JP2014068467A - 充電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組電池の充電効率化及び劣化抑制を図る。
【解決手段】組電池は複数のセルの直列回路を有する。セルごとに、内部抵抗値とＳＯＣ（State Of Charge）の関係を測定しておき、内部抵抗値に極大値をとらせるＳＯＣをピークＳＯＣ（ＳＯＣ_PK［１］、ＳＯＣ_PK［２］）として検出する。各ピークＳＯＣを含むＳＯＣの範囲をピークＳＯＣ範囲として設定し、組電池の充電の際、ピークＳＯＣ範囲における電流レート（Ｉ_CC2）を、ピークＳＯＣ範囲の低ＳＯＣ側のＳＯＣ範囲の電流レート（Ｉ_CC1）及びピークＳＯＣ範囲の高ＳＯＣ側のＳＯＣ範囲の電流レート（Ｉ_CC3）よりも低くする。
【選択図】図８

Description

本発明は、充電制御装置に関する。

図１５に、リチウムイオン電池等の蓄電池のＳＯＣ（State Of Charge）及び内部抵抗値間の関係例を示す。リチウムイオン電池等の蓄電池では、基本的に充電率であるＳＯＣが高くなるにつれて内部抵抗値が減少することが多いが、ＳＯＣが中程度の領域で蓄電池内の電流の伝達メカニズムが変化し、その変化の前後において蓄電池内のイオンが動きにくくなって内部抵抗値が局所的に大きくなることがある。この局所的な増大に対応する、蓄電池の内部抵抗値に極大値をとらせるＳＯＣをピークＳＯＣ（ピーク充電率）と呼ぶ。内部抵抗値が大きい状態で比較的大きな充電電流を流せば発熱等の影響により蓄電池の劣化が促進されるであろうとの考えの下、充電時において組電池の内部抵抗値を逐次測定し、内部抵抗値が高いときには充電電流を抑制する方法も提案されている（下記特許文献１参照）。

特開平９−８４２７７号公報

ピークＳＯＣが存在する中ＳＯＣ範囲において比較的大きな充電電流を流すと蓄電池の劣化が促進されるが、低ＳＯＣ範囲では内部抵抗値が高かったとしても蓄電池内のイオン（リチウムイオン等）が固体として析出しにくい等の理由から比較的大きな充電電流を流しても劣化は進みにくい。組電池の内部抵抗値の大小だけに注目して充電電流の抑制制御を行う方法では、必要以上に充電電流が抑制されることがあり、効率的な充電が阻害される。充電電流の過度の抑制は充電に必要な時間を増大させるため好ましくない。内部抵抗値とＳＯＣとの関係を考慮し、真に必要なタイミング（例えば上記ピークＳＯＣに対応するタイミング）において充電電流を抑制することが、効率的な充電と劣化抑制の両立には肝要と考えられる。

そこで本発明は、複数の蓄電池から成る組電池の充電の効率化と充電に伴う劣化の抑制に寄与する充電制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る充電制御装置は、組電池を形成する直列接続された複数の蓄電池の夫々の充電率である蓄電池充電率、又は、前記組電池全体の充電率である組電池充電率を導出する充電率導出部と、各蓄電池の内部抵抗値である蓄電池抵抗値の蓄電池充電率依存性に応じた第１データに基づき、前記蓄電池ごとに前記蓄電池充電率の増加に伴って前記蓄電池抵抗値が増加から減少に転じるときの前記蓄電池充電率をピーク充電率として検出し、又は、前記組電池全体の内部抵抗値である組電池抵抗値の組電池充電率依存性に応じた第２データに基づき、前記組電池充電率の増加に伴って前記組電池抵抗値が増加から減少に転じるときの前記組電池充電率を前記ピーク充電率として検出し、各ピーク充電率を含み且つ下限がゼロよりも大きなピーク充電率範囲を設定する設定部と、前記組電池の充電を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記組電池充電率又は何れかの蓄電池の蓄電池充電率が前記ピーク充電率範囲に属するタイミングにおいて、前記組電池の充電電流レートを、他のタイミングよりも低くする。

本発明に係る他の充電制御装置は、組電池を形成する直列接続された複数の蓄電池の夫々の充電率である蓄電池充電率、又は、前記組電池全体の充電率である組電池充電率を導出する充電率導出部と、前記組電池の充電期間中に、前記組電池全体の内部抵抗値である組電池抵抗値又は各蓄電池の内部抵抗値である各蓄電池抵抗値を測定する測定部と、各蓄電池の蓄電池抵抗値の蓄電池充電率依存性に応じた第１データ、又は、前記組電池抵抗値の組電池充電率依存性に応じた第２データに基づき、基準抵抗値を設定する設定部と、前記組電池の充電を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記組電池充電率又は何れかの蓄電池充電率が所定値以上であって且つ前記測定部によって測定された組電池抵抗値又は何れかの蓄電池抵抗値が前記基準抵抗値よりも大きいタイミングにおいて、前記組電池の充電電流レートを、他のタイミングよりも低くする。

本発明によれば、複数の蓄電池から成る組電池の充電の効率化と充電に伴う劣化の抑制に寄与する充電制御装置を提供することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る組電池及び複数の電圧センサを示す図である。 本発明の第１実施形態に係る蓄電システムの全体構成図である。 １つのセルに関する、内部抵抗値とＳＯＣとの関係例を示す図である。 蓄電システムに関与する抵抗特性測定部を示す図である。 測定用期間と充電期間との時間的関係を示す図である。 各セルの内部抵抗値のＳＯＣ依存性及び組電池の内部抵抗値のＳＯＣ依存性の例を示す図である。 各セルの内部抵抗値のＳＯＣ依存性及び組電池の内部抵抗値のＳＯＣ依存性に応じた、第１〜第３ＳＯＣ範囲の設定例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係り、充電の電流パターンの例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係り、充電の電流パターンの他の例を示す図である。 制御ユニットに設けられうる機能部を示す図である。 本発明の第２実施形態に係り、充電期間の詳細を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る制御ユニットの内部ブロック図である。 本発明の第３実施形態に係り、基準抵抗値及び充電の電流パターンの第１例を示す図である。 本発明の第３実施形態に係り、基準抵抗値及び充電の電流パターンの第２例を示す図である。 従来技術に係り、蓄電池のＳＯＣ及び内部抵抗値間の関係例を示す図である。

以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、状態量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、状態量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。

＜＜第１実施形態＞＞
本発明の第１実施形態を説明する。図１には、本発明の第１実施形態に係る組電池１１_TTと複数の電圧センサ１３が示されている。組電池１１_TTは、互いに直列接続されたｎ個の蓄電池１１を有する。ｎは２以上の任意の整数である。組電池１１_TTに、ｎ個の蓄電池１１の直列回路以外の蓄電池が更に含まれていても構わない。各蓄電池１１は、任意の種類の蓄電池（二次電池）であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。蓄電池の最小単位であるセルを複数個組み合わせて各蓄電池１１を形成しても良いが、以下では、蓄電池１１が１つのセルから成ると考えて、蓄電池１１をセル１１と呼ぶ。本明細書において、放電及び充電とは、特に記述無き限り、セル１１又は組電池１１_TTの放電及び充電を指す。複数の電圧センサ１３は、各セル１１の端子電圧を測定する。

図２は、本発明の第１実施形態に係る蓄電システム１の全体構成図である。蓄電システム１は、図２に示される各部位を備えている。以下では、図２に示す如く、ｎ個のセル１１を互いに区別する必要がある場合、ｎ個のセル１１をセル１１［１］〜１１［ｎ］と呼ぶ。セル１１［１］〜１１［ｎ］の夫々に対して電圧センサ１３が接続されている。セル１１［ｉ］に接続された電圧センサ１３である電圧センサ１３［ｉ］は、セル１１［ｉ］の端子電圧を測定し、測定電圧値を表す信号を出力する。ｉは任意の整数である。セル１１［ｉ］の端子電圧及びその電圧値を記号Ｖ［ｉ］にて表す。セル１１［ｉ］に流れる電流（以下、セル電流ともいう）及びその電流値を記号Ｉ［ｉ］にて表す。組電池１１_TTの全体に流れる電流（以下、組電池電流ともいう）及びその電流値を記号Ｉ_TTにて表す。セル１１［１］〜１１［ｎ］は互いに直列接続されているため、Ｉ_TT＝Ｉ［ｉ］である。

組電池電流を測定する電流センサ１４が組電池１１_TTに接続されており、電流センサ１４は測定した電流値Ｉ_TTを表す信号を出力する。制御ユニット３０は、電圧センサ１３［１］〜１３［ｎ］の出力信号及び電流センサ１４の出力信号から、各セル１１の端子電圧値（Ｖ［１］〜Ｖ［ｎ］）及び電流値Ｉ_TTを認識する。但し、定電流充電時においては、制御ユニット３０内の主制御部３３が電力変換回路１６を制御することによって電流値Ｉ_TTを指定することができるため、制御ユニット３０は、電流センサ１４の出力信号に頼ることなく電流値Ｉ_TTを認識できる。尚、セル１１［ｉ］の正極から負極に向かって流れる方向の電流の極性が正であると考える。

充電源１５は、組電池１１_TTに充電電力を供給可能な任意の電力源であり、例えば、自然エネルギ（太陽光、水力、風力、地熱等）に基づく発電を行って発電電力を出力する電力源、又は、商用交流電源（若しくは商用交流電源に接続された電力系統）である。電力変換回路１６は、主制御部３３の制御の下、充電源１５から供給される充電用の電力に対し電力変換（直流／直流変換又は交流／直流変換）を行い、得られた直流電力を充電電力として組電池１１_TTに供給する。組電池１１_TTは、電力変換回路１６を介して任意の負荷（不図示）に対し放電電力を供給することもできるが、以下では、特に記述無き限り、組電池１１_TTの充電に関わる動作及び構成を説明する。

蓄電システム１に設けられた制御ユニット３０は、符号３１〜３４によって参照される各部位を備える。データ保持部３１は、セル１１の内部抵抗値とセル１１の充電率との関係、即ち、セル１１の内部抵抗値の充電率依存性を示すデータ（以下、抵抗特性データともいう）をセル１１ごとに保持している。セル１１［ｉ］についての抵抗特性データを記号Ｒ_CR［ｉ］にて表す。セル１１の充電率は、セル１１のＳＯＣ（State Of Charge）として表現される。セル１１［ｉ］のＳＯＣを記号ＳＯＣ［ｉ］にて表す。周知の如く、ＳＯＣ［ｉ］は、セル１１［ｉ］の満充電容量に対するセル１１［ｉ］の残容量の比である。

図３に、抵抗特性データＲ_CR［ｉ］の例を示す。抵抗特性データＲ_CR［ｉ］は、セル１１［ｉ］の内部抵抗値とＳＯＣ［ｉ］との関係を示している。セル１１［ｉ］の内部抵抗値を記号Ｒ［ｉ］にて表す。蓄電システム１の内部又は外部に設けられた抵抗特性測定部４０（図４（ａ）参照）は、所定の測定用期間３１０において、抵抗特性データＲ_CR［ｉ］を取得することができる。図５に示す如く、測定用期間３１０は後述の充電期間３２０の前にある。測定用期間３１０は、蓄電システム１、制御ユニット３０、組電池１１_TT又はセル１１の設計、製造又は出荷時に設けられる期間であっても良い。この場合、図４（ｂ）に示す如く、抵抗特性測定部４０は、蓄電システム１の外部に設けられた実験用装置であっても良い（但し、抵抗特性測定部４０を蓄電システム１又は制御ユニット３０に設けておくことも可能である）。測定用期間３１０は、蓄電システム１、制御ユニット３０、組電池１１_TT又はセル１１の製造及び出荷後に設けられる期間であっても良い。この場合、図４（ｃ）に示す如く、抵抗特性測定部４０は制御ユニット３０内に設けられる。

測定用期間３１０において、抵抗特性測定部４０は、セル１１［ｉ］のＳＯＣ［ｉ］を所定の評価ＳＯＣにした状態でセル電流値Ｉ［ｉ］を第１電流値（例えばゼロ）から第２電流値へ変動させ、この変動前後におけるセル１１［ｉ］の端子電圧の変動量ΔＶ［ｉ］を電圧センサ１３［ｉ］の出力信号から取得する第１工程と、端子電圧の変動量ΔＶ［ｉ］をセル電流値Ｉ［ｉ］の変動量ΔＩ［ｉ］（即ち、第１及び第２電流値間の差）にて除することで、当該評価ＳＯＣに対応する内部抵抗値Ｒ［ｉ］を算出する第２工程と、を実行する（即ち、Ｒ［ｉ］＝ΔＶ［ｉ］／ΔＩ［ｉ］）。第１及び第２工程の組を１回分実行することで、１つの評価ＳＯＣに対応する内部抵抗値Ｒ［ｉ］が求まる。測定用期間３１０において、抵抗特性測定部４０は、評価ＳＯＣを順次変更しながら（例えば、ＳＯＣの１％刻みで変化させながら）第１及び第２工程を繰り返し実行することで、抵抗特性データＲ_CR［ｉ］を得ることができる。抵抗特性測定部４０は、セル１１［１］〜１１［ｎ］の夫々に対して上述の処理を行うことで、抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］を求める。データ保持部３１は、求められた抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］を保持する。

リチウムイオン電池等の蓄電池では、基本的にＳＯＣが高くなるにつれて内部抵抗値が減少することが多いが、ＳＯＣが中程度の領域で蓄電池内の電流の伝達メカニズムが変化し、その変化の前後において蓄電池内のイオンが動きにくくなって内部抵抗値が局所的に大きくなることがある。そのような特性を持った蓄電池がセル１１［ｉ］として想定されており、実際、セル１１［ｉ］の内部抵抗値はＳＯＣが中程度の領域で極大値をとる。セル１１の内部抵抗値に極大値をとらせるＳＯＣをピークＳＯＣ（ピーク充電率）という（図３参照）。セル１１［ｉ］についてのピークＳＯＣを記号ＳＯＣ_PK［ｉ］で表し、ＳＯＣ［ｉ］がＳＯＣ_PK［ｉ］と一致しているときの内部抵抗値Ｒ［ｉ］を特にピーク抵抗値と呼ぶと共に記号Ｒ_PK［ｉ］にて表す。尚、“極大値”という用語の意義から明らかであるが、セル１１［ｉ］に関し、ＳＯＣ［ｉ］の増加に伴って内部抵抗値Ｒ［ｉ］が増加から減少に転じるときの内部抵抗値Ｒ［ｉ］は極大値である。

データ保持部３１は、抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］の代わりに、又は、抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］に加えて、抵抗特性データＲ_CRTTを保持していても良い（図２参照）。抵抗特性データＲ_CRTTは、組電池１１_TT全体における内部抵抗値の充電率依存性を示すデータである。組電池１１_TT全体の充電率は、組電池１１_TT全体のＳＯＣ（State Of Charge）として表現される。組電池１１_TT全体のＳＯＣを記号ＳＯＣ_TTにて表す。周知の如く、ＳＯＣ_TTは、組電池１１_TT全体の満充電容量に対する組電池１１_TT全体の残容量の比である。

図６に、抵抗特性データＲ_CR［１］及びＲ_CR［２］の例と共に、抵抗特性データＲ_CRTTの例を示す。組電池１１_TT全体の内部抵抗値を記号Ｒ_TTにて表す。抵抗特性データＲ_CRTTは、組電池１１_TTの内部抵抗値Ｒ_TTと組電池１１_TTのＳＯＣ_TTとの関係を示している。内部抵抗値Ｒ_TTは内部抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］の合計である。組電池１１_TTのＳＯＣ_TTはＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］の平均である。故に、抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］が定まれば抵抗特性データＲ_CRTTが定まる。

従って、抵抗特性測定部４０（図４（ａ）等参照）は、上述の如く抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］を求めた後、抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］から抵抗特性データＲ_CRTTを求めることができる。データ保持部３１に抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］が保持されている場合、後述のＳＯＣ範囲設定部３２により抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］から抵抗特性データＲ_CRTTが導出されても良い。

或いは、抵抗特性測定部４０は、抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］を求めることなく、抵抗特性データＲ_CRTTを直接求めるようにしても良い。この場合、組電池１１_TT全体の端子電圧を測定して、測定電圧値を表す信号を出力する組電池電圧センサ（不図示）を組電池１１_TTに接続しておくと良い。電圧センサ１３［１］〜１３［ｎ］にて組電池電圧センサが形成されていても良い。測定用期間３１０において、抵抗特性測定部４０は、ＳＯＣ_TTを所定の評価ＳＯＣにした状態で電流値Ｉ_TTを第１電流値（例えばゼロ）から第２電流値へ変動させ、この変動前後における組電池１１_TTの端子電圧の変動量ΔＶ_TTを組電池電圧センサの出力信号から取得する第１工程と、端子電圧の変動量ΔＶ_TTを電流値Ｉ_TTの変動量ΔＩ_TT（即ち、第１及び第２電流値間の差）にて除することで、当該評価ＳＯＣに対応する内部抵抗値Ｒ_TTを算出する第２工程と、を実行する（即ち、Ｒ_TT＝ΔＶ_TT／ΔＩ_TT）。第１及び第２工程の組を１回分実行することで、１つの評価ＳＯＣに対応する内部抵抗値Ｒ_TTが求まる。測定用期間３１０において、抵抗特性測定部４０は、評価ＳＯＣを順次変更しながら（例えば、ＳＯＣ_TTの１％刻みで変化させながら）第１及び第２工程を繰り返し実行することで、抵抗特性データＲ_CRTTを得ることができる。

セル１１［ｉ］の内部抵抗値Ｒ［ｉ］がＳＯＣ［ｉ］の変化に対して極大値を持つという特性に対応して、組電池１１_TTの内部抵抗値Ｒ_TTもＳＯＣ_TTの変化に対して極大値を持つ。内部抵抗値Ｒ_TTに極大値をとらせるＳＯＣ_TTもピークＳＯＣ（ピーク充電率）と呼ぶ。本実施形態では、図６に示す如く、ＳＯＣ_TTがＳＯＣ_PK［１］と一致しているときに内部抵抗値Ｒ_TTが極大値Ｒ_PKTT［１］をとり、且つ、ＳＯＣ_TTがＳＯＣ_PK［２］と一致しているときに内部抵抗値Ｒ_TTが極大値Ｒ_PKTT［２］をとるものとする。内部抵抗値Ｒ［ｉ］の極大値と同様、内部抵抗値Ｒ_TTの極大値もピーク抵抗値と呼ぶ。尚、“極大値”という用語の意義から明らかであるが、ＳＯＣ_TTの増加に伴って内部抵抗値Ｒ_TTが増加から減少に転じるときの内部抵抗値Ｒ_TTは極大値である。

データ保持部３１に抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］を少なくとも保持させる方法を第１データ保持方法と呼ぶ。第１データ保持方法の採用時において、制御ユニット３０は、データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］に基づき、各セル１１のピークＳＯＣ及びピーク抵抗値を各セル１１に対応付けて認識することができる。即ち、第１データ保持方法の採用時において、制御ユニット３０は、ＳＯＣ_PK［ｉ］及びＲ_PK［ｉ］がセル１１［ｉ］にとってのピークＳＯＣ及びピーク抵抗値であることを認識できる。

データ保持部３１に抵抗特性データＲ_CRTTのみを保持させる方法を第２データ保持方法と呼ぶ。第２データ保持方法の採用時において、制御ユニット３０は、ＳＯＣ_PK［１］及びＳＯＣ_PK［２］が内部抵抗値Ｒ_TTに極大値をとらせるピークＳＯＣであることは認識できるものの、ＳＯＣ_PK［ｉ］がセル１１［ｉ］にとってのピークＳＯＣであることまでは認識できない。

ＳＯＣ範囲設定部（充電率範囲設定部）３２は、データ保持部３１から取得した抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］に基づき、セル１１ごとにセル１１のピークＳＯＣ（即ち、セル１１のＳＯＣの増加に伴ってセル１１の内部抵抗値が増加から減少に転じるときのセル１１のＳＯＣ）を検出する検出動作、或いは、データ保持部３１から取得した抵抗特性データＲ_CRTTに基づき、組電池１１_TTのピークＳＯＣ（即ち、組電池１１_TTのＳＯＣの増加に伴って組電池１１_TTの内部抵抗値が増加から減少に転じるときの組電池１１_TTのＳＯＣ）を検出する検出動作を行う。

設定部３２は、検出した各ピークＳＯＣを含むＳＯＣ範囲をピークＳＯＣ範囲（ピーク充電率範囲）として設定する（図７参照）。この際、設定部３２は、上記検出動作によって検出された複数のピークＳＯＣの内、最大のピークＳＯＣをＳＯＣ_PKMAXとして特定すると共に最小のピークＳＯＣをＳＯＣ_PKMINとして特定し、下記式（１）及び（２）に従って、ピークＳＯＣ範囲の下限ＳＯＣであるＳＯＣ_ST及びピークＳＯＣ範囲の上限ＳＯＣであるＳＯＣ_EDを決定する（図７参照）。ΔＳＯＣ_A及びΔＳＯＣ_Bは０より大きな所定値（例えば１０％）を持つが、ＳＯＣ_STが０％以下に設定されたり、ＳＯＣ_EDが１００％以上に設定されたりすることは無い。ΔＳＯＣ_A及びΔＳＯＣ_Bの一致、不一致は問わない。以下では、特に記述無き限り、ＳＯＣ_PKMIN＝ＳＯＣ_PK［１］且つＳＯＣ_PKMAX＝ＳＯＣ_PK［２］であることを想定する。
ＳＯＣ_ST＝ＳＯＣ_PKMIN−ΔＳＯＣ_A …（１）
ＳＯＣ_ED＝ＳＯＣ_PKMAX＋ΔＳＯＣ_B …（２）

また、ピークＳＯＣ範囲を、便宜上、第２ＳＯＣ範囲と呼ぶ。そうすると、設定部３２により第１〜第３ＳＯＣ範囲が設定されると考えることができる。ＳＯＣ範囲とは、セル１１又は組電池１１_TTのＳＯＣが属すべき数値範囲を指す。図７に示す如く、第１〜第３ＳＯＣ範囲は互いに重なり合わず、第２ＳＯＣ範囲に属するＳＯＣは常に第１ＳＯＣ範囲に属するＳＯＣよりも高く且つ第３ＳＯＣ範囲に属するＳＯＣよりも低い。ＳＯＣ_STは第１及び第２ＳＯＣ範囲間の境界値であり、ＳＯＣ_EDは第２及び第３ＳＯＣ範囲間の境界値である。第１ＳＯＣ範囲の下限ＳＯＣは０％であるが、０％よりも大きな所定値（例えば５％）に設定されうる。第３ＳＯＣ範囲の上限ＳＯＣは１００％未満の所定値ＳＯＣ_CV（例えば８０％）とされる。

設定部３２は、抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］に基づき、セル１１ごとに正の所定値（例えば３０％）以上を有するセル充電率の範囲の中からセル１１のピークＳＯＣを検出及び抽出すると良く、或いは、抵抗特性データＲ_CRTTに基づき、正の所定値（例えば３０％）以上を有する組電池充電率の範囲の中から組電池１１_TTのピークＳＯＣを検出及び抽出すると良い。これにより、第２ＳＯＣ範囲の下限（即ちＳＯＣ_ST）を０％より大きくすることができる（例えば、第２ＳＯＣ範囲の下限を正の所定値（例えば２０％）以上にすることができる）。セル充電率の範囲はセル１１のＳＯＣの範囲を指し、組電池充電率の範囲は組電池１１_TTのＳＯＣの範囲を指す。

図２の主制御部３３は、設定部３２の検出及び設定結果に基づき充電期間３２０中における組電池１１_TTの電流パターンを設定する。図８において、波形３５０は、充電期間３２０中における組電池１１_TTの電流パターンの例を表している。充電期間３２０において、ＳＯＣ_TTが第１、第２、第３ＳＯＣ範囲に属しているとき、夫々、第１、第２、第３目標電流レートで組電池１１_TTが充電されるべきことを電流パターン３５０は規定している。第１、第２、第３目標電流レートでの組電池１１_TTの充電は、夫々、電流値Ｉ_TTを電流値Ｉ_CC1、Ｉ_CC2、Ｉ_CC3と一致させた状態で組電池１１_TTを定電流充電することを指す。ここで、“Ｉ_CC1＞Ｉ_CC2”且つ“Ｉ_CC2＜Ｉ_CC3”である。即ち、第２目標電流レートは第１及び第３目標電流レートよりも低い。図８では、“Ｉ_CC1＞Ｉ_CC3”となっているが、“Ｉ_CC1＜Ｉ_CC3”又は“Ｉ_CC1＝Ｉ_CC3”であっても構わない。

主制御部３３は、充電期間３２０において、組電池１１_TTの充電電流が設定電流パターンに規定された電流となるように、換言すれば、実際の充電電流レートが目標電流レートと一致するように電力変換回路１６を制御する。充電電流レートは、充電期間３２０において組電池１１_TTの定電流充電を行う際における組電池１１_TTの充電電流値を指す。例えば、電流パターン３５０が設定された場合、充電期間３２０中においてＳＯＣ_TTが第１、第２、第３ＳＯＣ範囲に属しているとき、夫々、電流値Ｉ_TTが電流値Ｉ_CC1、Ｉ_CC2、Ｉ_CC3と一致した状態で組電池１１_TTの定電流充電が行われる。

充電期間３２０において、組電池１１_TTの端子電圧Ｖ_TTがＳＯＣ_CVに対応する所定電圧に達すると、組電池１１_TTの充電が定電流充電から定電圧充電に切り替えられる。組電池１１_TTの端子電圧Ｖ_TTがＳＯＣ_CVに対応する所定電圧に達する状態は、ＳＯＣ_TTが所定値ＳＯＣ_CVに達する状態に相当する。図８では、便宜上、電流パターン３５０の中に定電圧充電中の電流変化が示されているが（定電圧充電中の電流値Ｉ_TTの具体的値が、あたかも、電流パターン３５０にて規定されているように見えるが）、実際には、定電圧充電では、電流パターン３５０に従ってセル電流の具体的値が制御されるわけではない（後述の他の電流パターンについても同様）。

図２のＳＯＣ算出部（充電率導出部）３４は、セル１１［１］〜１１［ｎ］のＳＯＣ、即ち、ＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］を求める。ＳＯＣ算出部３４は、セル１１［１］〜１１［ｎ］の夫々について、電圧センサ１３［ｉ］にて測定された電圧値Ｖ［ｉ］に基づき、又は、電圧センサ１３［ｉ］にて測定された電圧値Ｖ［ｉ］及び電流センサ１４にて測定された電流値Ｉ_TTに基づき、公知の任意のＳＯＣ算出方法に従って各時刻のＳＯＣ［ｉ］を算出することができる。

例えば、充電期間３２０の開始前において、ＳＯＣ算出部３４は、セル１１［ｉ］に電流を流していない状態での電圧値Ｖ［ｉ］を、セル１１［ｉ］の開放電圧値として電圧センサ１３［ｉ］から取得し、所定のテーブルデータ（セル１１の開放電圧値とセル１１のＳＯＣとの関係を示す既知データ）を用いて、開放電圧値として取得した電圧値Ｖ［ｉ］をＳＯＣ［ｉ］に変換し、この変換によって得られたＳＯＣ［ｉ］を、充電期間３２０の開始時点のセル１１［ｉ］のＳＯＣとして取り扱う。その後、充電期間３２０において、ＳＯＣ算出部３４は、電流センサ１４にて測定された電流値Ｉ_TTを順次取得して、任意の積算対象期間中の電流値Ｉ_TTを積算することにより当該積算対象期間中におけるセル１１［ｉ］の充電電流の総量ΣＩを求め、その総量ΣＩと、当該積算対象期間の開始時点におけるセル１１［ｉ］のＳＯＣと、セル１１［ｉ］の満充電容量とから、当該積算対象期間の終了時点におけるセル１１［ｉ］のＳＯＣを求めることができる。これにより、任意の時刻のセル１１［ｉ］のＳＯＣを導出可能である。

主制御部３３は、ＳＯＣ算出部３４にて算出されたＳＯＣ［ｉ］を各時刻におけるＳＯＣ［ｉ］として認識する。主制御部３３において、各時刻のＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］から各時刻のＳＯＣ_TTを求めることができる。或いは、ＳＯＣ算出部３４は、算出したＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］からＳＯＣ_TTを求めて、ＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］及びＳＯＣ_TTを、又は、ＳＯＣ_TTのみを主制御部３３に送るようにしても良い。主制御部３３は、充電期間３２０において、各時刻で算出されたＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］又はＳＯＣ_TTに基づき電力変換回路１６を制御することで各時刻における充電電流値を制御する。例えば、組電池１１_TTの充電電流が電流パターン３５０に規定された電流となるように電力変換回路１６を制御する。

内部抵抗値が大きい状態で比較的大きな充電電流を流せば発熱等の影響により蓄電池の劣化が促進する。故に、内部抵抗値が大きいときには充電電流を抑制した方が好ましいが、低ＳＯＣ範囲では内部抵抗値が高くとも蓄電池内のイオン（リチウムイオン等）が固体として析出しにくい等の理由から比較的大きな充電電流を流しても劣化は進みにくい。一方、充電電流の過度の抑制は充電に必要な時間を増大させる。このため、上記極大値が現れるときにおいて充電電流を抑制する方法が検討される。しかしながら、上記極大値が現れるＳＯＣがセル１１ごとに相違することも十分にあるため、或るセル１１だけに注目して組電池１１_TT全体に対する充電電流を抑制することは好ましくない。これを考慮し、主制御部３３は、上述の各ピークＳＯＣを含んだ第２ＳＯＣ範囲（ピーク充電率範囲）を設定し、ＳＯＣ_TTが第２ＳＯＣ範囲に属しているときの充電電流レートを、ＳＯＣ_TTが第１又は第３ＳＯＣ範囲に属しているときの充電電流レートよりも低くする。これにより、充電電流を高めると何れかのセル１１にて劣化の促進が予想される中ＳＯＣ範囲において充電電流が抑制され、組電池全体の劣化が抑制される。ピークＳＯＣが存在せず、内部抵抗値が高くとも劣化が進みにくい低ＳＯＣ範囲では充電電流が比較的大きくされるので、充電必要時間が不必要に伸びることもない。ピークＳＯＣ（ピーク抵抗値）の存在を考慮することなく、組電池全体の内部抵抗値のみに基づいて一律に充電電流を制御する従来の方式では過度に充電電流が抑制されることがある。

図８の電流パターン３５０では、ＳＯＣ_TTが第２ＳＯＣ範囲に属するときの充電電流レートが一定（Ｉ_CC2）になっているが、それを変動させても良い。図９を参照し、この方法を、“Ｒ_PKTT［１］＞Ｒ_PKTT［２］”が成立するという仮定の下で説明する。この仮定の下、設定部３２は、ピーク抵抗値Ｒ_PKTT［１］に対応する組電池１１_TTのピークＳＯＣ（即ちＳＯＣ_PK［１］）を含み且つ所定の充電率幅を持ったＳＯＣ範囲３７１、及び、ピーク抵抗値Ｒ_PKTT［２］に対応する組電池１１_TTのピークＳＯＣ（即ちＳＯＣ_PK［２］）を含み且つ所定の充電率幅を持ったＳＯＣ範囲３７２を、第２ＳＯＣ範囲（ピーク充電率範囲）内に設定する。典型的には例えば、ＳＯＣ範囲３７１の中心値がＳＯＣ_PK［１］と一致し、ＳＯＣ範囲３７２の中心値がＳＯＣ_PK［２］と一致する。ここでは、ＳＯＣ_PK［１］とＳＯＣ_PK［２］が互いに十分に離れている結果、ＳＯＣ範囲３７１及び３７２が互いに重複しないものとする。ＳＯＣ_PKMIN＝ＳＯＣ_PK［１］且つＳＯＣ_PKMAX＝ＳＯＣ_PK［２］であることに対応して、ＳＯＣ範囲３７１の下限をＳＯＣ_STと一致させ、ＳＯＣ範囲３７２の上限をＳＯＣ_EDと一致させると良い。

図９の電流パターン３６０は、主制御部３３が設定可能な、充電期間３２０中における組電池１１_TTの電流パターンの例を表している。電流パターン３６０が設定された場合、充電期間３２０中においてＳＯＣ_TTが第１、第３ＳＯＣ範囲に属しているとき、夫々、電流値Ｉ_TTが電流値Ｉ_CC1、Ｉ_CC3と一致した状態で組電池１１_TTの定電流充電が行われるように、且つ、充電期間３２０中においてＳＯＣ_TTがＳＯＣ範囲３７１、３７２に属しているとき、夫々、電流値Ｉ_TTが電流値Ｉ_CC2A、Ｉ_CC2Bと一致した状態で組電池１１_TTの定電流充電が行われるように、且つ、充電期間３２０中においてＳＯＣ_TTがＳＯＣ範囲３７１とＳＯＣ範囲３７２との間のＳＯＣ範囲３７３に属しているとき、電流値Ｉ_TTが電流値“Ｉ_CC2A＋ｋ・（Ｉ_CC2B−Ｉ_CC2A）”と一致した状態で組電池１１_TTの定電流充電が行われるように、主制御部３３は電力変換回路１６を制御する。ここで、“Ｉ_CC1＞Ｉ_CC2B＞Ｉ_CC2A”且つ“Ｉ_CC3＞Ｉ_CC2B＞Ｉ_CC2A”である。係数ｋの値は、ＳＯＣ_TTがＳＯＣ範囲３７１の上限からＳＯＣ範囲３７２の下限に向かうにつれて、０から１に線形的に増加する。

このように、ＳＯＣ範囲３７１に対応するピーク抵抗値Ｒ_PKTT［１］がＳＯＣ範囲３７２に対応するピーク抵抗値Ｒ_PKTT［２］よりも高い場合、ＳＯＣ_TTがＳＯＣ範囲３７１に属しているときの充電電流レート（Ｉ_CC2A）を、ＳＯＣ_TTがＳＯＣ範囲３７２に属しているときの充電電流レート（Ｉ_CC2B）よりも低くする。これにより、より大きなピーク抵抗値に対応する部分においてより充電電流が抑制され、組電池の劣化が効果的に抑制される。

また、抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］から成る第１データと、抵抗特性データＲ_CRTTとしての第２データの内、少なくとも一方は、主制御部３３を用いた組電池１１_TTの充電を行う前に、予めデータ保持部３１に保持されていると良い。

また、制御ユニット３０は、時系列上において、測定用期間３１０（図５参照）を、複数個、間欠的に（例えば周期的に）設けるようにしても良い。即ち、抵抗特性測定部４０は、抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］を得るための上述の動作（セル１１ごとにセル１１の内部抵抗値のＳＯＣ依存性を測定する動作）、又は、抵抗特性データＲ_CRTTを得るための上述の動作（組電池１１_TTの内部抵抗値のＳＯＣ依存性を測定する動作）を、間欠的に（例えば周期的に）繰り返し行うようにしても良い。この場合、図１０に示す如く、制御ユニット３０内に、データ保持部３１に加えて、抵抗特性測定部４０とデータ更新部４１を設けておくと良い。データ更新部４１は、抵抗特性測定部４０の測定によって得られた最新の抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］又は最新の抵抗特性データＲ_CRTTにて、データ保持部３１の保持データを更新する（即ち、データ保持部３１に保持されるデータＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］、Ｒ_CRTTは、最新のデータＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］、Ｒ_CRTTにて更新される）。設定部３２は、この更新を介した最新の保持データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］、Ｒ_CRTTを用いて、第１〜第３ＳＯＣ範囲を含む任意のＳＯＣ範囲を設定することができる。組電池１１_TTの充放電の繰り返しの中で、時系列上に充電期間３２０が繰り返し設けられることになるが、例えば、時系列上において、第１回目の充電期間３２０の前に第１回目の測定用期間３１０を設け、その後、第ｊ回目の充電期間３２０と第（ｊ＋１）回目の充電期間３２０との間に第２回目の測定用期間３１０を設けることができる（ｊは自然数）。セル１１の内部抵抗値のＳＯＣ依存性は、セル１１の劣化状態や組電池１１_TTの使用環境に依存して変化しうる。上述の如く、抵抗特性データを更新すれば、セル１１の劣化等に伴うピークＳＯＣの変化にも適応した充電電流レート制御が可能となる。

＜＜第２実施形態＞＞
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態及び後述の第３実施形態は第１実施形態を基礎とする実施形態であり、第２及び第３実施形態において特に述べない事項に関しては、特に記述無き限り且つ矛盾の無い限り、第１実施形態の記載が第２及び第３実施形態にも適用される。

第２実施形態は、上述の第１及び第２データ保持方法の内、第１データ保持方法が採用されていることを前提とする。第１実施形態では、組電池１１_TTのＳＯＣ（即ちＳＯＣ_TT）が第２ＳＯＣ範囲（ピーク充電率範囲）に属するタイミングにおいて、充電電流レートを、他のタイミングよりも低くしているが、第２実施形態では、何れかのセル１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ範囲（ピーク充電率範囲）に属するタイミングにおいて、充電電流レートを、他のタイミングよりも低くする。

上述したように、ＳＯＣ_PKMIN＝ＳＯＣ_PK［１］且つＳＯＣ_PKMAX＝ＳＯＣ_PK［２］である場合、ＳＯＣ_PK［１］及びＳＯＣ_PK［２］に基づきＳＯＣ_ST及びＳＯＣ_EDが設定される。主制御部３３は、図１１に示す如く期間３２１〜３２４から成る充電期間３２０において、ＳＯＣ算出部３４にて算出されたＳＯＣ［１］及びＳＯＣ［２］を個別に監視し、期間３２１、３２２、３２３においては電流値Ｉ_TTが夫々電流値Ｉ_CC1、Ｉ_CC2、Ｉ_CC3と一致した状態で組電池１１_TTの定電流充電が行われるように、且つ、期間３２４においては組電池１１_TTの定電圧充電が行われるように電力変換回路１６を制御する。

時間が進行するにつれて、期間３２１、３２２、３２３、３２４が、この順番で訪れる。期間３２１は、ＳＯＣ［１］、ＳＯＣ［２］及びＳＯＣ_TTが第２ＳＯＣ範囲の下限ＳＯＣ_STに達していない期間である。主制御部３３は、ＳＯＣ_PKMIN（＝ＳＯＣ_PK［１］）に対応するセル１１のＳＯＣ（従ってＳＯＣ［１］）に基づき期間３２２の開始時点を定め、ＳＯＣ_PKMAX（＝ＳＯＣ_PK［２］）に対応するセル１１のＳＯＣ（従ってＳＯＣ［２］）に基づき期間３２２の終了時点を定める。具体的には、期間３２２は、ＳＯＣ［１］がＳＯＣ_STに達した時点から、その後にＳＯＣ［２］が上昇してＳＯＣ［２］が第２ＳＯＣ範囲の上限ＳＯＣ_EDに達する時点までの期間である。期間３２３は、ＳＯＣ［２］がＳＯＣ_EDに達した後、組電池１１_TTの端子電圧Ｖ_TTがＳＯＣ_CVに対応する所定電圧に達するまでの期間である。ここでは、ＳＯＣ［２］がＳＯＣ_EDに達する前にＳＯＣ［１］がＳＯＣ_STに達する程度に、各時刻におけるＳＯＣ［１］及びＳＯＣ［２］間の差は大きくないものとする（単純には例えば、常にＳＯＣ［１］＝ＳＯＣ［２］）。

第２実施形態によっても第１実施形態と同様の効果が得られる。また、ＳＯＣ_ST及びＳＯＣ_EDの元になったＳＯＣ_PK［１］及びＳＯＣ_PK［２］に対応するセル１１［１］及び１１［２］のＳＯＣに基づき、充電電流レートを上げ下げするタイミング（期間３２１及び３２２間の境界タイミングと期間３２２及び３２３間の境界タイミング）を決定するため、セル単位で充電電流抑制が適正化される。なぜなら、ＳＯＣ_STの元になったＳＯＣ_PK［１］に対応するセル１１［１］の内部抵抗値が極大値をとる部分において充電電流を抑制することがセル１１［１］の劣化抑制には適していると共に、ＳＯＣ_EDの元になったＳＯＣ_PK［２］に対応するセル１１［２］の内部抵抗値が極大値をとる部分において充電電流を抑制することがセル１１［２］の劣化抑制には適しているからであり、また、ＳＯＣ_STの元になったＳＯＣ_PK［１］に対応するセル１１［１］のＳＯＣがＳＯＣ_STに達するまでの期間３２１及びＳＯＣ_EDの元になったＳＯＣ_PK［２］に対応するセル１１［２］のＳＯＣがＳＯＣ_EDに達した後の期間３２３においては、各セル１１のＳＯＣが各々のピークＳＯＣ付近にないため、充電電流の抑制の必要性は低いからである。

また、第２実施形態で上述した想定の下、“Ｒ_PKTT［１］＞Ｒ_PKTT［２］”が成立する場合（図６等参照；即ち、ＳＯＣ_TTがＳＯＣ_PK［１］と一致するときの組電池１１_TTの内部抵抗値Ｒ_TTが、ＳＯＣ_TTがＳＯＣ_PK［２］と一致するときのＲ_TTよりも大きい場合）、又は、“Ｒ_PK［１］＞Ｒ_PK［２］”が成立する場合（図６等参照；即ち、ＳＯＣ［１］がＳＯＣ_PK［１］と一致するときのセル１１［１］の内部抵抗値Ｒ［１］がＳＯＣ［２］がＳＯＣ_PK［２］と一致するときのセル１１［２］の内部抵抗値Ｒ［２］よりも大きい場合）、設定部３２は、図９に示す如く、ピーク抵抗値Ｒ_PKTT［１］又はＲ_PK［１］に対応するセル１１［１］のピークＳＯＣ（即ちＳＯＣ_PK［１］）を含み且つ所定の充電率幅を持ったＳＯＣ範囲３７１、及び、ピーク抵抗値Ｒ_PKTT［２］又はＲ_PK［２］に対応するセル１１［２］のピークＳＯＣ（即ちＳＯＣ_PK［２］）を含み且つ所定の充電率幅を持ったＳＯＣ範囲３７２を第２ＳＯＣ範囲（ピーク充電率範囲）内に設定しても良い。ＳＯＣ範囲３７１及び３７２は、第１実施形態で述べたものと同様である（図９参照）。

そして、“Ｒ_PKTT［１］＞Ｒ_PKTT［２］”又は“Ｒ_PK［１］＞Ｒ_PK［２］”が成立する場合、主制御部３３は、図１１の期間３２２において、ＳＯＣ算出部３４にて算出されたＳＯＣ［１］がＳＯＣ範囲３７１に属しているときの充電電流レートを、ＳＯＣ算出部３４にて算出されたＳＯＣ［２］がＳＯＣ範囲３７２に属しているときの充電電流レートよりも低くしても良い。具体的には例えば、期間３２２中においてＳＯＣ［１］がＳＯＣ範囲３７１に属しているとき、電流値Ｉ_TTが電流値Ｉ_CC2Aと一致した状態で組電池１１_TTの定電流充電が行われるように、且つ、期間３２２中においてＳＯＣ［２］がＳＯＣ範囲３７２に属しているとき、電流値Ｉ_TTが電流値Ｉ_CC2Bと一致した状態で組電池１１_TTの定電流充電が行われるように、且つ、期間３２２中の他のタイミングにおいては、電流値Ｉ_TTが電流値“Ｉ_CC2A＋ｋ・（Ｉ_CC2B−Ｉ_CC2A）”と一致した状態で組電池１１_TTの定電流充電が行われるように、主制御部３３は電力変換回路１６を制御しても良い（０＜ｋ＜１；図９参照）。但し、ここでは、ＳＯＣ［１］がＳＯＣ範囲３７１に属するタイミングの後にＳＯＣ［２］がＳＯＣ範囲３７２に属するタイミングが訪れ、且つ、前者のタイミングと後者のタイミングが重複しないことを想定している。

このように、セル１１［１］及びＳＯＣ範囲３７１に対応するピーク抵抗値（Ｒ_PKTT［１］、Ｒ_PK［１］）がセル１１［２］及びＳＯＣ範囲３７２に対応するピーク抵抗値（Ｒ_PKTT［２］、Ｒ_PK［２］）よりも高い場合、図９の方法と類似して、セル１１［１］のＳＯＣがＳＯＣ範囲３７１に属しているときの充電電流レート（Ｉ_CC2A）を、セル１１［２］のＳＯＣがＳＯＣ範囲３７２に属しているときの充電電流レート（Ｉ_CC2B）よりも低くする。これにより、より大きなピーク抵抗値に対応する部分においてより充電電流が抑制され、組電池の劣化が効果的に抑制される。

＜＜第３実施形態＞＞
本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る蓄電システム１には、図１２の制御ユニット３０Ａが設けられる。制御ユニット３０Ａは、符号３１、３４、３６〜３８によって参照される各部位を備える。制御ユニット３０Ａに、第１又は第２実施形態の制御ユニット３０の構成及び機能が内包されていても良い。

データ保持部３１は、主制御部３８を用いた組電池１１_TTの充電を行う前に、抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］から成る第１データと抵抗特性データＲ_CRTTとしての第２データの内の少なくとも一方を、予め保持している。図１０の抵抗特性測定部４０及びデータ更新部４１を制御ユニット３０Ａに設けて、第１実施形態に述べた方法に従い、データ保持部３１の保持データを更新するようにしても良い。

基準抵抗値設定部３６は、所定の基準抵抗値Ｒ_REFを設定する。この際、設定部３６は、データ保持部３１の保持データに基づき基準抵抗値Ｒ_REFを設定することができる。データ保持部３１の保持データに基づき基準抵抗値Ｒ_REFを設定する方法として第１又は第２設定方法を採用できる。
第１設定方法において、設定部３６は、データ保持部３１から取得した抵抗特性データＲ_CRTTに基づき、ピーク抵抗値Ｒ_PKTT［１］及びＲ_PKTT［２］を含む組電池１１_TTのピーク抵抗値を検出し、検出した複数のピーク抵抗値に基づく基準抵抗値Ｒ_REF1を基準抵抗値Ｒ_REFとして設定する。例えば、図１３のように、検出した複数のピーク抵抗値の内の最小値から所定の正の値を差し引いた値を基準抵抗値Ｒ_REF1に設定することができる。
第２設定方法において、設定部３６は、データ保持部３１から取得した抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］に基づき、ピーク抵抗値Ｒ_PK［１］及びＲ_PK［２］を含む各セル１１のピーク抵抗値を検出し、検出した複数のピーク抵抗値に基づく基準抵抗値Ｒ_REF2を基準抵抗値Ｒ_REFとして設定する。例えば、図１４のように、検出した複数のピーク抵抗値の内の最小値から所定の正の値を差し引いた値を基準抵抗値Ｒ_REF2に設定することができる。

内部抵抗値測定部３７は、充電期間３２０中に、各セル１１の内部抵抗値及び組電池１１_TTの内部抵抗値を測定するリアルタイム測定処理を実行する。測定部３７は、リアルタイム測定処理において、セル１１［１］〜１１［ｎ］の内部抵抗値のみ、又は、組電池１１_TTの内部抵抗値のみを測定しても良い。測定部３７は、充電期間３２０中の定電流充電が行われている期間中において、リアルタイム測定処理を間欠的に（例えば周期的に）繰り返し実行する。定電流充電の実行中にセルの内部抵抗値を測定する方法として公知の方法を利用可能である。

例えば、リアルタイム測定処理では、定電流充電での電流値Ｉ_TTを一時的に設定電流パターン及び目標電流レートに従った電流値Ｉ_TT1から電流値Ｉ_TT2へ変動させ（減少又は増加させ）、この変動前後におけるセル１１［ｉ］の端子電圧の変動量ΔＶ［ｉ］を電圧センサ１３［ｉ］の出力信号から取得する工程ＰＲ１と、工程ＰＲ１にて求めた変動量ΔＶ［ｉ］をセル電流値Ｉ［ｉ］の変動量ΔＩ［ｉ］（即ち、電流値Ｉ_TT1及びＩ_TT2間の差）にて除することで、セル１１［ｉ］の内部抵抗値Ｒ［ｉ］を算出する工程ＰＲ２と（即ち、Ｒ［ｉ］＝ΔＶ［ｉ］／ΔＩ［ｉ］）、を実行する。工程ＰＲ１及びＰＲ２を各セル１１に対して実行することで、内部抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］を求めることができる。

測定部３７は、工程ＰＲ２にて求められた内部抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］の合計値を組電池１１_TTの内部抵抗値Ｒ_TTとして求めることができる。但し、内部抵抗値Ｒ_TTを直接求めるようにしても良い。この場合、先に述べた組電池電圧センサ（不図示）を組電池１１_TTに接続しておく。そして、リアルタイム測定処理において、測定部３７は、定電流充電での電流値Ｉ_TTを電流値Ｉ_TT1から電流値Ｉ_TT2へ変動させ（減少又は増加させ）、この変動前後における組電池１１_TTの端子電圧の変動量ΔＶ_TTを組電池電圧センサの出力信号から取得し、変動量ΔＶ_TTを電流値Ｉ_TTの変動量ΔＩ_TT（即ち、電流値Ｉ_TT1及びＩ_TT2間の差）にて除することで、組電池１１_TTの内部抵抗値Ｒ_TTを求めても良い（即ち、Ｒ_TT＝ΔＶ_TT／ΔＩ_TT）。

測定部３７によって求められた内部抵抗値を特に測定抵抗値と呼ぶ。制御ユニット３０Ａ内のＳＯＣ算出部３４の機能は、上述したものと同様である。主制御部３８は、設定部３６にて設定された基準抵抗値Ｒ_REF、測定部３７からの測定抵抗値及び算出部３４による算出ＳＯＣ（ＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］、ＳＯＣ_TT）に基づき、組電池１１_TTの充電を制御する。主制御部３８は、電力変換回路１６を制御することで定電流充電における電流値Ｉ_TTを任意に制御することができる。主制御部３８は、第１又は第２実施形態の主制御部３３と同等の機能を有していても良いが、以下では、主制御部３８に特有の機能を説明する。

第１設定方法の採用時には、組電池１１_TTのピーク抵抗値を元に設定された基準抵抗値_REF1が基準抵抗値Ｒ_REFになっている。故に、第１設定方法の採用時において、主制御部３８は、測定抵抗値Ｒ_TTと基準抵抗値Ｒ_REF1を比較し、測定抵抗値Ｒ_TTが基準抵抗値Ｒ_REF1よりも大きいタイミングにおいて充電電流レートを下げる。但し、低ＳＯＣ範囲で充電電流レートを下げる必要性は少ないため、主制御部３８は充電電流レートを下げるＳＯＣ範囲に限定を加える。

第２設定方法の採用時には、各セル１１のピーク抵抗値を元に設定された基準抵抗値_REF2が基準抵抗値Ｒ_REFになっている。故に、第２設定方法の採用時において、主制御部３８は、測定抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］と基準抵抗値Ｒ_REF2を比較し、測定抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］の何れかが基準抵抗値Ｒ_REF2よりも大きいタイミングにおいて充電電流レートを下げる。但し、低ＳＯＣ範囲で充電電流レートを下げる必要性は少ないため、主制御部３８は充電電流レートを下げるＳＯＣ範囲に限定を加える。

まず、第１設定方法を採用した場合における、充電期間３２０中の具体的な動作の流れを説明する。充電期間３２０の開始時点では組電池１１_TTのＳＯＣは十分に低いものとする（０％であると考えても良い）。主制御部３８は、充電期間３２０の開始時点における組電池１１_TT及び各セル１１のＳＯＣが第１ＳＯＣ範囲に属しているとみなすことができ、充電期間３２０の開始時点及び少なくとも開始直後では、“Ｉ_TT＝Ｉ_CC1”での定電流充電（図８参照）を組電池１１_TTに行う。

その後、主制御部３８は、図１３に示す如く、ＳＯＣ算出部３４からのＳＯＣ_TTが所定の閾値ＳＯＣ_TH（例えば３０％）に達するまで、測定抵抗値Ｒ_TTに関わらず“Ｉ_TT＝Ｉ_CC1”での定電流充電を維持し、ＳＯＣ_TTが閾値ＳＯＣ_TH以上になった後において、基準抵抗値Ｒ_REF1を順次得られる測定抵抗値Ｒ_TTと比較する（０＜ＳＯＣ_TH＜１）。主制御部３８は、比較の開始後、基準抵抗値Ｒ_REF1より大きな測定抵抗値Ｒ_TTが得られた時点で、ＳＯＣ_TTの属するＳＯＣ範囲が第１ＳＯＣ範囲から第２ＳＯＣ範囲に移行したと判断して、定電流充電における電流値Ｉ_TTをＩ_CC1からＩ_CC2へと下げる。尚、抵抗の特性によっては、図１３の例のように、比較の開始直後において“Ｒ_REF1＜Ｒ_TT”が成立することもある。

主制御部３８は、電流値Ｉ_TTをＩ_CC1からＩ_CC2へと下げた後、基準抵抗値Ｒ_REF1以下の測定抵抗値Ｒ_TTが得られた時点で、ＳＯＣ_TTの属するＳＯＣ範囲が第２ＳＯＣ範囲から第３ＳＯＣ範囲に移行したと判断して、定電流充電における電流値Ｉ_TTをＩ_CC2からＩ_CC3へと上げる。その後、組電池１１_TTの端子電圧Ｖ_TTがＳＯＣ_CVに対応する所定電圧に達すると、組電池１１_TTの充電が定電流充電から定電圧充電に切り替えられる。

次に、第２設定方法を採用した場合における、充電期間３２０中の具体的な動作の流れを説明する。充電期間３２０の開始時点では各セル１１のＳＯＣは十分に低いものとする（０％であると考えても良い）。主制御部３８は、充電期間３２０の開始時点における組電池１１_TT及び各セル１１のＳＯＣが第１ＳＯＣ範囲に属しているとみなすことができ、充電期間３２０の開始時点及び少なくとも開始直後では、“Ｉ_TT＝Ｉ_CC1”での定電流充電（図８参照）を組電池１１_TTに行う。

その後、主制御部３８は、図１４に示す如く、ＳＯＣ算出部３４からのＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］の何れかが閾値ＳＯＣ_THに達するまで（或いは、ＳＯＣ_TTが閾値ＳＯＣ_THに達するまで）、測定抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］に関わらず“Ｉ_TT＝Ｉ_CC1”での定電流充電を維持し、ＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］の何れか（又はＳＯＣ_TT）が閾値ＳＯＣ_TH以上になった後において、基準抵抗値Ｒ_REF2を順次得られる測定抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］と比較する。比較の開始後、測定抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］の内の何れかが基準抵抗値Ｒ_REF2より大きいことが確認された時点で、主制御部３８は、ＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］の何れかの属するＳＯＣ範囲が第１ＳＯＣ範囲から第２ＳＯＣ範囲に移行したと判断して、定電流充電における電流値Ｉ_TTをＩ_CC1からＩ_CC2へと下げる。尚、抵抗の特性によっては、図１４の例のように、比較の開始直後において“Ｒ_REF2＜Ｒ［ｉ］”が成立することもある。

主制御部３８は、電流値Ｉ_TTをＩ_CC1からＩ_CC2へと下げた後、測定抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］を基準抵抗値Ｒ_REF2と比較し、測定抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］の全てが基準抵抗値Ｒ_REF2以下になったことが確認された時点で、ＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］の属するＳＯＣ範囲が第２ＳＯＣ範囲から第３ＳＯＣ範囲に移行したと判断して、定電流充電における電流値Ｉ_TTをＩ_CC2からＩ_CC3へと上げる。その後、組電池１１_TTの端子電圧Ｖ_TTがＳＯＣ_CVに対応する所定電圧に達すると、組電池１１_TTの充電が定電流充電から定電圧充電に切り替えられる。

上述の如く、第３実施形態では、ＳＯＣ_TTが閾値ＳＯＣ_TH以上であって且つ測定抵抗値Ｒ_TTが基準抵抗値Ｒ_REF1よりも大きいタイミングにおいて、組電池１１_TTの充電電流レートが他のタイミングよりも低くされる、或いは、ＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］の何れかが閾値ＳＯＣ_TH以上であって且つ測定抵抗値Ｒ［１］〜Ｒ［ｎ］の何れかが基準抵抗値Ｒ_REF2よりも大きいタイミングにおいて、組電池１１_TTの充電電流レートが他のタイミングよりも低くされる。これにより、充電電流を高めるとセル１１の劣化の促進が予想される高抵抗領域において充電電流が抑制され、組電池全体の劣化が抑制される。内部抵抗値が高くとも劣化が進みにくい低ＳＯＣ範囲では充電電流が比較的大きくされるので、充電必要時間が不必要に伸びることもない（即ち、効率的な充電が可能である）。また、リアルタイムに測定された内部抵抗値を用いて充電電流レートを制御できるため、組電池１１_TT又は各セル１１の劣化状態や使用環境（温度等）に適応した最適な充電制御が可能となる。故に、第３実施形態に係る蓄電システム１は、電気自動車、ハイブリッド電気自動車にも好適である（勿論、第１又は第２実施形態に係る蓄電システム１も、電気自動車、ハイブリッド電気自動車に適用可能である）。

また、充電電流レートの増減の境界を定める基準電流値を組電池１１_TT又は各セル１１の抵抗特性データに基づいて設定することで、劣化の抑制と充電の効率化をバランス良く実現することができる。抵抗特性データを参照すれば、組電池１１_TT又は各セル１１の内部抵抗値が極大値をとる部分において充電電流レートが下げられるように、基準抵抗値を定めることができるからである。

＜＜変形等＞＞
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈４を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。

［注釈１］
上述の実施形態では、説明の簡略化上、各セル１１に関しピークＳＯＣが１つだけ存在することを想定したが、各セル１１に関しピークＳＯＣが複数存在する場合においても、上述の主旨に沿って充電における電流レートを制御すれば良い。例えば、セル１１［ｉ］に関してピークＳＯＣが複数存在する場合には、セル１１［ｉ］以外の各セル１１のピークＳＯＣとセル１１［ｉ］についての複数のピークＳＯＣとを含んだ第２ＳＯＣ範囲を設定すれば良い。

［注釈２］
上述の実施形態では、組電池１１_TT又は各セル１１の残容量を組電池１１_TT又は各セル１１の満充電容量に対する比に換算したＳＯＣを元にして電流レートの制御等を行っているが、組電池１１_TT又は各セル１１のＳＯＣの代わりに組電池１１_TT又は各セル１１の残容量を用いて、電流レートの制御を含む上述の任意の各処理を行うようにしても良い。当然のことながら、組電池１１_TTにおいて、満充電容量を１に正規化して考えればＳＯＣと残容量は同じ値を持つため、ＳＯＣに基づく制御と残容量に基づく制御は等価なものである（セル１１についても同様）。

［注釈３］
制御ユニット３０又は３０Ａを、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。制御ユニット３０又は３０Ａにて実現される機能の全部又は一部である任意の特定の機能をプログラムとして記述して、該プログラムを制御ユニット３０又は３０Ａに搭載可能なフラッシュメモリに保存しておき、該プログラムをプログラム実行装置（例えば、制御ユニット３０又は３０Ａに搭載可能なマイクロコンピュータ）上で実行することによって、その特定の機能を実現するようにしてもよい。上記プログラムは任意の記録媒体（不図示）に記憶及び固定されうる。上記プログラムを記憶及び固定する記録媒体（不図示）は制御ユニット３０又は３０Ａと異なる機器（サーバ機器等）に搭載又は接続されても良い。

［注釈４］
例えば、以下のように考えることができる。蓄電システム１には、充電制御を行う充電制御装置が内包されている。充電制御装置は、少なくとも制御ユニット３０又は３０Ａを備え、上述の抵抗特性測定部４０を備えうる。充電制御装置は、電力変換回路１６、電圧センサ１３［１］〜［ｎ］及び電流センサ１４の内、少なくとも１つを更に備えていると考えても良い。充電時において、電力変換回路１６は、組電池１１_TTに対する電流供給回路として機能する。

１ 蓄電システム
１１_TT 組電池
１１ セル（蓄電池）
１３、１３［ｉ］ 電圧センサ
１４ 電流センサ
１５ 充電源
１６ 電力変換回路
３０、３０Ａ 制御ユニット
３１ データ保持部
３２ ＳＯＣ範囲設定部
３３、３８ 主制御部
３４ ＳＯＣ算出部
３６ 基準抵抗値設定部
３７ 内部抵抗値測定部
４０ 抵抗特性測定部
４１ データ更新部

Claims (9)

1. 組電池を形成する直列接続された複数の蓄電池の夫々の充電率である蓄電池充電率、又は、前記組電池全体の充電率である組電池充電率を導出する充電率導出部と、
   各蓄電池の内部抵抗値である蓄電池抵抗値の蓄電池充電率依存性に応じた第１データに基づき、前記蓄電池ごとに前記蓄電池充電率の増加に伴って前記蓄電池抵抗値が増加から減少に転じるときの前記蓄電池充電率をピーク充電率として検出し、又は、前記組電池全体の内部抵抗値である組電池抵抗値の組電池充電率依存性に応じた第２データに基づき、前記組電池充電率の増加に伴って前記組電池抵抗値が増加から減少に転じるときの前記組電池充電率を前記ピーク充電率として検出し、各ピーク充電率を含み且つ下限がゼロよりも大きなピーク充電率範囲を設定する設定部と、
   前記組電池の充電を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記組電池充電率又は何れかの蓄電池の蓄電池充電率が前記ピーク充電率範囲に属するタイミングにおいて、前記組電池の充電電流レートを、他のタイミングよりも低くする
   充電制御装置。
2. 前記組電池充電率の増加に伴って前記組電池抵抗値が増加から減少に転じるときの前記組電池充電率が第１及び第２ピーク充電率を含み、且つ、前記組電池充電率が前記第１ピーク充電率と一致するときの前記組電池抵抗値が、前記組電池充電率が前記第２ピーク充電率と一致するときの前記組電池抵抗値よりも大きい場合、
   前記設定部は、前記第１ピーク充電率を含み且つ所定の充電率幅を持った第１充電率範囲及び前記第２ピーク充電率を含み且つ所定の充電率幅を持った第２ピーク充電率範囲を前記ピーク充電率範囲内に設定し、前記制御部は、前記組電池充電率が前記第１充電率範囲に属しているときの充電電流レートを前記組電池充電率が前記第２充電率範囲に属しているときの充電電流レートよりも低くする
   請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記複数の蓄電池は第１及び第２蓄電池を含み、
   前記設定部は、前記第１データに基づき、前記第１及び第２蓄電池についてのピーク充電率である第１及び第２ピーク充電率を含む各蓄電池のピーク充電率を検出し、
   前記複数の蓄電池について検出された複数のピーク充電率の内、前記第１ピーク充電率が最小であって且つ第２ピーク充電率が最大である場合、
   前記設定部は、前記第１及び第２ピーク充電率に基づいて前記ピーク充電率範囲の下限及び上限を設定し、前記制御部は、前記第１蓄電池の充電率が前記ピーク充電率範囲の下限に達してから前記第２蓄電池の充電率が前記ピーク充電率範囲の上限に達するまでの充電電流レートを、他のタイミングの充電電流レートよりも低くする
   請求項１に記載の充電制御装置。
4. 前記組電池充電率が前記第１ピーク充電率と一致するときの前記組電池抵抗値が、前記組電池充電率が前記第２ピーク充電率と一致するときの前記組電池抵抗値よりも大きい場合、又は、前記第１蓄電池の充電率が前記第１ピーク充電率と一致するときの前記第１蓄電池の内部抵抗値が、前記第２蓄電池の充電率が前記第２ピーク充電率と一致するときの前記第２蓄電池の内部抵抗値よりも大きい場合、
   前記設定部は、前記第１ピーク充電率を含み且つ所定の充電率幅を持った第１充電率範囲及び前記第２ピーク充電率を含み且つ所定の充電率幅を持った第２充電率範囲を前記ピーク充電率範囲内に設定し、前記制御部は、前記第１蓄電池の充電率が前記第１充電率範囲に属しているときの充電電流レートを前記第２蓄電池の充電率が前記第２充電率範囲に属しているときの充電電流レートよりも低くする
   請求項３に記載の充電制御装置。
5. 前記制御部を用いた前記組電池の充電に先立って、前記第１及び第２データの内の少なくとも一方を予め保持するデータ保持部を更に備え、
   前記設定部は、前記第１及び第２データの内の少なくとも一方を、前記データ保持部から取得する
   請求項１〜請求項４の何れかに記載の充電制御装置。
6. 前記組電池の充電期間と異なる測定用期間において、前記蓄電池ごとに前記蓄電池抵抗値の蓄電池充電率依存性を測定する第１測定動作、又は、前記組電池抵抗値の組電池充電率依存性を測定する第２測定動作を間欠的に繰り返し実行する抵抗特性測定部と、
   前記抵抗特性測定部の測定結果を用いて前記データ保持部の保持データを更新するデータ更新部と、を更に備えた
   請求項５に記載の充電制御装置。
7. 前記設定部は、前記蓄電池ごとに前記第１データに基づき所定値以上を有する蓄電池充電率の範囲の中から前記ピーク充電率を検出する、又は、前記第２データに基づき所定値以上を有する組電池充電率の範囲の中から前記ピーク充電率を検出する
   請求項１〜請求項６の何れかに記載の充電制御装置。
8. 組電池を形成する直列接続された複数の蓄電池の夫々の充電率である蓄電池充電率、又は、前記組電池全体の充電率である組電池充電率を導出する充電率導出部と、
   前記組電池の充電期間中に、前記組電池全体の内部抵抗値である組電池抵抗値又は各蓄電池の内部抵抗値である各蓄電池抵抗値を測定する測定部と、
   各蓄電池の蓄電池抵抗値の蓄電池充電率依存性に応じた第１データ、又は、前記組電池抵抗値の組電池充電率依存性に応じた第２データに基づき、基準抵抗値を設定する設定部と、
   前記組電池の充電を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記組電池充電率又は何れかの蓄電池充電率が所定値以上であって且つ前記測定部によって測定された組電池抵抗値又は何れかの蓄電池抵抗値が前記基準抵抗値よりも大きいタイミングにおいて、前記組電池の充電電流レートを、他のタイミングよりも低くする
   充電制御装置。
9. 前記設定部は、前記第１データに基づき、前記蓄電池ごとに前記蓄電池充電率の増加に伴って前記蓄電池抵抗値が増加から減少に転じるときの前記蓄電池抵抗値を検出し、又は、前記第２データに基づき、前記組電池充電率の増加に伴って前記組電池抵抗値が増加から減少に転じるときの前記組電池抵抗値を検出し、検出抵抗値に基づき前記基準抵抗値を設定する
   請求項８に記載の充電制御装置。

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