(57)【要約】【課題】定電圧充電用の充電回路によって充電した場合であっても、過充電になるおそれを低減しつつ充電終了時の充電深度を増大することが容易な組電池、及びこのような組電池を用いた電池システムを提供する。【解決手段】本発明に係る電源システムは、水溶液系二次電池と、前記水溶液系二次電池よりも一つあたりの電池容量が小さい非水系二次電池とを備え、前記水溶液系二次電池と前記非水系二次電池とが直列接続されており、前記非水系二次電池を個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、前記非水系二次電池および前記水溶液系二次電池の電圧を個々に測定し、前記非水系二次電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、前記強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで前記非水系二次電池を個々に強制放電させる制御部とを備えている。【選択図】図１
2009072039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶液系二次電池と、前記水溶液系二次電池よりも一つあたりの電池容量が小さい非水系二次電池とを備え、
前記非水系二次電池を個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、
前記非水系二次電池の電圧を個々に測定し、前記非水系二次電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、前記強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで前記非水系二次電池を個々に強制放電させる制御部と、
を備えたことを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記水溶液系二次電池と、前記非水系二次電池とは、満充電状態における端子電圧が異なること
を特徴とする請求項１記載の電源システム。
【請求項３】
前記水溶液系二次電池と前記非水系二次電池とが直列接続された直列回路の両端には、予め設定された一定の充電電圧を出力する定電圧充電を行う発電機から、前記充電電圧を受電するための接続端子が設けられ、
前記水溶液系二次電池の満充電状態における端子電圧に、前記直列回路に含まれる当該水溶液系二次電池の個数を乗じた電圧と、前記非水系二次電池の満充電状態における端子電圧に、前記直列回路に含まれる当該水溶液系二次電池の個数を乗じた電圧との合計電圧は、前記非水系二次電池の満充電状態における端子電圧を整数倍して得られる電圧のうち、前記充電電圧に最も近い電圧よりも、前記充電電圧との差が小さいこと
を特徴とする請求項１又は２記載の電源システム。
【請求項４】
前記合計電圧は、
前記充電電圧以上にされており、
前記非水系二次電池の満充電状態における端子電圧を整数倍して得られる電圧のうち、前記充電電圧以上であって、かつ前記充電電圧に最も近い電圧よりも前記充電電圧との差が小さいこと
を特徴とする請求項３記載の電源システム。
【請求項５】
前記発電機は、鉛蓄電池用の発電機であり、
前記直列回路に含まれる、前記水溶液系二次電池の個数と前記非水系二次電池の個数とは、２：３の比率にされていること
を特徴とする請求項３又は４記載の電源システム。
【請求項６】
前記水溶液系二次電池は、ニッケル水素二次電池であること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項７】
前記非水系二次電池は、リチウムイオン二次電池であること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項８】
前記非水系二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いたことを特徴とする、請求項７記載の電源システム。
【請求項９】
前記強制放電部を、抵抗とダイオードとからなる強制放電回路と、前記制御部からの指令に基づいて前記非水系二次電池をこの強制放電回路と繋ぐスイッチとで構成したことを特徴とする、請求項１〜８いずれかに記載の電源システム。
【請求項１０】
前記強制放電開始電圧Ｖａを、前記非水系二次電池１つ当り４．０５Ｖ以上４．１５Ｖ以
下としたことを特徴とする、請求項１〜９いずれかに記載の電源システム。
【請求項１１】
前記強制放電終了電圧Ｖｂを、前記非水系二次電池１つ当り３．８５Ｖ以上３．９５Ｖ以下としたことを特徴とする、請求項１〜１０いずれかに記載の電源システム。
【請求項１２】
前記強制放電開始電圧Ｖａと前記強制放電終了電圧Ｖｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにしたことを特徴とする、請求項１〜１１いずれかに記載の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の二次電池を備える電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二輪車や三輪車、及び四輪以上の車両には、動力系の始動用や、電気回路、電気機器の駆動用として鉛蓄電池が搭載されている。鉛蓄電池は、低価格であるが、蓄電エネルギー密度が小さいため、搭載重量、体積が大きい。車両としての燃費、動力性能の観点からは、この重量、体積の、軽量、コンパクト化が求められている。この改善策として、より蓄電エネルギー密度の大きいニッケル−カドミウム二次電池、ニッケル水素二次電池や、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池を採用する方法がある。また、一種類の電池で組電池を構成した場合における様々な課題解決のため、異種の電池を組み合わせた組電池も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１８０７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、鉛蓄電池の充電には、定電流充電後に定電圧充電を行う定電流定電圧（ＣＣＣＶ）充電方式が用いられる。定電圧充電を行う場合、二次電池に一定の電圧を印加しつつ二次電池に流れる充電電流を検出し、充電電流が予め設定された充電終止電流値以下になると、充電を終了する。しかし、ニッケル−カドミウム二次電池やニッケル水素二次電池等の水溶液系二次電池は、定電圧で充電すると、満充電付近で副反応である酸素発生に伴う温度上昇によってセルの起電圧が低下して充電電流が増大に転じ、充電電流が充電終止電流値以下にならないために定電圧充電を終了することができず、充電が継続して過充電状態になってしまう。その結果、過充電による漏液が発生し、電池機能が劣化してしまう。そのため、鉛蓄電池用の充電回路を備えた車両では、鉛蓄電池の代わりに水溶液系二次電池を搭載することができないという不都合があった。
【０００４】
また、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池等の非水系二次電池は、鉛蓄電池と同様の定電流定電圧（ＣＣＣＶ）充電方式で充電することができる。しかしながら、鉛蓄電池用の充電回路を備えた車両に鉛蓄電池の代わりにこのような非水系二次電池を搭載すると、鉛蓄電池と非水系二次電池とでは充電電圧が異なるため、充分な充電が行えないという不都合があった。
【０００５】
例えば、ＤＣ１２Ｖ出力の鉛蓄電池は、１４．５Ｖで定電圧充電が行われる。そうすると、このような鉛蓄電池を充電するための充電回路を用いてリチウムイオン二次電池が複数個直列接続された組電池を充電した場合、リチウムイオン二次電池一個あたりの充電電圧は、１４．５Ｖをリチウムイオン二次電池の個数で除した電圧となる。例えば、リチウムイオン二次電池が３個直列接続された組電池では、リチウムイオン二次電池一個あたりの充電電圧は、１４．５Ｖ／３＝４．８３Ｖとなる。
【０００６】
一方、リチウムイオン二次電池を定電圧充電する場合の充電電圧としては、リチウムイオン二次電池の満充電状態における開放電圧である４．２Ｖが用いられる。そうすると、リチウムイオン二次電池が３個直列接続された組電池を鉛蓄電池用の充電回路で充電すると、充電電圧が高すぎて、過充電による特性劣化や故障、あるいは安全上の問題を招くおそれがあるという不都合があった。
【０００７】
また、リチウムイオン二次電池が４個直列接続された組電池では、リチウムイオン二次
電池一個あたりの充電電圧は１４．５Ｖ／４＝３．６３Ｖとなり、４．２Ｖに対して充電電圧が低すぎて充電深度（ＳＯＣ）が５０％程度にしかならず、二次電池の電池容量を有効活用することが困難であるという不都合があった。
【０００８】
また、特許文献１に記載の技術では、水溶液系二次電池の満充電付近で発熱が増大する性質を利用して、水溶液系二次電池と非水系二次電池とを混在させた組電池において温度によって、満充電になったことを判定するようにしている。しかしながら、鉛蓄電池用の充電回路のような定電圧充電用の充電回路では、充電電流に基づき満充電を判定し、充電を終了するので、特許文献１に記載の組電池をこのような定電圧充電用の充電回路で充電すると、充電を終了することができず、過充電による特性劣化や故障、あるいは安全上の問題を招くおそれがあるという不都合があった。また、水溶液系二次電池が、満充電付近で発熱するため、水溶液系二次電池と組み合わされた非水系二次電池が加熱されることにより劣化してしまうという不都合もあった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、定電圧充電用の充電回路によって充電した場合であっても、過充電になるおそれを低減しつつ充電終了時の充電深度を増大することが容易な組電池、及びこのような組電池を用いた電池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】
【００１０】
本発明に係る電源システムは、水溶液系二次電池と、前記水溶液系二次電池よりも一つあたりの電池容量が小さい非水系二次電池とを備え、前記水溶液系二次電池と前記非水系二次電池とが直列接続されており、前記非水系二次電池を個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、前記非水系二次電池および前記水溶液系二次電池の電圧を個々に測定し、前記非水系二次電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、前記強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで前記非水系二次電池を個々に強制放電させる制御部とを備えている。
【００１１】
この構成によれば、水溶液系二次電池と非水系二次電池とからなる当該組電池を定電圧充電によって充電すると、水溶液系二次電池を流れる充電電流と非水系二次電池を流れる充電電流は等しいから、電池容量が小さい非水系二次電池の方が、先に満充電に近づいて充電電流が減少し、定電圧充電が終了する。そうすると、充電終了時には、非水系二次電池より電池容量が大きい水溶液系二次電池はまだ満充電に達していないから、過充電になるおそれが低減される。さらに、同一種類の二次電池を複数直列接続した場合よりも、電池特性の異なる水溶液系二次電池と非水系二次電池とを組み合わせた方が、組電池全体の充電特性を所定の充電電圧に適合させて充電終了時の充電深度を増大することが容易となる。
【００１２】
さらに本発明の電源システムは、制御部が非水系二次電池および水溶液系二次電池の電圧を個々に測定し、非水系二次電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで非水系二次電池を個々に強制放電させる。また組電池を構成する水溶液系二次電池が短絡などにより電圧低下した場合、組電池への定電圧充電が継続すると、組電池を構成する非水系二次電池が過充電される虞がある。本発明の電源システムはこのような不具合が起こっても、非水系二次電池が強制放電開始電圧Ｖａを超えないように制御できるので、より高い安全性を保証できる。
【００１３】
また、前記水溶液系二次電池と、前記非水系二次電池とは、満充電状態における端子電圧が異なることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、満充電状態における端子電圧が異なる二種類の電池が組み合わされ
て、組電池が構成される。定電圧充電では、満充電状態における端子電圧がセルあたりの充電電圧として用いられるので、満充電状態における端子電圧が異なる二種類の電池が組み合わされた組電池は、組電池全体の充電電圧を所定の充電電圧に適合させて充電終了時の充電深度を増大することが容易となる。
【００１５】
また、前記水溶液系二次電池と前記非水系二次電池とが直列接続された直列回路の両端には、予め設定された一定の充電電圧を出力する定電圧充電を行う発電機から、前記充電電圧を受電するための接続端子が設けられ、前記水溶液系二次電池の満充電状態における端子電圧に、前記直列回路に含まれる当該水溶液系二次電池の個数を乗じた電圧と、前記非水系二次電池の満充電状態における端子電圧に、前記直列回路に含まれる当該水溶液系二次電池の個数を乗じた電圧との合計電圧は、前記非水系二次電池の満充電状態における端子電圧を整数倍して得られる電圧のうち、前記充電電圧に最も近い電圧よりも、前記充電電圧との差が小さいことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、水溶液系二次電池の満充電状態における端子電圧に、直列回路に含まれる当該水溶液系二次電池の個数を乗じた電圧と、非水系二次電池の満充電状態における端子電圧に、直列回路に含まれる当該水溶液系二次電池の個数を乗じた電圧との合計電圧、すなわち、本来当該組電池を満充電にするために必要となる充電電圧と、発電機から供給される充電電圧との差が、非水系二次電池の満充電状態における端子電圧を整数倍して得られる電圧のうち、充電回路から供給される充電電圧に最も近い電圧よりも小さい。従って、当該組電池を発電機によって定電圧充電した場合、非水系二次電池のみを用いて構成された組電池を発電機によって定電圧充電した場合よりも、満充電に近い電圧まで組電池を充電することができ、すなわち充電終了時の充電深度を増大することが可能となる。
【００１７】
また、前記合計電圧は、前記充電電圧以上にされており、前記非水系二次電池の満充電状態における端子電圧を整数倍して得られる電圧のうち、前記充電電圧以上であって、かつ前記充電電圧に最も近い電圧よりも前記充電電圧との差が小さいことが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、前記合計電圧、すなわち本来当該組電池を満充電にするために必要となる充電電圧は、発電機から供給される充電電圧以上であるから、当該組電池をこの発電機で定電圧充電した場合に、組電池に過電圧が印加されるおそれが低減される。
【００１９】
また、前記発電機は、鉛蓄電池用の発電機であり、前記直列回路に含まれる、前記水溶液系二次電池の個数と前記非水系二次電池の個数とは、２：３の比率にされていることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、鉛蓄電池用の発電機から供給される充電電圧と、当該組電池を満充電にするために必要となる充電電圧との差を減少させて、充電終了時の充電深度を増大することが可能となる。
【００２１】
また、前記水溶液系二次電池は、ニッケル水素二次電池であることが好ましい。ニッケル水素二次電池は、水溶液系二次電池の中でも高エネルギー密度であるため、組電池をより軽量コンパクト化することが可能となる。
【００２２】
また、前記非水系二次電池は、リチウムイオン二次電池であることが好ましい。リチウムイオン二次電池は、非水系二次電池の中でも高エネルギー密度であるため、組電池をより軽量コンパクト化することが可能となる。
【００２３】
また、前記非水系二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用い
ると、非水系二次電池の充電電圧の傾斜が大きくなって電圧による制御が容易になるので好ましい。
【００２４】
また、前記強制放電部を、抵抗とダイオードとからなる強制放電回路と、前記制御部からの指令に基づいて前記非水系二次電池をこの強制放電回路と繋ぐスイッチとで構成すれば、放電電流を制限し、安全に放電できるようになる。
【００２５】
また、前記強制放電開始電圧Ｖａを、前記非水系二次電池１つ当り４．０５Ｖ以上４．１５Ｖ以下とするのが好ましい。強制放電開始電圧Ｖａを４．０５Ｖ未満に設定すると、非水系二次電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくなく、４．１５Ｖを超えて設定すると、過充電領域に近づくまで非水系二次電池の強制放電が始まらないので好ましくない。
【００２６】
また、前記強制放電終了電圧Ｖｂを、前記非水系二次電池１つ当り３．８５Ｖ以上３．９５Ｖ以下とするのが好ましい。強制放電終了電圧Ｖｂを３．８５Ｖ未満に設定すると、強制放電する電気量が過剰になり（１回当りの強制放電時間が長くなり）充電器からの充電電流を常に数少ない非水系二次電池で受け入れることになるので好ましくなく、３．９５Ｖを超えて設定すると、非水系二次電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくない。
【００２７】
また、前記強制放電開始電圧Ｖａと前記強制放電終了電圧Ｖｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにするのが好ましい。非水系二次電池が強制放電開始電圧Ｖａに達したとき、この非水系二次電池が強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで逐次電圧を測定しながら強制放電するよりも、ＶａとＶｂとの差から充電深度の差分を算出して非水系二次電池を強制放電させる電気量を把握し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行う方が、簡便かつ正確に非水系二次電池を強制放電させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
このような構成の電源システムは、当該組電池を定電圧充電によって充電すると、水溶液系二次電池を流れる充電電流と非水系二次電池を流れる充電電流は等しいから、電池容量が小さい非水系二次電池の方が、先に満充電に近づいて充電電流が減少し、定電圧充電が終了する。そうすると、充電終了時には、非水系二次電池より電池容量が大きい水溶液系二次電池はまだ満充電に達していないから、過充電になるおそれが低減される。さらに、同一種類の二次電池を複数直列接続した場合よりも、電池特性の異なる水溶液系二次電池と非水系二次電池とを組み合わせた方が、組電池全体の充電特性を所定の充電電圧に適合させて充電終了時の充電深度を増大することが容易となる。加えて、制御部が非水系二次電池および水溶液系二次電池の電圧を個々に測定し、非水系二次電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで非水系二次電池を個々に強制放電させる。さらに水溶液系二次電池の電圧をも個々に制御部に測定させれば、水溶液系二次電池が短絡などにより著しく電圧低下した場合でも、非水系二次電池が強制放電開始電圧Ｖａを超えないように制御できるので、より高い安全性を保証できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
本発明に係る電源システムは、水溶液系二次電池と、前記水溶液系二次電池よりも一つあたりの電池容量が小さい非水系二次電池とを備え、前記水溶液系二次電池と前記非水系二次電池とが直列接続されており、前記非水系二次電池を個々に強制放電させることがで
きる複数の強制放電部と、前記非水系二次電池および前記水溶液系二次電池の電圧を個々に測定し、前記非水系二次電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、前記強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで前記非水系二次電池を個々に強制放電させる制御部とを備えている。
【００３１】
図１は本発明の電源システムを実用化した一例として、３個の非水系二次電池と２個の水溶液系二次電池で構成された車載用のセルスタータ電源の構成を示すブロック図である。電源システム７は、発電機１と、リチウムイオン二次電池（非水系二次電池）２ａ、２ｂおよび２ｃとニッケル水素二次電池（水溶液系二次電池）２ｄおよび２ｅとからなる組電池と、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃを個々に強制放電させることができる複数の強制放電部と、個々に測定したリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電圧を測定しつつこれらリチウムイオン二次電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまでリチウムイオン二次電池を個々に強制放電させる制御部６とからなる。ここでリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃは、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅよりも一つあたりの電池容量が小さくなっている。また強制放電部は、強制放電回路と、制御部６からの指令に基づいてリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂまたは２ｃを強制放電回路と繋ぐスイッチ３ａ、３ｂまたは３ｃとからなる。さらに強制放電回路は、抵抗４ａ、４ｂまたは４ｃと、ダイオード５ａ、５ｂまたは５ｃとからなる。以降、発電機１として定電圧仕様のものを用いた場合について詳述する。
【００３２】
発電機１は、例えば車載用の鉛蓄電池を定電流定電圧（ＣＣＣＶ）によって充電する発電機であり、例えば車載用のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等によって構成されている。発電機１は、例えば、電圧センサ、電流１３、充電電流供給回路、及び発電機用制御部を備えている。
【００３３】
充電電流供給回路は、例えば車両で発電された電力から、鉛蓄電池を充電するための充電電流、充電電圧を生成する整流回路やスイッチング電源回路等を備えて構成されている。そして、充電電流供給回路は、電流センサ及び電線を介して接続端子に接続されている。
【００３４】
電圧センサは、例えば分圧抵抗やＡ／Ｄコンバータ等を用いて構成されている。そして電圧センサは、電線を介して接続端子間の電圧、すなわち組電池の充電電圧を検出し、その電圧値を発電機用制御部へ出力する。電流センサは、例えばシャント抵抗やホール素子、Ａ／Ｄコンバータ等を用いて構成されている。そして電流センサは、充電電流供給回路から組電池へ供給される充電電流を検出し、その電流値を発電機用制御部へ出力する。
【００３５】
発電機用制御部は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、これらの周辺回路等とを備えて構成され、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、電圧センサから得られた充電電圧、及び電流センサから得られた充電電流に基づいて、充電電流供給回路の出力電流、及び出力電圧を制御することで、定電流定電圧（ＣＣＣＶ）充電を実行する制御回路である。
【００３６】
鉛蓄電池を定電圧充電によって充電する際の充電電圧は、一般的に１４．５Ｖ〜１５．５Ｖである。そのため、発電機用制御部は、定電圧充電を行う際には、電圧センサの検出電圧が１４．５Ｖ〜１５．５Ｖになるように、充電電流供給回路の出力電流、電圧を制御する。
【００３７】
ところで、リチウムイオン二次電池は、満充電状態における開放電圧が、約４．２Ｖである。リチウムイオン二次電池などの非水系二次電池は、充電に伴い充電深度が増大するに従って、正極電位は増大し、負極電位は減少する。リチウムイオン二次電池の端子電圧は、正極電位と負極電位との差として現れる。そして、充電深度が増大するに従って負極電位が低下し、負極電位が０Ｖになったときの正極電位と負極電位との差、すなわち正極電位は、充電電流値、温度、正極及び負極の活物質の組成のバラツキの影響を受けるものの、正極活物質としてコバルト酸リチウムを用いた場合に約４．２Ｖ、正極活物質としてマンガン酸リチウムを用いた場合に約４．３Ｖとなることが知られている。このように、負極電位が０Ｖになったときに満充電となり、このときの端子電圧、例えば４．２Ｖを、定電圧充電における充電電圧として用いることで、リチウムイオン二次電池を満充電（充電深度１００％）にすることができる。
【００３８】
一方、ニッケル水素二次電池などの水溶液系二次電池は、充電深度の変化に対して略一定の端子電圧を示す特性があり、例えばニッケル水素二次電池では、満充電状態における開放電圧が約１．４Ｖである。
【００３９】
そうすると、電源システム７において、例えば充電電圧を１４．５Ｖとして組電池の定電圧充電を行った場合、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの一つあたりの充電電圧は、（１４．５Ｖ−（１．４Ｖ×２））／３＝３．９Ｖとなり、上述したようにリチウムイオン二次電池を四個直列接続した場合におけるリチウムイオン二次電池一個あたりの充電電圧３．６３Ｖより、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの充電電圧を上昇させることができる。
【００４０】
すなわち、リチウムイオン二次電池の満充電状態における開放電圧である４．２Ｖに、４を乗じて得られる電圧１６．８Ｖよりも、リチウムイオン二次電池の満充電状態における開放電圧である４．２Ｖに３を乗じた電圧とニッケル水素二次電池の満充電状態における開放電圧１．４Ｖに２を乗じた電圧との合計電圧である１５．４Ｖの方が、鉛蓄電池用の充電電圧１４．５Ｖとの差が小さくなる。この場合、充電終了時におけるリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの充電深度は約７３％となり、充電終了時におけるリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの充電深度を増大することができる。
【００４１】
また、上記合計電圧は、鉛蓄電池用の充電電圧１４．５Ｖ以上にされているので、鉛蓄電池用の充電電圧が接続端子間に印加された場合に、リチウムイオン二次電池一つあたりに印加される充電電圧が４．２Ｖ以下となる結果、リチウムイオン二次電池の劣化を低減することができると共に、安全性が損なわれるおそれを低減することができる。
【００４２】
なお、鉛蓄電池の出力電圧は、１２Ｖ、２４Ｖ、４２Ｖというように、１２Ｖの倍数のものが存在し、このような鉛蓄電池を充電する充電回路の充電電圧もまた、１４．５Ｖ〜１５．５Ｖの倍数となる。そこで、ニッケル水素電池２個とニッケル水素電池より電池容量の小さいリチウムイオン二次電池３個を直列に接続した組電池を１ユニット（一単位）とし、充電回路の充電電圧に応じてこのユニット数を増減することで、ニッケル水素二次電池の個数とリチウムイオン二次電池の個数とを２：３の比率にすれば、鉛蓄電池の出力電圧が１２Ｖの場合と同様に、組電池の充電電圧を充電回路の出力電圧と適合させて、このような充電回路によって組電池１を充電する際の充電終了時の充電深度を増大することができる。
【００４３】
このように構成されたユニットを基本単位として、起電力、あるいは電池容量などの要望に合わせて、数ユニットを直列及び並列、あるいは、直並列に接続し、組電池とすることも可能である。
【００４４】
次に、上述のように構成された電源システム７の動作について説明する。図２は、図１に示す発電機１によって、組電池を定電流定電圧（ＣＣＣＶ）充電した場合の、充電時間と、各リチウムイオン二次電池、及び各ニッケル水素二次電池の端子電圧と、接続端子間の電圧、すなわち合計電圧（Ｖｃ）との一例を示したグラフである。横軸が充電時間、右側縦軸がリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃ及びニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの単セルの端子電圧、左側縦軸が合計電圧Ｖｃを示している。
【００４５】
まず、発電機用制御部からの制御信号に応じて、充電電流供給回路から２Ａの充電電流が、電線を介して組電池へ出力され、組電池が２Ａで定電流充電される。そうすると、各リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃ、及び各ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの端子電圧が充電に伴い上昇し、合計電圧Ｖｃもまた上昇する。
【００４６】
このとき、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの端子電圧は、わずかしか上昇せず、ほとんど一定のまま、充電が行われる。一方、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの端子電圧は、充電に伴い上昇カーブを描いて増大する。そうすると、合計電圧Ｖｃは、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの端子電圧の増大に応じて増大する。
【００４７】
そして、電圧センサによって検出された合計電圧Ｖｃが１４．５Ｖに達すると（タイミングＴ１）、発電機用制御部によって、定電流充電から定電圧充電に切替られる。そして、発電機用制御部からの制御信号に応じて、充電電流供給回路によって、接続端子間に１４．５Ｖの一定の電圧が印加されて定電圧充電が実行される。
【００４８】
そうすると、定電圧充電によって、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの充電深度が増大するにつれて、充電電流が減少する。そして、電流センサによって検出された充電電流が、予め定電圧充電の終了条件として設定された充電終止電流以下になると、発電機用制御部によって、１４．５Ｖの定電圧充電において充電可能な最大の充電深度に近い充電深度までリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃが充電されたと判断される。そして、発電機用制御部からの制御信号に応じて、充電電流供給回路の出力電流がゼロにされて充電が終了する（タイミングＴ２）。
【００４９】
ところで、三個のリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃと、二個のニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅとは、直列接続されているから、各電池に供給される充電電流は等しい。そうすると、電池容量が小さいリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの方が、電池容量の大きいニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅよりも先に満充電に近づくから、タイミングＴ２においては、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの方が、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃよりも充電深度が浅くなる。
【００５０】
例えば、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電池容量が、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの８０％であった場合において、例えばリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの充電深度が１００％になったとき、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの充電深度は８０％となる。そうすると、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電池容量を、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの電池容量より小さくすることで、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃが満充電（充電深度１００％）近くまで充電されて定電圧充電が終了したタイミングＴ２において、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅが満充電（充電深度１００％）を超えることがなくなるので、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅが過充電になるおそれを低減しつつ充電終了時のリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの充電深度を増大することができる。
【００５１】
また、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅが満充電付近で発熱する前に、充電が終了するため、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの満充電付近における発熱で、リチウム
イオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃが劣化するおそれが低減される。
【００５２】
また、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅは、定電圧充電されると、満充電付近で充電電流が増大する特性がある。そのため、もし仮にニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの電池容量の方が、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電池容量より小さい場合には、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃが満充電近くになって充電電流が減少し、電流センサによって検出される充電電流が充電終止電流以下になる前に、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅが満充電に近づいて充電電流が増大するために、充電電流が充電終止電流以下に低下しなくなってしまう結果、定電圧充電が終了することなく充電が継続し、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃとニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅとが過充電になって、電池特性の劣化を招いたり、安全性が損なわれたりするおそれが生じる。
【００５３】
しかしながら組電池は、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの方が、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅよりも電池容量が小さくされているから、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅが満充電に近づいて充電電流が増大する前に定電圧充電を終了することができる結果、電池の劣化や安全性が損なわれるおそれを低減することができる。
【００５４】
ところで、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅは、自己放電電流がリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃより大きいことが知られている。そのため、組電池を充電後に放置しておくと、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの残存容量の方が、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの残存容量よりも少なくなってしまう。そして、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの残存容量の方が、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの残存容量より少ない状態から組電池１の充電を開始すると、充電終了時におけるニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの充電容量が、充電前に自己放電によって減少していた容量分減少してしまうので、組電池１全体の充電容量が減少してしまう。
【００５５】
ここで本発明の発明者らは、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの充電深度が低い状態で充電を終了すると、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの自己放電が減少することを、実験的に見出した。そうすると、組電池を定電圧充電した場合には、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの充電深度が低位状態において、充電電流が増大する前にリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃが満充電に近づくことによって充電電流が減少して充電終止電流以下に低下することで充電が終了するので、自動的にニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの充電深度が低い状態で充電が終了する結果、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの自己放電を減少させることができる。そして、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの自己放電が減少すると、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの自己放電に起因して、組電池全体の充電容量が減少することが低減される。
【００５６】
リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃと、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅとを、上述したように組み合わせることに加えて、本発明の電源システム７は、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃを個々に強制放電させることができる複数の強制放電部（スイッチ３ａ、３ｂまたは３ｃと、抵抗４ａ、４ｂまたは４ｃと、ダイオード５ａ、５ｂまたは５ｃとからなる）と、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電圧を個々に測定し、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまでリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃを個々に強制放電させる制御部６とを備えている。
【００５７】
発電機１の定格電圧によって、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの充電深度（ＳＯＣ）は変化する。（表１）は図２を基にして、素電池であるリチウムイオン二次
電池１個当りの発電機１の定格電圧とＳＯＣとの関係を示したものである。
【００５８】
【表１】
2009072039.tif 000003
例えば発電機１の定格電圧がリチウムイオン二次電池１個当り３．９Ｖの場合、ＳＯＣ（素電池１つ当りの定格電圧が３．９Ｖの充電容量を素電池１つ当りの定格電圧が４．２Ｖの充電容量で除して求められる）は７３％となるが、発電機１の定格電圧がリチウムイオン二次電池１個当り４．１Ｖの場合、ＳＯＣは９１％となる。リチウムイオン二次電池は、充電後のＳＯＣが１００％近傍になると、非水電解質を含む電解液の成分（主にカーボネート）が分解しやすくなる。このような状態のリチウムイオン二次電池に対し、発電機１からさらに充電電流が供給されることを避けるため、充電後のＳＯＣが１００％近傍を示す電圧よりもやや低い領域に強制放電開始電圧Ｖａを設定しつつ、制御部６がリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電圧を個々に逐次測定し、発電機１からの充電によってリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃのいずれかの電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、制御部６の指令に基づき該当するリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂまたは２ｃの電圧が強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで、強制放電部を用いて強制放電するようにしたものである。
【００５９】
引続き、リチウムイオン二次電池２ａが最初に強制放電開始電圧Ｖａに達した場合を例として、本発明の電源システム７の動作を説明する。
【００６０】
制御部６は組電池を構成するリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの電圧を、逐次個々に測定している。発電機１から組電池へは不定期に、充電電流が供給される。ここで何らかの要因（例えば電池に含まれる活物質の重量差など）でリチウムイオン二次電池２ａがリチウムイオン二次電池２ｂおよび２ｃよりもＳＯＣが高くなって早く強制放電開始電圧Ｖａに達すると、制御部６からの指令に基づいてスイッチ３ｂおよび３ｃはオフのままスイッチ３ａがオンになり、組電池自体には充電電流が供給される中、素電池２ａのみが抵抗４ａとダイオード５ａとからなる強制放電回路を通じて、強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで強制放電される。強制放電が終了すると、制御部６の指令に基づいてスイッチ３ａがオフになり、リチウムイオン二次電池２ａは発電機１からの充電の受入れが可能な状態となる。
【００６１】
なおリチウムイオン二次電池２ａが強制放電されている間も、リチウムイオン二次電池２ｂおよび２ｃとニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅからなる組電池は発電機１からの充電を受け入れているので、充電電流が車載機器８に過剰に供給されることはない。さらにリチウムイオン二次電池２ａの強制放電が終了した後、リチウムイオン二次電池２ｂあるいは２ｃが強制放電開始電圧Ｖａに達して強制放電を開始しても、少なくともリチウムイオン二次電池２ａは発電機１からの充電の受入れが可能な状態なので、充電電流が車載機器８に過剰に供給されることはない。
【００６２】
また、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃと、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅとは、満充電状態における端子電圧が異なることが好ましい。
【００６３】
この構成によれば、満充電状態における端子電圧が異なる二種類の電池が組み合わされて、組電池が構成される。定電圧充電では、満充電状態における端子電圧がセルあたりの充電電圧として用いられるので、満充電状態における端子電圧が異なる二種類の電池が組み合わされた組電池は、組電池全体の充電電圧を所定の充電電圧に適合させて充電終了時
の充電深度を増大することが容易となる。
【００６４】
また、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃとニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅとが直列接続された直列回路の両端には、予め設定された一定の充電電圧を出力する定電圧充電を行う発電機１から、充電電圧を受電するための接続端子が設けられ、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの満充電状態における端子電圧に、直列回路に含まれるニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの個数を乗じた電圧と、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの満充電状態における端子電圧に、直列回路に含まれるリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの個数を乗じた電圧との合計電圧は、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの満充電状態における端子電圧を整数倍して得られる電圧のうち、前記充電電圧に最も近い電圧よりも、前記充電電圧との差が小さいことが好ましい。
【００６５】
この構成によれば、ニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの満充電状態における端子電圧に、直列回路に含まれるニッケル水素二次電池２ｄおよび２ｅの個数を乗じた電圧と、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの満充電状態における端子電圧に、直列回路に含まれるリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの個数を乗じた電圧との合計電圧、すなわち、本来当該組電池を満充電にするために必要となる充電電圧と、発電機１から供給される充電電圧との差が、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃの満充電状態における端子電圧を整数倍して得られる電圧のうち、発電機１から供給される充電電圧に最も近い電圧よりも小さい。従って、当該組電池を発電機１によって定電圧充電した場合、リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃのみを用いて構成された組電池を発電機１によって定電圧充電した場合よりも、満充電に近い電圧まで組電池を充電することができ、すなわち充電終了時の充電深度を増大することが可能となる。
【００６６】
また、前記合計電圧は、前記充電電圧以上にされており、リチウムイオン二次電池の満充電状態における端子電圧を整数倍して得られる電圧のうち、前記充電電圧以上であって、かつ前記充電電圧に最も近い電圧よりも前記充電電圧との差が小さいことが好ましい。
【００６７】
この構成によれば、前記合計電圧、すなわち本来当該組電池を満充電にするために必要となる充電電圧は、発電機１から供給される充電電圧以上であるから、当該組電池をこの発電機１で定電圧充電した場合に、組電池に過電圧が印加されるおそれが低減される。
【００６８】
また、発電機１は、鉛蓄電池用の発電機であり、前記直列回路に含まれる、ニッケル水素二次電池の個数とリチウムイオン二次電池の個数とは、２：３の比率にされていることが好ましい。
【００６９】
この構成によれば、鉛蓄電池用の発電機から供給される充電電圧と、当該組電池を満充電にするために必要となる充電電圧との差を減少させて、充電終了時の充電深度を増大することが可能となる。
【００７０】
また、リチウムイオン二次電池の正極の活物質にコバルトを含むリチウム複合酸化物を用いると、リチウムイオン二次電池の充電電圧の傾斜が大きくなって電圧による制御が容易になるので好ましい。
【００７１】
また、強制放電部を、抵抗４ａ、４ｂおよび４ｃとダイオード５ａ、５ｂおよび５ｃとからなる強制放電回路と、制御部６からの指令に基づいてリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂおよび２ｃをこの強制放電回路と繋ぐスイッチ３ａ、３ｂおよび３ｃとで構成すれば、放電電流を制限し、安全に放電できるようになる。
【００７２】
また、強制放電開始電圧Ｖａを、リチウムイオン二次電池１つ当り４．０５Ｖ以上４．１５Ｖ以下とするのが好ましい。強制放電開始電圧Ｖａを４．０５Ｖ未満に設定すると、リチウムイオン二次電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくなく、４．１５Ｖを超えて設定すると、過充電領域に近づくまでリチウムイオン二次電池の強制放電が始まらないので好ましくない。
【００７３】
また、強制放電終了電圧Ｖｂを、リチウムイオン二次電池１つ当り３．８５Ｖ以上３．９５Ｖ以下とするのが好ましい。強制放電終了電圧Ｖｂを３．８５Ｖ未満に設定すると、強制放電する電気量が過剰になり（１回当りの強制放電時間が長くなり）発電機１からの充電電流を常に数少ないリチウムイオン二次電池で受け入れることになるので好ましくなく、３．９５Ｖを超えて設定すると、リチウムイオン二次電池の充電受入れ量が過少になるので好ましくない。
【００７４】
また、強制放電開始電圧Ｖａと強制放電終了電圧Ｖｂとから強制放電に要する電気量を算出し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行うようにするのが好ましい。リチウムイオン二次電池２ａ、２ｂまたは２ｃが強制放電開始電圧Ｖａに達したとき、このリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂまたは２ｃが強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで逐次電圧を測定しながら強制放電するよりも、ＶａとＶｂとの差から充電深度の差分を算出してリチウムイオン二次電池２ａ、２ｂまたは２ｃを強制放電させる電気量を把握し、一定の電流値で一定時間の強制放電を行う方が、簡便かつ正確にリチウムイオン二次電池を強制放電させることができる。
【００７５】
なお発電機１は、鉛蓄電池用の発電機に限らない。組電池は、リチウムイオン二次電池とニッケル水素二次電池との個数を適宜、設定することにより、任意の充電電圧で定電圧充電を行う発電機で充電される組電池に適用することができる。
【実施例１】
【００７６】
リチウムイオン二次電池として松下電池工業（株）製ＣＧＲ１８６５０ＤＡ（電池容量２．４５Ａｈ）、ニッケル水素二次電池として松下電池工業（株）製ＨＨＲ２６０ＳＰＣ（電池容量２．６Ａｈ）、もしくは、松下電池工業（株）製ＨＨＲ２００ＳＰＣ（電池容量２．１Ａｈ）を用いて、以下に示す実施例１〜３、参考例１、および比較例２の組電池を作成した。また、比較例１には、鉛蓄電池として松下電池工業（株）製ＬＣ−Ｐ１２２Ｒ２Ｊ（電池容量２．２Ａｈ）を用いた。
【００７７】
（実施例１）
ＣＧＲ１８６５０ＤＡ（電池容量２．４５Ａｈ）を３セルとＨＨＲ２６０ＳＰＣ（電池容量２．６Ａｈ）を２セルの計５セルを直列に接続した組電池を用いて、図１と同様に強制放電部および制御部を含む電源システムを構成し、実施例１とした。ここでＣＧＲ１８６５０ＤＡ（電池容量２．４５Ａｈ）のうち任意の１セルのみ１Ａｈの充電容量を残して他の４セルは完全放電状態で組電池を構成し、強制放電開始電圧Ｖａは４．１Ｖ、強制放電終了電圧Ｖｂは３．９Ｖに設定した。
【００７８】
（実施例２）
ＣＧＲ１８６５０ＤＡ（電池容量２．４５Ａｈ）を３セルとＨＨＲ２６０ＳＰＣ（電池容量２．６Ａｈ）を３セルの計６セルを直列に接続した組電池を用いて、実施例１と同様の電源システムを構成し、実施例２とした。ここでＣＧＲ１８６５０ＤＡ（電池容量２．４５Ａｈ）のうち任意の１セルのみ１Ａｈの充電容量を残して他の５セルは完全放電状態で組電池を構成し、強制放電開始電圧Ｖａは４．１Ｖ、強制放電終了電圧Ｖｂは３．９Ｖに設定した。
【００７９】
（実施例３）
ＣＧＲ１８６５０ＤＡ（電池容量２．４５Ａｈ）を２セルとＨＨＲ２６０ＳＰＣ（電池容量２．６Ａｈ）を５セルの計７セルを直列に接続した組電池を用いて、実施例１と同様の電源システムを構成し、実施例３とした。ここでＣＧＲ１８６５０ＤＡ（電池容量２．４５Ａｈ）のうち任意の１セルのみ１Ａｈの充電容量を残して他の６セルは完全放電状態で組電池を構成し、強制放電開始電圧Ｖａは４．１Ｖ、強制放電終了電圧Ｖｂは３．９Ｖに設定した。
【００８０】
（参考例１）
実施例１の電源システムから、図１と同様の強制放電部および制御部を排除して電源システムを構成し、参考例１とした。
【００８１】
（比較例１）
ＬＣ−Ｐ１２２Ｒ２Ｊ（電池容量２．２Ａｈ）１セルを比較例１の組電池とした。
【００８２】
（比較例２）
ＣＧＲ１８６５０ＤＡ（電池容量２．４５Ａｈ）を３セルとＨＨＲ２００ＳＰＣ（電池容量２．１Ａｈ）を２セルの計５セルを直列に接続し、比較例２の組電池とした。
【００８３】
これら実施例１〜３、参考例１、及び比較例１，２に対して、定電流充電における充電電流１Ａ、定電圧充電における充電電圧５Ｖ、充電終止電流０．１Ａの条件で定電流定電圧充電を行った後、定電流１Ａで１０Ｖまで放電した場合の、組電池の体積当たりの電池エネルギー密度、重量当たりの電池エネルギー密度を測定した。また、上記充放電を３００回繰り返した後の組電池の体積当たりの電池エネルギー密度、重量当たりの電池エネルギー密度を測定した。さらに実施例１〜３および参考例１については、上記充放電を３００回繰り返した後の、余分に充電したＣＧＲ１８６５０ＤＡ（電池容量２．４５Ａｈ）の外観を観察した。結果を（表２）に示す。
【００８４】
【表２】
2009072039.tif 000004
（表２）に示すように、ニッケル水素二次電池とニッケル水素二次電池の電池容量より容量の小さいリチウムイオン二次電池とを組み合わせた本発明の実施例１〜３および参考例１は、比較例１の鉛蓄電池に対して組電池の体積当たりの電池エネルギー密度、重量当たりの電池エネルギー密度が充分に大きく、軽量、コンパクト化が可能である。また、参考例１では、３００サイクル後に余分に充電したＣＧＲ１８６５０ＤＡ（電池容量２．４５Ａｈ）から電解液が漏液していることが観察されたものの、本発明の実施例１〜３では外観上の異常は観察されなかった。本発明の実施例１〜３では、制御部がリチウムイオン二次電池の電圧を個々に測定して、いずれかのリチウムイオン二次電池の電圧が強制放電開始電圧Ｖａに達したときに、強制放電部を用いて強制放電終了電圧Ｖｂに達するまで該当するリチウムイオン二次電池を強制放電させることができたので、特定のリチウムイオン二次電池を余分に充電して故意にＳＯＣをばらつかせても、参考例１のような不具合が生じなかったと考えられる。この効果もあって、本発明の実施例１〜３は、３００サイク
ル後の組電池の体積当たりの電池エネルギー密度、重量当たりの電池エネルギー密度も、参考例１のみならず比較例１，２と比べても充分に大きく、繰り返し使用による劣化を低減可能であることが分かる。
【００８５】
以上のように、本発明によれば、例えば鉛蓄電池の代替として発電機を変更することなく容易に車両に搭載可能な、軽量、コンパクトで繰り返し使用での劣化の少ない電源システムを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、二輪車や四輪車その他工事車両等の車載用のバッテリとして用いられる組電池や、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両等の電源として用いられる組電池として好適に利用することができる。また、このような組電池を用いた電池システムとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の電源システムを実用化した一例を示すブロック図
【図２】組電池を定電流定電圧充電した場合の、充電時間と、各リチウムイオン二次電池、及び各ニッケル水素二次電池の端子電圧と、合計電圧Ｖｃとの一例を示したグラフ
【符号の説明】
【００８８】
１                発電機
２ａ、２ｂ、２ｃ  リチウムイオン二次電池
２ｄ、２ｅ        ニッケル水素二次電池
３ａ、３ｂ、３ｃ  スイッチ
４ａ、４ｂ、４ｃ  抵抗
５ａ、５ｂ、５ｃ  ダイオード
６                制御部
７                電源システム
８                車載機器
【図１】
2009072039.tif 000005
【図２】
2009072039.tif 000006