(57)【要約】【課題】充電完了後のバッテリ保管時間を比較的短くし、保存劣化の影響を緩和することができる指令装置、及びこれを備える充電器、バッテリを提供する。【解決手段】バッテリが有する蓄電部に電力を充電する充電部に対して、前記蓄電部の残容量が高くなる程低くなるような充電制御の充電電流値を指令する充電電流値指令部を備える指令装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリが有する蓄電部に電力を充電する充電部に対して、前記蓄電部の残容量が高くなる程低くなるような充電制御の充電電流値を指令する充電電流値指令部を備えることを特徴とする指令装置。
【請求項２】
所定の残容量閾値を記憶する記憶部と、
残容量検出部により検出された前記蓄電部の残容量を前記所定の残容量閾値と比較判定する残容量判定部と、を更に備え、
前記残容量判定部による判定結果に応じて前記充電電流値指令部は前記充電電流値を指令することを特徴とする請求項１に記載の指令装置。
【請求項３】
所定の電圧閾値を記憶する記憶部と、
電圧検出部により検出された充電電圧を前記所定の電圧閾値と比較判定する充電電圧判定部と、を更に備え、
前記充電電圧判定部による判定結果に応じて前記充電電流値指令部は前記充電電流値を指令することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の指令装置。
【請求項４】
モード設定を判定するモード判定部を更に備え、
前記モード判定部による判定結果によって、前記指令する充電電流値のパターンを切替えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の指令装置。
【請求項５】
満充電状態で充電を完了させるよう前記充電部に対して充電停止を指令する充電停止指令部を更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の指令装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の指令装置と、バッテリが有する蓄電部に電力を充電する充電部と、を備えることを特徴とする充電器。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の指令装置と、蓄電部と、を備えることを特徴とするバッテリ。
【請求項８】
請求項７に記載のバッテリと、移動本体部と、前記バッテリからの電力を動力に変換する動力源と、前記動力源からの前記動力により前記移動本体部を移動させる駆動部と、を備えることを特徴とする移動体。
【請求項９】
請求項７に記載のバッテリを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指令装置、充電器、バッテリ、移動体、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なバッテリへの充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を図２１に示す。なお、図２１は、バッテリの残容量がゼロの状態からの充電を示す。図２１に示すように、充電開始から充電電圧が所定電圧に到達するまでの期間Ｔｃｃでは定電流充電制御により充電を行う。そして、上記所定電圧に到達してから、充電電流が所定の充電カット電流に到達して充電が停止されるまでの期間Ｔｃｖでは定電圧充電制御により充電を行う。このような定電流充電制御と定電圧充電制御を切替えて充電を行う充電制御については従来より種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１４７７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、バッテリの特性として、充電を完了して満充電（残容量１００％）又はそれに近い状態でバッテリを保管すると、保存劣化によりバッテリの放電可能容量の減少量が大きくなる。図２２に示すように従来の充電制御では、定電流充電制御における充電電流が一定であるため、保存劣化に影響がある限界残容量（例えば５０％）からの充電時間（図２２の期間Ｔａ）が比較的短くなり、充電完了後のバッテリ保管時間が比較的長くなる。従って、保存劣化の度合いが大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、充電完了後のバッテリ保管時間を比較的短くし、保存劣化の影響を緩和することができる指令装置、及びこれを備える充電器、バッテリ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】
【０００６】
本発明に係る指令装置は、バッテリが有する蓄電部に電力を充電する充電部に対して、前記蓄電部の残容量が高くなる程低くなるような充電制御の充電電流値を指令する充電電流値指令部を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、充電完了後のバッテリ保管時間を比較的短くし、保存劣化の影響を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る充電システムの構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電動車両の構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るマイコンの機能部を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る充電制御に関するフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態に係る充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を示す図である。
【図６】従来の充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る充電制御を含めた充放電パターンの一例を示す図である。
【図８】従来の充電制御を含めた充放電パターンの一例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る充電システムの構成図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るマイコンの機能部を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る充電制御に関するフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る充電システムの構成図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係るマイコンの機能部を示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る充電システムの構成図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係るマイコンの機能部を示す図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係るモード切替制御に関するフローチャートである。
【図１８】長時間充電モードによる充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を示す図である。
【図１９】短時間充電モードによる充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を示す図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を示す図である。
【図２１】従来の充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を示す図である。
【図２２】従来の充電制御による残容量が残った状態からの充電時間を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、電動車両に備えられるバッテリへの充電を一例に挙げて説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る充電システムの構成を図１に示す。図１に示す充電システムは、バッテリ１と充電器２から構成され、充電器２は外部のＡＣ電源１００から交流電源を供給される。
【００１１】
バッテリ１は、マイコン１１と、通信回路１２と、残容量センサ１３と、バッテリセル１４を備えている。バッテリセル（蓄電部）１４は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等で構成される。残容量センサ（残容量検出部）１３は、バッテリセル１４の残容量情報を検出するセンサである。残容量の検出手法は、例えば充放電電流値を累積して残容量を算出したり、ＯＣＶ（開回路電圧）と計算式に基づき残容量を算出する等、種々の方法を採用できる。マイコン１１は、通信回路１２及び充電器２が有する通信回路２１を介して充電器２が有するマイコン２２と通信を行う。
【００１２】
充電器２は、通信回路２１と、マイコン２２と、電流センサ２３と、電圧センサ２４と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２５を備えている。ＡＣ／ＤＣコンバータ（充電部）２５は、ＡＣ電源１００から供給される交流電力をバッテリセル１４の充電用の直流電力へ変換する。マイコン２２は、ＣＰＵとＲＯＭ（いずれも不図示）を備え、ＲＯＭに格納された制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、指令装置として機能する。ＡＣ／ＤＣコンバータ２５は、マイコン２２から指令される充電電流値を目標とした定電流充電制御と、電圧センサ２４により検出される充電電圧を用いた定電圧充電制御を行う。また、電流センサ（電流検出部）２３により検出される充電電流は、所定の充電カット電流に充電電流が到達したタイミングでマイコン２２の指令により充電が停止される充電停止制御に使用される。
【００１３】
バッテリ１を備えた電動車両の構成例を図２に示す。図２に示す電動車両２０は、バッテリ１を備えると共に、車体２１０と、バッテセル１４から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータ２０１と、当該交流電力を動力に変換するモータ２０２と、その動力によって回転せしめられる駆動輪２０３を備えている。電動車両２０においては、モータ２０２がインバータ２０１を介してバッテリセル１４から供給される電力を動力に変換し、その動力によって駆動輪２０３が回転せしめられることにより車体２１０が移動する。即ち、移動体である電動車両２０において、車体２１０が移動本体部、モータ２０２が動力源、駆動輪２０３が駆動部に相当する。
【００１４】
なお、後に説明する他の実施形態に係るバッテリも図２と同様に電動車両に搭載することができる。
【００１５】
次に、本発明の第１実施形態に係る充電システムにおける充電制御に関するフローチャートを図４に示す。ここでは、図３に示すマイコン２２が有する各機能部に基づいて図４の処理を説明する。マイコン２２は、残容量判定部２２Ａ、充電電流値指令部２２Ｂ、記憶部２２Ｃ、充電電流判定部２２Ｄ、及び充電停止指令部２２Ｅを有する。
【００１６】
図４に示すフローチャートが開始されると、まずステップＳ１で、ＡＣ／ＤＣコンバータ２５は、電圧センサ２４により検出された充電電圧が所定電圧以上であるか否かを判定する。もし充電電圧が所定電圧より低い場合は（ステップＳ１のＮ）、定電流充電制御を開始し、ステップＳ４に進む。
【００１７】
ステップＳ４で、残容量判定部２２Ａは、通信回路２１及び通信回路１２を介してバッテリ１のマイコン１１に残容量情報の要求を行う。すると、マイコン１１は、残容量センサ１３により検出された残容量情報を通信回路１２及び通信回路２１を介してマイコン２２へ送信する。残容量判定部２２Ａは、受信した残容量情報が示す残容量を記憶部２２Ｃに記憶された所定の残容量閾値である２５％と比較し、２５％より低いか否かを判定する。
【００１８】
もし、残容量が２５％より低い場合は（ステップＳ４のＹ）、ステップＳ７に進み、充電電流値指令部２２Ｂは、定電流充電制御の充電電流値として記憶部２２Ｃに記憶された所定のＣ１[A]をＡＣ／ＤＣコンバータ２５に指令する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ２５は、Ｃ１[A]を充電電流値とした定電流充電制御を行う。ステップＳ７の後、ステップＳ１に戻る。
【００１９】
一方、残容量が２５％以上である場合は（ステップＳ４のＮ）、ステップＳ５に進み、残容量判定部２２Ａは、ステップＳ４で取得した残容量情報が示す残容量を記憶部２２Ｃに記憶された所定の残容量閾値である５０％と比較し、５０％より低いか否かを判定する。もし、残容量が５０％より低い場合は（ステップＳ５のＹ）、ステップＳ８に進み、充電電流値指令部２２Ｂは、定電流充電制御の充電電流値として記憶部２２Ｃに記憶された所定のＣ２[A]（＜Ｃ１[A]）をＡＣ／ＤＣコンバータ２５に指令する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ２５は、Ｃ２[A]を充電電流値とした定電流充電制御を行う。ステップＳ８の後、ステップＳ１に戻る。
【００２０】
一方、残容量が５０％以上である場合は（ステップＳ５のＮ）、ステップＳ６に進み、残容量判定部２２Ａは、ステップＳ４で取得した残容量情報が示す残容量を記憶部２２Ｃに記憶された所定の残容量閾値である７５％と比較し、７５％より低いか否かを判定する。もし、残容量が７５％より低い場合は（ステップＳ６のＹ）、ステップＳ９に進み、充電電流値指令部２２Ｂは、定電流充電制御の充電電流値として記憶部２２Ｃに記憶された所定のＣ３[A]（＜Ｃ２[A]）をＡＣ／ＤＣコンバータ２５に指令する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ２５は、Ｃ３[A]を充電電流値とした定電流充電制御を行う。ステップＳ９の後、ステップＳ１に戻る。
【００２１】
一方、残容量が７５％以上である場合は（ステップＳ６のＮ）、ステップＳ１０に進み、充電電流値指令部２２Ｂは、定電流充電制御の充電電流値として記憶部２２Ｃに記憶された所定のＣ４[A]（＜Ｃ３[A]）をＡＣ／ＤＣコンバータ２５に指令する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ２５は、Ｃ４[A]を充電電流値とした定電流充電制御を行う。ステップＳ１０の後、ステップＳ１に戻る。
【００２２】
また、もしステップＳ１で、充電電圧が所定電圧以上となっている場合は（ステップＳ１のＹ）、ＡＣ／ＤＣコンバータ２５は定電圧充電制御を開始し、ステップＳ２に進む。ステップＳ２で、充電電流判定部２２Ｄは、電流センサ２３により検出された充電電流が記憶部２２Ｃに記憶された所定の充電カット電流値以下であるか否かを判定する。もし、充電電流が充電カット電流値より大きい場合は（ステップＳ２のＮ）、ステップＳ３に進み、定電圧充電制御が継続され、ステップＳ１に戻る。
【００２３】
そして、ステップＳ２で、充電電流が充電カット電流値以下となった場合は（ステップＳ２のＹ）、ステップＳ１１に進み、充電停止指令部２２Ｅは、ＡＣ／ＤＣコンバータ２５に充電を停止するよう指令する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ２５は充電を停止し、充電が完了する（エンド）。
【００２４】
上記図４に示す充電制御を用いて残容量ゼロから満充電（残容量１００％）まで充電を行った場合の充電電圧及び充電電流の波形例を図５に示す。充電電圧が所定電圧未満の場合は定電流充電制御を行い、定電流充電制御を行う期間においては残容量が高くなる程、段階的に充電電流を低く設定する（Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３＞Ｃ４）。充電電圧が所定電圧に到達すると、定電圧充電制御に切替え、充電電流が充電カット電流以下となったタイミングで充電が停止される。
【００２５】
図５に示す本実施形態に係る充電制御との比較対象として、従来の充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を図６に示す。一般的に残容量ゼロから満充電までの充電に必要な最大充電時間は電動車両の使用パターンによって決定される（例えば、業務用の電動車両であって毎日昼休みに３時間で充電する必要がある場合は最大充電時間が３時間に設定される等）。図５と図６の充電制御において残容量ゼロから満充電までの最大充電時間は同じになるように設定されたとする（Ｔ１＝Ｔ１’）。
【００２６】
上記のように図５と図５において残容量ゼロから満充電までの充電時間は同じであるが、限界残容量として例えば残容量５０％から満充電までの充電を考えた場合、図５の本実施形態に係る充電制御による充電時間Ｔ２は、図６の従来の充電制御による充電時間Ｔ２’に比べて長くなる（Ｔ２＞Ｔ２’）。
【００２７】
ここで、図５の本実施形態に係る充電制御を用いた場合の充放電パターンの一例を図７に示し、図６の従来の充電制御を用いた場合の充放電パターンの一例を図８に示す。図７及び図８では、７時から９時まで例えば電動車両による出勤等でバッテリを満充電から残容量７５％まで放電させ、９時から１８時まで電動車両の停車により残容量７５％の状態でバッテリが保管される。そして、１８時から２０時まで例えば電動車両による帰宅等で残容量７５％から５０％までバッテリを放電させる。そして、２０時に残容量５０％の状態から図７では本実施形態に係る充電制御による充電を開始し、図８では従来の充電制御による充電を開始する。
【００２８】
すると、上述したように本実施形態は従来に比べて残容量５０％から満充電までの充電時間が長くなり、図７では２０時から翌日の４時まで充電が行われるが、図８では２０時から翌日の０時までの充電となる。これにより、図８では満充電でのバッテリ保管は０時から７時までとなるが、図７では４時から７時までとなり、満充電でのバッテリ保管時間を本実施形態では短くすることができる。従って、保存劣化の影響を緩和することができる。
【００２９】
上述したように残容量ゼロから満充電までの充電時間は本実施形態と従来では同じであるが、一般的に電動車両の走行に用いるバッテリの場合、残容量ゼロまで使用しないで残容量を或る程度残した状態で充電するケースが多いため、残容量を或る程度残した状態からの充電時間を長くして満充電での保管時間を短くする効果を十分に享受できる。
【００３０】
なお、本実施形態では、充電完了時の状態は満充電（残容量１００％）として説明した。バッテリの特性としては、残容量が高い程、保存劣化の度合いが激しくなる。そのため、最も保存劣化が激しくなる満充電での保管時間を短くすることは特に有意義である。しかしながら、満充電に近い残容量（例えば７０％等）での保管でも保存劣化の影響を受けるので、満充電に近い残容量まで充電させる場合に本実施形態を適用しても、保管時間短縮による保存劣化の緩和の効果を享受することはできる。本事項は、以降の実施形態についても同様である。
【００３１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る充電システムの構成を図９に示す。図９に示す充電システムは、バッテリ３と充電器４から構成される。充電器４は、マイコン４１と、電流センサ４２と、電圧センサ４３と、ＡＣ／ＤＣコンバータ４４を備えており、バッテリ３は、バッテリセル３１を備えている。マイコン４１は、指令装置に相当し、電圧センサ（電圧検出部）４３により検出された充電電圧に応じて定電流充電制御の充電電流値をＡＣ／ＤＣコンバータ４４に指令する。また、電流センサ（電流検出部）４２により検出される充電電流は、所定の充電カット電流に充電電流が到達したタイミングでマイコン４１の指令により充電が停止される充電停止制御に使用される。
【００３２】
本発明の第２実施形態に係る充電システムにおける充電制御に関するフローチャートを図１１に示す。ここでは、図１０に示すマイコン４１が有する各機能部に基づいて図１１の処理を説明する。マイコン４１は、充電電圧判定部４１Ａ、充電電流値指令部４１Ｂ、記憶部４１Ｃ、充電電流判定部４１Ｄ、及び充電停止指令部４１Ｅを有する。
【００３３】
図１１に示すフローチャートが開始されると、まずステップＳ１１で、ＡＣ／ＤＣコンバータ４４は、電圧センサ４３により検出された充電電圧が所定電圧以上であるか否かを判定する。もし充電電圧が所定電圧より低い場合は（ステップＳ１１のＮ）、定電流充電制御を開始し、ステップＳ１４に進む。
【００３４】
ステップＳ１４で、充電電圧判定部４１Ａは、電圧センサ４３により検出された充電電圧が記憶部４１Ｃに記憶された所定の電圧閾値であるＶ１[V]より低いか否かを判定する。
【００３５】
もし、充電電圧がＶ１より低い場合は（ステップＳ１４のＹ）、ステップＳ１７に進み、充電電流値指令部４１Ｂは、定電流充電制御の充電電流値として記憶部４１Ｃに記憶された所定のＣ１[A]をＡＣ／ＤＣコンバータ４４に指令する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ４４は、Ｃ１[A]を充電電流値とした定電流充電制御を行う。ステップＳ１７の後、ステップＳ１１に戻る。
【００３６】
一方、充電電圧がＶ１以上である場合は（ステップＳ１４のＮ）、ステップＳ１５に進み、充電電圧判定部４１Ａは、ステップＳ１４で検出された充電電圧が記憶部４１Ｃに記憶された所定の電圧閾値であるＶ２[V]（＞Ｖ１）より低いか否かを判定する。もし、充電電圧がＶ２より低い場合は（ステップＳ１５のＹ）、ステップＳ１８に進み、充電電流値指令部４１Ｂは、定電流充電制御の充電電流値として記憶部４１Ｃに記憶された所定のＣ２[A]（＜Ｃ１[A]）をＡＣ／ＤＣコンバータ４４に指令する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ４４は、Ｃ２[A]を充電電流値とした定電流充電制御を行う。ステップＳ１８の後、ステップＳ１１に戻る。
【００３７】
一方、充電電圧がＶ２以上である場合は（ステップＳ１５のＮ）、ステップＳ１６に進み、充電電圧判定部４１Ａは、ステップＳ１４で検出された充電電圧が記憶部４１Ｃに記憶された所定の電圧閾値であるＶ３[V]（＞Ｖ２）より低いか否かを判定する。もし、充電電圧がＶ３より低い場合は（ステップＳ１６のＹ）、ステップＳ１９に進み、充電電流値指令部４１Ｂは、定電流充電制御の充電電流値として記憶部４１Ｃに記憶された所定のＣ３[A]（＜Ｃ２[A]）をＡＣ／ＤＣコンバータ４４に指令する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ４４は、Ｃ３[A]を充電電流値とした定電流充電制御を行う。ステップＳ１９の後、ステップＳ１１に戻る。
【００３８】
一方、充電電圧がＶ３以上である場合は（ステップＳ１６のＮ）、ステップＳ２０に進み、充電電流値指令部４１Ｂは、定電流充電制御の充電電流値として記憶部４１Ｃに記憶された所定のＣ４[A]（＜Ｃ３[A]）をＡＣ／ＤＣコンバータ４４に指令する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ４４は、Ｃ４[A]を充電電流値とした定電流充電制御を行う。ステップＳ２０の後、ステップＳ１１に戻る。
【００３９】
また、もしステップＳ１１で、充電電圧が所定電圧以上となっている場合は（ステップＳ１１のＹ）、ＡＣ／ＤＣコンバータ４４は定電圧充電制御を開始し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２で、充電電流判定部４１Ｄは、電流センサ４２により検出された充電電流が記憶部４１Ｃに記憶された所定の充電カット電流値以下であるか否かを判定する。もし、充電電流が充電カット電流値より大きい場合は（ステップＳ１２のＮ）、ステップＳ１３に進み、定電圧充電制御が継続され、ステップＳ１１に戻る。
【００４０】
そして、ステップＳ１２で、充電電流が充電カット電流値以下となった場合は（ステップＳ１２のＹ）、ステップＳ２１に進み、充電停止指令部４１Ｅは、ＡＣ／ＤＣコンバータ４４に充電を停止するよう指令する。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ４４は充電を停止し、充電が完了する（エンド）。
【００４１】
上記図１１に示す充電制御を用いて残容量ゼロから満充電まで充電を行った場合の充電電圧及び充電電流の波形例を図１２に示す。充電電圧が所定電圧未満の場合は定電流充電制御を行い、定電流充電制御を行う期間においては充電電圧が高くなる程、充電電流を段階的に低く設定する（Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３＞Ｃ４）。充電電圧が所定電圧に到達すると、定電圧充電制御に切替え、充電電流が充電カット電流以下となったタイミングで充電が停止される。本実施形態によっても、限界残容量（例えば５０％等）からの充電時間を長くすることにより、満充電での保管時間を短くできる。従って、保存劣化の影響を緩和できる。
【００４２】
本実施形態では、充電電圧が高くなる程、充電電流を低く設定するが、充電電圧が高くなる程、残容量は高くなるので、残容量が高くなる程、充電電流を低く設定していることと同等となる。本実施形態では、第１実施形態のように残容量センサを必要としないので、第１実施形態に比べて構成を簡易化することができる。
【００４３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る充電システムの構成を図１３に示す。図１３に示す充電システムは、バッテリ５と充電器６から構成される。バッテリ５は、マイコン５１と、通信回路５２と、電流センサ５３と、残容量センサ５４と、バッテリセル５５を備えている。充電器６は、マイコン６１と、通信回路６２と、電圧センサ６３と、ＡＣ／ＤＣコンバータ６４を備えている。
【００４４】
図１３に示す充電システムは、上記図４に示す充電制御を行うので第１実施形態（図１）に対応するものと言えるが、指令装置としてのマイコン５１が充電器６ではなくバッテリ５側に設けられる点が第１実施形態と相違する。図１３に示すマイコン５１が有する各機能部を図１４に示す。マイコン５１は、残容量判定部５１Ａ、充電電流値指令部５１Ｂ、記憶部５１Ｃ、充電電流判定部５１Ｄ、及び充電停止指令部５１Ｅを有する。
【００４５】
本実施形態では、図４に示すフローチャートにおけるステップＳ４〜Ｓ６で、残容量判定部５１Ａが残容量センサ５４により検出された残容量は記憶部５１Ｃに記憶された所定の残容量閾値より低いか否かを判定する。そして、ステップＳ７〜Ｓ１０では、充電電流値指令部５１Ｂが定電流充電制御の充電電流値を通信回路５２、通信回路６２及びマイコン６１を介してＡＣ／ＤＣコンバータ６４に指令する。
【００４６】
また、ステップＳ２では、充電電流判定部５１Ｄが電流センサ５３により検出された充電電流が記憶部５１Ｃに記憶された所定の充電カット電流値以下であるか否かを判定する。もし充電カット電流値以下であれば、充電停止指令部５１Ｅが通信回路５２、通信回路６２及びマイコン６１を介して充電を停止するようＡＣ／ＤＣコンバータ６４に指令する。
【００４７】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る充電システムの構成を図１５に示す。図１５に示す充電システムは、バッテリ７と充電器８から構成される。バッテリ７は、マイコン７１と、通信回路７２と、電流センサ７３と、電圧センサ７４と、バッテリセル７５を備えている。充電器８は、マイコン８１と、通信回路８２と、電圧センサ８３と、ＡＣ／ＤＣコンバータ８４を備えている。
【００４８】
図１５に示す充電システムは、上記図１１に示す充電制御を行うので第２実施形態（図９）に対応するものと言えるが、指令装置としてのマイコン７１が充電器８ではなくバッテリ７側に設けられる点が第２実施形態と相違する。図１５に示すマイコン７１が有する各機能部を図１６に示す。マイコン７１は、充電電圧判定部７１Ａ、充電電流値指令部７１Ｂ、記憶部７１Ｃ、充電電流判定部７１Ｄ、及び充電停止指令部７１Ｅを有する。
【００４９】
本実施形態では、図１１に示すフローチャートにおけるステップＳ１４〜Ｓ１６で、充電電圧判定部７１Ａが電圧センサ７４により検出された充電電圧は記憶部７１Ｃに記憶された所定の電圧閾値より低いか否かを判定する。そして、ステップＳ１７〜Ｓ２０では、充電電流値指令部７１Ｂが定電流充電制御の充電電流値を通信回路７２、通信回路８２及びマイコン８１を介してＡＣ／ＤＣコンバータ８４に指令する。
【００５０】
また、ステップＳ１２では、充電電流判定部７１Ｄが電流センサ７３により検出された充電電流が記憶部７１Ｃに記憶された所定の充電カット電流値以下であるか否かを判定する。もし充電カット電流値以下であれば、充電停止指令部７１Ｅが通信回路７２、通信回路８２及びマイコン８１を介して充電を停止するようＡＣ／ＤＣコンバータ８４に指令する。
【００５１】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、モードによって残容量と定電流充電制御の充電電流値の関係を変更することにより、充電時間を自由に変更することができる。以下、第１実施形態の構成（図１）に基づいて本実施形態の処理を説明する。
【００５２】
本実施形態に係るモード切替制御に関するフローチャートを図１７に示す。本実施形態では、図１に示す構成において充電器２に備えられたスイッチ（不図示）から入力信号がマイコン２２に入力される。このスイッチは、モード切替用であり、例えばスライドスイッチ等で構成される。
【００５３】
図１７のフローチャートが開始されると、ステップＳ２１で、マイコン２２が有するモード判定部（不図示）は、スイッチからの入力信号により長時間充電モードに設定されているか否かを判定する。もし、長時間充電モードに設定されている場合は（ステップＳ２１のＹ）、ステップＳ２４に進み、長時間充電モードによる充電制御が開始される。長時間充電モードによる充電制御では、図４に示したフローチャートにおいてステップＳ４〜Ｓ６の残容量閾値を各々１０％、２０％、３０％に変更した充電制御となる。長時間充電モードによる充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を図１８に示す。図１８に示すように図５に示す充電時間よりも充電時間を長くすることができる。
【００５４】
ステップＳ２１で長時間充電モードに設定されていない場合は（ステップＳ２１のＮ）、ステップＳ２２に進み、モード判定部は、スイッチからの入力信号により短時間充電モードに設定されているか否かを判定する。もし、短時間充電モードに設定されている場合は（ステップＳ２２のＹ）、ステップＳ２５に進み、短時間充電モードによる充電制御が開始される。短時間充電モードによる充電制御では、図４に示したフローチャートにおいてステップＳ４、Ｓ５、Ｓ７及びＳ８を省略し、ステップＳ１のＮの場合にステップＳ６に進むようにし、ステップＳ６の残容量閾値を５０％とし、ステップＳ９の充電電流値をＣ１[A]とし、ステップＳ１０の充電電流値をＣ３[A]とした充電制御となる。短時間充電モードによる充電制御における充電電圧及び充電電流の波形例を図１９に示す。図１９に示すように図５に示す充電時間よりも充電時間を短くすることができる。
【００５５】
ステップＳ２２で短時間充電モードに設定されていない場合は（ステップＳ２２のＮ）、ステップＳ２３に進み、通常時間充電モードによる充電制御が開始される。通常時間充電モードによる充電制御は、図４に示したフローチャートの制御のことである。従って、図５に示す充電時間での充電となる。
【００５６】
なお、上記では図１の構成に基づいて説明したが、図１３（第３実施形態）の構成においてバッテリ５にスイッチ（不図示）を設け、スイッチからの入力信号がマイコン５１に入力される構成でも同様の動作を行うことができる。
【００５７】
また、本実施形態の変形例として、図９（第２実施形態）の構成において充電器４に設けられたスイッチ（不図示）からの入力信号がマイコン４１に入力される構成により、モードによって図１１に示したフローチャートにおける閾値電圧と充電電流値の関係を変更する実施形態も可能である。
【００５８】
また、本変形例については、図１５（第４実施形態）の構成においてバッテリ７に設けられたスイッチ（不図示）からの入力信号がマイコン７１に入力される構成によっても同様の動作を行うことができる。
【００５９】
（その他）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々変形が可能である。
【００６０】
上記実施形態では、残容量が高くなる程、定電流充電制御の充電電流値を段階的に低く設定するようにしたが、例えば図２０に示すように残容量が高くなる程、充電電流値を直線的に降下させるように充電電流制御を行ってもよい。このようにしても、充電時間を比較的長くすることで充電完了後の保管時間を短くし、保存劣化の影響を緩和できる。
【００６１】
また、残容量を検出して残容量が高くなると充電電流値を低下させるような制御を行う装置のみが本発明に該当するのではなく、残容量を検出せずとも結果的に残容量が高くなると充電電流値を低下させるような制御になっていれば本発明の権利範囲に含まれる。例えば、上記第２実施形態のように充電電圧を検出することにより充電電流値を変化させる実施形態や、タイマにより経過時間を測定しながら充電電流値を変化させるような実施形態でも本発明の権利範囲内である。
【００６２】
また例えば、上記実施形態に係るバッテリ及び充電器ともに電動車両に搭載されてもよい。この場合、特に上記第５実施形態については、スイッチは電動車両に搭載されることになる。
【００６３】
また、図２で説明した電動車両２０は、バッテリが搭載された移動体の一例であり、船舶、航空機、エレベータ又は歩行ロボット等の他の移動体にバッテリが搭載されてもよい。
【００６４】
移動体が船舶の場合は、例えば車体２１０、駆動輪２０３の代わりに船体、スクリューを備える。このような船舶においては、モータ２０２がインバータ２０１を介してバッテリセル１４から供給される電力を動力に変換し、その動力によってスクリューが回転せしめられることにより船体が移動する。即ち、船体が移動本体部、モータ２０２が動力源、スクリューが駆動部に相当する。
【００６５】
移動体が航空機の場合は、例えば車体２１０、駆動輪２０３の代わりに機体、プロペラを備える。このような航空機においては、モータ２０２がインバータ２０１を介してバッテリセル１４から供給される電力を動力に変換し、その動力によってプロペラが回転せしめられることにより機体が移動する。即ち、機体が移動本体部、モータ２０２が動力源、プロペラが駆動部に相当する。
【００６６】
移動体がエレベータの場合は、例えば車体２１０、駆動輪２０３の代わりに籠、籠に取り付けられた昇降用ロープを備える。このようなエレベータにおいては、モータ２０２がインバータ２０１を介してバッテリセル１４から供給される電力を動力に変換し、その動力によって昇降用ロープが巻きあげられることにより籠が昇降する。即ち、籠が移動本体部、モータ２０２が動力源、昇降用ロープが駆動部に相当する。
【００６７】
移動体が歩行ロボットの場合は、例えば車体２１０、駆動輪２０３の代わりに胴体、足を備える。このような歩行ロボットにおいては、モータ２０２がインバータ２０１を介してバッテリセル１４から供給される電力を動力に変換し、その動力によって足が駆動せしめられることにより胴体が移動する。即ち、胴体が移動本体部、モータ２０２が動力源、足が駆動部に相当する。
【００６８】
また、本発明に係るバッテリは、移動体に限らず、例えば携帯電話、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の種々の電子機器に搭載されてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  バッテリ
１１  マイコン
１２  通信回路
１３  残容量センサ
１４  バッテリセル
２  充電器
２１  通信回路
２２  マイコン
２３  電流センサ
２４  電圧センサ
２５  ＡＣ／ＤＣコンバータ
１００  ＡＣ電源
２０  電動車両
２１０  車体
２０１  インバータ
２０２  モータ
２０３  駆動輪
３  バッテリ
３１  バッテリセル
４  充電器
４１  マイコン
４２  電流センサ
４３  電圧センサ
４４  ＡＣ／ＤＣコンバータ
５  バッテリ
５１  マイコン
５２  通信回路
５３  電流センサ
５４  残容量センサ
５５  バッテリセル
６  充電器
６１  マイコン
６２  通信回路
６３  電圧センサ
６４  ＡＣ／ＤＣコンバータ
７  バッテリ
７１  マイコン
７２  通信回路
７３  電流センサ
７４  電圧センサ
７５  バッテリセル
８  充電器
８１  マイコン
８２  通信回路
８３  電圧センサ
８４  ＡＣ／ＤＣコンバータ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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