ブロックＢ１の負極が夫々正極端子及び負極端子となるようにしてある。
【００３０】
電池ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３の電圧は、夫々独立してＡ／Ｄ変換部４のアナログ入力端子に与えられ、デジタルの電圧値に変換されてＡ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子から、マイクロコンピュータからなる制御部５に与えられる。Ａ／Ｄ変換部４のアナログ入力端子には、また、電池１に密接して配置されており、サーミスタを含む回路によって電池１の温度を検出する温度検出器３の検出出力と、電池１の負極端子側の充放電路に介装されており、電池１の充電電流及び放電電流を検出する抵抗器からなる電流検出器２の検出出力とが与えられている。これらの検出出力は、デジタルの検出値に変換されてＡ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子から制御部５に与えられる。
【００３１】
電池１の正極端子側の充放電路には、充電電流及び放電電流を夫々遮断するＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴ７１，７２からなる遮断器７が介装されている。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２は、ドレイン電極同士を突き合わせて直列に接続してある。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のドレイン電極及びソース電極間に並列接続されているダイオードは、寄生ダイオード（ボディダイオード）である。
【００３２】
制御部５は、ＣＰＵ５１を有し、ＣＰＵ５１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ５２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ５３、時間を計時するタイマ５４、及びパック電池１０内の各部に対して入出力を行うＩ／Ｏポート５５と互いにバス接続されている。Ｉ／Ｏポート５５は、Ａ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子、ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のゲート電極、及び負荷機器２０が有する制御・電源部（充電器）２１と通信する通信部９に接続されている。ＲＯＭ５２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM ）又はフラッシュメモリからなる不揮発性メモリであり、ＲＯＭ５２には、プログラムの他に、電池容量の学習値、充放電のサイクル数、検出した温度の最大・最小値、異常時の各検出値等の保存データ、及び各種設定データが記憶される。
尚、制御部５、電流検出器２、温度検出器３、Ａ／Ｄ変換部４、遮断器７及び通信部９が、電池１の充電制御装置を構成する。
【００３３】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に予め格納されている制御プログラムに従って、演算及び入出力等の処理を実行する。例えば、ＣＰＵ５１は、定周期（本実施の形態１では２５０ｍｓ）で電池ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧値及び電池１の温度を取り込み、取り込んだ電圧値及び温度に基づいて充電電流の目標値を決定して、同周期で通信部９の図示しないレジスタに書き込む。
【００３４】
遮断器７は、通常の充放電時にＩ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７１，７２のゲート電極にＬ（ロウ）レベルのオン信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のドレイン電極及びソース電極間が導通するようになっている。電池１の充電電流を遮断する場合、Ｉ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７１のゲート電極にＨ（ハイ）レベルのオフ信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電極及びソース電極間の導通が遮断される。同様に電池１の放電電流を遮断する場合、Ｉ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７２のゲート電極にＨ（ハイ）レベルのオフ信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７２のドレイン電極及びソース電極間の導通が遮断される。電池１が適当に充電された状態にある場合、遮断器７のＭＯＳＦＥＴ７１，７２は共にオンしており、電池１は放電及び充電が可能な状態となっている。
【００３５】
負荷機器２０は、制御・電源部２１に接続された負荷２２を備える。制御・電源部２１は、図示しない商用電源より電力を供給されて負荷２２を駆動すると共に、電池１の充放電路に充電電流を供給する。制御・電源部２１は、また、商用電源から電力の供給が絶たれた場合、電池１の充放電路から供給される放電電流により、負荷２２を駆動する。制御・電源部２１が充電する電池１がリチウムイオン電池の場合は、最大の電流、及び最大の電圧を規制した定電流(MAX電流0.5〜1C程度)・定電圧(MAX4.2~4.4V/セル程度)充電を行い、電池１の電圧が所定値以上、及び充電電流が所定値以下の条件のときに満充電とする。
【００３６】
制御・電源部２１及び通信部９間では、制御・電源部２１をマスタに、通信部９をスレーブにしてＳＭＢｕｓ（System Management Bus ）方式による通信が行われる。この場合、シリアルクロック（ＳＣＬ）は制御・電源部２１から供給され、シリアルデータ（ＳＤＡ）は制御・電源部２１及び通信部９間で双方向に授受される。本実施の形態１では、制御・電源部２１が通信部９を２秒周期でポーリングして通信部９の前記レジスタの内容を読み出す。このポーリングにより、例えば、制御・電源部２１が電池１の充放電路に供給すべき充電電流の目標値が、通信部９から制御・電源部２１に２秒周期で受け渡される。
尚、上述したポーリング周期の２秒は、制御・電源部２１で決められる値である。
【００３７】
以下では、電池１に対する充電が開始されるまでに制御・電源部２１に受け渡されるべき充電電流の最大の設定値である目標値の初期値（即ち設定電流）について説明する。
図２は、電池ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧範囲及び電池１の温度域に応じた充電電流の目標値の初期値一覧を例示する図表である。電池ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧範囲は、「Ａ（単位はＶ。以下同様）未満」、「Ａ以上Ｂ未満」、「Ｂ以上Ｃ未満」及び「Ｃ以上」に区分されており、電池１の温度域は、「低温度域」、「標準温度域」及び「高温度域」に区分されている。充電電流の目標値の初期値は、これらの電圧範囲及び温度域の組み合わせによって決まり、図２に示された４行３列の表中の各セルの値が、夫々の電圧範囲及び温度域に応じた充電電流の目標値の初期値（単位はｍＡ）としてＲＯＭ５２に記憶されている。ここで、「Ｃ」は放電時間率を表す。例えば、０．５Ｃとは、電池ブロックＢ１〜Ｂ３の各容量（ｍＡｈ）に相当する電気量を２時間で供給し得る電流値（ｍＡ）を意味する。
【００３８】
電圧範囲における「Ａ」、「Ｂ」及び「Ｃ」は、夫々４．００、４．０８及び４．１５である。また、温度域における「低温度域」及び「標準温度域」の境界温度は１０℃であり、「標準温度域」及び「高温度域」の境界温度は４５℃である。但しこれらの値に限定されるものではない。
充電電流の目標値の初期値は、電池ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧範囲の低／高と、温度域の高／低とに応じて０．１Ｃから０．８Ｃまで大／小に変化するようにしてある。これは、電池ブロックＢ１〜Ｂ３に充電電流が流入したときに、夫々の内部抵抗に生じる電圧の分だけ電池ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧が上昇して、充電時の上限に設定された設定電圧を超えることを防止するためである。また、低温度域における充電電流の目標値の初期値を、標準温度域及び高温度域における充電電流の目標値の初期値と同等以下にしてあるのは、特に低温度域において充電電流の上限値が低く設定されているためである。
【００３９】
図２に示す表から、制御・電源部２１に受け渡されるべき充電電流の目標値の初期値を決定するに際し、電圧範囲は、電池ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧値のうちの最大値が含まれる範囲が採用される。これは、直列に接続された電池ブロックＢ１〜Ｂ３の各電圧にアンバランスが生じた場合を考慮して、最も電圧が高い電池ブロック（以下、電池ブロックＢｈという）の電圧が設定電圧を超えないようにするためである。温度域については、検出された電池１の温度が含まれる範囲が採用される。このようにして採用された電圧範囲及び温度域の組み合わせによって決まる初期値がＲＯＭ５２から読み出され、読み出された値が、制御・電源部２１に受け渡されるべき充電電流の目標値の初期値として通信部９のレジスタに書き込まれる。
【００４０】
通信部９のレジスタに対する充電電流の目標値の初期値の書き込みは、電池１に対する充電が行われていないときに一定周期（例えば２５０ｍｓ）で行われる。電池１が充電中であるか否かの検出は、例えば、充電電流及び放電電流の向きの違いに着目して、電流検出器２の検出値の符号に基づいて行われる。
【００４１】
次に、電池１の充電中に検出した電池ブロックＢｈの電圧値に応じて、充電電流の目標値を制御する方法について説明する。
図３は、電池ブロックＢｈの電圧及び充電電流の目標値の時間変化を模式的に示すグラフである。図３（ａ）は電池ブロックＢｈの電圧を示し、図３（ｂ）は充電電流の目標値を示す。図３において、横軸は時間（秒）を表し、図３（ａ）の縦軸は電池ブロックＢｈの電圧（Ｖ）を、図３（ｂ）の縦軸は充電電流の目標値（ｍＡ）を表す。図３（ａ）において、４．３７Ｖは充電電圧（の最大値）であり、４．３２Ｖは電池ブロックＢｈの電圧が超えてはならない保護電圧である。また、４．３０Ｖは、充電時の上限に設定された設定電圧である。電池ブロックＢｈの電圧は、２５０ｍｓ周期で取り込まれる。
【００４２】
以下では、図３の時刻Ｔ０で電池１が放電から充電に切り替わる場合を例に説明する。例えば、制御・電源部２１が、電池１の充放電路から供給される放電電流により負荷２２を駆動しているときに、商用電源からの電力の供給が開始された場合、制御・電源部２１が、電池１の充放電路に充電電流の供給を開始することによって、電池１が放電から充電に切り替わる。このときの充電電流の目標値は、目標値の初期値である。従って、時刻Ｔ０における充電電流の目標値は、時刻Ｔ０における電池ブロックＢｈの電圧及び電池１の温度に基づいて決定された値となっている。
【００４３】
ところで、時刻Ｔ０以前に電池１が放電していた場合、電池ブロックＢ１〜Ｂ３夫々の内部抵抗による電圧降下の分だけ、電池ブロックＢｈの電圧が低下する。例えば、時刻Ｔ０以前における電池ブロックＢｈの電圧が４．００Ｖ未満まで低下し、電池１の温度が１０℃以上であった場合、本来ならば図２に示す表から０．５Ｃ又は０．１Ｃに決定されるべき場合であっても、充電電流の目標値が０．８Ｃと決定される。その後、時刻Ｔ０から充電電流の目標値を０．８Ｃとする充電が実際に開始された場合、想定以上の充電電流が電池１に供給されるため、電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧を超えることがある。
【００４４】
例えば、図３の時刻Ｔ２で電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧を超えたことが検出された場合、本実施の形態１では、充電電流の目標値を０．１Ｃに低減する。これにより、以後充電を継続させても電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧を超えないようにする。
尚、充電電流の目標値を低減すべき値は、０．１Ｃに限定されるものではなく、例えば、充電電流の目標値の初期値に一定の値を掛け算して算出するようにしてもよい。
【００４５】
その後、充電電流の目標値が０．１Ｃに低減された充電を継続中に、時刻Ｔ４，Ｔ６において電池ブロックＢｈの電圧が設定電圧（４．３０Ｖ）を超えたことが検出された場合は、電池１の実質容量を増大させるために、充電電流の目標値を更に低減させて充電を継続させる。時刻Ｔ４及びＴ６の夫々において低減させる充電電流の目標値は、時刻Ｔ２からＴ４まで及びＴ４からＴ６までの充電電流の平均値に０．９を掛けて算出される。平均値に基づいて新たな目標値を算出するのは、電池１に実際に供給される充電電流の大きさを踏まえて、充電電流の目標値を低減するためである。
尚、充電電流の平均値に掛け算する値は、０．９に限定されるものではなく、１以下の他の値であってもよいし、所定の算式で算出される１以下の値であってもよい。
【００４６】
その後、充電電流の目標値が０．１Ｃより低減された充電を継続中に、時刻Ｔ８において電池ブロックＢｈの電圧が、再び保護電圧（４．３２Ｖ）を超えたことが検出された場合は、パック電池１０における電池１の保護処理として、ＭＯＳＦＥＴ７１のゲートにオフ信号が与えられ、充電電流が遮断される。尚、保護処理は遮断器７による充電電流の遮断に限定されるものではなく、充電電流を実質的にゼロとする他の手段によってもよい。
【００４７】
次に、電池ブロックＢｈの電圧値を取り込んで判定する方法について説明する。
本実施の形態１では、例えば図３（ａ）の時刻Ｔ２に至るまで２５０ｍｓ周期で取り込んだ電池ブロックＢｈの電圧値が、時刻Ｔ２において２回連続で保護電圧を超えると判定した場合に、電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧（４．３２Ｖ）を超えたことを検出する。また、例えば図３（ａ）の時刻Ｔ４に至るまで２５０ｍｓ周期で取り込んだ電池ブロックＢｈの電圧値が、時刻Ｔ４において３回連続で設定電圧（４．３０Ｖ）を超えると判定した場合に、電池ブロックＢｈの電圧が設定電圧を超えたことを検出する。このように、保護電圧を連続して超える回数の判定値（２回）を、設定電圧を連続して超える回数の判定値（３回）より小さくしてあるのは、電池ブロックＢｈの電圧が一気に上昇したような場合に、前記電圧が保護電圧を超えているにも拘わらず、設定電圧を超えていることが先に検出されるのを防止するためである。逆に、電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧を超えていることが先に検出されるように、上述した判定値の組み合わせを予め適当に設定することが望ましい。
【００４８】
図３では、縦に破線を引いた時刻の夫々が、電池ブロックＢｈの電圧値が取り込まれるタイミングのうちの特定の連続するタイミングを表し、時刻Ｔ１〜Ｔ２及び時刻Ｔ７〜Ｔ８の時間間隔は５００ｍｓ（２５０ｍｓ×２）、時刻Ｔ３〜Ｔ４及び時刻Ｔ５〜Ｔ６の時間間隔は７５０ｍｓ（２５０ｍｓ×３）である。具体的には、時刻Ｔ１（又はＴ７）では取り込まれた電圧値が保護電圧を超えていないと判定されるが、時刻Ｔ２（又はＴ８）に至るまでの２回の判定で連続して保護電圧を超えていると判定されるため、時刻Ｔ２（又はＴ８）において電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧を超えたことが検出される。同様に、時刻Ｔ３（又はＴ５）では取り込まれた電圧値が設定電圧を超えていないと判定されるが、時刻Ｔ４（又はＴ６）に至るまでの３回の判定で連続して設定電圧をこえていると判定されるため、時刻Ｔ４（又はＴ６）において電池ブロックＢｈの電圧が設定電圧を超えたことが検出される。
【００４９】
図４は、電池ブロックＢｈの電圧に基づいて所定のフラグをセットするＣＰＵ５１の処理手順を示すフローチャートである。以下の処理は、２５０ｍｓ周期で電池１の充電中に起動され、ＲＯＭ５２に予め格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ５１により実行される。起動される周期は、２５０ｍｓに限定されるものではない。以下の処理で用いるＯＶＰカウンタ、ＯＶＰフラグ、ＣＣカウンタ及びＣＣフラグは、ＲＡＭ５３に記憶し、プログラムの初期化時にゼロクリアする。
【００５０】
図４の処理が起動された場合、ＣＰＵ５１は、Ａ／Ｄ変換部４で変換された電池ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧値をＩ／Ｏポート５５から取り込み（Ｓ１１）、最も電圧値が高い電池ブロックＢｈの電圧値をＶｈに記憶する（Ｓ１２）。尚、ステップＳ１１では、電池ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧値を１回ずつ取り込んでいるが、短い時間間隔（例えば１０ｍｓ）をおいて複数回ずつ取り込み、電池ブロックＢ１〜Ｂ３夫々について取り込んだ電圧値の最大値、最小値、平均値及び中央値の少なくとも一を導出し、導出した値に基づいてＶｈを記憶するようにしてもよい。その後、ＣＰＵ５１は、Ｖｈが保護電圧（４．３２Ｖ）を超えるか否かを判定し（Ｓ１３）、超える場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＯＶＰカウンタをカウントアップする（Ｓ１４）。次にＣＰＵ５１は、ＯＶＰカウンタが２以上であるか否かを判定し（Ｓ１５）、ＯＶＰカウンタが２以上である場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＯＶＰフラグを１にセットする（Ｓ１６）。これにより、電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧を超えたことを検出して記憶する。ステップＳ１３でＶｈが保護電圧を超えない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、ＯＶＰカウンタをゼロクリアする（Ｓ１７）。
【００５１】
ステップＳ１６の処理を終えた場合、ステップＳ１５でＯＶＰカウンタが２以上ではない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、又はステップＳ１７の処理を終えた場合、ＣＰＵ５１は、Ｖｈが設定電圧（４．３０Ｖ）を超えるか否かを判定し（Ｓ１８）、超える場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ＣＣカウンタをカウントアップする（Ｓ１９）。次にＣＰＵ５１は、ＣＣカウンタが３以上であるか否かを判定し（Ｓ２０）、ＣＣカウンタが３以上である場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＣＣフラグを１にセットする（Ｓ２１）。これにより、電池ブロックＢｈの電圧が設定電圧を超えたことを検出して記憶する。ステップＳ１８でＶｈが設定電圧を超えない場合（Ｓ１８：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、ＣＣカウンタをゼロクリアする（Ｓ２２）。
上述したステップＳ２１の処理を終えた場合、ステップＳ２０でＣＣカウンタが３以上ではない場合（Ｓ２０：ＮＯ）、又はステップＳ２２の処理を終えた場合、ＣＰＵ５１は、図４の処理を終了する。
【００５２】
尚、上述した処理では、Ｖｈが保護電圧を超える場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、後続するステップＳ１６の処理を終えたとき、及びステップＳ１５でＯＶＰカウンタが２以上ではないとき（Ｓ１５：ＮＯ）に、処理をステップＳ１８に移しているが、ステップＳ１８に処理を移さずにそのまま図４の処理を終了するようにしてもよい。つまり、Ｖｈが保護電圧を超えない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）にのみ、ステップＳ１７からステップＳ１８に処理を移してＶｈが設定電圧を超えるか否かを判定するようにしてもよい。これにより、電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧を超えているにも拘わらず、設定電圧を超えていることが先に検出されるのをより確実に防止することができる。
【００５３】
次に、充電電流の平均値を算出する方法について説明する。
本実施の形態１では、２５０ｍｓ周期で充電電流の検出値を取り込んで記憶し、その都度相加平均を算出してＩａｖｇに記憶する。平均値の算出は、相加平均に限定されるものではなく、相乗平均、加重平均等の平均化を行うようにしてもよい。
図５は、充電電流の検出値を平均化するＣＰＵ５１の処理手順を示すフローチャートである。以下の処理は、２５０ｍｓ周期で電池１の充電中に起動され、ＲＯＭ５２に予め格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ５１により実行される。起動される周期は、２５０ｍｓに限定されるものではない。以下の処理で用いるＡＶＧフラグはＲＡＭ５３に記憶し、プログラムの初期化時にゼロクリアする。ＡＶＧフラグは０から２までの値をとり、後述する処理でＡＶＧフラグが１にセットされることによって、図５の処理に平均値の算出開始が通知される。
【００５４】
図５の処理が起動された場合、ＣＰＵ５１は、ＡＶＧフラグが１であるか否かを判定し（Ｓ３１）、１である場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、作業用の配列をゼロクリアする（Ｓ３２）と共にＡＶＧフラグを２に更新する（Ｓ３３）。これにより、平均値の算出中であることを記憶する。ステップＳ３３の処理を終えた場合、又はステップＳ３１でＡＶＧフラグが１でない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、ＡＶＧフラグが２であるか否かを判定し（Ｓ３４）、２ではない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、即ち平均値の算出中ではない場合、そのまま処理を終了する。
【００５５】
ステップＳ３４でＡＶＧフラグが２である場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、電流検出器２の検出値をＩ／Ｏポート５５から取り込み（Ｓ３５）、取り込んだ検出値を前記配列に記憶する（Ｓ３６）。その後ＣＰＵ５１は、配列要素の平均値を算出し（Ｓ３７）、算出した平均値を充電電流の平均値としてＩａｖｇに記憶し（Ｓ３８）、図５の処理を終了する。
【００５６】
最後に、図４の処理でセットされたＯＶＰフラグ及びＣＣフラグと、図５の処理で記憶されたＩａｖｇとを参照して、充電電流の目標値を通信部９のレジスタに書き込む処理について説明する。
図６及び図７は、充電電流の目標値を低減するＣＰＵ５１の処理手順を示すフローチャートである。以下の処理は、図４及び図５の処理より低い実行優先度が与えられて２５０ｍｓ周期で電池１の充電中に起動され、ＲＯＭ５２に予め格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ５１により実行される。起動される周期は、２５０ｍｓに限定されるものではない。以下の処理で用いるＯＶＰ超回数は、ＲＡＭ５３に記憶し、プログラムの初期化時にゼロクリアする。
【００５７】
図６の処理が起動された場合、ＣＰＵ５１は、ＯＶＰフラグが１であるか否かを判定し（Ｓ４１）、１である場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、即ちＶｈが保護電圧を超えたことが検出された場合、ＯＶＰフラグをゼロクリアする（Ｓ４２）と共に、充電電流を遮断するＭＯＳＦＥＴ（充電ＦＥＴ）７１をオフさせる（Ｓ４３）。具体的には、Ｉ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７１のゲート電極にＨレベルのオフ信号を与える。その後、ＣＰＵ５１は、ＯＶＰ超回数をカウントアップし（Ｓ４４）、ＯＶＰ超回数が１以下であるか否かを判定する（Ｓ４５）。１より大きい場合（Ｓ４５：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、ステップＳ４３で実行したＭＯＳＦＥＴ７１のオフを保護処理として、そのまま図６の処理を終了する。ここでの保護処理を確実なものにするため、図６の処理を終了する前に、ＣＣフラグをゼロクリアしてもよい。
【００５８】
ＯＶＰ超回数が１以下である場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、充電電流の目標値を低減するための低減値をＲＯＭ５２から読み出す（Ｓ４６）。この低減値は、図３の時刻Ｔ２、Ｔ４又はＴ６で充電電流の目標値を低減するための値であり、上述したように本実施の形態１では０．１Ｃである。尚、この低減値は、図２の表に示す値と共に予めＲＯＭ５２に記憶されている。
その後、ＣＰＵ５１は、読み出した低減値を、制御・電源部２１から読み出されるべき充電電流の目標値として通信部９のレジスタに書き込む（Ｓ４７）。
【００５９】
次に、ＣＰＵ５１は、タイマ５４に計時を開始させ（Ｓ４８）、制御・電源部２１のポーリングによる通信の２周期が経過したか否かを判定して（Ｓ４９）、２周期が経過するまで待機する（Ｓ４９：ＮＯ）。ここでのポーリング周期は、予めＲＯＭ５２に記憶されており、本実施の形態では２秒である。また、通信の２周期が経過するまで待機するのは、低減された充電電流の目標値が、制御・電源部２１に確実に受け渡されるのを担保するためである。
通信の２周期が経過した場合（Ｓ４９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、充電電流を遮断するＭＯＳＦＥＴ７１を再びオンさせ（Ｓ５０）、充電電流の平均値の算出開始を図５の処理に通知するために、ＡＶＧフラグを１にセットして（Ｓ５１）図６の処理を終了する。
【００６０】
以下では、図６の処理に続く図７の処理について説明する。
図６のステップＳ４１でＯＶＰフラグが１ではない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、図７のステップＳ６１に処理を移してＣＣフラグが１であるか否かを判定する（Ｓ６１）。ＣＣフラグが１ではない場合（Ｓ６１：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、そのまま図７の処理を終了する。ＣＣフラグが１である場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、即ちＶｈが設定電圧を超えたことが検出された場合、ＣＰＵ５１は、ＣＣフラグをゼロクリアする（Ｓ６２）と共に、充電電流を遮断するＭＯＳＦＥＴ７１をオフさせる（Ｓ６３）。その後、ＣＰＵ５１は、図５の処理で算出されたＩａｖｇ（充電電流の平均値）を読み出し（Ｓ６４）、読み出した値に０．９を掛けた値を算出し（Ｓ６５）、算出した値を、低減された充電電流の目標値として通信部９のレジスタに書き込む（Ｓ６６）。
【００６１】
次に、ＣＰＵ５１は、タイマ５４に計時を開始させ（Ｓ６７）、制御・電源部２１のポーリングによる通信の２周期が経過したか否かを判定して（Ｓ６８）、２周期が経過するまで待機する（Ｓ６８：ＮＯ）。通信の２周期が経過した場合（Ｓ６８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、充電電流を遮断するＭＯＳＦＥＴ７１を再びオンさせ（Ｓ６９）、充電電流の平均値の算出を図５の処理に開始させるために、ＡＶＧフラグを１にセットして（Ｓ７０）図７の処理を終了する。
【００６２】
以上のように本実施の形態１によれば、充電中に時系列的に検出される電池ブロックの電圧が、保護電圧より大きくなる回数が１回以下である場合、充電電流の目標値を初期値より小さい電流値（０．１Ｃ）に低減する。これにより、充電電流の目標値の初期値が過大であるために電池ブロックの電圧が保護電圧を超える回数が制限回数以下の場合、充電電流の目標値を初期値より小さくすることにより、制御・電源部からの充電電流を減少させて電池ブロックの電圧が保護電圧を超えないようにする。
従って、充電開始当初の比較的大きい充電電流によって二次電池の電池電圧が保護電圧を超えた場合であっても、充電を継続することが可能な二次電池の充電方法、二次電池の充電制御装置及び該充電方法によって充電されるパック電池を提供することが可能となる。
また、充電時間を短縮するために、上述の保護電圧又は設定電圧より大きい電圧の値を充電電圧の最大値とする場合は、過充電を防止しつつ充電時間を短くすることが可能となる。
【００６３】
また、時系列的に検出される電池ブロックの電圧が保護電圧を超えることの検出回数が１回を超える場合、遮断器によって充電電流を遮断する。
従って、二次電池が過充電となる虞がある場合、及び二次電池そのものに異常がある場合に、強制的に充電を停止させて、二次電池に発熱、破損等の事故が生じないようにすることが可能となる。
【００６４】
更に、時系列的に２回連続（又は３回連続）して取り込んだ電池ブロックの電圧値が全て保護電圧（又は設定電圧）の値より大きい場合に、電池ブロックの電圧が保護電圧（又は設定電圧）を超えたことを検出して充電電流の目標値を０．１Ｃに低減する（又はそれまでの目標値よりも更に低減する）。これにより、電池ブロックの電圧が保護電圧を超えたことが先に検出されるようになる。
従って、二次電池の電池電圧が保護電圧を超えることが確実に検出され、充電電流の目標値の過大な初期値を速やかに小さな電流値に低減することが可能となる。また、二次電池の電池電圧が保護電圧を超えずに設定電圧を超える場合に、充電電流の目標値を低減して充電を継続させることにより、二次電池の実質容量を徐々に増大させることが可能となる。
【００６５】
更にまた、電池ブロックの電圧が設定電圧を超えることを検出する都度、一定の低減率で充電電流の目標値を低減させることにより、供給される充電電流を指数関数的に漸減させつつ充電を継続させる。
従って、二次電池の実質容量を充電電流の下限が許す限界まで増大させることが可能となる。
【００６６】
更にまた、充電電流の平均値、即ち充電電流の目標値が同一の値である間に電池ブロックに実際に流入した充電電流を時系列的に検出して平均化した値を、低減前の充電電流の目標値として扱う。
従って、二次電池に実際に流入する充電電流の大きさを踏まえて、充電電流の次なる目標値を定めることが可能となる。
【００６７】
更にまた、電池の充電制御装置から与えられた電流値を充電電流の目標値として、制御・電源部から複数の電池ブロックへの充電が開始される。
従って、充電開始当初の比較的大きい充電電流によって二次電池の電池電圧が保護電圧を超える回数が制限回数以下の場合に、充電を継続することが可能な二次電池の充電制御装置を、パック電池に適用することが可能となる。
【００６８】
更にまた、電池セルを並列に接続した電池ブロックを直列に接続し、夫々の電池ブロックについて取り込まれる電圧値のうち、最も高い電圧値を電池ブロックの電圧値とする。
従って、直列に接続された二次電池の電池電圧にアンバランスが生じた場合であっても過充電を防止し、適切な充電制御を行うことができ、目標値の低減を過不足なく適切に行うことが可能となる。
【００６９】
更にまた、電池セルがリチウムイオン電池であり、充電制御装置がリチウムイオン電池に適した充電の制御を行うため、二次電池の特性を最大限に引き出すことが可能となる。
【００７０】
尚、本実施の形態１にあっては、充電電流の目標値が同一の値である間について、充電電流の平均値を算出しているが、これに限定されるものではなく、一定時間（例えば１分間）における充電電流の移動平均値を算出するようにしてもよいし、他の平均化手法によって充電電流の平均値を算出するようにしてもよい。
また、本実施の形態１にあっては、図６の処理でＯＶＰ超回数が１以下の場合、即ち１の場合に充電電流の目標値をＲＯＭ５２から読み出した０．１Ｃに低減しているが、これに限定されるものではなく、例えばＯＶＰ超回数が２の場合に０．１より更に小さい電流値に低減するようにしてもよい。
【００７１】
（実施の形態２）
実施の形態１が、電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧及び設定電圧を夫々超えたことを並列的に検出する形態であるのに対し、実施の形態２は、電池ブロックＢｈの電圧が設定電圧を超えたと判定してから所定時間が経過するまでに保護電圧を超えたと判定されるとき（又は所定時間が経過するまで保護電圧を超えないと判定されるとき）に、電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧（又は設定電圧）を超えたことを検出する形態である。
【００７２】
図８は、本発明の実施の形態２に係るパック電池１０の電池ブロックＢｈの電圧に基づいて所定のフラグをセットするＣＰＵ５１の処理手順を示すフローチャートである。以下の処理は、２５０ｍｓ周期で電池１の充電中に起動され、ＲＯＭ５２に予め格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ５１により実行される。起動される周期は、２５０ｍｓに限定されるものではない。以下の処理で用いるＯＶＰフラグ及びＣＣフラグは、ＲＡＭ５３に記憶し、プログラムの初期化時にゼロクリアする。
【００７３】
図８の処理が起動された場合、ＣＰＵ５１は、Ａ／Ｄ変換部４で変換された電池ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧値をＩ／Ｏポート５５から取り込み（Ｓ８１）、最も電圧値が高い電池ブロックＢｈの電圧値をＶｈに記憶する（Ｓ８２）。尚、ステップＳ８１において、短い時間間隔（例えば１０ｍｓ）をおいて電池ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧値を複数回ずつ取り込み、電池ブロックＢ１〜Ｂ３夫々について取り込んだ電圧値の最大値、最小値、平均値及び中央値の少なくとも一を導出するようにしてもよいのは、実施の形態１と同様である。
その後、ＣＰＵ５１は、Ｖｈが設定電圧（４．３０Ｖ）を超えるか否かを判定し（Ｓ８３）、超えない場合（Ｓ８３：ＮＯ）、そのまま図８の処理を終了する。つまり、Ｖｈが設定電圧を超えるまでは何の処理も実行せずに終了する。
【００７４】
Ｖｈが設定電圧を超える場合（Ｓ８３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、タイマ５４に計時を開始させ（Ｓ８４）、Ｖｈが保護電圧を超えるか否かを判定する（Ｓ８５）。保護電圧を超える場合（Ｓ８５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、ＯＶＰフラグを１にセットして（Ｓ８６）図８の処理を終了する。これにより、電池ブロックＢｈの電圧が保護電圧を超えたことを検出して記憶する。ステップＳ８５でＶｈを超えない場合（Ｓ８５：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、タイマ５４が計時を開始してから２５０ｍｓが経過したか否かを判定する（Ｓ８７）。２５０ｍｓが経過していない場合（Ｓ８７：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、処理をステップＳ８５に戻す。２５０ｍｓが経過した場合（Ｓ８７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、ＣＣフラグを１にセットして（Ｓ８８）図８の処理を終了する。これにより、電池ブロックＢｈの電圧が設定電圧を超えたことを検出して記憶する。
【００７５】
ステップＳ８５，Ｓ８７の処理ループで、Ｖｈが保護電圧を超えるのを最大２５０ｍｓ待ち続けるのは、Ｖｈが設定電圧を超えてから保護電圧を超えるまでの時間を担保するための処理であり、ここでの２５０ｍｓは、この時間に限定されるものではない。
その他、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
以上のように本実施の形態２によれば、取り込まれた電池ブロックの電圧値が、設定電圧の値より大きくなった時から２５０ｍｓが経過するまでの間に、保護電圧の値より大きくなった場合（又は大きくならなかった場合）は、充電電流の目標値を０．１Ｃに低減する（又は充電電流の目標値を、それまでの値より更に低減する）。
従って、二次電池の電池電圧が最大電圧を超える場合は、充電電流の目標値の過大な初期値を速やかに小さな電流値に低減することが可能となる。また、二次電池の電池電圧が最大電圧を超えずに設定電圧を超える場合に、充電電流の目標値を低減して充電を継続させることにより、二次電池の実質容量を徐々に増大させることが可能となる。
【００７７】
尚、実施の形態２にあっては、Ｖｈが設定電圧を超えた時から２５０ｍｓが経過するまでの間、Ｖｈが保護電圧を超えるか否かを判定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、Ｖｈが設定電圧を超えた時から２５０ｍｓが経過した際に、Ｖｈが保護電圧を超えるか否かを判定し、超える場合（又は超えない場合）にＯＶＰフラグ（又はＣＣフラグ）を１にセットするようにしてもよい。
【００７８】
また、実施の形態１及び２にあっては、フローチャートに示す各処理を電池１の充電中に起動しているが、電池ブロックＢｈの電圧が設定電圧を超えるのは充電中に限られるため、上述した各処理を起動するに際し、必ずしも電池１が充電中であることを検出する必要がなく、常時定周期で起動するようにしてもよい。但し、既に上述したように、通信部９に対する充電電流の目標値の初期値の書き込みが行われるのは、電池１に対する充電が行われていないときに限られる。
【符号の説明】
【００７９】
１  電池
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、  電池ブロック
１１、１２、１３、２１、２２、２３、３１、３２、３３  電池セル（二次電池）
２  電流検出器（検出手段）
３  温度検出器
４  Ａ／Ｄ変換部（検出部）
５  制御部
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＯＭ
５４  タイマ（計時手段）
７  遮断器
７１、７２  ＭＯＳＦＥＴ
９  通信部
１０  パック電池
２０  負荷機器
２１  制御・電源部（充電器）
【図１】
0005537992.tif 000002
【図２】
0005537992.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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【図７】
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【図８】
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