(57)【要約】【課題】本発明の課題は、ハイブリッド車等に使用される複数の単電池からなる蓄電池が部分充電状態（ＰＳＯＣ）で使用される場合に所定の充電状態（ＳＯＣ）を維持し、安定した寿命特性の得られる充電制御方法を提供することである。【解決手段】蓄電池を部分充電状態（ＰＳＯＣ）で使用する充電制御方法において、使用中の各単電池（セル）間の最大温度差が１５℃以下となるように制御し、さらに使用中の蓄電池のＰＳＯＣからのずれを是正するために定期的に回復充電を行うことを特徴とするものである。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池（セル）からなる蓄電池を部分充電状態で使用する充電制御方法において、前記セル間の最大温度差が１５℃以下となるように制御することを特徴とする蓄電池の充電制御方法。
【請求項２】
前記蓄電池の制御方法において、定期的に回復充電をおこなうことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池の充電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蓄電池の充電制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車に対する省エネルギー化の要求は大きく、エンジンと蓄電池とを組み合わせた、いわゆるハイブリッドカーが出現している。これに使用される蓄電池は、発進時のエンジンパワーアシスト、アイドリング停止後のエンジン駆動、減速時のエネルギー回収等の機能を要求され、従来のエンジン始動のみの蓄電池に比べて放電頻度が高い。このような使用条件では、蓄電池を充電状態（ＳＯＣ　Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ　以降ＳＯＣという）を１００％で使用するよりは部分充電状態（ＰＳＯＣ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ　以降ＰＳＯＣという）で使用する方が寿命特性の優れていることが分かってきた。
【０００３】
しかし、ハイブリッドカー用の蓄電池では、要求される機能が多様化し、高電圧でしかも大電流での充・放電が繰り返されるため、発熱量が大きく高温になり易い。蓄電池を高電圧にするためには多数個の単電池（以降、セルという）を一体にしたモノブロックタイプの蓄電池が適用されることが多い。この蓄電池は構造上セル間の温度差が発生し易く、これを上記のハイブリッド用として使用した場合、発熱が大きくセル間の温度差がより大きくなり、ＰＳＯＣで使用した場合に所定のＳＯＣからのずれが促進され、充電不足のセルや過充電のセルが発生し、特定のセルの容量低下が原因で短寿命になってしまうという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、ハイブリッド車用蓄電池のようにＰＳＯＣで使用される場合に発生する上記のような問題点を解決し、所定のＳＯＣを維持し、安定した寿命特性の得られる充電制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題を解決するための手段は、請求項１によれば、複数の単電池（セル）からなる蓄電池を部分充電状態で使用する充電制御方法において、前記セル間の最大温度差が１５℃以下となるように制御することを特徴とするものである。
【０００６】
ハイブリッドカーに使用される蓄電池は、発進時のエンジンパワーアシスト、アイドリング停止後のエンジン駆動、減速時のエネルギー回収等の機能を要求され、従来のエンジン駆動のみの蓄電池に比べて高電圧、例えば３６Ｖの蓄電池が使用されることが多い。その場合、セル数が多くなり、温度差が発生し易い。発明者は、セル間の温度差の異なる条件下で、ＰＳＯＣで蓄電池を使用した際の蓄電池寿命に及ぼす影響について試験を行った結果、セル間の温度差が１５℃以内であればＰＳＯＣの利点を有効に活用し、しかも安定した寿命性能が得られることを見出した。
【０００７】
請求項２によれば、前記蓄電池の制御方法において、定期的に回復充電を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
蓄電池をＰＳＯＣで使用した場合、セル間の温度差を１５℃に制御しても、長期にわたって使用すると所定のＰＳＯＣからのずれは免れず、容量が低下していくので一定期間毎に回復充電を行い、セル間のＳＯＣのずれを是正する必要がある。そのことによって、特定のセルの容量低下が原因で蓄電池が寿命になるといったことが防止でき、より一層安定した寿命性能が得られる。
【０００９】
このように回復充電とは、ＰＳＯＣで蓄電池を使用する場合に、定期的に行う充電のことであって、一時的に蓄電池を満充電もしくはその付近の充電状態にしてＰＳＯＣからのずれを是正する充電のことをいう。
【００１０】
【発明の実施に形態】
本発明を実施例によって詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】
本発明の効果を具体的に示すために定格容量、２０Ａｈ（０．２Ｃ）（Ｃ：定格容量）、公称電圧、３６Ｖの１８セルが一体になったモノブロックタイプの制御弁式鉛蓄電池を通常の方法で９個作製し、以下の試験に供した。この蓄電池の形状を示す要部斜視図を図１に示す。１〜９は該蓄電池のＮｏ．１セルからＮｏ．９セルを示す。１０は正極端子、１１は負極端子、１２は定格容量２０Ａｈ、公称電圧、３６Ｖの制御弁式鉛蓄電池をそれぞれ示す。また、セル間の温度差を１５℃以内にするための手段の一つである送風による蓄電池の冷却を模式図的に示している。
【００１２】
試験条件を以下に示す。
【００１３】
先ず、これらの蓄電池を４Ａ（０．２ＣＡ）（Ｃ：定格容量、Ａ：電流の単位）で２Ａｈ放電し、残存容量を１８ＡｈのＰＳＯＣ、９０％にした。次に、４０Ａで１分間の放電を行い、充電は最大電流８０Ａ、最大電圧４２Ｖで放電電気量の１００．５％の電気量を充電するサイクルを行った。これは、サイクル中、蓄電池の初期の所定ＰＳＯＣを維持できる充・放電条件である。セル間の最高温度が７５℃および５５℃、最大温度差が１０，１５，２０℃となるように上記充・放電サイクルの充電後に挿入する休止の長さによる蓄電池からの単位時間当たりの発熱量の制御、雰囲気温度の制御および図１に示すように蓄電池への送風量の制御を行った。図１に示す蓄電池のＮｏ．１セルからＮｏ．９セルの温度を測定した結果を図２に示す。
【００１４】
図示するように、連続するセルの真中のセル、すなわち第５セル目が最高温度を示し、蓄電池の両端にいくにしたがって温度が低くなる傾向を示し、セル間の温度差が発生していることが理解できる。
【００１５】
充・放電試験では、１０００サイクル毎に回復充電を挿入したものも試験した。回復充電の充電条件は、最大電流を８０Ａ、最大電圧を４５Ｖ、２時間で行った。
【００１６】
試験内容を表１に示す。蓄電池の寿命判定は、上記サイクルを繰り返し、定期的に容量確認を行い、蓄電池の容量が初期の７０％である１４Ａｈ以下に低下したときとした。寿命性能は、Ｎｏ．１の蓄電池の寿命を１００とした時の比較で表した。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
寿命試験の結果を図３に示す
図示するように、いずれもセル間の最大温度差が１５℃を超えると寿命が著しく短くなった。また、試験Ｎｏ．３から分かるように、蓄電池の最高温度が５５℃と他に比べると低いにもかかわらず、セル間の温度差が２０℃になると短寿命の傾向を示した。すなわち、蓄電池の絶対的な温度が高くなることは寿命にとって好ましくはないが、ＰＳＯＣで蓄電池を使用した場合、セル間の温度差が大きくなることの方が寿命に対する悪影響が大きく、より好ましくないことが分かった。それに対し、セル間の最大温度差を１５℃以下に制御したものは最高温度７５℃でも寿命の著しい低下はみられず、さらに、定期的に回復充電を行うことによって、回復充電を行わない最高温度５５℃の蓄電池と同等以上の寿命性能を示し、回復充電の効果が認められた。
【００１９】
なお、回復充電をおこなう時期は、経過時間やトータルの放電量などで決めることが好ましい。
【００２０】
【発明の効果】
以上、詳述したように多数個のセルからなる蓄電池をＰＳＯＣで使用する際にセル間の温度差が１５℃以下になるように制御すればセル間のＳＯＣのばらつきを小さく抑えることができ、さらに一定期間毎に所定のＰＳＯＣからのずれを是正するための回復充電を行うことによって、特定のセルによる短寿命といった現象が防止でき安定した寿命性能が得られその工業的効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す要部斜視図。
【図２】セル間の温度ばらつきを示す試験結果。
【図３】セル間の温度ばらつきの蓄電池寿命に及ぼす影響を示す試験結果。
【符号の説明】
１０　正極端子
１１　負極端子
１２　公称電圧３６Ｖの制御弁式鉛蓄電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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