(57)【要約】【課題】電解液中の水分が減少して二次電池の劣化が進んでしまう場合があること。【解決手段】二次電池装置は、電解液を有する二次電池を備える。二次電池装置は、二次電池の充電を制御する充電制御装置をさらに備えてよい。充電制御装置は、電解液の質量の経時変化を示す情報を取得する質量変化情報取得部を有する。充電制御装置は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、二次電池の充電方法を制御する充電制御部を有してよい。【選択図】図１
2018061359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液を有する二次電池と、
前記二次電池の充電を制御する充電制御装置と
を備え、
前記充電制御装置は、
前記電解液の質量の経時変化を示す情報を取得する質量変化情報取得部と、
前記電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、前記二次電池の充電方法を制御する充電制御部と
を有する二次電池装置。
【請求項２】
前記充電制御部は、前記電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、前記二次電池の充電電圧を制御する
請求項１に記載の二次電池装置。
【請求項３】
前記充電制御部は、単位時間あたりの前記電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、前記二次電池の充電電圧を減少させる
請求項１又は２に記載の二次電池装置。
【請求項４】
前記充電制御部は、単位時間あたりの前記電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より小さい場合に、前記二次電池の充電電圧を増加させる
請求項１から３のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項５】
前記充電制御部は、パルス状の高電圧を前記二次電池に印加する高電圧充電と、前記高電圧より低い低電圧を前記二次電池に印加する低電圧充電とを交互に繰り返すことによって前記二次電池を充電し、前記低電圧の電圧値及び前記高電圧の電圧値の少なくとも一方を制御する
請求項１から４のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項６】
前記充電制御部は、パルス状の高電圧を前記二次電池に印加する高電圧充電と、前記高電圧より低い低電圧を前記二次電池に印加する低電圧充電とを交互に繰り返すことによって前記二次電池を充電し、前記電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、前記高電圧充電の充電電圧、前記高電圧充電の充電時間、前記低電圧充電の充電電圧及び前記低電圧充電の充電時間の少なくとも一つを制御する
請求項１から４のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項７】
前記充電制御部は、単位時間あたりの前記電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、前記高電圧充電の充電電圧を低くする又は前記高電圧充電の充電時間を短くする
請求項６に記載の二次電池装置。
【請求項８】
前記充電制御部は、単位時間あたりの前記電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、前記低電圧充電の充電時間を長くする
請求項６又は７に記載の二次電池装置。
【請求項９】
前記充電制御部は、単位時間あたりの前記電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より小さい場合に、前記高電圧充電の充電電圧を高くする又は前記高電圧充電の充電時間を長くする
請求項６から８のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項１０】
前記充電制御部は、単位時間あたりの前記電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より小さい場合に、前記低電圧充電の充電時間を短くする
請求項６から９のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項１１】
前記充電制御部は、単位時間あたりの前記電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、前記電解液の減少を抑制するように前記二次電池の充電方法を制御する
請求項１又は２に記載の二次電池装置。
【請求項１２】
温度及び湿度の少なくとも一方に基づいて、単位時間あたりの前記電解液の質量の減少量の前記基準値を算出する基準値算出部
をさらに備える請求項３、４、７、８及び９及び１０のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項１３】
前記質量変化情報取得部は、前記二次電池の質量の経時変化を取得する
請求項１から１２のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項１４】
前記二次電池の質量を継続的に測定する質量測定部
をさらに備え、
前記質量変化情報取得部は、前記質量測定部が継続的に測定した前記二次電池の質量の測定値を取得する
請求項１から１３のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項１５】
前記二次電池は、鉛蓄電池である
請求項１から１４のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項１６】
二次電池が有する電解液の質量の経時変化を示す情報を取得する変化情報取得部と、
前記電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、前記二次電池の充電方法を制御する充電制御部と
を備える充電制御装置。
【請求項１７】
二次電池が有する電解液の質量の経時変化を示す情報を取得する段階と、
前記電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、前記二次電池の充電方法を制御する段階と
を備える充電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池装置、充電制御装置及び充電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
準定電圧充電方式において、充電途中に入力電源を欠相状態にする事により充電電流を低減させる技術（例えば特許文献１参照）がある。また、鉛蓄電池の電圧が設定電圧値を超えるまで、順に電流値を減少させながら充電し、充電量が放電量の１０５％を超えていない場合には、パルス充電モードに移行する技術（例えば特許文献２参照）がある。
特許文献１  特開２００３−２５９５６３号公報
特許文献２  特開２００２−１３４１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電解液を有する二次電池を過剰に充電すると、電解液中の水分が電気分解されて二次電池外に失われてしまう場合がある。電解液中の水分は、蒸発や透湿によっても二次電池外に失われる場合がある。電解液中の水分が減少すると、例えば電解液濃度が上昇して、二次電池の劣化が進んでしまう場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
二次電池装置は、電解液を有する二次電池を備える。二次電池装置は、二次電池の充電を制御する充電制御装置をさらに備えてよい。充電制御装置は、電解液の質量の経時変化を示す情報を取得する質量変化情報取得部を有する。充電制御装置は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、二次電池の充電方法を制御する充電制御部を有してよい。
【０００５】
充電制御部は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、二次電池の充電電圧を制御してよい。
【０００６】
充電制御部は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、二次電池の充電電圧を減少させてよい。
【０００７】
充電制御部は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より小さい場合に、二次電池の充電電圧を増加させてよい。
【０００８】
充電制御部は、パルス状の高電圧を二次電池に印加する高電圧充電と、高電圧より低い低電圧を二次電池に印加する低電圧充電とを交互に繰り返すことによって二次電池を充電してよく、低電圧の電圧値及び高電圧の電圧値の少なくとも一方を制御してよい。
【０００９】
充電制御部は、パルス状の高電圧を二次電池に印加する高電圧充電と、高電圧より低い低電圧を二次電池に印加する低電圧充電とを交互に繰り返すことによって二次電池を充電してよく、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、高電圧充電の充電電圧、高電圧充電の充電時間、低電圧充電の充電電圧及び低電圧充電の充電時間の少なくとも一つを制御してよい。
【００１０】
充電制御部は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、高電圧充電の充電電圧を低くする又は高電圧充電の充電時間を短くしてよい。
【００１１】
充電制御部は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、低電圧充電の充電時間を長くしてよい。
【００１２】
充電制御部は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より小さい場合に、高電圧充電の充電電圧を高くする又は高電圧充電の充電時間を長くしてよい。
【００１３】
充電制御部は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より小さい場合に、低電圧充電の充電時間を短くしてよい。
【００１４】
充電制御部は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、電解液の減少を抑制するように二次電池の充電方法を制御してよい。
【００１５】
温度及び湿度の少なくとも一方に基づいて、単位時間あたりの電解液の質量の減少量の基準値を算出する基準値算出部をさらに備えてよい。
【００１６】
質量変化情報取得部は、二次電池の質量の経時変化を取得してよい。
【００１７】
二次電池の質量を継続的に測定する質量測定部をさらに備えてよい。質量変化情報取得部は、質量測定部が継続的に測定した二次電池の質量の測定値を取得してよい。
【００１８】
二次電池は、鉛蓄電池であってよい。
【００１９】
充電制御装置は、二次電池が有する電解液の質量の経時変化を示す情報を取得する変化情報取得部を備える。充電制御装置は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、二次電池の充電方法を制御する充電制御部をさらに備えてよい。
【００２０】
充電制御方法は、二次電池が有する電解液の質量の経時変化を示す情報を取得する段階を備える。充電制御方法は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、二次電池の充電方法を制御する段階をさらに備えてよい。
【００２１】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態における電源システム１２０の機能構成及び負荷９０を概略的に示す。
【図２】二次電池４０の充電電圧のタイミングチャートを示す。
【図３】温度の違いによる電解液の質量の経時変化の違いを概略的に示すグラフである。
【図４】相対湿度の違いによる電解液の質量の経時変化の違いを概略的に示すグラフである。
【図５】二次電池４０の質量の経時変化を概略的に示すグラフである。
【図６】二次電池４０のＶＨの経時変化を概略的に示すグラフである。
【図７】ＴＨ及びＴＬの経時変化を概略的に示すグラフである。
【図８】蓄電システム２０における充放電制御方法を示すフローチャートである。
【図９】二次電池４０の充電パラメータの制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】電源システム１２０の変形例における機能構成及び負荷９０を概略的に示す。
【図１１】二次電池４０の実際の運用環境に応じて目標値を調整する場合の二次電池４０の質量の経時変化を概略的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２４】
図１は、一実施形態における電源システム１２０の機能構成及び負荷９０を概略的に示す。電源システム１２０は、電源装置１０と蓄電システム２０とを備える。電源装置１０は、蓄電システム２０の入力端子１２に接続される。蓄電システム２０の出力端子１４には負荷９０が接続される。電源装置１０は交流電源であってよい。負荷９０は交流で動作する負荷であってよい。蓄電システム２０は、無停電電源装置（ＵＰＳ）において用いられてよい。また、蓄電システム２０は、太陽光発電装置、風力発電装置、燃料電池装置、内燃力発電装置などの発電装置において用いられてよい。
【００２５】
蓄電システム２０は、コンバータ２２と、インバータ２４と、二次電池装置１００とを有する。二次電池装置１００は、充放電制御装置３０と、二次電池４０と、充放電装置５０と、質量計測装置６０とを有する。充放電制御装置３０は、充電制御部３２と、質量変化情報取得部３４とを有する。図１において、電源装置１０、コンバータ２２、インバータ２４、二次電池４０、充放電装置５０及び負荷９０の電気的接続は、単線図で示される。
【００２６】
充放電装置５０の一端は、コンバータ２２とインバータ２４との間のノード１６に電気的に接続される。充放電装置５０の他端は二次電池４０に電気的に接続される。
【００２７】
コンバータ２２は、電源装置１０から出力される交流電流を直流電流に変換する。コンバータ２２により変換された直流電流は、インバータ２４及び充放電装置５０の少なくとも一方に出力され得る。充放電装置５０は、二次電池４０の充放電を行う。具体的には、充放電装置５０は、コンバータ２２からの直流電流を、二次電池４０の充電用の直流電流に変換して、二次電池４０側に出力する充電回路を有する。二次電池４０は、充放電装置５０から出力される充電用の直流電流により充電される。また、充放電装置５０は、二次電池４０から出力される直流電流を、給電用の直流電流に変換して、ノード１６側に出力する放電回路を有する。給電用の直流電流は、インバータ２４に供給される。充放電制御装置３０は、充放電装置５０を制御することにより、二次電池４０の充放電を制御する。充放電制御装置３０は、二次電池４０の充電制御装置として機能する。また、充放電制御装置３０は、二次電池４０の放電制御装置としても機能する。
【００２８】
インバータ２４は、コンバータ２２から出力される直流電流及び充放電装置５５０から出力される直流電流の少なくとも一方を、交流電流に変換して出力する。インバータ２４から出力された交流電流は、負荷９０に供給される。なお、負荷９０が直流で動作する場合は、インバータ２４を省略してよい。また、電源装置１０が直流を供給する場合は、コンバータ２２を省略してよい。
【００２９】
通常動作時において、電源システム１２０は、コンバータ２２およびインバータ２４を介して電源装置１０の電力を負荷９０に供給してよい。また、通常動作時において、充放電制御装置３０は、電源装置１０の電力で二次電池４０を充電してよい。非通常動作時において、蓄電システム２０は、二次電池４０に蓄えられている電力を負荷９０に供給してよい。
【００３０】
なお、蓄電システム２０がＵＰＳに用いられる場合、入力電源正常時には、電源装置１０からコンバータ２２およびインバータ２４を介して負荷９０に電力が供給される。これに対し、停電などの入力電源異常時には、二次電池４０から充放電装置５０およびインバータ２４を経て負荷９０に電力が供給される。入力電源異常は、例えば、電源装置１０からの電力について、電圧及び周波数の少なくとも一方が定常状態及び過渡変動範囲を外れた場合、又は、ひずみ若しくは電力瞬断時間が予め定められた限界値を超えた場合に発生してよい。なお、蓄電システム２０がＵＰＳに用いられる場合、電源装置１０は商用交流電源であってよい。また、電源装置１０は、商用交流電源以外の電源であってよい。なお、電源システム１２０は、蓄電システム２０をバイパスして、入力端子１２及び出力端子１４を介さずに電源装置１０の電力を負荷９０に供給する直送回路を有してよい。
【００３１】
また、蓄電システム２０が発電装置に用いられる場合、電源装置１０は発電機であってよい。例えば、電源装置１０は、太陽電池、風力発電機、燃料電池、内燃力発電機などの発電機であってよい。この場合、蓄電システム２０は電源装置１０の補助電源として機能してよい。電源装置１０の出力が規定値の場合には、電源装置１０からコンバータ２２およびインバータ２４を介して負荷９０に電力が供給される。この場合、二次電池４０は、電源装置１０からの電力のうち負荷９０によって消費されない余剰電力により充電されてよい。これに対し、電源装置１０に異常が生じた場合などには、二次電池４０から充放電装置５０及びインバータ２４を介して、負荷９０に電力が供給される。また、電源装置１０から負荷９０に供給される電力が、負荷９０が必要とする電力より小さい場合に、二次電池４０から充放電装置５０及びインバータ２４を介して、負荷９０に不足分の電力が供給されてよい。
【００３２】
二次電池４０は、電解液を有する。二次電池４０は鉛蓄電池である。電解液は硫酸水溶液である。二次電池４０は、直列接続された６つの電池セルを有するユニットである。電池セルとは、一対の正極および負極を有する鉛蓄電池の最小単位を指す。
【００３３】
質量計測装置６０は、二次電池４０の質量を継続的に測定する。質量計測装置６０は、ロードセル式はかり、電子天秤、ばね秤等の測定器であってよく、二次電池４０は当該測定器の上に設置されてよい。質量変化情報取得部３４は、質量計測装置６０が継続的に測定した二次電池４０の質量の測定値を取得する。
【００３４】
二次電池４０を充電すると、二次電池４０の電解液中の水分が電気分解されて二次電池外に失われる場合がある。電解液中の水分は、蒸発や透湿によっても二次電池４０外に失われる場合がある。二次電池４０の電解液の水分が失われると、二次電池４０の質量が減少する。したがって、質量変化情報取得部３４は、質量計測装置６０から、電解液の質量の経時変化を示す情報を取得することができる。予め定められた期間が経過する毎に、取得した測定値及び測定時刻を示すデータを、充電制御部３２に出力する。このように、二次電池装置１００においては、二次電池４０の質量を測定することで、電解液の減少量を直接に測定する。
【００３５】
充電制御部３２は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、二次電池４０の充電方法を制御する。例えば、充電制御部３２は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、電解液の減少を抑制するように二次電池４０の充電方法を制御する。充電制御部３２は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、二次電池４０の充電電圧を制御してよい。例えば、充電制御部３２は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、二次電池４０の充電電圧を減少させてよい。充電制御部３２は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より小さい場合に、二次電池４０の充電電圧を増加させてよい。
【００３６】
一例として、充電制御部３２は、間欠充電により二次電池４０を充電する。具体的には、充電制御部３２は、パルス状の高電圧を二次電池４０に印加する高電圧充電と、高電圧より低い低電圧を二次電池４０に印加する低電圧充電とを交互に繰り返すことによって二次電池４０を充電する。この場合、充電制御部３２は、二次電池４０の電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、低電圧の電圧値及び高電圧の電圧値の少なくとも一方を制御してよい。充電制御部３２は、二次電池４０の電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、高電圧充電の充電電圧、高電圧充電の充電時間、低電圧充電の充電電圧及び低電圧充電の充電時間の少なくとも一つを制御してよい。充電制御部３２は、二次電池４０の電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、高電圧充電のデューティ比を制御してよい。
【００３７】
例えば、充電制御部３２は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、高電圧充電の充電電圧を低くする又は高電圧充電の充電時間を短くしてよい。充電制御部３２は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より大きい場合に、低電圧充電の充電時間を長くしてよい。充電制御部３２は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より小さい場合に、高電圧充電の充電電圧を高くする又は高電圧充電の充電時間を長くしてよい。充電制御部３２は、単位時間あたりの電解液の質量の減少量が予め定められた基準値より小さい場合に、低電圧充電の充電時間を短くしてよい。
【００３８】
上述したように、鉛蓄電池においては、電解液中の水分は、電気分解、蒸発及び透湿などによって、鉛蓄電池の外部に失われる。電解液中の水分が失われると、電解液濃度が上昇して、二次電池の劣化が進む場合がある。これに対し、充電制御部３２によれば、二次電池４０の電解液の単位時間当たりの減少量に応じて、適切な充電法で電池を充電できる。そのため、電解液の減少によって二次電池４０の特性が早期に劣化することを抑制できる。充電制御部３２による充電制御は特に、密閉型鉛蓄電池等のように電解液の採取が事実上不可能であり、電解液濃度が既知でない二次電池に特に有用である。
【００３９】
図２は、二次電池４０の充電電圧のタイミングチャートを示す。図２のタイミングチャートの横軸は時刻を示し、縦軸は電圧を示す。二次電池４０の充電は、間欠充電によって行われる。
【００４０】
ＴＨは、二次電池４０に高電圧を印加する高電圧充電期間の時間長さを示す。ＴＬは、二次電池４０に低電圧を印加する低電圧充電期間の時間長さを示す。ＶＨは、間欠充電における高電圧の電圧値を示す。ＶＬは、間欠充電における低電圧の電圧値を示す。間欠充電では、高電圧を印加するＴＨと低電圧を印加するＴＬとを有する１周期を１回以上繰り返す。ＶＨ、ＶＬ、ＴＨ及びＴＬは、間欠充電における充電パラメータの一例である。
【００４１】
高電圧充電において、充電制御部３２は、充放電装置５０を制御することにより、パルス状の高電圧を二次電池４０に印加する。図２に示すパルス状の高電圧は、予め定められたピーク電圧値ＶＨを有する矩形波形状を有する。なお、パルス状の高電圧とは、短時間で急峻に電圧値が上昇する電圧波形を意味してよい。パルス状の高電圧は、矩形波以外に、例えば、正弦波、三角波または鋸波におけるピークを含む部分期間の波形形状を有してよい。
【００４２】
後述するように、ＶＨ、ＶＬ、ＴＨ及びＴＬは、二次電池４０の質量の計測値の経時変化に応じて制御され得る。ここでは、ＶＨ、ＶＬ、ＴＨ及びＴＬがどの程度の値であるかを例示するとともに、間欠充電により得られる効果を説明することを目的として、ＶＨ、ＶＬ、ＴＨ及びＴＬの具体的な数値等について示す。
【００４３】
ＴＨは、例えば６０秒である。ＴＬは例えば３６００秒である。間欠充電では、高電圧をパルス状に印加するので、ＴＨを短くすることができる。ＴＨが短いほど、電解液中の水が電気分解により二次電池から失われることを抑制できる。また、パルス状の高電圧を印加することで、負極に発生した硫酸鉛が分解され易くなる場合がある。また、ＴＨを短くすることで、二次電池４０の正極の劣化を抑制し得る。例えば、正極に形成される酸化鉛に起因する体積膨張を抑制し得る。
【００４４】
ＶＨは、電池メーカーが指定する仕様値であってよい。本例において、当該仕様値は１３．６５［Ｖ］である。本例の二次電池４０は鉛蓄電池である。本例の当該鉛蓄電池は６つの直列接続されたセルを有する。それゆえ、ＶＨは１セル当たり２．２７５Ｖ（＝１３．６５Ｖ／６）の電圧が印加されてよい。なお、二次電池４０の仕様に応じて、ＶＨの値を変更してもよい。
【００４５】
ＶＬは、例えば１２．６Ｖである。この場合、ＴＬの期間内に、１つの電池セルあたり２．１Ｖの電圧が印加される。なお、ＶＬは、０Ｖよりも高くてよい。ＶＬは、二次電池４０の完全放電時の起電力以上であってもよい。例えば、１つの電池セルの完全放電時の起電力が１．９５Ｖである場合、ＶＬは１１．７Ｖ以上であってよい。
【００４６】
鉛蓄電池への印加電圧が極端に低いと、自己放電が進んで、負極で硫酸鉛の形成及び結晶化が進む。例えば、充電電圧を０Ｖの場合、負極で硫酸鉛の結晶化が進み易くなる。これに対し、蓄電システム２０においては、ＶＬを０Ｖよりも高くすることで、硫酸鉛の結晶化の進行を抑制し得る。また、ＶＬを完全放電時の起電力以上とすることによっても、硫酸鉛の結晶化の進行を抑制し得る。このように、充電制御部３２は、低電圧充電期間において、二次電池４０の負極の劣化を抑制し得る電圧値を、二次電池４０に印加する。
【００４７】
なお、ＶＬは、二次電池４０における理論起電力の７４％以上であってもよい。例えば、１つの電池セルの理論起電力が２．０４Ｖである場合に、ＶＬは９．０６Ｖ以上であってよい。ＶＬは、二次電池４０における理論起電力の９３％以上であってもよい。例えば、１つの電池セルの理論起電力が２．０４Ｖである場合に、ＶＬは１１．４Ｖ以上であってよい。ＶＬが理論起電力の７４％以上または９３％以上である場合とは、低電圧充電期間における瞬間最低値が理論起電力の７４％以上または９３％以上であることを意味してよい。ＶＬが理論起電力の７４％以上または９３％以上である場合、サルフェーションの抑制に一定の効果があり得る。
【００４８】
また、ＶＬは、二次電池４０の完全充電時の起電力以下であってよい。１つの電池セルの完全充電時の起電力が２．１Ｖである場合に、ＶＬは１２．６Ｖ以下であってよい。
【００４９】
また、ＶＬは、二次電池４０における理論起電力の電圧値の１２１％以下であってよい。１つの電池セルの理論起電力が２．０４Ｖである場合に、ＶＬは１４．８Ｖ以下であってもよい。
【００５０】
なお、ＴＬは、ＴＨよりも長くてよい。また、ＴＨが６０秒であり、ＴＬが２４０秒以上であってよい。また、ＴＨが６０秒であり、ＴＬが３０分以上であってよい。ＴＨが６０秒であり、ＴＬが１時間以上であってよい。ＴＨが６０秒であり、ＴＬが２時間以上であってよい。このように、ＴＬとＴＨとの比は、４≦ＴＬ／ＴＨ、３０≦ＴＬ／ＴＨ、６０≦ＴＬ／ＴＨまたは１２０≦ＴＬ／ＴＨであってよい。
【００５１】
また、ＴＨが６０秒であり、ＴＬが５時間以下であってよい。ＴＨが６０秒であり、３時間以下であってよい。このように、ＴＬとＴＨとの比は、ＴＬ／ＴＨ≦１８０またはＴＬ／ＴＨ≦３００としてよい。特に、鉛蓄電池において、ＴＬが３時間以上５時間以下の間において、負極の劣化の進行が早まる場合があることが、本願の発明者による実験において確認されている。したがって、ＴＬを５時間以下、より好ましくは３時間以下とすることは、鉛蓄電池の劣化抑制に有効といえる。
【００５２】
図３は、温度の違いによる電解液の質量の経時変化の違いを概略的に示すグラフである。線３１０、線３２０、線３３０、線３４０、線３５０は、相対湿度が同一であり温度が異なる状態における電解液の質量の経時変化を示す。例えば、線３１０は、相対湿度が２０％であり、温度が１５℃の状態における質量変化を示す。線３２０は、相対湿度が２０％であり、温度が２５℃の状態における質量変化を示す。線３３０は、相対湿度が２０％であり、温度が３５℃の状態における質量変化を示す。線３４０は、相対湿度が２０％であり、温度が４５℃の状態における質量変化を示す。線３５０は、相対湿度が２０％であり、温度が６０℃の状態における質量変化を示す。相対湿度が同一の場合、温度が高いほど、より多くの水分が防水シートを透過して鉛蓄電池の外部に放出されて、電解液の水分が減少する。なお、一例として、約１０ｋｇの電解液を有する鉛蓄電池において、１年あたり数十グラムから数百グラムの水分が失われる場合がある。
【００５３】
図４は、相対湿度の違いによる電解液の質量の経時変化の違いを概略的に示すグラフである。線４１０、線４２０、線４３０は、温度が同一であり相対湿度が異なる状態における電解液の質量の経時変化を示す。例えば、線４１０は、温度が２５℃であり、相対湿度が２０％の状態における質量変化を示す。線４２０は、温度が２５℃であり、相対湿度が３０％の状態における質量変化を示す。線４３０は、温度が２５℃であり、相対湿度が４０％の状態における質量変化を示す。温度が同一の場合、相対湿度が低いほど、より多くの水分が鉛蓄電池の外部に放出されて、電解液の水分が減少する。なお、電解液から水分が失われて電解液が減少することを「減液」と呼ぶ場合がある。
【００５４】
図３及び図４に示されるように、鉛蓄電池の電解液の減液量は、鉛蓄電池が運用される湿度及び温度に基づいて予測することができる。なお、電解液の減液は、充電時の電気分解によっても生じ得る。なお、電解液の減液は、鉛蓄電池を充電時の電気分解によっても生じ得る。鉛蓄電池の総減液量は、鉛蓄電池が運用される湿度及び温度に加えて、二次電池４０の運用時の電気分解により生じる減液量の期待値を考慮して、予測し得る。
【００５５】
図５は、二次電池４０の質量の経時変化を概略的に示すグラフである。図５のグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は二次電池４０の質量を示す。時刻ｔ０は、二次電池４０の運用開始時を示す。
【００５６】
図５のグラフにおいて、目標ライン５００は、二次電池４０の質量の目標値である。目標ライン５００は、例えば、二次電池４０の運用開始時の質量と、運用期間毎の電解液の減液量に基づいて、決定されてよい。
【００５７】
一例として、目標ライン５００は直線である。目標ライン５００は、二次電池４０の運用開始時の質量と、単位時間あたりの電解液の減液量に基づいて、決定されてよい。単位時間あたりの電解液の減液量は、二次電池４０の運用環境の温度及び湿度から予測される単位時間あたりの減液量と、二次電池４０の運用時の電気分解により単位時間あたりに予測される減液量とに基づいて、決定されてよい。
【００５８】
図５のグラフの下限ライン５２０は、二次電池４０の質量の目標範囲の下限を示す。上限ライン５１０は、二次電池４０の質量の目標範囲の上限を示す。下限ライン５２０の傾きは、単位時間あたりに許容される減液量の最大値により、決定されてよい。上限ライン５１０の傾きは、単位時間あたりに許容される減液量の最小値により、決定されてよい。なお、下限ライン５２０の傾き及び上限ライン５１０の傾きは、二次電池４０の充電パラメータをどのように制御するかを判断するために用いられる、単位時間あたりの減液量の基準値として機能する。下限ライン５２０の傾きは、減液量の多い側の基準値として機能する。上限ライン５１０の傾きは、減液量の少ない側の基準値として機能する。
【００５９】
図５において、充電制御部３２は、時刻ｔ１において、二次電池４０の質量の計測値を取得して、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間における単位時間あたりの質量変化量を算出する。算出した質量変化量は、下限ライン５２０の傾きの大きさより小さい。また、算出した質量変化量は、上限ライン５１０の傾きの大きさより大きい。したがって、電解液の減液ペースは、目標範囲内にあると推測できる。そのため、充電制御部３２は、充電パラメータを変更しない。
【００６０】
時刻ｔ２において、充電制御部３２は、二次電池４０の質量の計測値を取得して、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間における単位時間あたりの質量変化量を算出する。算出した質量変化量は、下限ライン５２０の傾きの大きさより大きい。したがって、電解液の減液ペースが早く、線５００から解離していると推測できる。そのため、充電制御部３２は、電解液の減液量が抑制されるように、充電パラメータを変更する。
【００６１】
同様に、時刻ｔ３及びｔ４のそれぞれにおいて、充電制御部３２は、二次電池４０の質量の計測値を取得して、運用開始時から各時刻までの単位時間あたりの質量変化量を算出する。算出した質量変化量は、下限ライン５２０の傾きの大きさより小さく、上限ライン５１０の傾きの大きさより大きい。したがって、電解液の減液ペースは、目標範囲内にあると推測できる。そのため、充電制御部３２は、充電パラメータを変更しない。
【００６２】
時刻ｔ５において、充電制御部３２は、二次電池４０の質量の計測値を取得して、時刻ｔ０から時刻ｔ５までの期間における単位時間あたりの質量変化量を算出する。算出した質量変化量は、上限ライン５１０の傾きの大きさより小さい。したがって、電解液の減液ペースが遅く、線５００から解離していると推測できる。そのため、充電制御部３２は、電解液の減液量の増加が許容されるように、充電パラメータを変更する。
【００６３】
同様に、時刻ｔ６及びｔ７のそれぞれにおいて、充電制御部３２は、二次電池４０の質量の計測値を取得して、運用開始時から各時刻までの単位時間あたりの質量変化量を算出する。算出した質量変化量は、下限ライン５２０の傾きの大きさより小さく、上限ライン５１０の傾きの大きさより大きい。したがって、電解液の減液ペースは、目標範囲内にあると推測できる。そのため、充電制御部３２は、充電パラメータを変更しない。
【００６４】
なお、充電パラメータを変更するか否かを判断する間隔は、６ヶ月、１年等であってよい。充電パラメータの変更判断は、定期的に行われてよく、不定期に行われてもよい。
【００６５】
図６は、二次電池４０のＶＨの経時変化を概略的に示すグラフである。図６のグラフの横軸は時刻を示し、縦軸はＶＨの電圧を示す。時刻ｔ０は、二次電池４０の運用開始時を示す。図６の横軸は、図５の横軸に対応する。
【００６６】
図５に関連して説明したように、時刻ｔ１においては、充電制御部３２は、電解液の減液ペースが目標範囲内にあると判断して、充電パラメータの一例であるＶＨを変更しない。すなわち、充電制御部３２は、ＶＨ０を維持する。
【００６７】
時刻ｔ２において、充電制御部３２は、電解液の減液ペースが早いと判断して、ＶＨを変更する。具体的には、充電制御部３２は、電解液の減液量を抑制するように、ＶＨをＶＨ２に減少させる。充電制御部３２は、ＶＨの減少量ΔＶ２＝ＶＨ０−ＶＨ２を、電解液の減液ペースが速いほど、大きくしてよい。例えば、充電制御部３２は、ΔＶ２を、目標ライン５００からの乖離量が大きいほど、大きくする。具体的には、充電制御部３２は、ΔＶ２を、時刻ｔ２における目標ライン５００から定まる二次電池４０の質量と、時刻ｔ２における質量の計測値との差に比例させてよい。なお、目標ライン５００から定まる二次電池４０の質量と質量の計測値との差と、ΔＶ２との関係は、比例関係に限られない。一般に、充電制御部３２は、目標ライン５００から定まる二次電池４０の質量と質量の計測値との差を引数とする関数又はテーブル等によって、ΔＶ２を決定してよい。
【００６８】
時刻ｔ３及びｔ４において、電解液の減液ペース目標範囲内にあると判断して、ＶＨをＶＨ２から変更せずに維持する。
【００６９】
時刻ｔ５において、充電制御部３２は、電解液の減液ペースが遅いと判断して、ＶＨを変更する。具体的には、充電制御部３２は、電解液の減液量の増加を許容するように、ＶＨをＶＨ５に増加させる。充電制御部３２は、ＶＨの増加量ΔＶ５＝ＶＨ５−ＶＨ２を、電解液の減液ペースが遅いほど、大きくする。例えば、充電制御部３２は、ΔＶ５を、目標ライン５００からの質量の乖離量が大きいほど、大きくする。具体的には、充電制御部３２は、ΔＶ５を、目標ライン５００及び時刻ｔ５から定まる二次電池４０の質量と、時刻ｔ５における質量の計測値との差に比例させてよい。
【００７０】
このように、充電制御部３２は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、二次電池４０のＶＨを制御する。なお、充電制御部３２は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、二次電池４０のＶＬを制御してよい。例えば、充電制御部３２は、時刻ｔ２において二次電池４０のＶＬを低下させ、時刻ｔ５において二次電池４０のＶＬを増加させてよい。時刻ｔ２におけるＶＬの低下量は、ΔＶ２であってよいが、これに限られない。また、時刻ｔ５におけるＶＬの増加量は、ΔＶ５であってよいが、これに限られない。
【００７１】
このように、充電制御部３２は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、二次電池４０のＶＨ及びＶＬを制御する。なお、充電制御部３２は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、ＶＨ及びＶＨＬの両方を制御してよいし、ＶＨ及びＶＨＬの一方のみを制御してもよい。
【００７２】
図７は、ＴＨ及びＴＬの経時変化を概略的に示すグラフである。図７のグラフの横軸は時刻を示し、縦軸はＴＨ及びＴＬの電圧を示す。時刻ｔ０は、二次電池４０の運用開始時を示す。図７の横軸は、図５の横軸に対応する。
【００７３】
図５に関連して説明したように、時刻ｔ１においては、充電制御部３２は、電解液の減液ペースが目標範囲内にあると判断して、充電パラメータの一例であるＴＨ及びＴＬを変更しない。すなわち、充電制御部３２は、ＴＨ及びＴＬを維持する。
【００７４】
時刻ｔ２において、充電制御部３２は、電解液の減液ペースが早いと判断して、ＴＨ及びＴＬを変更する。具体的には、充電制御部３２は、電解液の減液量を抑制するように、ＴＨをＴＨ２に減少させる。充電制御部３２は、ＴＨの減少量ΔＴ２＝ＴＨ０−ＴＨ２を、電解液の減液ペースが速いほど、大きくしてよい。例えば、充電制御部３２は、ΔＴ２を、目標ライン５００からの質量の乖離量が大きいほど、大きくする。具体的には、充電制御部３２は、ΔＴ２を、時刻ｔ２における目標ライン５００から定まる二次電池４０の質量と、時刻ｔ２における質量の計測値との差に比例させてよい。
【００７５】
なお、充電制御部３２は、電解液の減液量を抑制するように、ＴＬをＴＬ２に増加させてよい。この場合、ＴＬ２−ＴＬ０は、ΔＴ２であってよい。
【００７６】
時刻ｔ３及びｔ４において、電解液の減液ペース目標範囲内にあると判断して、ＴＨをＴＨ２から変更せずに維持する。また、ＴＬをＴＬ２から変更せずに維持する。
【００７７】
時刻ｔ５において、充電制御部３２は、電解液の減液ペースが遅いと判断して、ＴＨを変更する。具体的には、充電制御部３２は、電解液の減液量の増加を許容するように、ＴＨをＴＨ５に増加させる。充電制御部３２は、ＴＨの増加量ΔＴ５＝ＴＨ５−ＴＨ２を、電解液の減液ペースが遅いほど、大きくしてよい。例えば、充電制御部３２は、ΔＴ５を、目標ライン５００からの乖離量が大きいほど、大きくする。具体的には、充電制御部３２は、ΔＴ５を、目標ライン５００及び時刻ｔ５から定まる二次電池４０の質量と、時刻ｔ５における質量の計測値との差に比例させてよい。
【００７８】
なお、充電制御部３２は、電解液の減液量の増加を許容するように、ＴＬをＴＬ５に減少させてよい。この場合、ＴＬ２−ＴＬ５は、ΔＴ５であってよい。
【００７９】
このように、充電制御部３２は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、ＴＨ及びＴＬを制御する。なお、充電制御部３２は、電解液の質量の経時変化を示す情報に基づいて、ＴＨのみを制御してよい。例えば、充電制御部３２は、時刻ｔ２においてＴＨを低下させる一方、ＴＬを維持してよい。また、時刻ｔ２におけるＴＨの増加量は、ΔＴ２であってよいが、これに限られない。時刻ｔ５におけるＴＬの低下量は、ΔＴ５であってよいが、これに限られない。
【００８０】
図８は、蓄電システム２０における充放電制御方法を示すフローチャートである。充放電制御装置３０は、充放電制御方法における各段階の動作を制御する主体であってよい。これを実現するべく、充放電制御装置３０は、充放電制御に必要なＣＰＵまたはＡＳＩＣ及びメモリ等を有してよい。なお、図８のフローチャートは、蓄電システム２０における充放電制御方法の一例を示すに過ぎない。図８のフローチャートの各段階を適宜組み換えてよく、図８のフローチャートの一部の段階を省略してもよく、図８のフローチャートに他の段階を追加してもよい。
【００８１】
本フローチャートにおいて、充電制御部３２はまず、二次電池４０の質量を、質量計測装置６０に計測させる（Ｓ８１０）。続いて、充電制御部３２は、電源装置１０の電力を利用して、二次電池４０の充電率が規定の充電率に達するまで二次電池４０を充電する（Ｓ８１２）。規定の充電率は、二次電池４０毎に定められてよい。例えば、規定の充電率は、完全充電状態の８０％以上１００％以下であってよい。
【００８２】
続いて、充電制御部３２は、二次電池４０の充電パラメータを決定する（Ｓ８１４）。例えば、充電制御部３２は、上述したＶＨ、ＶＬ、ＴＨ及びＴＬを含む充電パラメータを決定する。具体的には、二次電池４０の運用開始時の既定値としてのＶＨ０、ＶＬ０、ＴＨ０及びＴＬ０を、二次電池４０の充電パラメータとして決定する。
【００８３】
続いて、充電制御部３２は、充放電装置５０を制御して、充放電装置５０の充電回路の動作を開始させて、Ｓ８１４で決定した充電パラメータで充電を開始する（Ｓ８１６）。具体的には、充電制御部３２は、ＶＨ、ＶＬ、ＴＨ及びＴＬがＳ８１４で決定した規定値になるように充放電装置５０の充電回路を制御する。
【００８４】
続いて、二次電池４０の状態遷移を判断する（Ｓ８２０）。ここでは、「放電状態への遷移」、「充電状態への遷移」、「充電パラメータ制御状態への遷移」、及び「運用停止状態への遷移」を取り上げる。
【００８５】
「放電状態への遷移」は、例えば入力電圧異常時などに生じる。二次電池４０を放電状態へ遷移させる場合、充電制御部３２は、充放電装置５０を制御して、充放電装置５０の充電回路の動作を停止させる（Ｓ８３０）。そして、充電制御部３２は、充放電装置５０の放電回路の動作を開始させる（Ｓ８３２）。これにより、二次電池４０からインバータ２４への電力供給が開始される。具体的には、充電制御部３２は、充放電装置５０の放電回路を制御して、二次電池４０の電圧を昇圧してインバータ２４側に出力させる。また、充電制御部３２は、充放電装置５０の放電回路のスイッチング動作を制御して、必要量の電力をインバータ２４へ供給させる。そして、Ｓ８２０に動作を移行する。
【００８６】
「充電状態への遷移」は、二次電池４０が放電状態の場合において、例えば入力電圧異常が解消したときなどに生じる。二次電池４０を充電状態へ遷移させる場合、充電制御部３２は、充放電装置５０の放電回路の動作を停止させる（Ｓ８４０）。そして、Ｓ８１６に動作を移行する。
【００８７】
「充電パラメータ制御状態への遷移」は、例えば、運用開始時から予め定められた時間が経過した場合に生じる。また、充電パラメータの制御状態に前回遷移してから予め定められた時間が経過した場合に生じる。充電パラメータの制御状態へ遷移させる場合、充電パラメータの制御処理を実行し（Ｓ８５０）、ステップＳ８２０に動作を移行する。充電パラメータの制御処理については、後述する。
【００８８】
「運用停止状態への遷移」は、例えば、運用停止信号を二次電池４０の外部から受信した場合や、二次電池４０の異常を検出した場合に生じる。停止状態に遷移する場合、充電制御部３２は、充放電装置５０の充電回路の動作を停止させて（Ｓ８９０）、蓄電システム２０の動作を終了させる。
【００８９】
図９は、二次電池４０の充電パラメータの制御処理を示すフローチャートである。図９のフローチャートの処理は、図８のＳ８５０に適用できる。図９のフローチャートは、蓄電システム２０の充電制御方法における充電パラメータ制御段階の一例を示すに過ぎない。なお、図９のフローチャートの各段階を適宜組み換えてよく、図９のフローチャートの一部の段階を省略してもよく、図９のフローチャートに他の段階を追加してもよい。
【００９０】
質量変化情報取得部３４は、質量計測装置６０から質量の計測値を取得（Ｓ９１０）して、充電制御部３２に出力する。続いて、充電制御部３２は、単位時間あたりの二次電池４０の質量減少量を計算する（Ｓ９２０）。二次電池４０の質量減少量は、電解液の減液量とみなされる。
【００９１】
続いて、充電制御部３２は、Ｓ９２０で計算した単位時間あたりの二次電池４０の質量減少量が、予め定められた上限閾値を超えるか否かを判断する（Ｓ９３０）。例えば、図５に関連して説明したように、単位時間あたりの質量減少量が、下限ライン５２０の傾きの大きさを超えるか否かを判断する。単位時間あたりの二次電池４０の質量減少量が上限閾値を超える場合、充電制御部３２は、電解液の減液量が抑制されるように、充電パラメータを決定して（Ｓ９４０）、本フローチャートの処理を終了する。なお、Ｓ９４０において充電制御部３２は、上述したようにＶＨを減少させてよい。また、充電制御部３２はＴＨを減少させてよい。
【００９２】
充電制御部３２は、ステップＳ９３０において単位時間あたりの二次電池４０の質量減少量が上限閾値を超えないと判断した場合、Ｓ９２０で計算した単位時間あたりの二次電池４０の質量減少量が、予め定められた下限閾値未満であるか否かを判断する（Ｓ９５０）。例えば、図５で説明したように、単位時間あたりの質量減少量が、上限ライン５１０の傾きの大きさより小さいか否かを判断する。単位時間あたりの二次電池４０の質量減少量が下限閾値未満である場合、減液量の増加を許容するように、充電パラメータを決定して（Ｓ９６０）、本フローチャートの処理を終了する。Ｓ９６０において充電制御部３２は、上述したようにＶＨを増加させてよい。また、充電制御部３２はＴＨを増加させてよい。
【００９３】
充電制御部３２は、ステップＳ９５０において単位時間あたりの二次電池４０の質量減少量が下限閾値以上であると判断した場合、本フローチャートの処理を終了する。図９に示す充電パラメータの制御処理により、電解液の減液量が目標値の範囲内に収まるようにすることができる。
【００９４】
図５等に関連して、充電パラメータの制御方法の一例として、電解液の減液量が目標ライン５００で定まる目標値の範囲内に収まるように充電パラメータを制御する場合について説明した。目標ライン５００は、例えば、二次電池４０の運用環境の設定温度及び設定湿度に基づいて定め得る。充電パラメータの他の制御方法としては、二次電池４０の実際の運用環境に応じて、各時点の目標値を調整してもよい。この制御方法を、図１０及び図１１を参照して説明する。
【００９５】
図１０は、電源システム１２０の変形例における機能構成及び負荷９０を概略的に示す。充放電制御装置３０の変形例としての充放電制御装置１０３０は、充放電制御装置３０が備える構成要素に加えて、基準値算出部３６と、温湿度計測装置３８とをさらに備える。ここでは主として、充放電制御装置３０との相違点について説明する。
【００９６】
温湿度計測装置３８は、温度及び湿度を計測する。温湿度計測装置３８は、二次電池４０の運用環境における温度及び湿度を計測する。温湿度計測装置３８は、温度を計測する温度計測部と、湿度を計測する湿度計測部とを有してよい。温湿度計測装置３８は、二次電池４０の運用環境の環境温度及び環境湿度を計測してよい。温湿度計測装置３８は、計測した温度及び湿度の計測値を基準値算出部３６に出力する。
【００９７】
基準値算出部３６は、温湿度計測装置３８から温度及び湿度の計測値を取得する。基準値算出部３６は、温湿度計測装置３８から取得した温度及び湿度の少なくとも一方に基づいて、二次電池４０における単位時間あたりの電解液の質量の減少量の基準値を算出する。例えば、基準値算出部３６は、温度の平均値及び湿度の平均値の少なくとも一方に基づいて、二次電池４０における単位時間あたりの電解液の質量の減少量の基準値を算出してよい。
【００９８】
図１１は、二次電池４０の実際の運用環境に応じて目標値を調整する場合の二次電池４０の質量の経時変化を概略的に示すグラフである。図１１のグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は二次電池４０の質量を示す。時刻ｔ０は、二次電池４０の運用開始時を示す。
【００９９】
充電制御部３２は、時刻ｔ１において、二次電池４０の質量の計測値を取得して、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間における単位時間あたりの質量変化量を算出する。また、充電制御部３２は、時刻ｔ０からｔ１までの期間の温度及び湿度に基づいて予測される、単位時間あたりの総質量変化量を算出する。目標ライン１００１の傾きは、予測された単位時間あたりの総質量変化量を示す。
【０１００】
なお、充電制御部３２は、総質量変化量の予測値を、時刻ｔ０からｔ１までの期間の温度及び図３に示す温度毎の電解液質量の変化量と、時刻ｔ０からｔ１までの期間の湿度及び図４に示す湿度毎の電解液質量の変化量と、二次電池４０の運用時の電気分解により単位時間あたりに予測される減液量とに基づいて、算出してよい。時刻ｔ０からｔ１までの期間の温度として、時刻ｔ０からｔ１までの期間における温度の平均値を適用してよく、時刻ｔ０からｔ１までの期間の湿度として、時刻ｔ０からｔ１までの期間における湿度の平均値を適用してよい。
【０１０１】
充電制御部３２は、時刻ｔ１において、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間における二次電池４０の単位時間あたりの質量変化量と、温度及び湿度に基づいて予測された単位時間あたりの質量変化量との差が、予め定められた値以下であると判断する。この場合、充電制御部３２は、充電パラメータを変更しない。すなわち充電パラメータを維持する。
【０１０２】
充電制御部３２は、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６及びｔ７のそれぞれの時刻において、時刻ｔ１における処理と同様に、二次電池４０の質量の計測値を取得して、時刻ｔ０から各時刻までの期間における単位時間あたりの質量変化量を算出する。また、充電制御部３２は、時刻ｔ０から各時刻までの期間における温度及び湿度に基づいて予測される、単位時間あたりの質量変化量を算出する。目標ライン１００２、目標ライン１００３、目標ライン１００４、目標ライン１００５、目標ライン１００６及び目標ライン１００７のそれぞれの傾きは、それぞれ、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６及びｔ７までの温度及び湿度と二次電池４０の運用により単位時間あたりに予測される減液量とに基づいて予測される、単位時間あたりの総質量変化量を示す。
【０１０３】
時刻ｔ２において、充電制御部３２は、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間における二次電池４０の単位時間あたりの質量変化量と、予測される単位時間あたりの総質量変化量との差が、予め定められた値以下であると判断する。この場合、充電制御部３２は、充電パラメータを変更しない。すなわち充電パラメータを維持する。
【０１０４】
時刻ｔ３において、充電制御部３２は、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における二次電池４０の単位時間あたりの質量変化量と、予測される単位時間あたりに総質量変化量との差が、予め定められた値を超えると判断する。具体的には、目標ライン１００３の傾きの大きさより、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間における二次電池４０の単位時間あたりの質量変化量の大きさが大きいと判断する。この場合、電解液の減液量が大きいと判断できる。したがって、充電制御部３２は、電解液の減液量が抑制されるように、充電パラメータを変更する。
【０１０５】
時刻ｔ４及びｔ５において、充電制御部３２は、時刻ｔ１の場合と同様に、時刻ｔ０から各時刻までの期間における二次電池４０の単位時間あたりの質量変化量と、予測される単位時間あたりの総質量変化量との差が、予め定められた値以下であると判断する。したがって、充電制御部３２は、充電パラメータを変更しない。すなわち充電パラメータを維持する。
【０１０６】
時刻ｔ６において、充電制御部３２は、時刻ｔ０から時刻ｔ６までの期間における二次電池４０の単位時間あたりの質量変化量と、予測される単位時間あたりの総質量変化量との差が、予め定められた値未満であると判断する。具体的には、目標ライン１００６の傾きの大きさより、時刻ｔ０から時刻ｔ６までの期間における二次電池４０の単位時間あたりの質量変化量の大きさが小さいと判断する。この場合、電解液の減液量が小さいと判断できる。したがって、充電制御部３２は、電解液の減液量が許容されるように、充電パラメータを変更する。
【０１０７】
時刻ｔ７において、充電制御部３２は、時刻ｔ０から時刻ｔ７までの期間における二次電池４０の単位時間あたりの質量変化量と、予測される単位時間あたりの総質量変化量との差が、予め定められた値以下であると判断する。この場合、充電制御部３２は、充電パラメータを変更しない。すなわち充電パラメータを維持する。
【０１０８】
図１０及び図１１に関連して説明した充電パラメータの制御方法によれば、二次電池４０の温度及び湿度の実績値に応じて、充電パラメータを制御できる。
【０１０９】
以上に説明した蓄電システム２０によれば、電解液の減液量を、予め設定された目標範囲内に抑えることができる。具体的には、二次電池４０の過充電や透湿による電解液の減液量が予め設定された目標値を大きく超えることを抑えることができる。そのため、例えば二次電池４０が常時過充電状態で使用される場合においても、電解液が大きく減少することを抑えることができる。これにより、二次電池４０の電解液濃度の大きな上昇を抑えることができる。したがって、二次電池の劣化が大きく進むことを抑制でき、ひいては、二次電池４０の電池寿命を延ばし得る。
【０１１０】
なお、図２等においては主として、二次電池４０の質量の経時変化に応じて間欠充電の充電パラメータを制御する例を説明した。しかし、二次電池４０の質量の経時変化に応じた充電パラメータの制御は、間欠充電以外の充電方法にも適用できる。例えば、二次電池４０の質量の経時変化に応じて、トリクル充電の充電パラメータを制御してもよい。例えば、二次電池４０の質量の経時変化に応じて、トリクル充電の充電電圧を制御してもよい。
【０１１１】
なお、二次電池４０は、鉛蓄電池に限らない。二次電池４０は、少なくとも電解液を用いた二次電池である。電解液を用いた二次電池としては、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、または、ニッケル水素電池などの、水系電解液を用いた二次電池などがある。充電制御部３２による二次電池４０に対する充電制御のように、鉛蓄電池以外の二次電池においても、二次電池の質量の経時変化に応じて適切な充電方法を適用できる場合がある。
【０１１２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１１３】
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１１４】
１０  電源装置
１２  入力端子
１４  出力端子
２０  蓄電システム
２２  コンバータ
２４  インバータ
３０  充放電制御装置
１６  ノード
３０  充放電制御装置
３２  充電制御部
３４  質量変化情報取得部
３６  基準値算出部
３８  温湿度計測装置
４０  二次電池
５０  充放電装置
６０  質量計測装置
９０  負荷
１００  二次電池装置
１２０  電源システム
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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