(57)【要約】【課題】二次電池の起電力に経時変化が生じた場合に二次電池を適正に充電できなくなる場合があること。【解決手段】二次電池装置は、二次電池と、二次電池の起電力を示す計測値を取得し、起電力を示す計測値の経時変化に応じて、二次電池の充電電圧を制御する充電制御装置とを備える。充電制御装置は、二次電池の起電力を示す計測値を取得し、起電力を示す計測値の経時変化に応じて、二次電池の充電電圧を制御する。充電制御方法は、二次電池の起電力を示す計測値を取得する段階と、起電力を示す計測値の経時変化に応じて、二次電池の充電電圧を制御する段階とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と、
前記二次電池の起電力を示す計測値を取得し、前記起電力を示す計測値の経時変化に応じて、前記二次電池の充電電圧を制御する充電制御装置と
を備える二次電池装置。
【請求項２】
前記充電制御装置は、前記起電力の上昇量に応じて前記二次電池の充電電圧を上昇させる
請求項１に記載の二次電池装置。
【請求項３】
前記充電制御装置は、前記起電力を示す計測値としての前記二次電池の開回路電圧を取得する
請求項１又は２に記載の二次電池装置。
【請求項４】
前記充電制御装置は、前記二次電池を開回路状態に維持した状態で１時間以上４０時間以下の時間が経過した後における前記二次電池の開回路電圧を、前記起電力を示す計測値として取得する
請求項３に記載の二次電池装置。
【請求項５】
前記充電制御装置は、前記二次電池を開回路状態に維持した状態で１０時間以上の時間が経過した後における前記二次電池の開回路電圧を、前記起電力を示す計測値として取得する
請求項３又は４に記載の二次電池装置。
【請求項６】
前記充電制御装置は、前記二次電池を開回路状態に維持した状態において、前記二次電池の開回路電圧の単位時間あたりの低下量が予め定められた値以下である場合の前記二次電池の開回路電圧を、前記起電力を示す計測値として取得する
請求項３から５のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項７】
前記充電制御装置は、予め定められた時間が経過する毎に、前記二次電池の開回路電圧を取得し、取得した開回路電圧と前記二次電池の初期開回路電圧との差分を、前記二次電池の初期充電電圧に加えることによって、前記予め定められた時間が経過する毎に前記充電電圧を定める
請求項３から６のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項８】
前記充電制御装置は、予め定められた時間が経過する毎に、前記二次電池の開回路電圧を取得し、新たに取得した開回路電圧と以前に取得した開回路電圧との差分を、前記以前に取得した開回路電圧に対して定めた充電電圧に加えることによって、前記予め定められた時間が経過する毎に前記充電電圧を定める
請求項３から６のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項９】
前記充電制御装置は、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、前記起電力を示す計測値の経時変化に応じて制御する
請求項１から８のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項１０】
前記充電制御装置は、前記起電力の上昇量に応じて、前記高電圧充電のデューティ比を高める
請求項９に記載の二次電池装置。
【請求項１１】
前記二次電池は、鉛蓄電池である
請求項１から１０のいずれか一項に記載の二次電池装置。
【請求項１２】
二次電池の起電力を示す計測値を取得し、前記起電力を示す計測値の経時変化に応じて、前記二次電池の充電電圧を制御する充電制御装置。
【請求項１３】
二次電池の起電力を示す計測値を取得する段階と、
前記起電力を示す計測値の経時変化に応じて、前記二次電池の充電電圧を制御する段階と
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】
満充電時の開放電圧に基づきバッテリの基準放電特性を導く技術（例えば特許文献１参照）がある。また、充電前及び充電中に開路状態での放置をはさむ短時間の放電を行って過不足なく充電する技術（例えば特許文献２参照）がある。
特許文献１  特開２００７−１７８３８２号公報
特許文献２  特開平９−１６１８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
二次電池の起電力に経時変化が生じると、二次電池を適正に充電できなくなる場合がある。例えば、二次電池が鉛蓄電池である場合において、鉛蓄電池の起電力が経時的に上昇すると、鉛蓄電池の充電不足が生じ易くなる。そのため、サルフェーションが生じ易くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
二次電池装置は、二次電池を備える。二次電池装置は、充電制御装置を備えてよい。充電制御装置は、二次電池の起電力を示す計測値を取得してよい。充電制御装置は、起電力を示す計測値の経時変化に応じて、二次電池の充電電圧を制御してよい。
【０００５】
充電制御装置は、起電力の上昇量に応じて二次電池の充電電圧を上昇させてよい。
【０００６】
充電制御装置は、起電力を示す計測値としての二次電池の開回路電圧を取得してよい。
【０００７】
充電制御装置は、二次電池を開回路状態に維持した状態で１時間以上４０時間以下の時間が経過した後における二次電池の開回路電圧を、起電力を示す計測値として取得してよい。
【０００８】
充電制御装置は、二次電池を開回路状態に維持した状態で１０時間以上の時間が経過した後における二次電池の開回路電圧を、起電力を示す計測値として取得してよい。
【０００９】
充電制御装置は、二次電池を開回路状態に維持した状態において、二次電池の開回路電圧の単位時間あたりの低下量が予め定められた値以下である場合の二次電池の開回路電圧を、起電力を示す計測値として取得してよい。
【００１０】
充電制御装置は、予め定められた時間が経過する毎に、二次電池の開回路電圧を取得し、取得した開回路電圧と二次電池の初期開回路電圧との差分を、二次電池の初期充電電圧に加えることによって、予め定められた時間が経過する毎に充電電圧を定めてよい。
【００１１】
充電制御装置は、予め定められた時間が経過する毎に、二次電池の開回路電圧を取得してよい。充電制御装置は、新たに取得した開回路電圧と以前に取得した開回路電圧との差分を、以前に取得した開回路電圧に対して定めた充電電圧に加えることによって、予め定められた時間が経過する毎に充電電圧を定めてよい。
【００１２】
充電制御装置は、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い。充電制御装置は、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、起電力を示す計測値の経時変化に応じて制御してよい。
【００１３】
充電制御装置は、起電力の上昇量に応じて、高電圧充電のデューティ比を高めてよい。
【００１４】
二次電池は、鉛蓄電池であってよい。
【００１５】
充電制御装置は、二次電池の起電力を示す計測値を取得する。充電制御装置は、起電力を示す計測値の経時変化に応じて、二次電池の充電電圧を制御してよい。
【００１６】
充電制御方法は、二次電池の起電力を示す計測値を取得する段階を備える。充電制御方法は、起電力を示す計測値の経時変化に応じて、二次電池の充電電圧を制御する段階を備えてよい。
【００１７】
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】
【００１８】
【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の充電電圧の設定値及び二次電池４０の開回路電圧の計測値の経時変化を概略的に示すグラフである。
【図３】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４】二次電池４０の充電完了後に二次電池４０を開回路状態にした場合の端子電圧の時間発展を概略的に示すグラフである。
【図５】二次電池４０の起電力を示す開回路電圧の他の計測方法を示すフローチャートである。
【図６】二次電池４０を間欠充電する場合の充電電圧のタイミングチャートを示す。
【図７】二次電池４０の起電力に応じたＶＨ及びＶＬの経時変化を概略的に示すグラフである。
【図８】二次電池４０の起電力が上昇した場合における充電電圧のタイミングチャートを示す。
【図９】ＴＨ及びＴＬ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】
【００１９】
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。
【００２０】
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、燃料電池装置などの発電装置において用いられてよい。
【００２１】
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、端子電圧計測装置６０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。
【００２２】
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３２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。
【００２３】
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３２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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
二次電池４０は鉛蓄電池である。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、一対の正極及び陰極を有する鉛蓄電池の最小単位を指す。
【００２９】
端子電圧計測装置６０は、二次電池４０の端子電圧を計測する。具体的には、端子電圧計測装置６０は、二次電池４０の開回路電圧を計測する。例えば、端子電圧計測装置６０は、二次電池４０の電池セルから外部回路へ実質的に電流が流れていないときの電池端子間の電圧を計測する。端子電圧計測装置６０により計測された二次電池４０の開回路電圧の計測値は、充放電制御装置３０に供給される。二次電池４０の開回路電圧は、二次電池４０の起電力を示し得る。したがって、充放電制御装置３０は、起電力を示す計測値としての二次電池４０の開回路電圧を取得する。
【００３０】
なお、二次電池４０の開回路電圧の計測値は、二次電池４０の起電力を示す計測値の一例である。二次電池４０の起電力を示す計測値として、二次電池４０の開回路電圧以外の計測値を採用できる。例えば、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力を示す計測値として、二次電池４０の電解液中の電解液濃度の計測値を取得してよい。充放電制御装置３０は、取得した二次電池４０の電解液濃度の計測値に基づいて、二次電池４０の起電力を算出してよい。例えば、充放電制御装置３０は、二次電池４０の電解液濃度から、電解液中の硫酸イオンの活量及び水の活量を算出して、算出した硫酸イオンの活量及び水の活量に基づいて、例えばネルンストの式を用いることにより、二次電池４０の起電力を算出してよい。また、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力を示す計測値として、二次電池４０の電解液の比重の計測値を取得してよい。充放電制御装置３０は、二次電池４０の比重に基づいて、二次電池４０の起電力を算出してよい。例えば、充放電制御装置３０は、二次電池４０の比重に予め定められた定数を加算した値に基づいて、二次電池４０の起電力を算出してよい。予め定められた定数として、例えば０．８４を適用できる。
【００３１】
充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力を示す計測値の経時変化に応じて、二次電池４０の充電電圧を制御する。例えば、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力の上昇量に応じて二次電池４０の充電電圧を上昇させる。これにより、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力に応じて二次電池４０を適正に充電することができる。
【００３２】
例えば、鉛蓄電池において、電解液中の水が電気分解、蒸発及び透湿などによって鉛蓄電池の外部に失われることで、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、鉛蓄電池の起電力も経時的に上昇し得る。例えば、鉛蓄電池の充電電圧を一定値に固定すると、鉛蓄電池の寿命末期においては、鉛蓄電池の起電力が充電電圧を超える場合もあり得る。このように、鉛蓄電池の充電電圧を一定値に固定すると、鉛蓄電池の起電力に対して相対的に充電電圧が低くなるため、鉛蓄電池の充電不足が生じ易くなり、サルフェーションが生じ易くなる。
【００３３】
具体的には、鉛蓄電池は、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とを有する。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−
【００３４】
上記のとおり鉛蓄電池の放電により、硫酸鉛が電極に形成される。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、充電不足の状態が継続すると、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。
【００３５】
これに対し、充放電制御装置３０によれば、例えば起電力の経時的な上昇量に応じて二次電池４０の充電電圧を上昇させることができる。そのため、二次電池４０の充電不足を抑制し得る。したがってサルフェーションを抑制し得る。ひいては、電池寿命を延ばし得る。
【００３６】
なお、充放電制御装置３０は、予め定められた時間が経過する毎に、二次電池４０の開回路電圧を取得し、取得した開回路電圧と二次電池４０の初期開回路電圧との差分を、二次電池４０の初期充電電圧に加えることによって、予め定められた時間が経過する毎に充電電圧を定めてよい。充放電制御装置３０は、予め定められた時間が経過する毎に、二次電池４０の開回路電圧を取得し、新たに取得した開回路電圧と以前に取得した開回路電圧との差分を、以前に取得した開回路電圧に対して定めた充電電圧に加えることによって、予め定められた時間が経過する毎に充電電圧を定めてもよい。なお、起電力を示す計測値の経時変化とは、比較的に長い期間の経時変化であってよい。例えば、経時変化とは、二次電池４０の１回の充電サイクルに要する時間より長い期間における変化であってよい。例えば、経時変化とは、１ヶ月以上の期間における変化であってよい。経時変化とは、６ヶ月以上の期間における変化であってよく、１年以上の期間における変化であってもよい。
【００３７】
充放電制御装置３０は、二次電池４０を開回路状態に維持した状態で１時間以上４０時間以下の時間が経過した後における二次電池４０の開回路電圧を、起電力を示す計測値として取得してよい。また、充放電制御装置３０は、二次電池４０を開回路状態に維持した状態で１０時間以上の時間が経過した後における二次電池４０の開回路電圧を、起電力を示す計測値として取得してよい。充放電制御装置３０は、二次電池４０を開回路状態に維持した状態において、二次電池４０の開回路電圧の単位時間あたりの低下量が予め定められた値以下である場合の二次電池４０の開回路電圧を、起電力を示す計測値として取得してもよい。
【００３８】
充放電制御装置３０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を充電してよい。この場合、充放電制御装置３０は、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、起電力を示す計測値の経時変化に応じて制御してよい。また、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力の上昇量に応じて、二次電池４０に高電圧を印加する高電圧充電期間を長くしてよい。充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力の上昇に応じて、高電圧充電のデューティ比を高めてよい。
【００３９】
図２は、二次電池４０の充電電圧の設定値及び二次電池４０の開回路電圧の計測値の経時変化を概略的に示すグラフである。図２のグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は充電電圧及び起電力の電圧を示す。時刻ｔ０は、二次電池４０の運用開始時を示す。
【００４０】
初期開回路電圧Ｖｏは、二次電池４０の運用開始時の開回路電圧を示す。充電電圧Ｖａは、二次電池４０の運用開始時の充電電圧を示す。一例として、充電電圧Ｖａは、トリクル充電で二次電池４０を充電する場合の設定電圧を示す。充放電制御装置３０は、Ｖａ＝Ｖｏ＋αにより、充電電圧Ｖａを決定する。ここで、αは正の定数である。例えば、Ｖｏが１２．６Ｖである場合に、Ｖａを１３．３８Ｖとしてよい。
【００４１】
時刻ｔ０より後のタイミングである時刻ｔ１において、端子電圧計測装置６０により開回路電圧Ｖ１が計測されると、充放電制御装置３０は、開回路電圧の上昇量ΔＶを計算する。具体的には、充放電制御装置３０は、Ｖ１−Ｖｏにより、運用開始時からの開回路電圧の上昇量ΔＶを計算する。そして、充放電制御装置３０は、Ｖａ１＝Ｖａ＋ΔＶにより、充電電圧Ｖａ１を決定する。そして、次の開回路電圧の計測が行われるまで、二次電池４０のトリクル充電の充電電圧の設定値をＶａ１に設定する。例えば、ΔＶが０．２５Ｖである場合に、Ｖａ１を１３．６３Ｖとしてよい。
【００４２】
同様に、充放電制御装置３０は、時刻ｔ２における開回路電圧Ｖ２とＶｏとの差分をＶａに加えることによって、充電電圧Ｖａ２を決定する。そして、更に次の開回路電圧の計測が行われるまで、二次電池４０のトリクル充電の充電電圧の設定値をＶａ２に設定する。充放電制御装置３０は、同様の処理を、時刻ｔ３及びｔ４における開回路電圧Ｖ３及びＶ４においても行って、トリクル充電の充電電圧の設定値をＶａ３及びＶａ４に設定する。なお、充電電圧Ｖａ、Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖａ３及びＶａ４は、トリクル充電の充電パラメータの一例である。
【００４３】
このように、充放電制御装置３０は、予め定められた時間が経過する毎に、二次電池４０の開回路電圧を取得し、取得した開回路電圧と二次電池４０の初期開回路電圧との差分を、二次電池４０の初期充電電圧に加えることによって、予め定められた時間が経過する毎に充電電圧を定める。これにより、開回路電圧の経時的な上昇に応じて、充電電圧を上昇させることができるので、起電力上昇に伴う充電電圧不足を抑制し得る。
【００４４】
なお、充放電制御装置３０は、時刻ｔ２において、開回路電圧Ｖ２と前回計測時の開回路電圧Ｖ１との差分によりΔＶを計算してよい。この場合、充放電制御装置３０は、Ｖａ１＋ΔＶによって、充電電圧Ｖａ２を決定してよい。このように、充放電制御装置３０は、予め定められた時間が経過する毎に、二次電池４０の開回路電圧を取得し、新たに取得した開回路電圧と以前に取得した開回路電圧との差分を、以前に取得した開回路電圧に対して定めた充電電圧に加えることによって、予め定められた時間が経過する毎に充電電圧を定めてもよい。
【００４５】
なお、充電電圧の変更間隔は、６ヶ月、１年等であってよい。充電電圧の変更は、定期的に行われてよく、不定期に行われてよい。例えば、二次電池４０がＵＰＳに用いられる場合、ＵＰＳの定期点検時に、二次電池４０の開回路電圧を計測してよい。
【００４６】
図３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又はＡＳＩＣ及びメモリ等を有してよい。なお、図３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３のフローチャートの各段階を適宜組み換えてよく、図３のフローチャートの一部の段階を省略してもよく、図３のフローチャートに他の段階を追加してもよい。
【００４７】
本フローチャートにおいて、充放電制御装置３０はまず、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（Ｓ３１０）。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。
【００４８】
続いて、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力を示す開回路電圧を、端子電圧計測装置６０に計測させる（Ｓ３１２）。続いて、充放電制御装置３０は、端子電圧計測装置６０による二次電池４０の開回路電圧の計測値に基づいて、二次電池４０の充電パラメータを決定する（Ｓ３１４）。例えば、充放電制御装置３０は、二次電池４０の開回路電圧の計測値に基づいて、二次電池４０の充電電圧を決定する。具体的には、二次電池４０の運用開始時においては、充放電制御装置３０は、Ｖａ＝Ｖｏ＋αにより、充電電圧Ｖａを決定する。
【００４９】
続いて、充放電制御装置３０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、Ｓ３１４で決定した充電電圧での充電を開始する（Ｓ３１６）。具体的には、充放電制御装置３０は、二次電池４０の充電電圧がＳ３１４で決定した充電電圧になるように充放電装置５０の充電回路を制御する。これにより、Ｓ３１４で決定した充電電圧が二次電池４０に印加される。
【００５０】
続いて、二次電池４０の状態遷移を判断する（Ｓ３２０）。ここでは、「放電状態への遷移」、「充電状態への遷移」、「開回路電圧の測定状態への遷移」、及び「運用停止状態への遷移」を取り上げる。
【００５１】
「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、充放電制御装置３０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（Ｓ３３０）。そして、充放電制御装置３０は、充放電装置５０の放電回路の動作を開始させる（Ｓ３３２）。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、充放電制御装置３０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、充放電制御装置３０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、Ｓ３２０に動作を移行する。
【００５２】
「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、充放電制御装置３０は、充放電装置５０の放電回路の動作を停止させる（Ｓ３４０）。そして、Ｓ３１６に動作を移行する。
【００５３】
「開回路電圧の測定状態への遷移」は、例えば、開回路電圧の測定開始信号を二次電池４０の外部から受信した場合に生じる。開回路電圧の測定状態へ遷移させる場合、Ｓ３１０に動作を移行する。
【００５４】
「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、充放電制御装置３０は、充放電装置５０の充電回路の動作を停止させて（Ｓ３５０）、蓄電システム２０の動作を終了させる。
【００５５】
図４は、二次電池４０の充電完了後に二次電池４０を開回路状態にした場合の端子電圧の時間発展を概略的に示すグラフである。図４のグラフの横軸は時刻を示す。横軸の単位は「時間」、すなわち３６００秒である。図４のグラフの縦軸は端子電圧を示す。横軸の原点は、二次電池４０を開回路状態にした時刻を示す。
【００５６】
減衰カーブ４００に示されるように、二次電池４０の充電後に充放電装置５０を開回路状態にすると、二次電池４０の開回路電圧は、充電直後から時間とともに漸減する。例えば、二次電池４０の内部容量成分に蓄えられた電荷が内部抵抗成分を通じて徐々に放電されていくことによって、二次電池４０の開回路電圧が漸減する。そして、内部容量成分に蓄えられた電荷が放電された場合において、二次電池４０の開回路電圧は、実質的に二次電池４０の起電力を示し得る。したがって、二次電池４０の起電力を示す開回路電圧として、充電直後の二次電池４０の開回路電圧を適用するのではなく、充電完了後に開回路状態にしてから予め定められた時間が経過した後の開回路電圧を適用することが望ましい。
【００５７】
減衰カーブ４００に示されるように、開回路電圧の単位時間あたりの下降量は、充電完了後に開回路状態にした直後が最も大きく、時間とともに減少する。充放電制御装置３０は、充電完了後に開回路状態にして１時間以上の時間が経過した後における端子電圧計測装置６０による開回路電圧の計測値を、二次電池４０の起電力を示す計測値として用いてよい。また、充電完了後に開回路状態にして４０時間を経過すれば、開回路電圧は実質的に下降しないことが期待される。そのため、充放電制御装置３０は、二次電池４０を開回路状態に維持した状態で１時間以上４０時間以下の時間が経過した後における二次電池４０の開回路電圧を、起電力を示す計測値として取得してよい。また、図４に示されるように、充電完了後に開回路状態にしてから１０時間以上の時間が経過した場合に、開回路電圧は実質的に安定したとみなすことがでする。そのため、充放電制御装置３０は、二次電池４０を開回路状態に維持した状態で１０時間以上の時間が経過した後における二次電池４０の開回路電圧を、起電力を示す計測値として取得することが望ましい。このように、充放電制御装置３０は、図３のＳ３１２において、充電完了後に開回路状態にしてから予め定められた時間が経過した後の開回路電圧を、起電力を示す開回路電圧として使用する。これにより、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力をより正確に反映した計測値を用いて、充電電圧を決定することができる。
【００５８】
図５は、二次電池４０の起電力を示す開回路電圧の他の計測方法を示すフローチャートである。図５のフローチャートの計測方法は、図３のＳ３１２に適用できる。図５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開回路電圧計測段階の一例を示すに過ぎない。なお、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。
【００５９】
充放電制御装置３０はまず、二次電池４０を開回路状態にする（Ｓ５１０）。続いて、充放電制御装置３０は、二次電池４０の開回路電圧を端子電圧計測装置６０に計測させ、開回路電圧の計測値を端子電圧計測装置６０から取得する（Ｓ５２０）。この開回路電圧を、「前回の開回路電圧」とする。続いて、充放電制御装置３０は、予め定められた時間ΔＴの経過を待ち（Ｓ５３０）、時間ΔＴが経過した後に、二次電池４０の開回路電圧を端子電圧計測装置６０に計測させ、開回路電圧の計測値を端子電圧計測装置６０から取得する（Ｓ５４０）。この開回路電圧を、「現在の開回路電圧」とする。
【００６０】
続いて、充放電制御装置３０は、単位時間あたりの開回路電圧の低下量が予め定められた規定低下量より小さいか否かを判断する（Ｓ５５０）。「前回の開回路電圧」をＶ１、「現在の開回路電圧」をＶ２とすると、単位時間あたりの端子電圧の低下量として、（Ｖ１―Ｖ２）／ΔＴを適用してよい。
【００６１】
Ｓ５５０の判断が偽の場合は、Ｓ５３０に動作を移行する。なお、Ｓ５５０より後の段階においては、Ｓ５４０で既に計測された「現在の開回路電圧」が「前回の開回路電圧」として扱われ、Ｓ５４０で新たに計測される開回路電圧が「現在の開回路電圧」として扱われる。
【００６２】
Ｓ５５０の判断が真の場合は、Ｓ５４０で取得した開回路電圧の計測値を、二次電池４０の起電力を示す計測値として決定する（Ｓ５６０）。このように、充放電制御装置３０は、二次電池４０を開回路状態に維持した状態において、二次電池４０の開回路電圧の単位時間あたりの低下量が予め定められた値以下である場合の二次電池４０の開回路電圧を、起電力を示す計測値として取得する。これにより、開回路電圧の時間変化が十分に小さくなったと判断されたときの開回路電圧を用いて、充電電圧を決定できる。そのため、二次電池４０の起電力をより正確に反映した計測値を用いて、充電電圧を決定できる。また、開回路電圧の低下量が小さくなった段階で起電力を示す開回路電圧を決定するので、二次電池４０の起電力をより正確に反映した計測値を、より短時間で取得できる場合がある。
【００６３】
なお、開回路電圧の他の計測方法として、充放電制御装置３０は、端子電圧計測装置６０による開回路電圧の計測値を予め定められた時間が経過する毎に取得し、開回路電圧の複数の計測値と、開回路状態にしてからの経過時間とに基づいて、開回路電圧の減衰カーブを推定してよい。例えば、充放電制御装置３０は、図４に示す減衰カーブ４００を推定してよい。充放電制御装置３０は、推定した開回路電圧の減衰カーブに基づいて、例えば減衰カーブの漸近値に基づいて、二次電池４０の起電力を示す開回路電圧を算出してもよい。
【００６４】
図２から図５等に関連して説明したように、蓄電システム２０によれば、例えば起電力の経時的な上昇に応じて二次電池４０のトリクル充電の充電電圧を上昇させることができるので、二次電池４０の充電不足を抑制し、ひいてはサルフェーションを抑制し得る。これにより、二次電池４０の放電性能の低下を抑制し得る。また、二次電池４０の蓄電性能の低下を抑制し得る。そのため、二次電池４０の電池寿命を延ばし得る。
【００６５】
なお、図２等に関連して、トリクル充電の充電パラメータとしての充電電圧を、起電力の経時的変化に応じて制御する場合について説明した。しかし、起電力の経時的変化に応じた充電電圧の制御は、トリクル充電以外の充電方法にも適用できる。これより、起電力の経時的変化に応じて、二次電池４０の間欠充電の充電パラメータを制御する場合の具体例を説明する。
【００６６】
図６は、二次電池４０を間欠充電する場合の充電電圧のタイミングチャートを示す。図６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。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。
【００６７】
高電圧充電において、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、パルス状の高電圧を二次電池４０に印加する。図６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。
【００６８】
ここで、充放電制御装置３０は、ＶＨを、二次電池４０の起電力を示す計測値の経時変化に応じて制御してよい。例えば、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力の上昇量に応じて、ＶＨを上昇させてよい。具体的には、二次電池４０の運用開始時に決定したＶＨを初期低電圧ＶＨ０とすると、運用開始時からの開回路電圧の上昇量がΔＶである場合に、充放電制御装置３０は、ＶＨ＝ＶＨ０＋ΔＶにより、ＶＨを決定してよい。例えば、ＶＨ０として上述したＶｏを適用した場合、図２等に関連して説明したＶａ、Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖａ３及びＶａ４が、ＶＨとして経時的に順次に適用されることになる。なお、ＶＨ０として、上述したＶｏより高い電圧値を適用してよいし、上述したＶｏより低い電圧値を適用してもよい。
【００６９】
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されて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。
【００７０】
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。
【００７１】
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、充放電制御装置３０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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
なお、充放電制御装置３０は、ＶＬを、二次電池４０の起電力を示す計測値の経時変化に応じて制御してよい。例えば、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力の上昇に応じて、ＶＬを上昇させてよい。具体的には、二次電池４０の運用開始時に決定したＶＬを初期低電圧ＶＬ０とすると、運用開始時からの開回路電圧の上昇量がΔＶである場合に、充放電制御装置３０は、ＶＬ＝ＶＬ０＋ΔＶにより、ＶＬを決定してよい。
【００７８】
図７は、二次電池４０の起電力に応じたＶＨ及びＶＬ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ＶＨ及びＶＬ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に示されるように、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力を示す計測値の経時変化に応じて、ＶＨ及びＶＬを制御してよい。
【００７９】
なお、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力を示す計測値の経時変化に応じてＶＬを制御することなく、二次電池４０の起電力を示す計測値の経時変化に応じてＶＨを制御してよい。また、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力を示す計測値の経時変化に応じてＶＨを制御することなく、二次電池４０の起電力を示す計測値の経時変化に応じてＶＬを制御してもよい。このように、充放電制御装置３０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を充電し、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、起電力を示す計測値の経時変化に応じて制御してよい。
【００８０】
図８は、二次電池４０の起電力が上昇した場合における充電電圧のタイミングチャートを示す。図８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。充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力の上昇に応じて、ＴＨを長くしてよい。具体的には、二次電池４０の運用開始時に決定したＴＨを初期高電圧充電期間ＴＨ０とすると、運用開始時からの開回路電圧の上昇量がΔＶである場合に、充放電制御装置３０は、ＴＨ＝ＴＨ０＋β×ΔＶによって、ＴＨを決定してよい。ここで、βは正の係数である。なお、充放電制御装置３０は、ＴＬ＝ＴＨ０−β×ΔＶによって、ＴＬを決定してよい。この場合、間欠充電の周期Ｔは、二次電池４０の起電力の経時変化によらず一定となる。一般に、充放電制御装置３０は、ＴＨ及びＴＨの変化量を、ΔＶを引数とする関数又はテーブルによって決定してよい。
【００８１】
図９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の時間長さを示す。時刻ｔ０は、二次電池４０の運用開始時を示す。
【００８２】
図９のグラフに示されるように、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力の経時変化の上昇量に応じて、ＴＨを長くする。これにより、例えばＴＨを一定にする場合と比べて、二次電池４０に供給する電気エネルギーの量の低下を抑制できるので、二次電池４０の充電不足を抑制し得る。ひいては、サルフェーションを抑制し得る。
【００８３】
なお、上述したように、間欠充電の周期Ｔは、二次電池４０の起電力の経時変化によらず一定であってよい。この場合、図９のグラフに示されるように、二次電池４０の起電力の経時変化の上昇量に応じて、ＴＨが長くなる。二次電池４０の起電力の上昇に応じてＴＨを長くすることは、二次電池４０の起電力の上昇に応じてＴＬを短くすることと等価である。一般には、二次電池４０の起電力の上昇に応じて、高電圧充電のデューティを高めてよい。
【００８４】
図８及び図９などに関連して説明したように、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力の上昇量に応じて、ＴＨを長くする。これにより、例えば高電圧充電のデューティを一定とする場合と比べて、二次電池４０に供給する電気エネルギーの量の低下を抑制できるので、二次電池４０の充電不足を抑制し得る。
【００８５】
なお、間欠充電の周期Ｔは一定でなくてもよい。例えば、二次電池４０の起電力の上昇に応じてＴＨを長くし、ＴＬを一定としてもよい。また、二次電池４０の起電力の上昇に応じてＴＬを短くし、ＴＨを一定としてもよい。いずれの場合においても、二次電池４０の起電力の上昇に応じて、高電圧充電のデューティが高まることになる。高電圧充電のデューティとは、単位時間あたりの高電圧充電の充電期間の時間長さを意味してよい。間欠充電の電圧波形は周期性を有しなくてもよい。充放電制御装置３０は、単位時間あたりの高電圧充電の充電期間の時間長さを、二次電池４０の起電力の上昇に応じて長くしてよい。
【００８６】
図６から図９等に関連して説明したように、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力を示す計測値の経時変化に応じて、間欠充電における高電圧の電圧値及び低電圧の電圧値の少なくとも一方と、単位時間あたりの高電圧充電の充電期間の時間長さとを制御してよい。なお、充放電制御装置３０は、二次電池４０の起電力を示す計測値の経時変化に応じて、間欠充電における高電圧の電圧値及び低電圧の電圧値のいずれも制御することなく、単位時間あたりの高電圧充電の充電期間の時間長さを制御してもよい。係る制御によっても、単位時間あたりの高電圧充電の充電期間の時間長さを制御しない場合と比べて、二次電池４０に単位時間あたりに供給する電気エネルギーの量の低下を抑制し得る。そのため、二次電池４０の充電不足を抑制し得る。ひいては、サルフェーションを抑制し得る。
【００８７】
以上に説明したように、充放電制御装置３０によれば、二次電池４０の起電力の上昇に応じて、二次電池４０に単位時間あたりに供給する電気エネルギーの低下量を低減するように、二次電池４０の充電パラメータの少なくとも一部を制御する。そのため、二次電池４０の充電不足を抑制し得る。ひいては、サルフェーションを抑制し得る。
【００８８】
なお、二次電池４０は、鉛蓄電池に限らない。例えば、二次電池４０は、電解液を用いた二次電池であってよい。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、又は、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を例示できる。鉛蓄電池以外の二次電池においても、二次電池の起電力の経時変化が生じた場合に充電が不適正になってしまうことを抑制できる場合がある。
【００８９】
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。
【００９０】
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】
【００９１】
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
３２  ノード
４０  二次電池
５０  充放電装置
６０  端子電圧計測装置
９０  負荷
１００  二次電池装置
１２０  電源システム
４００  減衰カーブ
【図１】
2017158238.tif 000003
【図２】
2017158238.tif 000004
【図３】
2017158238.tif 000005
【図４】
2017158238.tif 000006
【図５】
2017158238.tif 000007
【図６】
2017158238.tif 000008
【図７】
2017158238.tif 000009
【図８】
2017158238.tif 000010
【図９】
2017158238.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月12日(2016.8.12)
【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、
規定の充電率に達するまで前記鉛蓄電池を充電した場合における前記鉛蓄電池の起電力を示す計測値を複数のタイミングで取得し、前記複数のタイミングで取得した前記計測値が示す前記起電力の経時的な上昇量に応じて、前記鉛蓄電池の充電電圧を上昇させる充電制御装置と
を備える鉛蓄電池装置。
【請求項２】
前記充電制御装置は、前記起電力を示す計測値としての前記鉛蓄電池の開回路電圧を取得する
請求項１に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項３】
前記充電制御装置は、前記鉛蓄電池を開回路状態に維持した状態で１時間以上４０時間以下の時間が経過した後における前記鉛蓄電池の開回路電圧を、前記起電力を示す計測値として取得する
請求項２に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項４】
前記充電制御装置は、前記鉛蓄電池を開回路状態に維持した状態で１０時間以上の時間が経過した後における前記鉛蓄電池の開回路電圧を、前記起電力を示す計測値として取得する
請求項２又は３に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項５】
前記充電制御装置は、前記鉛蓄電池を開回路状態に維持した状態において、前記鉛蓄電池の開回路電圧の単位時間あたりの低下量が予め定められた値以下である場合の前記鉛蓄電池の開回路電圧を、前記起電力を示す計測値として取得する
請求項２から４のいずれか一項に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項６】
前記充電制御装置は、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、前記起電力の経時的な上昇量に応じて上昇させる
請求項１から５のいずれか一項に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項７】
前記充電制御装置は、前記起電力の上昇量に応じて、前記高電圧充電のデューティ比を高める
請求項６に記載の鉛蓄電池装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の鉛蓄電池装置を備える無停電電源装置。
【請求項９】
規定の充電率に達するまで鉛蓄電池を充電した場合における前記鉛蓄電池の起電力を示す計測値を複数のタイミングで取得し、前記複数のタイミングで取得した前記計測値が示す前記起電力の経時的な上昇量に応じて、前記鉛蓄電池の充電電圧を上昇させる充電制御装置。
【請求項１０】
規定の充電率に達するまで鉛蓄電池を充電した場合における前記鉛蓄電池の起電力を示す計測値を複数のタイミングで取得する段階と、
前記複数のタイミングで取得した前記計測値が示す前記起電力の経時的な上昇量に応じて、前記鉛蓄電池の充電電圧を上昇させる段階と
を備える充電制御方法。
【請求項１１】
二次電池と、
規定の充電率に達するまで前記二次電池を充電した場合における前記二次電池の開回路電圧を予め定められた時間が経過する毎に取得し、取得した開回路電圧と前記二次電池の初期開回路電圧との差分を、前記二次電池の初期充電電圧に加えることによって、前記予め定められた時間が経過する毎に前記二次電池の充電電圧を定めて、前記開回路電圧の経時的な上昇量に応じて前記二次電池の充電電圧を上昇させる充電制御装置と
を備える二次電池装置。
【請求項１２】
二次電池と、
規定の充電率に達するまで前記二次電池を充電した場合における前記二次電池の開回路電圧を予め定められた時間が経過する毎に取得し、新たに取得した開回路電圧と以前に取得した開回路電圧との差分を、前記以前に取得した開回路電圧に対して定めた充電電圧に加えることによって、前記予め定められた時間が経過する毎に前記二次電池の充電電圧を定めて、前記開回路電圧の経時的な上昇量に応じて前記二次電池の充電電圧を上昇させる充電制御装置と
を備える二次電池装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の二次電池装置を備える無停電電源装置。
【請求項１４】
規定の充電率に達するまで二次電池を充電した場合における前記二次電池の開回路電圧を予め定められた時間が経過する毎に取得し、取得した開回路電圧と前記二次電池の初期開回路電圧との差分を、前記二次電池の初期充電電圧に加えることによって、前記予め定められた時間が経過する毎に前記二次電池の充電電圧を定めて、前記開回路電圧の経時的な上昇量に応じて前記二次電池の充電電圧を上昇させる充電制御装置。
【請求項１５】
規定の充電率に達するまで二次電池を充電した場合における前記二次電池の開回路電圧を予め定められた時間が経過する毎に取得し、新たに取得した開回路電圧と以前に取得した開回路電圧との差分を、前記以前に取得した開回路電圧に対して定めた充電電圧に加えることによって、前記予め定められた時間が経過する毎に前記二次電池の充電電圧を定めて、前記開回路電圧の経時的な上昇量に応じて前記二次電池の充電電圧を上昇させる充電制御装置。
【請求項１６】
規定の充電率に達するまで二次電池を充電した場合における前記二次電池の開回路電圧を予め定められた時間が経過する毎に取得する段階と、
取得した開回路電圧と前記二次電池の初期開回路電圧との差分を、前記二次電池の初期充電電圧に加えることによって、前記予め定められた時間が経過する毎に前記二次電池の充電電圧を定めて、前記開回路電圧の経時的な上昇量に応じて前記二次電池の充電電圧を上昇させる段階と
を備える充電制御方法。
【請求項１７】
規定の充電率に達するまで二次電池を充電した場合における前記二次電池の開回路電圧を予め定められた時間が経過する毎に取得する段階と、
新たに取得した開回路電圧と以前に取得した開回路電圧との差分を、前記以前に取得した開回路電圧に対して定めた充電電圧に加えることによって、前記予め定められた時間が経過する毎に前記二次電池の充電電圧を定めて、前記開回路電圧の経時的な上昇量に応じて前記二次電池の充電電圧を上昇させる段階と
を備える充電制御方法。