(57)【要約】【課題】蓄電システムのＳＯＣが低い状態でも、当該蓄電システムが有する複数の蓄電素子を効率良く活用することができる充放電制御装置を提供する。【解決手段】１以上の蓄電素子２１０を含み、並列に接続された複数の蓄電ユニット２００の充放電を制御する充放電制御装置１００であって、複数の蓄電ユニット２００のうちの第一蓄電ユニットが、複数の蓄電ユニット２００のうちの第一蓄電ユニットとは異なる第二蓄電ユニットよりもＳＯＣ（State of Charge）が高くなるように、複数の蓄電ユニット２００のうちの少なくとも１つの蓄電ユニット２００に対して充電または放電を行う充放電制御部１１０を備える。【選択図】図３
2015027140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の蓄電素子を含み、並列に接続された複数の蓄電ユニットの充放電を制御する充放電制御装置であって、
前記複数の蓄電ユニットのうちの第一蓄電ユニットが、前記複数の蓄電ユニットのうちの前記第一蓄電ユニットとは異なる第二蓄電ユニットよりもＳＯＣ（State of Charge）が高くなるように、前記複数の蓄電ユニットのうちの少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行う充放電制御部を備える
充放電制御装置。
【請求項２】
前記充放電制御部は、前記第二蓄電ユニットに電力を放電させ、放電された当該電力を前記第一蓄電ユニットに充電させることで、前記第二蓄電ユニットよりも前記第一蓄電ユニットのＳＯＣを高くする
請求項１に記載の充放電制御装置。
【請求項３】
さらに、
前記複数の蓄電ユニットのうちのいずれかの蓄電ユニットから出力される電力を昇圧または降圧するＤＣ／ＤＣコンバータを備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧を前記第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで昇圧する、または、前記第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧を前記第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで降圧する
請求項１または２に記載の充放電制御装置。
【請求項４】
前記充放電制御部は、さらに、前記複数の蓄電ユニットのうちの最もＳＯＣが低い第三蓄電ユニットからの放電を停止させる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の充放電制御装置。
【請求項５】
前記充放電制御部は、前記第一蓄電ユニットが前記第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように制御を行った後、所定の条件を満たす場合に、前記第二蓄電ユニットが前記第一蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、前記複数の蓄電ユニットのうちの少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行う
請求項１〜４のいずれか１項に記載の充放電制御装置。
【請求項６】
前記充放電制御部は、前記複数の蓄電ユニット全体のＳＯＣが５０％未満の場合に、前記第一蓄電ユニットが前記第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが１０％以上高くなるように、前記複数の蓄電ユニットのうちの少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行う
請求項１〜５のいずれか１項に記載の充放電制御装置。
【請求項７】
前記充放電制御部は、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子を含む前記第一蓄電ユニットが、前記第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、前記複数の蓄電ユニットのうちの少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行う
請求項１〜６のいずれか１項に記載の充放電制御装置。
【請求項８】
１以上の蓄電素子を含み、並列に接続された複数の蓄電ユニットと、
前記複数の蓄電ユニットの充放電を制御する請求項１〜７のいずれか１項に記載の充放電制御装置と
を備える蓄電システム。
【請求項９】
１以上の蓄電素子を含み、並列に接続された複数の蓄電ユニットの充放電を、コンピュータが制御する充放電制御方法であって、
前記複数の蓄電ユニットのうちの第一蓄電ユニットが、前記複数の蓄電ユニットのうちの前記第一蓄電ユニットとは異なる第二蓄電ユニットよりもＳＯＣ（State of Charge）が高くなるように、前記複数の蓄電ユニットのうちの少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行う充放電制御ステップを含む
充放電制御方法。
【請求項１０】
１以上の蓄電素子を含み、並列に接続された複数の蓄電ユニットの充放電を制御する集積回路であって、
前記複数の蓄電ユニットのうちの第一蓄電ユニットが、前記複数の蓄電ユニットのうちの前記第一蓄電ユニットとは異なる第二蓄電ユニットよりもＳＯＣ（State of Charge）が高くなるように、前記複数の蓄電ユニットのうちの少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行う充放電制御部を備える
集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電システムが有する複数の蓄電素子の充放電を制御する充放電制御装置、充放電制御方法及び蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池などの蓄電素子は、ノートパソコンや携帯電話などのモバイル機器の電源として用いられてきたが、近年、電気自動車の電源など、幅広い分野で使用されるようになってきた。ここで、このような電気自動車などの電源としては、複数の蓄電素子を有する蓄電システム（組電池）が搭載されている。
【０００３】
このため、蓄電システムが有する複数の蓄電素子を効率良く活用することが求められており、従来、当該複数の蓄電素子を効率良く活用する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、複数の蓄電素子の残量（ＳＯＣ、State of Charge）を近似させることで、当該複数の蓄電素子を効率良く有効に活用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３４４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術においては、蓄電システムのＳＯＣが低い状態では、蓄電システムが有する複数の蓄電素子を効率良く活用することができないという問題がある。
【０００６】
すなわち、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）などの電気自動車に使用される蓄電システムにおいては、高い入出力性能が求められる。つまり、電気自動車の急加速時には、急速放電が必要であるため、高い出力性能が求められる。また、電気自動車の急ブレーキ時には、急速充電が必要であるため、高い入力性能が求められる。
【０００７】
しかし、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子は、放電が進行してＳＯＣが低下すると、入出力性能（特に出力性能）が低下する。このため、上記従来の技術においては、蓄電システムのＳＯＣが低くなってしまった場合には、蓄電システムが有する各蓄電素子の入出力性能が低下するため、当該複数の蓄電素子を効率良く活用することができない。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、蓄電システムのＳＯＣが低い状態でも、当該蓄電システムが有する複数の蓄電素子を効率良く活用することができる充放電制御装置、充放電制御方法及び蓄電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子の充放電制御装置は、１以上の蓄電素子を含み、並列に接続された複数の蓄電ユニットの充放電を制御する充放電制御装置であって、前記複数の蓄電ユニットのうちの第一蓄電ユニットが、前記複数の蓄電ユニットのうちの前記第一蓄電ユニットとは異なる第二蓄電ユニットよりもＳＯＣ（State of Charge）が高くなるように、前記複数の蓄電ユニットのうちの少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行う充放電制御部を備える。
【００１０】
これによれば、充放電制御装置は、１以上の蓄電素子を含む蓄電ユニットを複数有する蓄電システムにおいて、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行う。ここで、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、蓄電システムのＳＯＣが低くなった場合でも、第一蓄電ユニットのＳＯＣを高くすることで、第一蓄電ユニットの入出力性能が低下するのを抑制することができ、蓄電システム全体としての入出力性能の低下を抑制することができることを見出した。このため、充放電制御装置によれば、蓄電システムのＳＯＣが低い状態でも、当該蓄電システムが有する複数の蓄電素子を効率良く活用することができる。
【００１１】
また、前記充放電制御部は、前記第二蓄電ユニットに電力を放電させ、放電された当該電力を前記第一蓄電ユニットに充電させることで、前記第二蓄電ユニットよりも前記第一蓄電ユニットのＳＯＣを高くすることにしてもよい。
【００１２】
これによれば、充放電制御装置は、第二蓄電ユニットからの電力を第一蓄電ユニットに充電することで、容易に、第二蓄電ユニットよりも第一蓄電ユニットのＳＯＣを高くすることができる。
【００１３】
また、さらに、前記複数の蓄電ユニットのうちのいずれかの蓄電ユニットから出力される電力を昇圧または降圧するＤＣ／ＤＣコンバータを備え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧を前記第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで昇圧する、または、前記第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧を前記第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで降圧することにしてもよい。
【００１４】
これによれば、充放電制御装置は、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧を第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで昇圧する、または、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧を第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで降圧することで、ＳＯＣが低い第二蓄電ユニットからも電力を負荷へ供給することができる。
【００１５】
また、前記充放電制御部は、さらに、前記複数の蓄電ユニットのうちの最もＳＯＣが低い第三蓄電ユニットからの放電を停止させることにしてもよい。
【００１６】
これによれば、充放電制御装置は、最もＳＯＣが低い第三蓄電ユニットからの放電を停止させることで、入出力性能が低い第三蓄電ユニットが、蓄電システム全体の入出力性能を低下させるのを防ぐことができる。
【００１７】
また、前記充放電制御部は、前記第一蓄電ユニットが前記第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように制御を行った後、所定の条件を満たす場合に、前記第二蓄電ユニットが前記第一蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、前記複数の蓄電ユニットのうちの少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行うことにしてもよい。
【００１８】
これによれば、充放電制御装置は、所定の条件を満たす場合に、第一蓄電ユニットよりも第二蓄電ユニットのＳＯＣが高くなるように制御する。つまり、例えば一定の期間が経過したり一定量の充放電を行ったりした場合に、ＳＯＣを高くする蓄電ユニットを入れ替える。これにより、蓄電ユニットを均等に劣化させることができるため、蓄電システムの長寿命化を図ることができる。
【００１９】
また、前記充放電制御部は、前記複数の蓄電ユニット全体のＳＯＣが５０％未満の場合に、前記第一蓄電ユニットが前記第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが１０％以上高くなるように、前記複数の蓄電ユニットのうちの少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行うことにしてもよい。
【００２０】
これによれば、充放電制御装置は、蓄電システム全体のＳＯＣが５０％未満の場合に、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが１０％以上高くなるように制御する。つまり、蓄電システム全体のＳＯＣが５０％未満の場合には、蓄電システムの入出力性能が低下するが、蓄電ユニット同士のＳＯＣを１０％以上異ならせることで、蓄電システムの入出力性能の低下を抑制することができる。
【００２１】
また、前記充放電制御部は、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子を含む前記第一蓄電ユニットが、前記第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、前記複数の蓄電ユニットのうちの少なくとも１つの蓄電ユニットに対して充電または放電を行うことにしてもよい。
【００２２】
これによれば、充放電制御装置は、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子を含む蓄電ユニットのＳＯＣが高くなるように制御する。つまり、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子は、放電容量は大きいが、ＳＯＣが低下すると内部抵抗が高くなり入出力性能が低下する。このため、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子を含む蓄電ユニットのＳＯＣを高くすることで、入出力性能の低下を抑制しつつ、放電容量を大きくすることができる。
【００２３】
なお、本発明は、このような充放電制御装置として実現することができるだけでなく、複数の蓄電ユニットと、当該複数の蓄電ユニットの充放電を制御する充放電制御装置とを備える蓄電システムとしても実現することができる。また、本発明は、充放電制御装置が行う特徴的な処理をステップとする充放電制御方法としても実現することができる。また、本発明は、充放電制御装置に含まれる特徴的な処理部を備える集積回路としても実現することができる。また、本発明は、充放電制御方法に含まれる特徴的な処理をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、当該プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記録媒体として実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、蓄電システムのＳＯＣが低い状態でも、当該蓄電システムが有する複数の蓄電素子を効率良く活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る充放電制御装置を備える蓄電システムの外観図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る蓄電素子を内部を透視して示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る充放電制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る記憶部の制御用データの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る充放電制御装置の構成を詳細に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る充放電制御装置が蓄電ユニットの充放電を制御する処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係る充放電制御部が充放電制御を行う処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係る充放電制御部が充放電制御を行う処理を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る充放電制御部が充放電制御を行う処理を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る充放電制御部が外部の負荷へ電力を供給する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る充放電制御部が外部の負荷へ電力を供給する処理を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る充放電制御装置が蓄電ユニットの充放電を制御することによる効果を説明するための図である。
【図１３Ａ】本発明の実施の形態に係る充放電制御装置が蓄電ユニットの充放電を制御することによる効果を説明するための図である。
【図１３Ｂ】本発明の実施の形態に係る充放電制御装置が蓄電ユニットの充放電を制御することによる効果を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態の変形例に係る充放電制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る充放電制御装置、及び当該充放電制御装置を備える蓄電システムについて説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
【００２７】
まず、蓄電システム１０の構成について、説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係る充放電制御装置１００を備える蓄電システム１０の外観図である。
【００２９】
同図に示すように、蓄電システム１０は、充放電制御装置１００と、複数（同図では４つ）の矩形状の蓄電ユニット２００とを備えた蓄電モジュール（組電池）である。なお、同図は、蓄電ユニット２００の収容ケース２２０を透視して、収容ケース２２０の内方を示している。また、蓄電システム１０は、充放電制御装置１００及び複数の蓄電ユニット２００を収容するケースなども備えているが、同図では省略して図示している。
【００３０】
充放電制御装置１００は、複数の蓄電ユニット２００のうちの端部の蓄電ユニット２００の上方に配置され、複数の蓄電ユニット２００の充放電を制御する回路を搭載した回路基板である。具体的には、充放電制御装置１００は、複数の蓄電ユニット２００に接続されており、複数の蓄電ユニット２００から情報を取得して、複数の蓄電ユニット２００の充放電を制御する。
【００３１】
なお、充放電制御装置１００は複数の蓄電ユニット２００のうちの端部の蓄電ユニット２００の上方に配置されているが、充放電制御装置１００はどこに配置されていてもよい。この充放電制御装置１００の詳細な機能構成の説明については、後述する。
【００３２】
複数の蓄電ユニット２００は、互いの長側面が対向するように並行して並べられており、それぞれの蓄電ユニット２００は並列に接続されている。なお、ここでは、蓄電ユニット２００は４つ備えられているが、蓄電ユニット２００はいくつ備えられていてもかまわない。また、蓄電ユニット２００の形状も特に限定されない。
【００３３】
また、それぞれの蓄電ユニット２００は、複数（同図では６個）の矩形状の蓄電素子２１０と、当該複数の蓄電素子２１０を収容する収容ケース２２０とを備えている。複数の蓄電素子２１０は、互いの長側面が対向するように並行して並べられており、それぞれの蓄電素子２１０は直列に接続されている。なお、蓄電素子２１０の個数は６個に限定されず、他の複数個数または１個であってもよい。また、蓄電素子２１０の形状も特に限定されない。
【００３４】
ここで、蓄電素子２１０の構成について、詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子２１０を内部を透視して示す斜視図である。
【００３５】
蓄電素子２１０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。なお、蓄電素子２１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。
【００３６】
同図に示すように、蓄電素子２１０は、容器２１１、正極端子２１３及び負極端子２１４を備え、容器２１１は、上壁である蓋体２１２を備えている。また、容器２１１内方には、電極体２１５、正極集電部材２１６及び負極集電部材２１７が配置されている。なお、容器２１１の内部には電解液などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。
【００３７】
容器２１１は、金属からなる矩形筒状で底を備える筐体本体と、当該筐体本体の開口を閉塞する金属製の蓋体２１２とで構成されている。また、容器２１１は、電極体２１５等を内部に収容後、蓋体２１２と筐体本体とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。
【００３８】
電極体２１５は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる発電要素である。具体的には、電極体２１５は、正極と負極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものを全体が長円形状となるように巻回されて形成された巻回型の電極体である。なお、電極体２１５は、平板状極板を積層した積層型の電極体であってもかまわない。
【００３９】
ここで、正極は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる長尺帯状の導電性の正極集電箔の表面に正極活物質層が形成された電極板であり、負極は、銅または銅合金からなる長尺帯状の導電性の負極集電箔の表面に負極活物質層が形成された電極板であり、セパレータは、微多孔性のシートである。
【００４０】
なお、蓄電素子２１０に用いられる正極、負極及びセパレータは、特に従来用いられてきたものと異なるところはなく、蓄電素子２１０の性能を損なうものでなければ適宜公知の材料が使用される。また、容器２１１に封入される電解液（非水電解液）としても、蓄電素子２１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものが使用され得る。
【００４１】
ここで、正極が有する正極活物質としては、ＬｉＣｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２など、Ｌｉ１＋ｘＭｅ１−ｙＯ２（ＭｅはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素、０≦ｘ＜１／３、０≦ｙ＜１／３）で表される層状構造のリチウム遷移金属複合酸化物等のいわゆる「ＬｉＭｅＯ２型」活物質が挙げられるが、本実施の形態では、Ｌｉ１．１７Ｃｏ０．１０Ｎｉ０．１７Ｍｎ０．５６Ｏ２で表されるリチウム遷移金属複合酸化物等のいわゆる「リチウム過剰型」活物質が用いられている。
【００４２】
この「リチウム過剰型」活物質とは、遷移金属（Ｍｅ）の比率に対するリチウム（Ｌｉ）の組成比率Ｌｉ／Ｍｅが１より大きく、例えばＬｉ／Ｍｅが１．２５〜１．６のリチウム過剰型の正極活物質である。なお、このような材料は、Ｌｉ１＋αＭｅ１−αＯ２（α＞０）と表記することができる。ここで、遷移金属（Ｍｅ）の比率に対するリチウム（Ｌｉ）の組成比率Ｌｉ／Ｍｅをβとすると、β＝（１＋α）／（１−α）であるから、例えば、Ｌｉ／Ｍｅが１．５のとき、α＝０．２である。
【００４３】
そして、上記のいわゆる「リチウム過剰型」活物質の放電容量は、概して、いわゆる「ＬｉＭｅＯ２型」活物質よりも大きい。
【００４４】
また、組成式Ｌｉ１＋αＭｅ１−αＯ２において（１＋α）／（１−α）で表される遷移金属元素Ｍｅに対するＬｉのモル比Ｌｉ／Ｍｅは、１．２より大きく又は１．６より小さくとすることで、放電容量が大きいリチウムイオン二次電池を得ることができるので、１．２＜（１＋α）／（１−α）＜１．６とするのが好ましいとされている。なかでも、放電容量が特に大きく、高率放電性能が優れたリチウムイオン二次電池を得ることができるという観点から、Ｌｉ／Ｍｅが１．２５〜１．４のものを選択することがさらに好ましいとされている。
【００４５】
また、リチウムイオン二次電池の高率放電性能を向上させるために、遷移金属元素Ｍｅに対するＣｏのモル比Ｃｏ／Ｍｅは、０．２４〜０．３６とすることが好ましいとされている。また、放電容量を大きくするとともに、高率放電性能をより向上させるためには、モル比Ｃｏ／Ｍｅを０．２４〜０．３０とすることが好ましいとされている。
【００４６】
また、放電容量が大きく、高率放電性能が優れたリチウム二次電池を得ることができるという点で、遷移金属元素Ｍｅに対するＭｎのモル比Ｍｎ／Ｍｅは０．４４〜０．６５が好ましく、０．４８〜０．５９がより好ましいとされている。
【００４７】
なお、リチウム過剰型の正極活物質として、上記の「リチウム過剰型」活物質と「ＬｉＭｅＯ２型」活物質との混合物も用いられ得る。また、上記の活物質に、ＬｉＭｎ２Ｏ４やＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等のスピネル型リチウムマンガン酸化物や、ＬｉＦｅＰＯ４等のオリビン型正極活物質等が混合されたものも用いられ得る。
【００４８】
また、負極活物質としては、例えば、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−ケイ素、リチウム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、ケイ素酸化物、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ６Ｏ１２等）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。
【００４９】
正極端子２１３は、正極集電部材２１６を介して、電極体２１５の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子２１４は、負極集電部材２１７を介して、電極体２１５の負極に電気的に接続された電極端子であり、いずれも蓋体２１２に取り付けられている。つまり、正極端子２１３及び負極端子２１４は、電極体２１５に蓄えられている電気を蓄電素子２１０の外部空間に導出し、また、電極体２１５に電気を蓄えるために蓄電素子２１０の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。
【００５０】
正極集電部材２１６は、電極体２１５の正極と容器２１１の側壁との間に配置され、正極端子２１３と正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電部材２１６は、正極の正極集電箔と同様、アルミニウムで形成されている。また、負極集電部材２１７は、電極体２１５の負極と容器２１１の側壁との間に配置され、負極端子２１４と電極体２１５の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電部材２１７は、負極の負極集電箔と同様、銅で形成されている。
【００５１】
次に、充放電制御装置１００の詳細な構成について、説明する。
【００５２】
図３は、本発明の実施の形態に係る充放電制御装置１００の構成を示すブロック図である。また、図４は、本発明の実施の形態に係る記憶部１４０の制御用データ１４１の一例を示す図である。また、図５は、本発明の実施の形態に係る充放電制御装置１００の構成を詳細に示す図である。具体的には、同図は、充放電制御装置１００と蓄電ユニット２００との関係を示す図である。
【００５３】
充放電制御装置１００は、並列に接続された複数の蓄電ユニット２００の充放電を制御する装置である。図３に示すように、充放電制御装置１００は、充放電制御部１１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０、充電スイッチ１３０及び記憶部１４０を備えている。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０及び充電スイッチ１３０は、蓄電ユニット２００に接続されるとともに、充放電制御部１１０に接続されている。
【００５４】
また、記憶部１４０は、蓄電ユニット２００の充放電を制御するための制御用データ１４１を記憶しているメモリである。ここで、制御用データ１４１は、蓄電ユニット２００の充放電を制御するために必要な情報の集まりであり、具体的には、図４に示すように、複数の蓄電ユニット２００のＳＯＣ（State of Charge）とＯＣＶ（開回路電圧、Open Circuit Voltage）とが記憶されている。
【００５５】
充放電制御部１１０は、複数の蓄電ユニット２００からＳＯＣとＯＣＶとを取得し、記憶部１４０の制御用データ１４１に記憶させる。具体的には、充放電制御部１１０は、複数の蓄電ユニット２００についてＳＯＣとＯＣＶとを定期的または所定のタイミングで測定し、測定したＳＯＣとＯＣＶとを制御用データ１４１に書き込む。
【００５６】
あるいは、充放電制御部１１０は、複数の蓄電ユニット２００のそれぞれに流れる充電電流及び放電電流の履歴に基づいて各蓄電ユニット２００のＳＯＣを演算し、記憶部１４０の制御用データ１４１に記憶させることにしてもよい。具体的には、充放電制御部１１０は、複数の蓄電ユニット２００についてＳＯＣを定期的または所定のタイミングで演算し、制御用データ１４１に書き込むものとしてもよい。この場合、充放電制御部１１０は、さらに、それぞれの蓄電ユニット２００から定期的または所定のタイミングでＯＣＶ及び／又はＣＣＶ(閉回路電圧、Closed Circuit Voltage)を取得し、前記ＳＯＣの演算結果を修正するために、当該ＯＣＶ及び／又はＣＣＶを利用する機能を備えていてもよい。
【００５７】
また、充放電制御部１１０は、複数の蓄電ユニット２００のうちの第一蓄電ユニットが、複数の蓄電ユニット２００のうちの第一蓄電ユニットとは異なる第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、複数の蓄電ユニット２００のうちの少なくとも１つの蓄電ユニット２００に対して充電または放電を行う。
【００５８】
つまり、充放電制御部１１０は、記憶部１４０の制御用データ１４１に記憶されているそれぞれの蓄電ユニット２００のＳＯＣを参照して、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように制御する。例えば、図５に示す蓄電ユニット２０１が第一蓄電ユニットであり、蓄電ユニット２０２が第二蓄電ユニットである場合には、充放電制御部１１０は、蓄電ユニット２０１が蓄電ユニット２０２よりもＳＯＣが高くなるように、蓄電ユニット２００に対して充電または放電を行う。
【００５９】
具体的には、充放電制御部１１０は、複数の蓄電ユニット２００全体のＳＯＣが５０％未満の場合に、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが１０％以上高くなるように、複数の蓄電ユニット２００のうちの少なくとも１つの蓄電ユニット２００に対して充電または放電を行う。
【００６０】
つまり、充放電制御部１１０は、制御用データ１４１に記憶されているそれぞれの蓄電ユニット２００のＳＯＣを参照して、蓄電システム１０全体のＳＯＣを算出する。そして、充放電制御部１１０は、蓄電システム１０全体のＳＯＣが５０％未満の場合に、例えば、図５に示す蓄電ユニット２０１が蓄電ユニット２０２よりもＳＯＣが１０％以上高くなるように、蓄電ユニット２００に対して充電または放電を行う。
【００６１】
さらに具体的には、充放電制御部１１０は、第二蓄電ユニットの電力を放電させ、放電された当該電力を第一蓄電ユニットに充電させることで、第二蓄電ユニットよりも第一蓄電ユニットのＳＯＣを高くする。
【００６２】
つまり、充放電制御部１１０は、制御用データ１４１に記憶されている第一蓄電ユニットと第二蓄電ユニットのＳＯＣを参照して、第二蓄電ユニットに放電させ第一蓄電ユニットに充電させる電力の値を算出する。そして、充放電制御部１１０は、算出した値の電力を第二蓄電ユニットから放電させ、第一蓄電ユニットに充電させる。例えば、充放電制御部１１０は、図５に示す蓄電ユニット２０２からの電力を蓄電ユニット２０１に充電させる。
【００６３】
また、充放電制御部１１０は、複数の蓄電ユニット２００のうちの最もＳＯＣが低い第三蓄電ユニットからの放電を停止させる。
【００６４】
つまり、充放電制御部１１０は、制御用データ１４１に記憶されているそれぞれの蓄電ユニット２００のＳＯＣを参照して、最もＳＯＣが低い第三蓄電ユニットを抽出する。なお、第三蓄電ユニットは、第一蓄電ユニット及び第二蓄電ユニットと異なる蓄電ユニットであってもよいし、第一蓄電ユニットまたは第二蓄電ユニットと同じ蓄電ユニットであってもかまわない。例えば、蓄電システム１０が２つの蓄電ユニット２００（第一蓄電ユニット及び第二蓄電ユニット）しか含まないような場合には、第三蓄電ユニットは、第一蓄電ユニットまたは第二蓄電ユニットと同じ蓄電ユニットとなる。
【００６５】
そして、充放電制御部１１０は、第三蓄電ユニットからの放電を停止させる。例えば、充放電制御部１１０は、図５に示す蓄電ユニット２０３及び２０４が最もＳＯＣが低い場合に、蓄電ユニット２０３及び２０４からの放電を停止させる。
【００６６】
また、充放電制御部１１０は、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように制御を行った後、所定の条件を満たす場合に、第二蓄電ユニットが第一蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、複数の蓄電ユニット２００のうちの少なくとも１つの蓄電ユニット２００に対して充電または放電を行う。
【００６７】
つまり、充放電制御部１１０は、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように制御を行った後、例えば所定の期間が経過した場合または所定量もしくは所定期間の充放電を行った場合に、第二蓄電ユニットが第一蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように制御する。例えば、充放電制御部１１０は、図５に示す蓄電ユニット２０２が蓄電ユニット２０１よりもＳＯＣが高くなるように、蓄電ユニット２００に対して充電または放電を行う。
【００６８】
または、充放電制御部１１０は、蓄電ユニットの充電量または放電量が所定の値に達した場合などに蓄電ユニットは劣化状態にあると検出するような劣化検出機構を有していることとし、第一蓄電ユニットが劣化状態にあると検出した場合に、第二蓄電ユニットが第一蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように制御することにしてもよい。
【００６９】
なお、上記の所定の期間または所定の充放電量もしくは所定の充放電期間の値が記憶部１４０の制御用データ１４１に記憶されており、充放電制御部１１０は、当該データを取得することで、蓄電ユニット２００を制御することにしてもよい。
【００７０】
また、充放電制御部１１０は、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子２１０を含む第一蓄電ユニットが、第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、複数の蓄電ユニット２００のうちの少なくとも１つの蓄電ユニット２００に対して充電または放電を行う。
【００７１】
つまり、充放電制御部１１０は、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子２１０を含む蓄電ユニット２００を第一蓄電ユニットとして選定し、当該第一蓄電ユニットが他の蓄電ユニット２００よりもＳＯＣが高くなるように制御する。例えば、充放電制御部１１０は、図５に示す蓄電ユニット２０１がリチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子２１０を含む場合には、蓄電素子２１０を第一蓄電ユニットとして選定する。
【００７２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、複数の蓄電ユニット２００のうちのいずれかの蓄電ユニット２００から外部の負荷へ放電される電力を昇圧または降圧する直流−直流変換器である。具体的には、図５に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０であるＤＣ／ＤＣコンバータ１２１〜１２４が、蓄電ユニット２００である蓄電ユニット２０１〜２０４にそれぞれ対応して、接続されている。また、それぞれのＤＣ／ＤＣコンバータ１２１〜１２４は、充放電制御部１１０に接続され、充放電制御部１１０に制御される。
【００７３】
具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、第二蓄電ユニットから出力される電力を昇圧する。さらに具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧を、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで昇圧する。
【００７４】
つまり、充放電制御部１１０が、記憶部１４０の制御用データ１４１に記憶されているそれぞれの蓄電ユニット２００のＯＣＶを参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０を制御し、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧を、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで昇圧させる。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２は、蓄電ユニット２０２から出力される電力の電圧を、蓄電ユニット２０１から出力される電力の電圧まで昇圧して、外部の負荷へ放電する。
【００７５】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧を、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで降圧することにしてもよい。つまり、充放電制御部１１０が、記憶部１４０の制御用データ１４１に記憶されているそれぞれの蓄電ユニット２００のＯＣＶを参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０を制御し、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧を、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで降圧する。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１は、蓄電ユニット２０１から出力される電力の電圧を、蓄電ユニット２０２から出力される電力の電圧まで降圧して、外部の負荷へ放電する。
【００７６】
または、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧を降圧するとともに、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧を昇圧することにしてもよい。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧と、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧とが同等の電圧値になるように、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧を降圧するとともに、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧を昇圧する。
【００７７】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、第二蓄電ユニットに電力を放電させ、第一蓄電ユニットに当該電力を充電させる際にも使用される。つまり、例えば、充放電制御部１１０の指示に従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２が蓄電ユニット２０２から電力を放電させ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１を介して、蓄電ユニット２０１に当該電力を充電させる。
【００７８】
充電スイッチ１３０は、蓄電ユニット２００を充電する電力を受け入れるためのスイッチである。具体的には、図５に示すように、充電スイッチ１３０である充電スイッチ１３１〜１３４が、蓄電ユニット２００である蓄電ユニット２０１〜２０４にそれぞれ対応して、接続されている。また、それぞれの充電スイッチ１３１〜１３４は、充放電制御部１１０に接続され、充放電制御部１１０に制御される。
【００７９】
つまり、充放電制御部１１０が、記憶部１４０の制御用データ１４１に記憶されているそれぞれの蓄電ユニット２００のＳＯＣを参照して、充電スイッチ１３０を制御し、蓄電ユニット２００を充電する。
【００８０】
また、充電スイッチ１３０は、第三蓄電ユニットからの放電を停止させる際にも使用される。つまり、例えば、充放電制御部１１０の指示に従って、充電スイッチ１３３及び１３４が開状態になり、蓄電ユニット２０３及び２０４からの放電を停止させる。
【００８１】
なお、記憶部１４０に記憶されているデータは上記には限定されず、また、充放電制御装置１００は記憶部１４０を備えておらず、充放電制御部１１０は、外部の機器にデータを記憶させ、また、当該外部の機器からデータを取得することにしてもよい。
【００８２】
次に、充放電制御装置１００が蓄電ユニット２００の充放電を制御する処理について、説明する。
【００８３】
図６は、本発明の実施の形態に係る充放電制御装置１００が蓄電ユニット２００の充放電を制御する処理の一例を示すフローチャートである。
【００８４】
同図に示すように、まず、充放電制御部１１０は、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、蓄電ユニット２００に対して充放電制御を行う（Ｓ１０２）。この充放電制御部１１０が充放電制御を行う処理の詳細な説明については、後述する。
【００８５】
そして、充放電制御部１１０は、外部の負荷へ電力を供給する（Ｓ１０４）。この充放電制御部１１０が外部の負荷へ電力を供給する処理の詳細な説明については、後述する。
【００８６】
そして、充放電制御部１１０は、所定の条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１０６）。この所定の条件を満たす場合とは、例えば、充放電制御部１１０が、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように制御を行った後、所定の期間が経過した場合または所定量もしくは所定期間の充放電を行った場合である。
【００８７】
または、充放電制御部１１０は、蓄電ユニットの充電量または放電量が所定の値に達した場合などに蓄電ユニットは劣化状態にあると検出するような劣化検出機構を有していることとし、上記の所定の条件を満たす場合とは、充放電制御部１１０が、第一蓄電ユニットが劣化状態にあると検出した場合であることにしてもよい。
【００８８】
そして、充放電制御部１１０は、所定の条件を満たすと判断した場合には（Ｓ１０６でＹｅｓ）、第二蓄電ユニットが第一蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、蓄電ユニット２００に対して充放電制御を行う（Ｓ１０８）。つまり、充放電制御部１１０は、ＳＯＣが高い蓄電ユニット２００を入れ替える。
【００８９】
また、充放電制御部１１０は、所定の条件を満たしていないと判断した場合には（Ｓ１０６でＮｏ）、蓄電ユニット２００を入れ替えることなく、再度、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように制御を行う。
【００９０】
そして、充放電制御部１１０は、ＳＯＣが高い蓄電ユニット２００を入れ替えた後、外部の負荷へ電力を供給する（Ｓ１１０）。この外部の負荷へ電力を供給する処理については、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように制御を行った後に外部の負荷へ電力を供給する処理（Ｓ１０４）と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９１】
以上により、充放電制御装置１００が蓄電ユニット２００の充放電を制御する処理は、終了する。
【００９２】
次に、充放電制御部１１０が充放電制御を行う処理（図６のＳ１０２）について、詳細に説明する。
【００９３】
図７は、本発明の実施の形態に係る充放電制御部１１０が充放電制御を行う処理の一例を示すフローチャートである。また、図８及び図９は、本発明の実施の形態に係る充放電制御部１１０が充放電制御を行う処理を説明するための図である。具体的には、図８は、充放電制御部１１０が充放電制御を行った場合のＳＯＣの変化を示す図であり、図９は、充放電制御部１１０が充放電制御を行った場合のＯＣＶの変化を示す図である。
【００９４】
まず、図７に示すように、充放電制御部１１０は、外部の負荷へ電力を供給し（Ｓ２０２）、蓄電ユニット２００全体のＳＯＣが５０％未満であるか否かを判断する（Ｓ２０４）。
【００９５】
具体的には、図８に示すように、充放電制御部１１０は、制御用データ１４１に記憶されているそれぞれの蓄電ユニット２００（同図では蓄電ユニットＡ〜Ｄ）のＳＯＣを参照して、蓄電ユニット２００全体のＳＯＣ（蓄電システム１０のＳＯＣ）を算出する。なお、図８では、各蓄電ユニット２００のＳＯＣの平均値を、仮想的に蓄電ユニット２００全体のＳＯＣとして算出している。
【００９６】
そして、充放電制御部１１０は、蓄電ユニット２００全体のＳＯＣが５０％未満であると判断した場合には（Ｓ２０４でＹｅｓ）、第二蓄電ユニットに電力を放電させ（Ｓ２０６）、放電された当該電力を第一蓄電ユニットに充電させる（Ｓ２０８）。
【００９７】
具体的には、図８に示すように、充放電制御部１１０は、例えば蓄電ユニット２００全体のＳＯＣが２０％の場合においては、蓄電ユニットＡを第一蓄電ユニットに選定し、蓄電ユニットＢ〜Ｃを第二蓄電ユニットに選定して、蓄電ユニットＢ〜Ｃに電力を放電させ、放電された当該電力を蓄電ユニットＡに充電させる。これにより、蓄電ユニットＡはＳＯＣが２０％から７０％になり、蓄電ユニットＢはＳＯＣが２０％から１０％になり、蓄電ユニットＣ及びＤはＳＯＣが２０％から０％になる。
【００９８】
なお、ＳＯＣが低い蓄電ユニットは、内部抵抗が高いものの、充電を受け入れることができるので、ＳＯＣが低い蓄電ユニットも用いることにより、大きな入力電力で充電させることができる。このため、大きな入力電力を受け入れる必要がある場合などには、ＳＯＣが低い蓄電ユニットにも一旦充電させた後に、当該充電させた蓄電ユニットを放電させて、放電された電力を第一蓄電ユニットに充電させることにしてもよい。これにより、効率良く第一蓄電ユニットの充電を行うことができる。
【００９９】
また、充放電制御部１１０は、蓄電ユニット２００全体のＳＯＣが５０％未満にはなっていないと判断した場合は（Ｓ２０４でＮｏ）、外部の負荷への電力供給を継続して行う（Ｓ２０２）。
【０１００】
具体的には、図８に示すように、充放電制御部１１０は、例えば蓄電ユニット２００全体のＳＯＣが５０％の場合においては、第二蓄電ユニットに放電させ、第一蓄電ユニットに充電させることは行わない。
【０１０１】
そして、充放電制御部１１０は、第二蓄電ユニットに電力を放電させ、当該電力を第一蓄電ユニットに充電させた後、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが１０％以上高いか否かを判断する（Ｓ２１０）。
【０１０２】
具体的には、図８に示すように、充放電制御部１１０は、例えば蓄電ユニット２００全体のＳＯＣが２０％の場合においては、第一蓄電ユニットである蓄電ユニットＡが第二蓄電ユニットである蓄電ユニットＢ〜ＤよりもＳＯＣが１０％以上高いと判断する。
【０１０３】
そして、充放電制御部１１０は、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが１０％以上高いと判断した場合には（Ｓ２１０でＹｅｓ）、処理を終了する。
【０１０４】
また、充放電制御部１１０は、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが１０％以上高くなってはいないと判断した場合には（Ｓ２１０でＮｏ）、さらに、第二蓄電ユニットに電力を放電させ（Ｓ２０６）、放電された当該電力を第一蓄電ユニットに充電させる（Ｓ２０８）。
【０１０５】
以上により、充放電制御部１１０が充放電制御を行う処理（図６のＳ１０２）は、終了する。
【０１０６】
次に、充放電制御部１１０が外部の負荷へ電力を供給する処理（図６のＳ１０４）について、詳細に説明する。
【０１０７】
図１０は、本発明の実施の形態に係る充放電制御部１１０が外部の負荷へ電力を供給する処理の一例を示すフローチャートである。また、図１１は、本発明の実施の形態に係る充放電制御部１１０が外部の負荷へ電力を供給する処理を説明するための図である。具体的には、図１１は、充放電制御部１１０が外部の負荷へ電力を供給する際に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０と充電スイッチ１３０とを制御することを示す図である。
【０１０８】
まず、図９に示すように、充放電制御部１１０は、複数の蓄電ユニット２００のうちの最もＳＯＣが低い第三蓄電ユニットからの放電を停止させる（Ｓ３０２）。
【０１０９】
具体的には、図８に示すように、充放電制御部１１０は、例えば蓄電ユニット２００全体のＳＯＣが２０％の場合においては、蓄電ユニットＣ及びＤを第三蓄電ユニットに選定する。そして、図１１に示すように、充放電制御部１１０は、充電スイッチ１３３及び１３４を開状態にして、蓄電ユニット２０３及び２０４（蓄電ユニットＣ及びＤ）からの放電を停止させる。なお、図１１に示した蓄電ユニット２０１〜２０４は、図８及び９に示した蓄電ユニットＡ〜Ｄに対応している。
【０１１０】
そして、充放電制御部１１０は、第二蓄電ユニットから出力される電力を昇圧する（Ｓ３０４）。つまり、充放電制御部１１０は、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧を、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで昇圧する。
【０１１１】
具体的には、図９に示すように、例えば蓄電ユニット２００全体のＳＯＣが２０％の場合においては、蓄電ユニットＢから出力される電力の電圧が１８．８Ｖであり、蓄電ユニットＡから出力される電力の電圧２２．６Ｖよりも低い。このため、蓄電ユニットＢからは外部の負荷へ電力を供給できない。そこで、充放電制御部１１０は、図１１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２に、蓄電ユニット２０２（蓄電ユニットＢ）から出力される電力の電圧１８．８Ｖを、蓄電ユニット２０１（蓄電ユニットＡ）から出力される電力の電圧２２．６Ｖまで昇圧させる。
【０１１２】
なお、充放電制御部１１０は、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧を、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで降圧することにしてもよい。具体的には、充放電制御部１１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に、蓄電ユニット２０１（蓄電ユニットＡ）から出力される電力の電圧２２．６Ｖを、蓄電ユニット２０２（蓄電ユニットＢ）から出力される電力の電圧１８．８Ｖまで降圧させる。
【０１１３】
または、充放電制御部１１０は、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧を降圧するとともに、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧を昇圧することにしてもよい。具体的には、充放電制御部１１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に、蓄電ユニット２０１（蓄電ユニットＡ）から出力される電力の電圧２２．６Ｖを例えば２０Ｖまで降圧させるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２に、蓄電ユニット２０２（蓄電ユニットＢ）から出力される電力の電圧１８．８Ｖを例えば２０Ｖまで昇圧させる。
【０１１４】
そして、充放電制御部１１０は、外部の負荷へ電力を供給する（Ｓ３０６）。具体的には、図１１に示すように、充放電制御部１１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１及び１２２に、蓄電ユニット２０１及び２０２（蓄電ユニットＡ及びＢ）からの電力を外部の負荷へ供給させる。
【０１１５】
そして、充放電制御部１１０は、少なくとも一部の電力を供給した後に、全てのまたは一部の蓄電ユニット２００を充電する（Ｓ３０８）。具体的には、充放電制御部１１０は、図１１に示す充電スイッチ１３１〜１３４のうちのいずれかの充電スイッチを閉状態にして、蓄電ユニット２０１〜２０４（蓄電ユニットＡ〜Ｄ）のうちのいずれかの蓄電ユニットを充電させる。なお、充放電制御部１１０は、それぞれの蓄電ユニットの使用態様に応じて、充電対象となる蓄電ユニットを適宜決定し、充電を行う。
【０１１６】
以上により、充放電制御部１１０が外部の負荷へ電力を供給する処理（図６のＳ１０４）は、終了する。
【０１１７】
次に、充放電制御装置１００が蓄電ユニット２００の充放電を制御することによる効果について、説明する。
【０１１８】
図１２、図１３Ａ及び図１３Ｂは、本発明の実施の形態に係る充放電制御装置１００が蓄電ユニット２００の充放電を制御することによる効果を説明するための図である。具体的には、図１２は、充放電制御装置１００が蓄電ユニット２００の充放電を制御することによる蓄電ユニット２００の出力の変化を示す図であり、図１３Ａは、蓄電ユニット２００全体（蓄電システム１０）の当該出力の変化を示すグラフであり、図１３Ｂは、当該出力の変化における出力向上率を示すグラフである。
【０１１９】
これらの図に示すように、蓄電ユニット２００全体（蓄電システム１０）のＳＯＣが５０％以下、特に当該ＳＯＣが１０〜４０％の領域において、蓄電ユニット２００全体の出力が向上しており、最大で２５％以上の出力向上が得られた。
【０１２０】
また、図１３Ａに示すように、例えば蓄電システム１０に３００Ｗ以上の出力特性が求められるとすると、従来（同図のグラフＡ）ではＳＯＣ３１％程度までしか使用できないが、本実施の形態（同図のグラフＢ）ではＳＯＣ２５％程度まで使用できるため、可能領域を拡大することができている。
【０１２１】
以上のように、本発明の実施の形態に係る充放電制御装置１００によれば、１以上の蓄電素子２１０を含む蓄電ユニット２００を複数有する蓄電システム１０において、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが高くなるように、少なくとも１つの蓄電ユニット２００に対して充電または放電を行う。ここで、本願発明者らは、鋭意検討と実験の結果、蓄電システム１０のＳＯＣが低くなった場合でも、第一蓄電ユニットのＳＯＣを高くすることで、第一蓄電ユニットの入出力性能が低下するのを抑制することができ、蓄電システム１０全体としての入出力性能の低下を抑制することができることを見出した。このため、充放電制御装置１００によれば、蓄電システム１０のＳＯＣが低い状態でも、蓄電システム１０が有する複数の蓄電素子２１０を効率良く活用することができる。
【０１２２】
また、充放電制御装置１００は、第二蓄電ユニットからの電力を第一蓄電ユニットに充電することで、容易に、第二蓄電ユニットよりも第一蓄電ユニットのＳＯＣを高くすることができる。
【０１２３】
また、充放電制御装置１００は、第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧を、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで昇圧する、または、第一蓄電ユニットから出力される電力の電圧を第二蓄電ユニットから出力される電力の電圧まで降圧することで、ＳＯＣが低い第二蓄電ユニットからも電力を負荷へ供給することができる。
【０１２４】
また、充放電制御装置１００は、最もＳＯＣが低い第三蓄電ユニットからの放電を停止させることで、入出力性能が低い第三蓄電ユニットが、蓄電システム１０全体の入出力性能を低下させるのを防ぐことができる。
【０１２５】
また、充放電制御装置１００は、所定の条件を満たす場合に、第一蓄電ユニットよりも第二蓄電ユニットのＳＯＣが高くなるように制御する。つまり、例えば一定の期間が経過したり一定量の充放電を行ったりした場合に、ＳＯＣを高くする蓄電ユニット２００を入れ替える。これにより、蓄電ユニット２００を均等に劣化させることができるため、蓄電システム１０の長寿命化を図ることができる。
【０１２６】
また、充放電制御装置１００は、蓄電システム１０全体のＳＯＣが５０％未満の場合に、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが１０％以上高くなるように制御する。つまり、蓄電システム１０全体のＳＯＣが５０％未満の場合には、蓄電システム１０の入出力性能が低下するが、蓄電ユニット２００同士のＳＯＣを１０％以上異ならせることで、蓄電システム１０の入出力性能の低下を抑制することができる。
【０１２７】
また、充放電制御装置１００は、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子２１０を含む蓄電ユニット２００のＳＯＣが高くなるように制御する。つまり、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子２１０は、放電容量は大きいが、ＳＯＣが低下すると内部抵抗が高くなり入出力性能が低下する。このため、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子２１０を含む蓄電ユニット２００のＳＯＣを高くすることで、入出力性能の低下を抑制しつつ、放電容量を大きくすることができる。
【０１２８】
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電システム１０及び充放電制御装置１００について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【０１２９】
例えば、上記実施の形態では、充放電制御装置１００は、充放電制御部１１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０、充電スイッチ１３０及び記憶部１４０を備えていることとした。しかし、図１４に示すように、充放電制御装置１００ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０及び充電スイッチ１３０は備えておらず、充放電制御部１１０及び記憶部１４０を備えている構成でもかまわない。また、充放電制御装置１００ａは、記憶部１４０も備えておらず、充放電制御部１１０のみを備えている構成でもかまわない。図１４は、本発明の実施の形態の変形例に係る充放電制御装置１００ａの構成を示すブロック図である。
【０１３０】
また、上記実施の形態では、充放電制御部１１０は、第二蓄電ユニットに電力を放電させ、放電された当該電力を第一蓄電ユニットに充電させることで、第二蓄電ユニットよりも第一蓄電ユニットのＳＯＣを高くすることとした。しかし、充放電制御部１１０は、蓄電ユニット２００から外部への放電量または蓄電ユニット２００への充電量を調整することで、第二蓄電ユニットよりも第一蓄電ユニットのＳＯＣを高くすることにしてもよい。
【０１３１】
また、上記実施の形態では、充放電制御部１１０は、最もＳＯＣが低い第三蓄電ユニットからの放電を停止させることとしたが、充放電制御部１１０は、第三蓄電ユニットからも放電させることにしてもよい。
【０１３２】
また、上記実施の形態では、充放電制御部１１０は、所定の条件を満たす場合に、ＳＯＣを高くする蓄電ユニットを入れ替えることとしたが、充放電制御部１１０は、蓄電ユニットの入れ替えは行わないことにしてもよい。
【０１３３】
また、上記実施の形態では、充放電制御部１１０は、複数の蓄電ユニット２００全体のＳＯＣが５０％未満の場合に、第一蓄電ユニットが第二蓄電ユニットよりもＳＯＣが１０％以上高くなるように、蓄電ユニット２００に対して充放電を行うこととした。しかし、上記の５０％と１０％の数値は限定されず、ユーザによって、使用する蓄電システム１０に応じた数値に適宜変更されてもよい。
【０１３４】
また、上記実施の形態では、充放電制御部１１０は、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子２１０を含む蓄電ユニット２００を第一蓄電ユニットとして選定することとした。しかし、充放電制御部１１０は、リチウム過剰型の正極活物質を有する蓄電素子２１０を含まない蓄電ユニット２００を第一蓄電ユニットとして選定することにしてもよい。
【０１３５】
また、本発明は、このような蓄電システム１０または充放電制御装置１００として実現することができるだけでなく、充放電制御装置１００に含まれる特徴的な処理部をステップとする充放電制御方法としても実現することができる。
【０１３６】
また、本発明に係る充放電制御装置１００が備える各処理部は、集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。例えば、本発明は、図３に示した充放電制御部１１０を備える集積回路として実現することができる。
【０１３７】
なお、当該集積回路が備える各処理部は、個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１３８】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
【０１３９】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
【０１４０】
また、本発明は、充放電制御方法に含まれる特徴的な処理をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、当該プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
本発明は、蓄電システムのＳＯＣが低い状態でも、当該蓄電システムが有する複数のリチウムイオン二次電池などの蓄電素子を効率良く活用することができる充放電制御装置等に適用できる。
【符号の説明】
【０１４２】
１０  蓄電システム
１００、１００ａ  充放電制御装置
１１０  充放電制御部
１２０、１２１〜１２４  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３０、１３１〜１３４  充電スイッチ
１４０  記憶部
１４１  制御用データ
２００、２０１〜２０４  蓄電ユニット
２１０  蓄電素子
２１１  容器
２１２  蓋体
２１３  正極端子
２１４  負極端子
２１５  電極体
２１６  正極集電部材
２１７  負極集電部材
２２０  収容ケース
【図１】
2015027140.tif 000003
【図２】
2015027140.tif 000004
【図３】
2015027140.tif 000005
【図４】
2015027140.tif 000006
【図５】
2015027140.tif 000007
【図６】
2015027140.tif 000008
【図７】
2015027140.tif 000009
【図８】
2015027140.tif 000010
【図９】
2015027140.tif 000011
【図１０】
2015027140.tif 000012
【図１１】
2015027140.tif 000013
【図１２】
2015027140.tif 000014
【図１３Ａ】
2015027140.tif 000015
【図１３Ｂ】
2015027140.tif 000016
【図１４】
2015027140.tif 000017