(57)【要約】【課題】１個の二次電池の充電に必要な電流を供給可能な電源で、複数の二次電池を、１個ずつ充電する場合に比べて１個の二次電池当たりの充電時間を短縮する。【解決手段】制御手段１４は、定電流充電ユニット１１から供給される電流により、定電圧充電ユニット１２で、キャパシタＣ１の充電と、二次電池接続部１６に接続された二次電池３０の定電流充電とを行った後、キャパシタＣ１に充電されたエネルギーで二次電池３０の定電圧充電を行うように切替スイッチＳ１を制御する。制御手段１４は、定電圧充電ユニット１２で定電圧充電を行っている間に、定電流充電ユニット１１から供給される電流により、定電圧充電ユニット１３のキャパシタＣ２の充電と、二次電池接続部２０に接続された二次電池３０の定電流充電とを行った後、キャパシタＣ２に充電されたエネルギーで二次電池３０の定電圧充電を行うように切替スイッチＳ２を制御する。【選択図】図１
2014039371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電流充電ユニットと、
前記定電流充電ユニットにそれぞれ切替スイッチを介して並列に接続された蓄電装置接続部及びキャパシタと、前記蓄電装置接続部に印加される電圧を調整する電圧調整手段とを備えた複数の定電圧充電ユニットと、
前記定電流充電ユニットの出力電圧を検出する第１の電圧検出手段と、
前記複数の定電圧充電ユニットの各蓄電装置接続部の電圧をそれぞれ検出する第２の電圧検出手段と、
前記複数の定電圧充電ユニットの前記蓄電装置接続部に蓄電装置が接続された状態で、前記切替スイッチを前記キャパシタに接続するキャパシタ充電状態と、前記切替スイッチを前記蓄電装置接続部に接続する定電流充電状態と、前記切替スイッチを前記キャパシタ及び前記蓄電装置接続部のいずれにも接続しないブランク状態とに切替制御して、少なくとも一つの前記定電圧充電ユニットにおいて、前記蓄電装置の定電圧充電が行われているときに他の少なくとも一つの前記定電圧充電ユニットにおいて、前記蓄電装置の定電流充電が行われるようにするとともに前記電圧調整手段を制御し、前記切替スイッチの前記キャパシタ充電状態から前記定電流充電状態への切替時期を前記第１の電圧検出手段の検出信号に基づいて判断し、前記切替スイッチを前記定電流充電状態から前記ブランク状態に切り替える定電流充電終了時期を前記第２の電圧検出手段の検出信号に基づいて判断する制御手段と
を備えていることを特徴とする蓄電装置の充電システム。
【請求項２】
前記切替スイッチを前記キャパシタ充電状態から前記定電流充電状態に切り替える切替時期は、前記キャパシタの充電電圧が前記蓄電装置の定電圧充電に必要な容量に対応する電圧より高電圧になったときである請求項１に記載の蓄電装置の充電システム。
【請求項３】
前記定電流充電終了時期は、前記蓄電装置の充電電圧が前記蓄電装置の充電上限電圧以上になったときである請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置の充電システム。
【請求項４】
前記制御手段は、全ての前記切替スイッチが前記ブランク状態から、一つの前記定電圧充電ユニットの前記切替スイッチを前記キャパシタ充電状態に切り替えて前記キャパシタに所定電圧まで充電を行った後、その切替スイッチを前記定電流充電状態に切り替えて定電流充電を行い、その蓄電装置の定電流充電が終了したときにその切替スイッチを前記ブランク状態に切り替えるとともに、その定電圧充電ユニットが定電圧充電を行っている間に次の前記定電圧充電ユニットの前記切替スイッチを前記キャパシタ充電状態に切り替える請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の蓄電装置の充電システム。
【請求項５】
前記電圧調整手段は可変抵抗器である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の蓄電装置の充電システム。
【請求項６】
前記蓄電装置は二次電池である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の蓄電装置の充電システム。
【請求項７】
前記二次電池は内部抵抗が民生用の二次電池に比べて小さい請求項６に記載の蓄電装置の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置の充電システムに係り、詳しくは蓄電装置の製造工程で製品となる蓄電装置の充電を行うのに適した蓄電装置の充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池を充電する場合、定電流充電を行った後、定電圧充電を行う。一般に、二次電池の充電は、１個の充電ユニットで１個の二次電池の充電を行うため、複数の二次電池を充電するには、１個ずつ順に行うため時間がかかる。複数の電池を充電する場合、所定の充電量まで、電池を１個ずつ充電し、それ以降は、複数個の電池を並列に接続して、同時に複数個の電池を充電することで、充電時間を短縮する充電装置が提案されている（特許文献１参照）。この充電装置は、複数の電池を充電する充電手段と、複数の電池の充電状態を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に対応して、複数の電池を１個ずつ充電する状態、又は複数の電池を並列に接続し、同時に充電する状態に、複数の電池の接続状態を切り替える切替手段とを備える。
【０００３】
具体的には、図８に示すように、整流回路５１、定電流回路５２（充電手段）、定電圧回路５３（充電手段）、電流検出回路５４（検出手段）、電圧検出回路５５（検出手段）、制御回路５６及び２個のスイッチ５７−１，５７−２（切替手段）を備える。そして、充電すべき２個の二次電池５８−１，５８−２にスイッチ５７−１，５７−２を介して電力が供給され、制御回路５６は、スイッチ５７−１，５７−２を制御し、二次電池５８−１，５８−２に対して最初に１個ずつ定電流充電を行い、続いて充電電流が規定の電流の２分の１になるまで、１個ずつ定電圧充電を行う。次に、スイッチ５７−１，５７−２を両方ともオンにし、二次電池５８−１，５８−２を並列に接続して、同時に充電を行い、所定の充電電流値まで充電電流が減少した後、所定の時間、定電圧充電を行い、充電を終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０３０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次電池を充電する場合、定電流充電の方が定電圧充電に比べて充電を速く行うことができるため、一般には定電流充電でなるべく満充電に近い状態まで充電した後、残りの量を定電圧充電で充電することにより充電時間を短くするようにしている。定電流充電の後に行う定電圧充電の際、２個の電池を並列に接続して同時に定電圧充電を行えば、２個の電池を１個ずつ定電圧充電を行う場合に比べて充電時間を短縮できる。しかし、その場合、１個の電池に定電圧充電で充電しているときの２倍の充電電流が必要となり、充電装置として容量の大きな装置が必要になる。二次電池に限らず、例えば、リチウムイオンキャパシタのような蓄電装置においても同様な問題がある。
【０００６】
特許文献１では、定電圧充電の時間を短縮するため、充電の後半において２個の電池を並列に接続した状態で定電圧充電を行う。そして、１個の電池の充電用の定電流回路を使用して、２個の電池を並列に接続して同時に定電圧充電を行っても定電流回路に容量を超える充電電流が流れるのを防止するため、最初に１個ずつ定電流充電を行い、続いて充電電流が規定の電流の２分の１になるまで１個ずつ定電圧充電を行う。そのため、最後に２個の電池を並列に接続して同時に定電圧充電を行っても、定電流回路の容量を超える充電電流が流れることはない。しかし、１個ずつ定電圧充電を行う場合もあり、２個の電池に対して同時に定電圧充電を行う割合も少ないため、時間短縮の効果が小さい。
【０００７】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、１個の蓄電装置の充電に必要な電流を供給可能な電源で、複数の蓄電装置を、１個ずつ充電する場合に比べて１個の蓄電装置当たりの充電時間を短縮して充電することができる蓄電装置の充電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、定電流充電ユニットと、前記定電流充電ユニットにそれぞれ切替スイッチを介して並列に接続された蓄電装置接続部及びキャパシタと、前記蓄電装置接続部に印加される電圧を調整する電圧調整手段とを備えた複数の定電圧充電ユニットと、前記定電流充電ユニットの出力電圧を検出する第１の電圧検出手段と、前記複数の定電圧充電ユニットの各蓄電装置接続部の電圧をそれぞれ検出する第２の電圧検出手段とを備えている。また、前記複数の定電圧充電ユニットの前記蓄電装置接続部に蓄電装置が接続された状態で、前記切替スイッチを前記キャパシタに接続するキャパシタ充電状態と、前記切替スイッチを前記蓄電装置接続部に接続する定電流充電状態と、前記切替スイッチを前記キャパシタ及び前記蓄電装置接続部のいずれにも接続しないブランク状態とに切替制御して、少なくとも一つの前記定電圧充電ユニットにおいて、前記蓄電装置の定電圧充電が行われているときに他の少なくとも一つの前記定電圧充電ユニットにおいて、前記蓄電装置の定電流充電が行われるようにするとともに前記電圧調整手段を制御し、前記切替スイッチの前記キャパシタ充電状態から前記定電流充電状態への切替時期を前記第１の電圧検出手段の検出信号に基づいて判断し、前記切替スイッチを前記定電流充電状態から前記ブランク状態に切り替える定電流充電終了時期を前記第２の電圧検出手段の検出信号に基づいて判断する制御手段とを備えている。ここで、「印加電圧を調整する」とは、印加電圧が零、即ち蓄電装置接続部に電圧が印可されない状態に調整する場合も含む。
【０００９】
この発明では、充電システムは、１個の定電流充電ユニットにより、複数の蓄電装置接続部に接続された各蓄電装置に対して順に定電流充電を行う。また、定電圧充電は、各定電圧充電ユニットに設けられたキャパシタに充電されたエネルギーにより行う。そして、少なくとも一つの定電圧充電ユニットにおいて、蓄電装置の定電圧充電が行われているときに他の少なくとも一つの定電圧充電ユニットにおいて、蓄電装置の定電流充電が行われる。定電流充電に要する時間は蓄電装置の内部抵抗によって変わるが、定電圧充電の方が定電流充電に比べて時間がかかる。この発明では、複数の定電圧充電ユニットの各蓄電装置接続部に接続された蓄電装置に対する定電圧充電と定電流充電の一部が並行して行われることにより、複数の蓄電装置を、１個ずつ充電する場合に比べて１個の蓄電装置当たりの充電時間を短縮して充電することができる。また、蓄電装置に対する定電圧充電は、各定電圧充電ユニットに設けられたキャパシタに充電されたエネルギーにより行われるため、定電圧充電ユニットが３個以上設けられて、複数の定電圧充電ユニットで定電圧充電を行う時期が重なっても、電源（定電流充電ユニット）としては１個の蓄電装置の充電に必要な電流を供給可能な電源でよい。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記切替スイッチを前記キャパシタ充電状態から前記定電流充電状態に切り替える切替時期は、前記キャパシタの充電電圧が前記蓄電装置の定電圧充電に必要な容量に対応する電圧より高電圧になったときである。したがって、定電流充電が終了した蓄電装置を、キャパシタに充電されたエネルギーを使用して、満充電まで充電することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記定電流充電終了時期は、前記蓄電装置の充電電圧が前記蓄電装置の充電上限電圧以上になったときである。蓄電装置の充電時間は、定電流充電の方が定電圧充電に比べて速く、定電流充電の割合を多くする方が充電時間を短縮することができる。この発明では、定電流充電を蓄電装置の充電電圧が蓄電装置の充電上限電圧になるまで行うため、定電圧充電に要する時間を最短にすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手段は、全ての前記切替スイッチが前記ブランク状態から、一つの前記定電圧充電ユニットの前記切替スイッチを前記キャパシタ充電状態に切り替えて前記キャパシタに所定電圧まで充電を行った後、その切替スイッチを前記定電流充電状態に切り替えて定電流充電を行い、その蓄電装置の定電流充電が終了したときにその切替スイッチを前記ブランク状態に切り替えるとともに、その定電圧充電ユニットが定電圧充電を行っている間に次の前記定電圧充電ユニットの前記切替スイッチを前記キャパシタ充電状態に切り替える。ここで、「所定電圧」とは、定電流充電が完了した蓄電装置に対して満充電まで定電圧充電を行うことができるキャパシタの容量に対応する電圧より高い電圧を意味する。
【００１３】
この発明では、複数（例えば２個）の蓄電装置を充電する場合、一方の定電圧充電ユニットにおいてキャパシタの充電と、蓄電装置に対する定電流充電とが順に行われた後、その蓄電装置に対する定電圧充電が行われる。そして、他方の定電圧ユニットは、一方の、定電圧充電ユニットにおいて定電圧充電が行われている間に、キャパシタの充電と定電流充電とが行われる。その後、他方の定電圧ユニットにおいて定電圧充電が行われている間に、一方の定電圧充電ユニットにおいてキャパシタの充電及び蓄電装置の定電流充電が行われる。キャパシタ充電は、キャパシタの容量が定電流充電が完了した蓄電装置に対して満充電まで定電圧充電を行うことができる容量になるまで行われるため、キャパシタによる定電圧充電で蓄電装置が確実に満充電まで充電される。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記電圧調整手段は可変抵抗器である。電圧調整手段は、キャパシタ充電を行っている際に、定電流充電ユニットからその定電圧充電ユニットの蓄電装置接続部に電圧が印加されるのを防止する必要がある。電圧調整手段が可変抵抗器の場合は、可変抵抗器をオフ状態にすることにより、簡単に蓄電装置接続部に電圧が印加されない状態になり、定電圧充電時の電圧調整も簡単に行うことができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記蓄電装置は二次電池である。したがって、この発明では、二次電池の充電システムにおいて請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の充電システムが有する効果と同様の効果を有する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記二次電池は、内部抵抗が民生用の二次電池に比べて小さい。民生用の二次電池は内部抵抗が数百ｍΩ程度であるが、例えば、車載用の内部抵抗の小さな二次電池では内部抵抗が十数ｍΩ程度である。内部抵抗の小さな二次電池程、定電流充電により二次電池を満充電に近い状態まで充電することができるため、充電に要する時間の短縮を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、１個の蓄電装置の充電に必要な電流を供給可能な電源で、複数の蓄電装置を効率良く充電することができる蓄電装置の充電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】蓄電装置の充電システムの回路図。
【図２】第１の定電圧充電ユニットにおける充電手順を示すフローチャート。
【図３】第２の定電圧充電ユニットにおける充電手順を示すフローチャート。
【図４】（ａ）は第１の定電圧充電ユニットにおけるキャパシタ充電の状態を示す回路図、（ｂ）は第１の定電圧充電ユニットにおける定電流充電の状態を示す回路図。
【図５】（ａ）は第１の定電圧充電ユニットの定電圧充電中に第２の定電圧充電ユニットでキャパシタ充電を行う状態を示す回路図、（ｂ）は第１の定電圧充電ユニットの定電圧充電中に第２の定電圧充電ユニットで定電流充電を行う状態を示す回路図。
【図６】第２の定電圧充電ユニットにおける定電圧充電の状態を示す回路図。
【図７】第１及び第２の定電圧充電ユニットでキャパシタ充電を行う状態を示す回路図。
【図８】従来技術の充電装置のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を二次電池の充電システムに具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。この二次電池の充電システムは、二次電池の製造工程で製品となる二次電池の充電を行うのに適した充電システムである。
【００２０】
図１に示すように、二次電池の充電システムは、定電流充電ユニット１１と、定電流充電ユニット１１に第１の切替スイッチＳ１及び第２の切替スイッチＳ２を介してそれぞれ並列に接続された第１の定電圧充電ユニット１２及び第２の定電圧充電ユニット１３と、制御手段１４とを備えている。また、二次電池の充電システムは、定電流充電ユニット１１の出力電圧を検出する第１の電圧検出手段としての電圧センサ１５を備えている。定電流充電ユニット１１は、図示しない交流電源から供給された交流を直流に変換する変換手段と、変換された後の直流電流を所定の大きさの定電流として出力する定電流回路（図示せず）とを備えている。
【００２１】
第１の定電圧充電ユニット１２は、蓄電装置接続部としての第１の二次電池接続部１６と、第１のキャパシタＣ１と、第１の電圧調整手段としての可変抵抗器１７と、第２の電圧検出手段１８とを備えている。第１の切替スイッチＳ１は、定電流充電ユニット１１のプラス側出力端子１９ｐを第１のキャパシタＣ１に接続するキャパシタ充電用接点Ｓ１−１と、第１の二次電池接続部１６のプラス端子に接続する定電流充電用接点Ｓ１−２と、第１のキャパシタＣ１及び第１の二次電池接続部１６のプラス端子のいずれにも接続しないブランク用接点Ｓ１−３とを有する。可変抵抗器１７は、キャパシタ充電用接点Ｓ１−１と第１のキャパシタＣ１との接合点と、定電流充電用接点Ｓ１−２と第１の二次電池接続部１６のプラス端子との接合点との間に接続されている。
【００２２】
第２の定電圧充電ユニット１３は、蓄電装置接続部としての第２の二次電池接続部２０、第２のキャパシタＣ２、第２の電圧調整手段としての可変抵抗器２１と、第２の電圧検出手段２２とを備えている。第２の切替スイッチＳ２は、定電流充電ユニット１１のプラス側出力端子１９ｐを第２のキャパシタＣ２に接続するキャパシタ充電用接点Ｓ２−１と、第２の二次電池接続部２０のプラス端子に接続する定電流充電用接点Ｓ２−２と、第２のキャパシタＣ２及び第２の二次電池接続部２０のプラス端子のいずれにも接続しないブランク用接点Ｓ２−３とを有する。可変抵抗器２１は、キャパシタ充電用接点Ｓ２−１と第２のキャパシタＣ２との接合点と、定電流充電用接点Ｓ２−２と第２の二次電池接続部２０のプラス端子との接合点との間に接続されている。
【００２３】
制御手段１４は、両定電圧充電ユニット１２，１３の切替スイッチＳ１，Ｓ２をキャパシタ充電用接点Ｓ１−１，Ｓ２−１に接続するキャパシタ充電状態と、定電流充電用接点Ｓ１−２，Ｓ２−２に接続する定電流充電状態と、ブランク用接点Ｓ１−３，Ｓ２−３に接続するブランク状態とに切替制御する。制御手段１４は、第１の定電圧充電ユニット１２において、二次電池３０の定電圧充電が行われているときに、第２の定電圧充電ユニット１３において、少なくとも二次電池３０の定電流充電が行われるように、この実施形態では、第２のキャパシタＣ２の充電と、二次電池３０の定電流充電が行われるように、切替スイッチＳ１，Ｓ２を制御する。また、第２の定電圧充電ユニット１３において、二次電池３０の定電圧充電が行われているときに、第１の定電圧充電ユニット１２において、第１のキャパシタＣ１の充電と、二次電池３０の定電流充電が行われるように、切替スイッチＳ１，Ｓ２を制御する。
【００２４】
また、制御手段１４は、両可変抵抗器１７，２１を制御する。制御手段１４は、切替スイッチＳ１，Ｓ２がキャパシタ充電用接点に接続されたキャパシタ充電状態においては、可変抵抗器１７，２１をオフ状態に保持する。また、切替スイッチＳ１，Ｓ２がブランク用接点Ｓ１−３，Ｓ２−３に接続された状態で、第１及び第２のキャパシタＣ１，Ｃ２のエネルギーにより定電圧充電を行うときは、二次電池３０の電圧が予め設定された所定電圧になるように可変抵抗器１７，２１の制御を行う。
【００２５】
切替スイッチＳ１，Ｓ２のキャパシタ充電状態から定電流充電状態への切替時期は、キャパシタＣ１，Ｃ２の充電電圧が、所定電圧、具体的には二次電池の定電圧充電に必要な容量に対応する電圧より高電圧になったときである。定電流充電終了時期は二次電池の充電電圧が、所定電圧、具体的には二次電池の充電上限電圧以上になったときである。
【００２６】
制御手段１４は、切替スイッチＳ１，Ｓ２のキャパシタ充電状態から定電流充電状態への切替時期を電圧センサ１５の検出信号に基づいて判断する。また、制御手段１４は、切替スイッチＳ１，Ｓ２を定電流充電状態からブランク状態に切り替える定電流充電終了時期を第２の電圧検出手段１８，２２の検出信号に基づいて判断する。
【００２７】
次に前記のように構成された充電システムの作用を説明する。制御手段１４は、図１に示すように、両二次電池接続部１６，２０に二次電池３０が接続され、両切替スイッチＳ１，Ｓ２がブランク用接点Ｓ１−３，Ｓ２−３に接続された状態から充電を開始する。なお、図１及び図４〜図６では二次電池３０の内部抵抗Ｒも図示している。制御手段１４は、図２に示すフローチャートにしたがって、第１の定電圧充電ユニット１２の第１の二次電池接続部１６に接続された二次電池３０の充電を行い、図３に示すフローチャートにしたがって、第２の定電圧充電ユニット１３の第２の二次電池接続部２０に接続された二次電池３０の充電を行う。
【００２８】
制御手段１４は、第１の定電圧充電ユニット１２に接続された二次電池３０（電池１）の充電を、図２に示すフローチャートにしたがって開始した後、図３に示すフローチャートにしたがって第２の定電圧充電ユニット１３による二次電池３０（電池２）の充電を開始する。なお、フローチャートにおいては、第１の二次電池接続部１６に接続された二次電池３０を電池１と記載し、第２の二次電池接続部２０に接続された二次電池３０を電池２と記載する。
【００２９】
制御手段１４は、図２に示すフローチャートのステップＳ１１において、先ず、第１の定電圧充電ユニット１２の切替スイッチＳ１をキャパシタ充電用接点Ｓ１−１に接続する状態に切り替えて第１のキャパシタＣ１の充電を開始した後、ステップＳ１２に進む。第１のキャパシタＣ１の充電時には、電流が可変抵抗器１７を介して第１の二次電池接続部１６に流れないように、可変抵抗器１７はオフ状態に保持される。この状態では、図４（ａ）に示すように、定電流充電ユニット１１から第１のキャパシタＣ１にのみ電力（電流）が供給される。
【００３０】
制御手段１４は、ステップＳ１２で電圧センサ１５の検出信号に基づいて、第１のキャパシタＣ１の電圧ＶＣ１が所定電圧Ｖａより大きいか否か、即ちＶＣ１＞Ｖａか否かの判断を行う。所定電圧Ｖａとは、定電流充電（ＣＣ充電）後の二次電池３０の定電圧充電（ＣＶ充電）に必要な容量に対応する電圧を意味する。ステップＳ１２でＶＣ１＞ＶａでなければステップＳ１１に戻って第１のキャパシタＣ１の充電を継続し、ＶＣ１＞ＶａであればステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、図４（ｂ）に示すように、第１の切替スイッチＳ１が定電流充電用接点Ｓ１−２に接続された状態に切り替えられて、定電流充電ユニット１１により、電池１の定電流充電が行われる。定電流充電ユニット１１は、内蔵された定電流回路により電池１を、電池１の放電容量と同じ電流で所定時間（例えば、１時間）かけて充電を行うための所定の定電流を出力する。
【００３１】
制御手段１４は、ステップＳ１４で第２の電圧検出手段１８の検出信号に基づいて、電池１の充電電圧Ｖ１が所定電圧Ｖｂに達したか否か、即ちＶ１＝Ｖｂか否かの判断を行う。所定電圧Ｖｂとは、二次電池３０の充電上限電圧を意味する。ステップＳ１４でＶ１＝ＶｂでなければステップＳ１３に戻って電池１の定電流充電を継続し、Ｖ１＝ＶｂであればステップＳ１５に進む。
【００３２】
制御手段１４は、ステップＳ１５で図５（ａ）に示すように、第１の切替スイッチＳ１をブランク用接点Ｓ１−３に接続する状態に切り替えるとともに、可変抵抗器１７を制御して、第１のキャパシタＣ１に充電されているエネルギーを使用して電池１の定電圧充電（ＣＶ充電）を行う。制御手段１４は、ステップＳ１６で定電圧充電開始からの継続時間ｔが所定時間Ｔｃｖ（ＣＶ充電時間）に達したか否かの判断を行う。なお、所定時間Ｔｃｖは、予め試験等により定められている。制御手段１４は、継続時間ｔが所定時間Ｔｃｖに達していなければステップＳ１５に戻って定電圧充電を継続し、所定時間Ｔｃｖに達していればステップＳ１７に進み、定電圧充電を終了する。即ち、第１の二次電池接続部１６に接続されている電池１の充電が完了する。
【００３３】
第１の二次電池接続部１６に接続されている電池１の充電が完了すると図示しない充電完了報知手段（例えば、ランプ）がオン状態になる。作業者は充電完了報知手段がオン状態であることを確認して、充電が完了した電池１を新たに充電すべき二次電池３０と交換する。二次電池３０の交換が完了すると、制御手段１４は、ステップＳ１８に進み、第２の切替スイッチＳ２がブランク状態か否か、即ち第２の切替スイッチＳ２がブランク用接点Ｓ２−３に接続されているか否かの判断を行い、第２の切替スイッチＳ２がブランク状態であれば、ステップＳ１１へ進む。そして、再び前述と同様に電池１に対する一連の充電手順を繰り返す。
【００３４】
制御手段１４は、図２に示すフローチャートの実行を開始した後、図３のフローチャートを実行して、第２の定電圧充電ユニット１３による二次電池３０（電池２）の充電を行う。制御手段１４は、ステップＳ２１で第１の切替スイッチＳ１がブランク状態か否かを判断し、第１の切替スイッチＳ１がブランク状態であれば、ステップＳ２２に進み第２のキャパシタＣ２の充電を開始する。即ち、図５（ａ）に示すように、第２の定電圧充電ユニット１３の切替スイッチＳ２をキャパシタ充電用接点Ｓ２−１に接続する状態に切り替えて第２のキャパシタＣ２の充電を開始する。第１の切替スイッチＳ１がブランク状態か否かの判断は、第１の切替スイッチＳ１がブランク用接点Ｓ１−３に接続されているか否かで判断し、ブランク用接点Ｓ１−３に接続されていれば第１の切替スイッチＳ１がブランク状態と判断する。図２に示すフローチャートの実行を開始した後、第１の切替スイッチＳ１がブランク状態にあるということは、電池１の定電流充電が完了していることを意味する。
【００３５】
制御手段１４は、第２のキャパシタＣ２の充電時には、電流が可変抵抗器２１を介して第２の二次電池接続部２０に流れないように、可変抵抗器２１をオフ状態に保持する。この状態では、図５（ａ）に示すように、定電流充電ユニット１１から第２のキャパシタＣ２にのみ電力（電流）が供給される。
【００３６】
次に、制御手段１４は、ステップＳ２３で電圧センサ１５の検出信号に基づいて、第２のキャパシタＣ２の電圧ＶＣ２が所定電圧Ｖａより大きいか否か、即ちＶＣ２＞Ｖａか否かの判断を行う。ステップＳ２３でＶＣ２＞ＶａでなければステップＳ２２に戻って第２のキャパシタＣ２の充電を継続し、ＶＣ２＞ＶａであればステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、図５（ｂ）に示すように、第２の切替スイッチＳ２が定電流充電用接点Ｓ２−２に接続された状態に切り替えられて、定電流充電ユニット１１により、電池２の定電流充電が行われる。定電流充電ユニット１１は、内蔵された定電流回路により電池２を、電池２の放電容量と同じ電流で所定時間（例えば、１時間）かけて充電を行うための所定の定電流を出力する。
【００３７】
制御手段１４は、ステップＳ２５で第２の電圧検出手段２２の検出信号に基づいて、電池２の充電電圧Ｖ２が所定電圧Ｖｂに達したか否か、即ちＶ２＝Ｖｂか否かの判断を行う。所定電圧Ｖｂとは、二次電池３０の充電上限電圧を意味する。ステップＳ２５でＶ２＝ＶｂでなければステップＳ２４に戻って電池２の定電流充電を継続し、Ｖ２＝ＶｂであればステップＳ２６に進む。
【００３８】
制御手段１４は、ステップＳ２６で図６に示すように、第２の切替スイッチＳ２をブランク用接点Ｓ２−３に接続する状態に切り替えるとともに、可変抵抗器２１を制御して、第２のキャパシタＣ２に充電されているエネルギーを使用して電池２の定電圧充電（ＣＶ充電）を行う。制御手段１４は、ステップＳ２７で定電圧充電開始からの継続時間ｔが所定時間Ｔｃｖ（ＣＶ充電時間）に達したか否かの判断を行う。制御手段１４は、継続時間ｔが所定時間Ｔｃｖに達していなければステップＳ２６に戻って定電圧充電を継続し、所定時間Ｔｃｖに達していればステップＳ２８に進み、定電圧充電を終了する。即ち、第２の二次電池接続部２０に接続されている電池２の充電が完了する。
【００３９】
第２の二次電池接続部２０に接続されている電池２の充電が完了すると図示しない充電完了報知手段（例えば、ランプ）がオン状態になる。作業者は充電完了報知手段がオン状態であることを確認して、充電が完了した電池２を新たに充電すべき二次電池３０と交換する。二次電池３０の交換が完了すると、制御手段１４は、ステップＳ２１に進み、第１の切替スイッチＳ１がブランク状態か否か、即ち第１の切替スイッチＳ１がブランク用接点Ｓ１−３に接続されているか否かの判断を行い、第１の切替スイッチＳ１がブランク状態であれば、ステップＳ２２へ進む。そして、再び前述と同様に電池２に対する一連の充電手順を繰り返す。
【００４０】
定電流充電により二次電池３０は、例えば、充電すべき容量の９０％程度まで充電され、残りの容量が定電圧充電により充電される。定電圧充電に要する時間は、定電流充電に要する時間に比べて１．５〜２倍程度長くなり、例えば、定電流充電に１時間程度かかると、定電圧充電には１．５〜２時間程度かかる。充電システムは、第１の定電圧充電ユニット１２で電池１の定電圧充電を行っている間を利用して、第２の定電圧充電ユニット１３で第２のキャパシタＣ２の充電及び電池２に対する定電流充電を行う。また、第２の定電圧充電ユニット１３で電池２に対する定電圧充電を行っている間を利用して、第１の定電圧充電ユニット１２で第１のキャパシタＣ１の充電及び電池１に対する定電流充電を行う。そのため、定電流充電に比べて時間が長い定電圧充電の時間を有効に利用して、複数の二次電池３０の充電に要する時間を短縮することができる。
【００４１】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）充電システムは、定電流充電ユニット１１と、定電流充電ユニット１１にそれぞれ切替スイッチＳ１，Ｓ２を介して並列に接続された複数（この実施形態では２個）の定電圧充電ユニット１２，１３と、制御手段１４とを備えている。定電圧充電ユニット１２，１３は、定電流充電ユニット１１に切替スイッチＳ１，Ｓ２を介して並列に接続された二次電池接続部１６，２０及びキャパシタＣ１，Ｃ２と、二次電池接続部１６，２０に印加される電圧を調整する電圧調整手段（可変抵抗器１７，２１）とを備えている。充電システムは、定電流充電ユニット１１の出力電圧を検出する第１の電圧検出手段（電圧センサ１５）と、定電圧充電ユニット１２，１３の各二次電池接続部１６，２０の電圧をそれぞれ検出する第２の電圧検出手段１８，２２とを備える。制御手段１４は、定電圧充電ユニット１２，１３の二次電池接続部１６，２０に二次電池３０が接続された状態で、切替スイッチＳ１，Ｓ２をキャパシタＣ１，Ｃ２に接続するキャパシタ充電状態と、二次電池接続部１６，２０に接続する定電流充電状態と、キャパシタＣ１，Ｃ２及び二次電池接続部１６，２０のいずれにも接続しないブランク状態とに切替制御する。そして、一方の定電圧充電ユニット（例えば、第１の定電圧充電ユニット１２）において、二次電池３０（電池１）の定電圧充電が行われているときに、他方の定電圧充電ユニット（例えば、第２の定電圧充電ユニット１３）において、第２のキャパシタＣ２の充電と、二次電池３０の定電流充電が行われるようにする。そのため、定電流充電に比べて時間が長い定電圧充電を一つの定電圧充電ユニットが行っている間に、他の定電圧充電ユニットでキャパシタの充電や二次電池の定電流充電を行うことにより、複数の二次電池３０の充電に要する時間を短縮し、しかも過充電が生じ難い。
【００４２】
また、制御手段１４は、キャパシタ充電状態においては、二次電池接続部１６，２０に電流（電力）が供給されないように可変抵抗器１７，２１を制御し、キャパシタＣ１，Ｃ２のエネルギーによる定電圧充電のときは二次電池接続部１６，２０の電圧が所定電圧となるように可変抵抗器１７，２１の制御を行う。また、制御手段１４は、切替スイッチＳ１，Ｓ２のキャパシタ充電状態から定電流充電状態への切替時期を電圧センサ１５の検出信号に基づいて判断し、切替スイッチＳ１，Ｓ２を定電流充電状態からブランク状態に切り替える定電流充電終了時期を第２の電圧検出手段１８，２２の検出信号に基づいて判断する。したがって、１個の蓄電装置の充電に必要な電流を供給可能な電源で、複数の蓄電装置を効率良く充電することができる蓄電装置の充電システムを提供することができる。
【００４３】
（２）切替スイッチＳ１，Ｓ２をキャパシタ充電状態から定電流充電状態に切り替える切替時期は、キャパシタＣ１，Ｃ２の充電電圧が二次電池３０の定電圧充電に必要な容量に対応する電圧より高電圧になったときである。したがって、キャパシタに充電されたエネルギーを使用して、定電流充電が終了した蓄電装置を満充電まで充電することができる。
【００４４】
（３）定電流充電終了時期は、二次電池３０の充電電圧が二次電池３０の充電上限電圧以上になったときである。二次電池３０の充電時間は、定電流充電の方が定電圧充電に比べて速く、定電流充電の割合を多くする方が充電時間を短縮することができる。この実施形態では、定電流充電を二次電池３０の充電電圧が３０の充電上限電圧になるまで行うため、定電圧充電に要する時間を最短にすることができる。
【００４５】
（４）制御手段１４は、全ての切替スイッチＳ１，Ｓ２がブランク状態から、第１の定電圧充電ユニット１２の第１の切替スイッチＳ１をキャパシタ充電状態に切り替えて第１のキャパシタＣ１に所定電圧まで充電を行った後、その切替スイッチＳ１を定電流充電状態に切り替えて定電流充電を行う。そして、その二次電池３０（電池１）の定電流充電が終了したときに切替スイッチＳ１をブランク状態に切り替えるとともに、その定電圧充電ユニット１２が定電圧充電を行っている間に第２の定電圧充電ユニット１３の切替スイッチＳ２をキャパシタ充電状態に切り替える。その後、第２のキャパシタＣ２の充電が完了すると、切替スイッチＳ２を定電流充電状態に切り替えて二次電池接続部２０に接続されている二次電池３０（電池２）の定電流充電を行った後、切替スイッチＳ２をブランク状態に切り替えて第２のキャパシタＣ２により電池２の定電圧充電を行う。そして、第２の定電圧充電ユニット１３が電池２の定電圧充電を行っている間に、第１の定電圧充電ユニット１２においてキャパシタ充電及び定電流充電を行う。したがって、最初に第１の二次電池接続部１６及び第２の二次電池接続部２０にそれぞれ二次電池３０を接続した状態から、先ず第１の二次電池接続部１６に接続された二次電池３０（電池１）の充電を行い、電池１の充電途中から電池２の充電を開始する。そして、電池１の充電が完了すると新しい二次電池３０に交換し、電池２の充電が完了すると新しい二次電池３０に交換する作業を繰り返すことで効率良く二次電池３０の充電を行うことができる。
【００４６】
（５）二次電池接続部１６，２０に印加される電圧を調整する電圧調整手段として可変抵抗器１７，２１が使用されている。電圧調整手段は、キャパシタ充電を行っている際に、定電流充電ユニット１１からその定電圧充電ユニットの二次電池接続部に電圧が印加されるのを防止する必要がある。電圧調整手段が可変抵抗器１７，２１の場合は、可変抵抗器１７，２１をオフ状態にすることにより、簡単に二次電池接続部に電圧が印加されない状態になり、定電圧充電時の電圧調整も簡単に行うことができる。
【００４７】
（６）二次電池３０は内部抵抗が民生用の二次電池に比べて小さい。民生用の二次電池は内部抵抗が数百ｍΩ程度であるが、例えば、ハイブリッド車両に搭載される車載用の内部抵抗の小さな二次電池では内部抵抗が十数ｍΩ程度である。内部抵抗の小さな二次電池程、定電流充電により二次電池を満充電に近い状態まで充電することができるため、充電に要する時間の短縮を図ることができる。
【００４８】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  第１の二次電池接続部１６及び第２の二次電池接続部２０に二次電池３０を接続した状態から充電を行う場合、図７に示すように、先ず定電流充電ユニット１１により第１の定電圧充電ユニット１２の第１のキャパシタＣ１及び第２の定電圧充電ユニット１３の第２のキャパシタＣ２の充電を同時に行う。その後、第１の定電圧充電ユニット１２の第１の二次電池接続部１６に接続された二次電池３０（電池１）に対して定電流充電ユニット１１による定電流充電を行う。そして、その定電流充電終了後、電池１に第１のキャパシタＣ１による定電圧充電を行っている間に第２の定電圧充電ユニット１３の第２の二次電池接続部２０に接続された二次電池３０（電池２）の定電流充電ユニット１１による定電流充電と、その充電完了後の第２のキャパシタＣ２による定電圧充電とを行うようにしてもよい。この場合、第２のキャパシタＣ２の充電完了後、第２のキャパシタＣ２による定電圧充電を開始するまでの待ち時間が長くなるため、僅かではあるが、第２のキャパシタＣ２の自己放電によってエネルギーが失われる量が多くなる。そのため、第１のキャパシタＣ１及び第２のキャパシタＣ２を同時に充電しない方が好ましい。
【００４９】
○  定電流充電ユニット１１に切替スイッチを介して並列に接続される定電圧充電ユニットの数は２個に限らず、３個以上であってもよい。二次電池３０の定電流充電を１時間程度あるいはそれより短い時間で行う場合は、定電圧充電ユニットの数は２個が好ましい。しかし、例えば、二次電池３０の定電流充電時間を１．５〜２時間程度で行えば、それに対応して定電圧充電に要する時間が長くなるため、定電圧充電ユニットの数を３個にしても、ある定電圧充電ユニットが定電圧充電を行っている間に、他の定電圧充電ユニットのキャパシタ充電あるいは定電流充電を行うことができる。そのため、二次電池３０の数が３個でも１個の定電流充電ユニット１１で効率良く各定電圧充電ユニットのキャパシタの充電や二次電池接続部に接続された二次電池３０の充電を行うことができる。この場合、複数の定電圧充電ユニットにおいて、定電圧充電を行う時期が重なる。
【００５０】
○  蓄電装置の定電流充電時に定電流充電ユニット１１から供給される定電流の大きさは、二次電池３０の放電容量と同じ電流で１時間かけて充電を行うための所定電流に限らない。例えば、定電流充電を１時間より短時間で行う場合には前記所定電流より大きな定電流が供給され、１時間より長時間で行う場合には前記所定電流より小さな定電流が供給される。
【００５１】
○  一方の定電圧充電ユニット（例えば、第１の定電圧充電ユニット１２）が定電圧充電を行っている間に、他方の定電圧充電ユニット（例えば、第２の定電圧充電ユニット１３）においてキャパシタ充電及び定電流充電の両方を完了せずに、定電流充電が継続していてもよい。なぜならば、一方の定電圧充電ユニットにおいて定電圧充電が完了しても、充電が完了した二次電池３０と新たに充電する二次電池３０との交換が完了するまで、キャパシタ充電を開始することはできない。そのため、一方の定電圧充電ユニットの定電圧充電が完了した時点で他方の定電圧充電ユニットの定電流充電が完了していなくても、二次電池３０の交換完了までに定電流充電が完了すれば、効率良く充電を行うことに悪影響を及ぼさないからである。
【００５２】
○  定電圧充電ユニットに設けられる電圧調整手段は可変抵抗器１７，２１に限らない。例えば、電圧調整手段として小容量のＤＣ／ＤＣコンバータやスイッチング素子を使用してもよい。但し、スイッチング素子を使用する場合は、キャパシタと電池との間にインダクタンスを設ける必要がある。スイッチング素子としては、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴが使用される。
【００５３】
○  二次電池接続部１６，２０に対する二次電池３０の接続及び取り外しを、作業者が行わずに電池交換装置が自動的に行うようにしてもよい。
○  充電システムは、必ずしも蓄電装置（二次電池３０）の製造工程で製品となる蓄電装置の充電用に限らず、例えば、放電が完了した複数の蓄電装置の充電に使用してもよい。例えば、車両に搭載された二次電池を車両に搭載された状態で充電せずに、充電が必要になった二次電池を満充電された二次電池と交換し、充電が必要な二次電池を集めて充電システムで充電するようにしてもよい。
【００５４】
○  二次電池３０は、内部抵抗が民生用の二次電池に比べて小さい二次電池に限らず、内部抵抗が民生用の二次電池と同等以上の二次電池であってもよい。
○  蓄電装置の充電システムは、蓄電装置として二次電池３０に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタの充電を行う充電システムとしてもよい。
【００５５】
○  充電終了時期や、切替時期の判断基準となるのは、電圧値以上、電圧値以下、電圧値を超えるとき、電圧値未満、などに適宜変更してもよい。
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
【００５６】
（１）  定電流充電ユニットと、
前記定電流充電ユニットにそれぞれ切替スイッチを介して並列に接続された蓄電装置接続部及びキャパシタと、前記蓄電装置接続部に印加される電圧を調整する電圧調整手段とを備えた複数の定電圧充電ユニットと、
前記複数の定電圧充電ユニットの前記蓄電装置接続部に蓄電装置が接続された状態で、前記切替スイッチを前記キャパシタに接続するキャパシタ充電状態と、前記切替スイッチを前記蓄電装置接続部に接続する定電流充電状態と、前記切替スイッチを前記キャパシタ及び前記蓄電装置接続部のいずれにも接続しないブランク状態とに切替制御するとともに、少なくとも一つの前記定電圧充電ユニットにおいて、前記電圧調整手段を制御して前記キャパシタに充電されたエネルギーにより前記蓄電装置の定電圧充電を行っているときに他の少なくとも一つの前記定電圧充電ユニットにおいて、前記蓄電装置の定電流充電が行われるように制御する制御手段と
を備えている蓄電装置の充電システム。
【符号の説明】
【００５７】
Ｒ…内部抵抗、Ｃ１，Ｃ２…キャパシタ、Ｓ１，Ｓ２…切替スイッチ、１１…定電流充電ユニット、１２，１３…定電圧充電ユニット、１４…制御手段、１５…第１の電圧検出手段としての電圧センサ、１６，２０…蓄電装置接続部としての二次電池接続部、１７，２１…電圧調整手段としての可変抵抗器、１８，２２…第２の電圧検出手段、３０…蓄電装置としての二次電池。
【図１】
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【図２】
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【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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