(57)【要約】【課題】内部抵抗を計測するために抵抗センサを別個に設ける必要があること。【解決手段】鉛蓄電池装置は、鉛蓄電池と、パルス状の高電圧を鉛蓄電池に印加する高電圧充電と、高電圧より低い低電圧を鉛蓄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鉛蓄電池を充電する充電制御部と、パルス状の高電圧が印加されている時とパルス状の高電圧が印加されていない時との間における、鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部とを備える。【選択図】図１
2018045857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛蓄電池と、
パルス状の高電圧を前記鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する充電制御部と、
前記パルス状の高電圧が印加されている時と前記パルス状の高電圧が印加されていない時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と
を備える鉛蓄電池装置。
【請求項２】
前記内部抵抗算出部は、前記高電圧充電時と前記低電圧充電時との間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する
請求項１に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項３】
前記充電制御部は、前記パルス状の高電圧又は低電圧のパルス幅を第１のパルス幅から第２のパルス幅に変更して前記鉛蓄電池に印加し、
前記内部抵抗算出部は、前記パルス幅の変更前において、前記第１のパルス幅の範囲内での前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出し、前記パルス幅の変更後において、前記第２のパルス幅の範囲内での前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する
請求項１又は２に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項４】
前記内部抵抗算出部は、前記低電圧充電及び前記高電圧充電の一方から他方への切り替えタイミングから予め定められた時間が経過したタイミングと前記切り替え前のタイミングとの間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記内部抵抗を算出する
請求項１から３のいずれか一項に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項５】
前記予め定められた時間は、０．１ｍｓｅｃ以上である
請求項４に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項６】
前記充電制御部は、前記内部抵抗算出部が前記内部抵抗を算出する場合に、前記低電圧充電から前記高電圧充電に切り替えるときに、前記鉛蓄電池から所定値の電流を流して前記鉛蓄電池の電圧を前記低電圧より低くしてから前記高電圧を印加し、
前記内部抵抗算出部は、前記高電圧充電時と前記鉛蓄電池から前記所定値の電流を流している時との間における前記電圧変化量と前記電流変化量とに基づいて、前記内部抵抗を算出する
請求項１に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項７】
前記鉛蓄電池から前記所定値の電流を流す時間は０．１ｍｓｅｃ以上であり、
前記内部抵抗算出部は、前記高電圧が印加された後のタイミングと前記鉛蓄電池から前記所定値の電流を流し始めてから０．１ｍｓｅｃ以上経過したタイミングとの間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記内部抵抗を算出する
請求項６に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項８】
前記鉛蓄電池から前記所定値の電流を流している間の前記鉛蓄電池の電圧は、前記鉛蓄電池の起電力より低い
請求項６又は７に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項９】
前記内部抵抗算出部は、前記電圧変化量を前記電流変化量で除算することにより、前記内部抵抗を算出する
請求項１から８のいずれか一項に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項１０】
パルス状の高電圧を鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する充電制御部と、
前記パルス状の高電圧が印加されている時と前記パルス状の高電圧が印加されていない時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と
を備える鉛蓄電池の制御装置。
【請求項１１】
パルス状の高電圧を鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する段階と、
前記パルス状の高電圧が印加されている時と前記パルス状の高電圧が印加されていない時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する段階と
を備える鉛蓄電池の制御方法。
【請求項１２】
前記パルス状の高電圧または低電圧のパルス幅を変更して印加し、前記パルス幅の範囲内での電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する段階
をさらに備える請求項１１に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池装置、鉛蓄電池の制御装置、鉛蓄電池の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％まで放電後、ＳＯＣが所定値になるまで充電して電池抵抗を算出する技術（例えば、特許文献１参照）、二次電池を所定の周波数で充放電させ、周波数毎の二次電池の応答電圧及び応答電流から各周波数での二次電池の内部インピーダンスを演算する技術（例えば、特許文献１参照）がある。
特許文献１  特開２０１５−１９０８１５号公報
特許文献２  特開２０１０−１３９４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
二次電池の内部抵抗を計測するために抵抗センサを別個に設ける必要があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、鉛蓄電池装置は、鉛蓄電池を備えてよい。鉛蓄電池装置は、パルス状の高電圧を鉛蓄電池に印加する高電圧充電と、高電圧より低い低電圧を鉛蓄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鉛蓄電池を充電する充電制御部をさらに備えてよい。鉛蓄電池装置は、パルス状の高電圧が印加されている時とパルス状の高電圧が印加されていない時との間における、鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部をさらに備えてよい。
【０００５】
内部抵抗算出部は、高電圧充電時と低電圧充電時との間における電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出してよい。
【０００６】
充電制御部は、パルス状の高電圧又は低電圧のパルス幅を第１のパルス幅から第２のパルス幅に変更して鉛蓄電池に印加してよい。内部抵抗算出部は、パルス幅の変更前において、第１のパルス幅の範囲内での電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出し、パルス幅の変更後において、第２のパルス幅の範囲内での電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出してよい。
【０００７】
内部抵抗算出部は、低電圧充電及び高電圧充電の一方から他方への切り替えタイミングから予め定められた時間が経過したタイミングと切り替え前のタイミングとの間における電圧変化量及び電流変化量に基づいて、内部抵抗を算出してよい。
【０００８】
予め定められた時間は、０．１ｍｓｅｃ以上であってよい。
【０００９】
充電制御部は、内部抵抗算出部が内部抵抗を算出する場合に、低電圧充電から高電圧充電に切り替えるときに、鉛蓄電池から所定値の電流を流して鉛蓄電池の電圧を低電圧より低くしてから高電圧を印加してよい。内部抵抗算出部は、高電圧充電時と鉛蓄電池から所定値の電流を流している時との間における電圧変化量と電流変化量とに基づいて、内部抵抗を算出してよい。
【００１０】
鉛蓄電池から所定値の電流を流す時間は０．１ｍｓｅｃ以上であってよい。内部抵抗算出部は、高電圧が印加された後のタイミングと鉛蓄電池から所定値の電流を流し始めてから０．１ｍｓｅｃ以上経過したタイミングとの間における電圧変化量及び電流変化量に基づいて、内部抵抗を算出してよい。
【００１１】
鉛蓄電池から所定値の電流を流している間の鉛蓄電池の電圧は、鉛蓄電池の起電力より低くてよい。
【００１２】
内部抵抗算出部は、電圧変化量を電流変化量で除算することにより、内部抵抗を算出してよい。
【００１３】
本発明の第２の態様においては、鉛蓄電池の制御装置は、パルス状の高電圧を鉛蓄電池に印加する高電圧充電と、高電圧より低い低電圧を鉛蓄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鉛蓄電池を充電する充電制御部を備えてよい。制御装置は、パルス状の高電圧が印加されている時とパルス状の高電圧が印加されていない時との間における、鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部をさらに備えてよい。
【００１４】
本発明の第３の態様においては、鉛蓄電池の制御方法は、パルス状の高電圧を鉛蓄電池に印加する高電圧充電と、高電圧より低い低電圧を鉛蓄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鉛蓄電池を充電する段階を備えてよい。制御方法は、パルス状の高電圧が印加されている時とパルス状の高電圧が印加されていない時との間における、鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出する段階をさらに備えてよい。
【００１５】
パルス状の高電圧または低電圧のパルス幅を変更して印加し、パルス幅の範囲内での電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出する段階をさらに備えてよい。
【００１６】
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。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態における電源システム１２０の機能ブロック及び負荷９０を概略的に示す。
【図２】二次電池４０の充電電圧及び充電電流のタイミングチャートを模式的に示す。
【図３】間欠充電時の二次電池４０の端子間電圧の実際の波形の一例を模式的に示す。
【図４】鉛蓄電池の加速劣化試験の結果を示す。
【図５】制御装置３０による二次電池４０の制御方法を示すフローチャートである。
【図６】内部抵抗を測定するための他の制御例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、一実施形態における電源システム１２０の機能ブロック及び負荷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、燃料電池装置などの発電装置において用いられてよい。
【００２０】
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、制御装置３０と、二次電池４０と、充放電装置５０と、電流電圧計測装置６０とを有する。制御装置３０は、充放電制御部３１と、内部抵抗算出部３３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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。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。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、制御装置３０は、二次電池４０の放電制御装置として機能する。
【００２３】
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５０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。
【００２４】
通常動作時において、電源システム１２０は、コンバータ２２及びインバータ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、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。
【００２５】
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及びインバータ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及びインバータ２４を経て負荷９０に電力が供給される。入力電源異常時とは、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ときであってよい。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。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。
【００２６】
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及びインバータ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。
【００２７】
二次電池４０は鉛蓄電池である。二次電池４０は、電極としての少なくとも１つの正極及び少なくとも１つの負極と、正極と負極との間に設けられたセパレータと、正極、負極及びセパレータが設けられた空間を満たす電解液を有する１以上の電池セルを有する。二次電池４０は、例えば直列接続された６つの電池セルを有するユニットであってよい。電池セルとは、一対の正極及び陰極を有する鉛蓄電池の最小単位を指す。
【００２８】
電流電圧計測装置６０は、二次電池４０の端子電圧を計測する。電流電圧計測装置６０は、二次電池４０を充電している間の端子電圧を計測する。電流電圧計測装置６０は、二次電池４０を放電している間の端子電圧を計測する。電流電圧計測装置６０は、二次電池４０の端子を通じて二次電池４０に流入する又は二次電池４０から流出する電流を計測する。電流電圧計測装置６０による電圧の計測値は、制御装置３０に供給される。電流電圧計測装置６０による電流の計測値は、制御装置３０に供給される。
【００２９】
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を間欠充電する。制御装置３０において、充放電制御部３１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。このように、間欠とは、高電圧が印加されない期間が繰り返し存在することを意味する。
【００３０】
制御装置３０は、充放電装置５０による充電制御期間中に、二次電池４０の内部抵抗を算出する。内部抵抗算出部３３は、パルス状の高電圧が印加されている時とパルス状の高電圧が印加されていない時との間における、二次電池４０の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、二次電池４０の内部抵抗を算出する。
【００３１】
内部抵抗算出部３３は、高電圧充電時と低電圧充電時との間における電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出してよい。内部抵抗算出部３３は、電圧変化量を電流変化量で除算することにより、内部抵抗を算出してよい。
【００３２】
内部抵抗算出部３３は、低電圧充電及び高電圧充電の一方から他方への切り替えタイミングから予め定められた時間が経過したタイミングと切り替え前のタイミングとの間における電圧変化量及び電流変化量に基づいて、内部抵抗を算出する。ここで、予め定められた時間は、０．１ｍｓｅｃ以上であってよい。
【００３３】
充放電制御部３１は、パルス状の高電圧又は低電圧のパルス幅を第１のパルス幅から第２のパルス幅に変更して鉛蓄電池に印加してよい。この場合、内部抵抗算出部３３は、パルス幅の変更前において、第１のパルス幅の範囲内での電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出するとともに、パルス幅の変更後において、第２のパルス幅の範囲内での電圧変化量及び電流変化量に基づいて、鉛蓄電池の内部抵抗を算出する。
【００３４】
充放電制御部３１は、トリクル充電とは異なり、高電圧充電と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。これにより、高電圧充電と低電圧充電との切り替え時に電圧及び電流に大きな時間変動が生じる。内部抵抗算出部３３は、高電圧充電と低電圧充電との切り替え時に生じる電圧及び電流の時間変動を利用して内部抵抗を算出するので、内部抵抗を測定するためのセンサを別個に設ける必要がない。
【００３５】
ここで、鉛蓄蓄電池の負極及び正極の劣化について説明する。鉛蓄電池においては、充電時に下記の半反応が進む。
（正極反応）ＰｂＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ  →  ＰｂＯ２＋４Ｈ＋＋ＳＯ４２−＋２ｅ−
（負極反応）ＰｂＳＯ４＋２ｅ−  →  Ｐｂ＋ＳＯ４２−
また、放電時には、充電時とは逆の下記の半反応が進む。
（正極反応）ＰｂＯ２＋４Ｈ＋＋ＳＯ４２−＋２ｅ−  →  ＰｂＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ
（負極反応）Ｐｂ＋ＳＯ４２−  →  ＰｂＳＯ４＋２ｅ−
鉛蓄電池においては放電により負極に形成された硫酸鉛により、サルフェーションが促進される場合がある。
【００３６】
電極に形成された硫酸鉛は、速やかに十分な充電を行えば分解されて電解液に戻り得る。しかし、硫酸鉛が付着した状態が継続すると、電極に形成された硫酸鉛が結晶化して硬質化する。硫酸鉛が硬質化すると、充電によっても上記の反応は実質的に起こらない。したがって、結晶化した硫酸鉛が電極を被うことで、電極の有効面積が減少する。これにより、各電極における反応が進みにくくなり、放電性能が低下し得る。また、結晶化した硫酸鉛の量が多くなるほど、電気エネルギーの蓄積を担う電解液中の鉛イオン及び硫酸イオンが減少する。そのため、結晶化した硫酸鉛が増えるほど、蓄電性能が低下し得る。場合によっては、鉛蓄電池の充電が困難になってしまう場合がある。このようにして、負極は、主として硫酸鉛により劣化し得る。
【００３７】
また、鉛蓄電池が過充電されると、電解液中の水が電気分解されて鉛蓄電池の外部に失われる。また、電解液は、蒸発及び透湿などによっても鉛蓄電池の外部に失われる。これにより、電解液濃度が経時的に上昇し得る。例えば、電解液中の水分が失われることで、鉛蓄電池の充電率が規定値である場合における硫酸濃度が、経時的に上昇し得る。これにより、正極の電極格子の腐食が進む。このようにして、正極の劣化が進む。
【００３８】
電源システム１２０においては、高電圧充電と低電圧充電とを交互に繰り返して二次電池４０を充電することで、後述するように、二次電池４０の電極の劣化を抑制することができる。また、高電圧充電と低電圧充電との切り替え時に生じる二次電池４０の内部抵抗を算出するので、二次電池４０を充電しながら二次電池４０の内部抵抗を算出することができる。負極及び正極を含む電極の劣化は鉛蓄電池の内部抵抗の値に影響するので、算出した内部抵抗を二次電池４０の電極の劣化の指標として用いて、二次電池４０を制御することができる。
【００３９】
図２は、二次電池４０の充電電圧及び充電電流のタイミングチャートを模式的に示す。図２のタイミングチャートの横軸は時刻を示す。上段のタイミングチャートは充電電圧のタイミングチャートであり、下段のタイミングチャートは充電電流のタイミングチャートを示す。充電電圧のタイミングチャートの縦軸は電圧を示す。充電電流のタイミングチャートの縦軸は電流を示す。図２のタイミングチャートに示されるように、充放電制御部３１は、間欠充電によって二次電池４０を充電する。
【００４０】
ＴＨは、二次電池４０の端子間に高電圧を印加する高電圧充電期間の時間長さを示す。横軸において、ｔｓは、低電圧を印加している状態から高電圧の印加を開始する時刻の１つを示し、ｔｅは低電圧の印加を開始する時刻の１つを示す。よって、ＴＨ＝ｔｅ−ｔｓである。充放電制御部３１は、ｔｓにおいて、二次電池４０に印加する電圧を低電圧から高電圧に切り替え、ｔｅにおいて、二次電池４０に印加する電圧を高電圧から低電圧に切り替える。
【００４１】
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。ＩＨは、高電圧充電期間における二次電池４０の充電電流の電流値を示す。ＩＬは、低電圧充電期間における充電電流の電流値を示す。
【００４２】
充放電制御部３１は、充放電装置５０を制御して、二次電池４０に高電圧を印加するＴＨと二次電池４０に低電圧を印加するＴＬとを有する１周期を１回以上繰り返すことにより、二次電池４０を間欠充電する。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。
【００４３】
高電圧充電において、充放電制御部３１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、三角波又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。
【００４４】
ここで、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の具体的な数値等を例示する。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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、充電電圧が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、充放電制御部３１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。
【００４８】
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％以上又は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７０％以上又は９３％以上であることを意味してよい。ＶＬが理論起電力の７４％以上又は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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。このように、ＴＬとＴＨとの比は、４≦ＴＬ／ＴＨ、３０≦ＴＬ／ＴＨ又は６０≦ＴＬ／ＴＨであってよい。
【００５２】
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、ＴＬが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又は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、本願の発明者ら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。
【００５３】
図３は、間欠充電時の二次電池４０の端子間電圧の実際の波形の一例を模式的に示す。図３の波形において、横軸は時刻を示し、縦軸は電圧を示す。ｔｓ及びｔｅは、それぞれ図２におけるｔｓ及びｔｅに対応する。ｔｓにおいて二次電池４０に高電圧の印加が開始すると、二次電池４０の端子間電圧は、比較的に大きい傾きで漸増する。ｔｅにおいて二次電池４０に低電圧の印加が開始されると、二次電池４０の端子間電圧は漸減する。
【００５４】
内部抵抗算出部３３は、ｔｓより予め定められた時間前の時刻ｔ１において、二次電池４０の電圧及び電流を計測させて、計測された電圧及び電流を電流電圧計測装置６０から取得する。充放電制御部３１は、ｔｓになった場合に、二次電池４０に高電圧を印加する。充放電制御部３１は、ｔｓから予め定められた時間が経過した時刻ｔ２において、二次電池４０の電圧及び電流を電流電圧計測装置６０に計測させて、計測された電圧及び電流を電流電圧計測装置６０から取得する。
【００５５】
ここで、時刻ｔにおける二次電池４０の端子間電圧及び電流をそれぞれＶ（ｔ）、Ｉ（ｔ）とする。Ｖ１＝Ｖ（ｔ１）、Ｉ１＝Ｉ（ｔ１）、Ｖ２＝Ｖ（ｔ２）、Ｉ２＝Ｉ（ｔ２）とすると、内部抵抗算出部３３は、（Ｖ２−Ｖ１）／（Ｉ２−Ｉ１）により内部抵抗を算出する。内部抵抗算出部３３は、算出した内部抵抗を制御装置３０が有するメモリ等の記憶装置に格納する。内部抵抗算出部３３は、算出した内部抵抗を、時間差ｔ２−ｔｓに対応づけて格納してよい。内部抵抗算出部３３は、算出した内部抵抗を、現在の時刻に対応づけて格納してよい。
【００５６】
なお、ｔ２−ｔｓは０．１ミリ秒又は０．１ミリ秒より長くてよい。ｔ２−ｔｓは１秒又は１秒より長くてよい。ｔ２−ｔｓは５秒又は５秒より長くてよい。ｔ２−ｔｓは３０秒又は３０秒より長くてよい。ｔ２−ｔｓの時間長さを異ならせて複数回測定することで、二次電池４０の内部抵抗の周波数特性を測定することができる。
【００５７】
図４は、鉛蓄電池の加速劣化試験の結果を示す。加速劣化試験においては、試験対象の鉛蓄電池を６０℃の高温環境下に置いて１３．３８Ｖでトリクル充電を行って電池容量及び内部抵抗を測定した。図４は、その電池容量比率及び内部抵抗比率の時間的推移を示す。
【００５８】
上段のグラフは電池容量比率を示し、下段のグラフは内部抵抗比率を示す。いずれのグラフも、横軸は試験開始からの経過日数を示す。電池容量比率のグラフの縦軸は、劣化試験開始時における電池容量に対する相対値を、試験開始時における電池容量を１として示す。内部抵抗比率のグラフの縦軸は、試験開始時における内部抵抗に対する相対値を、試験開始時における内部抵抗を１として示す。電気容量及び内部抵抗は、約３０日毎に測定した。
【００５９】
内部抵抗比率のグラフにおいて、黒抜きの丸印は、ＶＬ＝１２．６Ｖ、ＩＬ＝５Ａの低電圧充電と、ＶＨ＝１３．３８Ｖ、ＩＨ＝５Ａ、ＴＨ＝１分の高電圧充電とを切り替える間欠充電により計測した３０秒後抵抗を示す。ここで、３０秒後抵抗とは、図２及び図３におけるｔ２−ｔｓを３０秒とした場合の計測値から算出された抵抗を示す。白抜きの丸印は、１ｋＨｚの周波数での交流インピーダンス測定で得られた抵抗を示す。
【００６０】
内部抵抗比率のグラフに示されるように、間欠充電における電流値及び電圧値の計測値から算出した内部抵抗の経時変化は、交流インピーダンス測定で得られた抵抗の経時変化と略一致する。したがって、鉛蓄電池の間欠充電において電流値及び電圧値を計測することで、内部抵抗を測定するセンサを別個に設けることなく、実用上十分な精度で鉛蓄電池の内部抵抗を得ることができることがわかる。
【００６１】
図５は、制御装置３０による二次電池４０の制御方法を示すフローチャートである。図５のフローチャートは、二次電池４０の高電圧充電及び低電圧充電を繰り返す繰り返し処理を示す。制御装置３０は、この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、制御装置３０は、ＣＰＵ又はＡＳＩＣ等の処理装置及びメモリ等を有してよい。なお、図５のフローチャートは、蓄電システム２０における制御方法の一例を示すに過ぎない。図５のフローチャートの各段階を適宜組み換えてよく、図５のフローチャートの一部の段階を省略してもよく、図５のフローチャートに他の段階を追加してもよい。
【００６２】
本フローチャートのＳ５０２において、充放電制御部３１は、次の高電圧充電期間の時間長さＴＨを変更するか否かを判断する。次のＴＨを変更すると判断した場合、充放電制御部３１は、Ｓ５０４において、次のＴＨとして現在のＴＨとは異なる値を設定し、Ｓ５０６に進む。Ｓ５０２において次のＴＨを変更しないと判断した場合、Ｓ５０６に進む。
【００６３】
Ｓ５０６において、内部抵抗算出部３３は、高電圧の印加開始時刻までの時間が予め定められた時間以下になったか否かを判断する。高電圧の印加開始時刻までの時間が予め定められた時間以下になっていない場合は、Ｓ５０６の判断を繰り返す。Ｓ５０６において高電圧の印加開始時刻までの時間が予め定められた時間以下になったと判断した場合、Ｓ５０８に進む。
【００６４】
Ｓ５０８において、内部抵抗算出部３３は、二次電池４０の電圧及び電流を電流電圧計測装置６０に計測させて、電圧及び電流の計測値を電流電圧計測装置６０から取得する。
【００６５】
Ｓ５１０において、充放電制御部３１は、高電圧の印加開始時刻になったか否かを判断する。例えば、充放電制御部３１は、以前に低電圧の印加を開始した時刻からＴＬが経過したか否かを判断する。Ｓ５１０において高電圧の印加開始時刻になっていないと判断した場合、Ｓ５１０の判断を繰り返す。Ｓ５１０において高電圧の印加開始時刻になったと判断した場合は、Ｓ５１２に進み、充放電制御部３１は、高電圧の印加を開始する。
【００６６】
高電圧の印加中において、内部抵抗算出部３３は、二次電池４０の電圧及び電流の計測時刻になったか否かを判断する（Ｓ５１４）。例えば、内部抵抗算出部３３は、高電圧の印加開始時刻から予め定められた時間が経過したか否かを判断する。ここで、予め定められた時間とは、上述したように、０．１ミリ秒以上であってよい。Ｓ５１４において電圧及び電流の計測時刻になっていないと判断した場合、Ｓ５１４の判断を繰り返す。Ｓ５１４において電圧及び電流の計測時刻になったと判断した場合、Ｓ５１６に進む。
【００６７】
Ｓ５１６において、内部抵抗算出部３３は、二次電池４０の電圧及び電流を電流電圧計測装置６０に計測させて、電圧及び電流の計測値を電流電圧計測装置６０から取得する。
【００６８】
Ｓ５１８において、内部抵抗算出部３３は、Ｓ５０８で計測された電圧及び電流と、Ｓ５１６で計測された電圧及び電流とに基づいて、二次電池４０の内部抵抗を算出する。内部抵抗算出部３３は、算出した内部抵抗を、制御装置３０が有するメモリに記憶させる。
【００６９】
Ｓ５２０において、充放電制御部３１は、Ｓ５１２で高電圧の印加を開始してからＴＨが経過したか否かを判断する。Ｓ５１２で高電圧の印加を開始してからＴＨが経過していない場合は、Ｓ５２０の判断を繰り返す。高電圧の印加を開始してからＴＨが経過したと判断した場合、Ｓ５２２に進み、充放電制御部３１は、低電圧の印加を開始する。
【００７０】
Ｓ５２４において、充放電制御部３１は、間欠充電を継続するか否かを判断する。例えば、充放電制御部３１は、二次電池４０の運用停止信号や間欠充電の停止信号を受信した場合に、間欠充電を継続しないと判断し、二次電池４０の運用停止信号や間欠充電の停止信号を受信していない場合に、間欠充電を継続すると判断する。間欠充電を継続すると判断した場合、Ｓ５０２に戻る。間欠充電を継続しないと判断した場合、本フローチャートの処理を終了する。
【００７１】
なお、Ｓ５０２においてＴＨを変更すると判断する場合として、二次電池４０を一定期間運用した後において二次電池４０の内部抵抗を算出する場合を例示できる。例えば、二次電池４０を一定期間運用した後に、規定の長さのＴＨで電圧及び電流を計測して、内部抵抗を算出する。その後に、ＴＨを規定の長さとは異なる長さに変更して電圧及び電流を計測して、内部抵抗を算出する。例えば、ｔｓ−ｔ２が１秒に対応する内部抵抗を測定する場合には、１秒を超える長さにＴＨを変更して電圧及び電流を計測し、内部抵抗を算出してよい。このように、ＴＨを異ならせて内部抵抗を測定することで、様々な周波数に対応する内部抵抗を得ることが可能になる。
【００７２】
なお、ＴＨを変えずにｔ２−ｔｓの時間長さを変更することによっても、周波数に応じた内部抵抗を得ることができる場合がある。例えば、周波数に対応して必要となるｔ２−ｔｓの時間長さがＴＨより短い場合は、ＴＨを変更することなく、ｔ２−ｔｓの時間長さを変更することにより、様々な周波数に対応する内部抵抗を得ることもできる。
【００７３】
以上の説明では、主として、低電圧充電から高電圧充電に切り替える場合における電圧変化量及び電流変化量から、二次電池４０の内部抵抗を算出する場合の処理について具体的に説明した。しかし、高電圧充電から低電圧充電に切り替える場合における電圧変化量及び電流変化量から、二次電池４０の内部抵抗を算出することもできる。
【００７４】
図６は、二次電池４０の充電時に内部抵抗を計測するための他の制御例を示す。充放電制御部３１は、間欠充電における高電圧を印加する前に二次電池４０を放電することにより、二次電池４０の電圧を間欠充電における低電圧より低くする。この点で、図６に係る制御例は図１から５に関連して説明した制御例と相違する。この相違点を除いて、図１から５に関連して説明した制御例と同様の制御を適用できるので、図１から５に関連して説明した制御例と重複する部分についての説明は省略する。また、図６に係る制御例は、図１から５に関連して説明した電源システム１２０において実行できる。そのため、電源システム１２０の構成を用いて、図６に係る制御例を説明する。
【００７５】
図６における時刻ｔｓ１は、二次電池４０からの放電を開始する時刻の１つを示し、ｔｅ１は、二次電池４０からの放電を終了する時刻の１つを示す。充放電制御部３１は、時刻ｔｓ１から時刻ｔｅ１までの期間に、二次電池４０に所定値ＩＤの放電電流を流し、その結果、二次電池４０の電圧値が下がり、二次電池４０の電圧値は低電圧より低くなる。二次電池４０から所定値ＩＤの電流を流している間の二次電池４０の電圧は、例えば、二次電池４０の起電力より低い。一例として、放電電流の電流値ＩＤの大きさは、約５０Ａであってよい。放電時間ｔｅ１−ｔｓ１は、５秒であってよい。放電時間ｔｅ１−ｔｓ１は、５秒より長くてよい。
【００７６】
内部抵抗算出部３３は、充放電制御部３１が二次電池４０に低電圧を印加する前の時刻ｔ１に、二次電池４０の電圧及び電流を電流電圧計測装置６０に計測させる。そして、内部抵抗算出部３３は、充放電制御部３１が二次電池４０の放電を開始した後であって、二次電池４０を放電している間の時刻ｔ２に、二次電池４０の電圧及び電流を電流電圧計測装置６０に計測させる。ｔ２は、ｔｓ１からｔｅ１までの間の時刻である。一例として、ｔ２−ｔｓ１は、０．１ミリ秒以上であってよい。
【００７７】
ｔ１において計測された電圧および電流をそれぞれＶ１およびＩ１とし、ｔ２において計測された電圧および電流をそれぞれＶ２およびＩ２とすると、内部抵抗算出部３３は、（Ｖ２−Ｖ１）／（Ｉ２−Ｉ１）により内部抵抗を算出する。Ｖ２およびＩ２は二次電池４０を放電している間の電圧及び電流の計測値であるので、電圧変化量Ｖ２−Ｖ１及び電流変化量Ｉ２−Ｉ１を大きくすることができる。そのため、内部抵抗の算出精度を高めることができる。
【００７８】
充放電制御部３１は、ｔｅ１において二次電池４０の放電を停止して、ｔｅ１からｔｓ２までの間、間欠充電における低電圧を印加した後、ｔｓ２において高電圧を印加する。これにより、内部抵抗の測定のために二次電池４０を放電した後、二次電池４０は速やかに充電される。よって、放電時において負極に生成した硫酸鉛は、その後の充電によって速やかに分解される。そのため、硫酸鉛が硬質化することを抑制することができる。そのため、内部抵抗の測定のための放電は、高電圧を印加する前に行うことが好ましい。しかし、間欠充電における高電圧を印加した後に、内部抵抗の測定のために二次電池４０を放電する制御例を採用してもよい。
【００７９】
なお、図６の制御例では、放電開始時刻ｔｓ１の前後における電圧変化量および電流変化量に基づいて、内部抵抗を算出する。しかし、放電終了時刻ｔｅ１の前後における電圧変化量および電流変化量に基づいて、内部抵抗を算出してもよい。
【００８０】
また、充放電制御部３１は、放電終了後に速やかに高電圧を印加してもよい。内部抵抗算出部３３は、二次電池４０を放電している時と高電圧を印加しているときとの間における電圧変化量と電流変化量とに基づいて、内部抵抗を算出してよい。二次電池４０の放電している時と高電圧を印加しているときとの間における電圧変化量と電流変化量とに基づいて内部抵抗を算出する場合において、放電終了時刻と高電圧の印加開始時刻との間に、予め定められた時間間隔を設けてよい。すなわち、ｔｓ２−ｔｅ１＞０であってよい。このように、内部抵抗算出部３３が二次電池４０の内部抵抗を算出する場合に、充放電制御部３１は、低電圧充電から高電圧充電に切り替えるときに、二次電池４０から所定値の電流を流して二次電池４０の電圧を低電圧より低くしてから高電圧を印加してよい。内部抵抗算出部３３は、高電圧充電時と二次電池４０から所定値の電流を流している時との間における電圧変化量と電流変化量とに基づいて、内部抵抗を算出してよい。なお、二次電池４０から所定値の電流を流す時間は０．１ｍｓｅｃ以上であってよい。内部抵抗算出部３３は、高電圧が印加された後のタイミングと二次電池４０から所定値の電流を流し始めてから０．１ｍｓｅｃ以上経過したタイミングと、高電圧を印加しているときとの間における電圧変化量及び電流変化量に基づいて、内部抵抗を算出してよい。
【００８１】
なお、二次電池４０は、鉛蓄電池に限らない。二次電池４０として、鉛蓄電池の他に、ニッケルカドミウム電池、又は、ニッケル水素電池などを適用してよい。鉛蓄電池以外の二次電池においても、二次電池４０に関連して説明したように、高電圧充電と低電圧充電とを交互に繰り返すことによって充電し、高電圧が印加されている時と高電圧が印加されていない時との間における二次電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、二次電池の内部抵抗を算出する処理を適用できる場合がある。
【００８２】
以上に説明したとおり、電源システム１２０によれば、二次電池の内部抵抗を計測するための抵抗センサを別個に設ける必要がない。
【００８３】
制御装置３０は、コンピュータにより実現されてよい。コンピュータがプログラムを実行することにより、プログラムは、コンピュータが有するプロセッサおよびメモリ等の各ユニットを制御して、制御装置３０として機能させてよい。当該プログラムは、コンピュータを、充放電制御部３１と内部抵抗算出部３３として機能させてよい。
【００８４】
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、多様な変更また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。その様な変更また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。
【００８５】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、およ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、およ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】
【００８６】
１０  電源装置
１２  入力端子
１４  出力端子
１６  ノード
２０  蓄電システム
２２  コンバータ
２４  インバータ
３０  制御装置
３１  充放電制御部
３３  内部抵抗算出部
４０  二次電池
５０  充放電装置
６０  電流電圧計測装置
９０  負荷
１００  二次電池装置
１２０  電源システム
【図１】
2018045857.tif 000003
【図２】
2018045857.tif 000004
【図３】
2018045857.tif 000005
【図４】
2018045857.tif 000006
【図５】
2018045857.tif 000007
【図６】
2018045857.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月13日(2017.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛蓄電池と、
パルス状の高電圧を前記鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する充電制御部と、
前記パルス状の高電圧が印加されている時と前記パルス状の高電圧が印加されていない時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と
を備え、
前記内部抵抗算出部は、前記低電圧充電及び前記高電圧充電の一方から他方への切り替えタイミングから前記鉛蓄電池の端子間電圧が漸増又は漸減している期間内の予め定められた時間が経過したタイミングと前記切り替え前のタイミングとの間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記内部抵抗を算出する
鉛蓄電池装置。
【請求項２】
前記内部抵抗算出部は、前記切り替えタイミングから前記予め定められた時間が経過するまでのタイミングと前記切り替えタイミングとの間の時間長さを異ならせて複数回測定された前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記異なる時間長さに対応する複数の内部抵抗を算出する
請求項１に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項３】
前記内部抵抗算出部は、前記高電圧充電時と前記低電圧充電時との間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する
請求項１又は２に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項４】
鉛蓄電池と、
パルス状の高電圧を前記鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する充電制御部と、
前記パルス状の高電圧が印加されている時と前記パルス状の高電圧が印加されていない時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と
を備え、
前記充電制御部は、前記パルス状の高電圧又は低電圧のパルス幅を第１のパルス幅から第２のパルス幅に変更して前記鉛蓄電池に印加し、
前記内部抵抗算出部は、前記パルス幅の変更前において、前記低電圧充電及び前記高電圧充電の一方から他方への切り替えタイミングから前記第１のパルス幅の時間が経過したタイミングと前記切り替え前のタイミングとの間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出し、前記パルス幅の変更後において、前記低電圧充電及び前記高電圧充電の一方から他方への切り替えタイミングから前記第２のパルス幅の時間が経過したタイミングと前記切り替え前のタイミングとの間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する
鉛蓄電池装置。
【請求項５】
前記予め定められた時間は、０．１ｍｓｅｃ以上である
請求項１から３のいずれか一項に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項６】
鉛蓄電池と、
パルス状の高電圧を前記鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する充電制御部と、
前記パルス状の高電圧が印加されている時と前記パルス状の高電圧が印加されていない時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と
を備え、
前記充電制御部は、前記内部抵抗算出部が前記内部抵抗を算出する場合に、前記低電圧充電から前記高電圧充電に切り替えるときに、前記鉛蓄電池から所定値の電流を流して前記鉛蓄電池の電圧を前記低電圧より低くしてから前記高電圧を印加し、
前記内部抵抗算出部は、前記高電圧充電時と前記鉛蓄電池から前記所定値の電流を流している時との間における前記電圧変化量と前記電流変化量とに基づいて、前記内部抵抗を算出する
鉛蓄電池装置。
【請求項７】
前記鉛蓄電池から前記所定値の電流を流す時間は０．１ｍｓｅｃ以上であり、
前記内部抵抗算出部は、前記高電圧が印加された後のタイミングと前記鉛蓄電池から前記所定値の電流を流し始めてから０．１ｍｓｅｃ以上経過したタイミングとの間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記内部抵抗を算出する
請求項６に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項８】
前記鉛蓄電池から前記所定値の電流を流している間の前記鉛蓄電池の電圧は、前記鉛蓄電池の起電力より低い
請求項６又は７に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項９】
前記内部抵抗算出部は、前記電圧変化量を前記電流変化量で除算することにより、前記内部抵抗を算出する
請求項１から８のいずれか一項に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項１０】
パルス状の高電圧を鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する充電制御部と、
前記パルス状の高電圧が印加されている時と前記パルス状の高電圧が印加されていない時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と
を備え、
前記内部抵抗算出部は、前記低電圧充電及び前記高電圧充電の一方から他方への切り替えタイミングから前記鉛蓄電池の端子間電圧が漸増又は漸減している期間内の予め定められた時間が経過したタイミングと前記切り替え前のタイミングとの間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記内部抵抗を算出する
鉛蓄電池の制御装置。
【請求項１１】
パルス状の高電圧を鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する充電制御部と、
前記パルス状の高電圧が印加されている時と前記パルス状の高電圧が印加されていない時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と
を備え、
前記充電制御部は、前記内部抵抗算出部が前記内部抵抗を算出する場合に、前記低電圧充電から前記高電圧充電に切り替えるときに、前記鉛蓄電池から所定値の電流を流して前記鉛蓄電池の電圧を前記低電圧より低くしてから前記高電圧を印加し、
前記内部抵抗算出部は、前記高電圧充電時と前記鉛蓄電池から前記所定値の電流を流している時との間における前記電圧変化量と前記電流変化量とに基づいて、前記内部抵抗を算出する
鉛蓄電池の制御装置。
【請求項１２】
パルス状の高電圧を鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する段階と、
前記パルス状の高電圧が印加されている時と前記パルス状の高電圧が印加されていない時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する段階と
を備え、
前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する段階は、前記低電圧充電及び前記高電圧充電の一方から他方への切り替えタイミングから前記鉛蓄電池の端子間電圧が漸増又は漸減している期間内の予め定められた時間が経過したタイミングと前記切り替え前のタイミングとの間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記内部抵抗を算出する
鉛蓄電池の制御方法。
【請求項１３】
パルス状の高電圧を鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する段階と、
前記パルス状の高電圧が印加されている時と前記パルス状の高電圧が印加されていない時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する段階と、
前記パルス状の高電圧又は低電圧のパルス幅を第１のパルス幅から第２のパルス幅に変更して前記鉛蓄電池に印加し、前記パルス幅の変更前において、前記低電圧充電及び前記高電圧充電の一方から他方への切り替えタイミングから前記第１のパルス幅の時間が経過したタイミングと前記切り替え前のタイミングとの間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出し、前記パルス幅の変更後において、前記低電圧充電及び前記高電圧充電の一方から他方への切り替えタイミングから前記第２のパルス幅の時間が経過したタイミングと前記切り替え前のタイミングとの間における前記電圧変化量及び前記電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する段階と
を備える制御方法。
【請求項１４】
パルス状の高電圧を鉛蓄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鉛蓄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鉛蓄電池を充電する段階と、
前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する場合に、前記低電圧充電から前記高電圧充電に切り替えるときに、前記鉛蓄電池から所定値の電流を流して前記鉛蓄電池の電圧を前記低電圧より低くしてから前記高電圧を印加し、
前記高電圧充電時と前記鉛蓄電池から前記所定値の電流を流している時との間における、前記鉛蓄電池の電圧変化量及び電流変化量に基づいて、前記鉛蓄電池の内部抵抗を算出する段階と
を備える制御方法。