JP2015208061A - 充放電制御装置および充放電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通電末期（充電または放電末期）の蓄電池の発熱を抑制しながら、通電初期（充電または放電初期）の低温時の蓄電池の性能低下を抑制する。
【解決手段】蓄電池５のＳＯＣ全体を複数の区分に分割して複数のＳＯＣ範囲を決定するＳＯＣ範囲決定部２１と、各ＳＯＣ範囲ごとに蓄電池５の充放電を行う電流値の値を決定する電流値決定部２２と、ＢＭＵ４で計測された現在のＳＯＣが含まれるＳＯＣ範囲を求め、当該ＳＯＣ範囲に対応する電流値で蓄電池５の充放電を行う充放電部２３とを備えている。電流値決定部２３は、各ＳＯＣ範囲ごとに重み付け係数を設定し、基準電流値に重み付け係数を乗算して各ＳＯＣ範囲ごとの電流値を決定する。重み付け係数は、充放電初期となるＳＯＣ範囲に対応する重み付け係数の値が最も大きく、充放電末期となるＳＯＣ範囲に対応する重み付け係数の値が最も小さくなるように設定される。
【選択図】図２

Description

この発明は充放電制御装置および充放電制御方法に関し、特に、充放電末期における蓄電池の発熱を最小限に抑制し、充放電の発熱による蓄電池の劣化を抑えるための充放電制御装置および充放電制御方法に関する。

蓄電池の制御方法として、定電流で充放電を行うことが一般的である。このとき、充放電初期は発熱量が小さく、充放電に伴う蓄電池の温度上昇は小さい。しかしながら、充放電末期では、発熱量が大きくなるため、蓄電池の温度上昇が大きくなる。その結果、蓄電池の温度が上昇し、当該温度上昇によって蓄電池の寿命は低下してしまう。

従来の蓄電池の充放電制御方法においては、例えば特許文献１に記載のように、充放電中の蓄電池の電流Ｉの値と端子間電圧Ｖの値とを用い、内部抵抗の値をｒとして、Ｖｏｃ＝Ｖ−Ｉｒの関係式より、開放端電圧Ｖｏｃを推定する。次に、推定された開放端電圧Ｖｏｃと予め求めておいたＳＯＣ（State of Charge：蓄電池の残容量）との間の関係式に基づいて、ＳＯＣを推定する。その後、推定されたＳＯＣと目標ＳＯＣとの間の偏差であるΔＳＯＣ＝目標ＳＯＣ−推定ＳＯＣの絶対値が小さくなるにつれて、充電電力値が小さくなるように、充電電流値の設定を変更する。

また、特許文献２によると、蓄電池を定電流で急速充電し、その充電進行に伴う電池温度の単位時間当たりの変化（温度微分値）によって過充電を検知して充電の停止ないし終了とする。

また、特許文献３によると、設定電池電圧値になるまで定電流モードで蓄電池を充電した後、定電圧モードに移行して蓄電池を充電する。さらに、定電圧モードへの切り替え時の電池温度Ｔ０からの電池温度上昇ΔＴに対して閾値Ｔ１を設けておき、定電圧モードによる充電過程で電池温度上昇ΔＴが閾値Ｔ１より大きくなった時点で、蓄電池の充電を終了とする。

また、特許文献４によると、定電流モードでの充電過程における単位時間当たりの温度変化（温度微分値）が予め設定された値以下になった時点で、充電開始時に設定した電圧値から、このときの電池温度を対象とした設定電圧値に変更する。

特開２０１３−４２５９８号公報 特許第３７３７１５０号公報 特許第３６３８３６９号公報 特開平０９−１０７６３８号公報

上記特許文献１では、蓄電池の温度の影響について考慮していないため、蓄電池の温度が予想外に上昇した場合には、当該温度上昇によって蓄電池の寿命が低下してしまうという問題点があった。

上記特許文献２〜４においては、蓄電池の温度の影響を考慮しているため、上記の特許文献１の問題点は解決されているが、特許文献２〜４のいずれにおいても、充電末期の温度上昇のみが考慮され、通電初期（充電初期または放電初期）については考慮されていない。一般に蓄電池は通電初期においては発熱が少ないため低温であり、低温の状態においては蓄電池の抵抗値が高いため、蓄電池の性能が低下してしまうという問題点がある。しかしながら、特許文献１〜４のいずれにおいても、低温時の蓄電池の性能劣化については考慮されていないので、通電初期には蓄電池の性能が劣化してしまうという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、通電末期（充電末期または放電末期）の蓄電池の発熱を抑制しながら、通電初期（充電初期または放電初期）の低温時の蓄電池の性能低下を抑制することが可能な、充放電制御装置および充放電制御方法を得ることを目的とする。

この発明は、充放電を行う蓄電池と前記蓄電池の充電率を示すＳＯＣを計測する蓄電池管理装置とを備えた蓄電池システムにおける前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、前記蓄電池の最小充電率から最大充電率までのＳＯＣ全体を複数の区分に分割して、複数のＳＯＣ範囲を決定するＳＯＣ範囲決定部と、各前記ＳＯＣ範囲ごとに、前記蓄電池の充放電を行う電流値の値を決定する電流値決定部と、前記蓄電池管理装置で計測された現在のＳＯＣが含まれる前記ＳＯＣ範囲を求め、当該ＳＯＣ範囲に対応する前記電流値で前記蓄電池の充放電を行う充放電部とを備え、前記電流値決定部は、各前記ＳＯＣ範囲ごとに重み付け係数を設定し、基準電流値に前記重み付け係数を乗算して各前記ＳＯＣ範囲ごとの前記電流値を決定し、前記重み付け係数は、充放電初期となるＳＯＣ範囲に対応する重み付け係数の値が最も大きく、充放電末期となるＳＯＣ範囲に対応する重み付け係数の値が最も小さくなるように設定される充放電制御装置である。

この発明による充放電制御装置では、蓄電池の通電末期(充電末期または放電末期)に電流値を小さくすることで蓄電池の充放電による発熱を抑制し蓄電池の長寿命化を可能にするとともに、従来の定電流での充放電と比較して、通電初期(充電初期または放電初期)の電流値を大きく設定するので、通電初期における低温時の性能劣化を抑えることができる。

この発明の実施の形態1に係る充放電制御装置が設けられた蓄電池システムの構成を示したブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る充放電制御装置の構成を示したブロック図である。 従来例の充放電制御方法で定電流充電を行った場合の、SOCに対する電流、電圧、蓄電池温度の変化を示した図である。 この発明の実施の形態１における充放電制御方法で充電を行った場合の、SOCに対する電流、電圧、蓄電池温度の変化を示した図である。 従来例の充放電制御方法で定電流放電を行った場合の、SOCに対する電流、電圧、蓄電池温度の変化を示した図である。 この発明の実施の形態１における充放電制御方法で放電を行った場合の、SOCに対する電流、電圧、蓄電池温度の変化を示した図である。 この発明の実施の形態１における充放電制御方法で充電を行い、充電途中で蓄電池温度が規定値を超えた場合の充電電流値と蓄電池温度を示した図である。 この発明の実施の形態１における充放電制御方法で放電を行い、放電途中で蓄電池温度が規定値を超えた場合の放電電流値と蓄電池温度を示した図である。 この発明の実施の形態1における充放電制御方法のフローチャートである。 この発明の実施の形態１における蓄電池の容量維持率の変化を示した説明図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る充放電制御装置および充放電制御方法について説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る蓄電池システムの構成を示した図である。本実施の形態１に係る蓄電池システムとして、例えば、スマートハウス等に設置され、ＰＶ（Photovoltaic：太陽光発電）で発生した余剰電力及び電気料金の安価な深夜電力を有効に活用するために充放電を行い、また、停電時の非常用電源としても用いられる蓄電池システムを例に挙げて説明する。蓄電池システムは、ＰＶ出力変動及び負荷変動に応じて充放電を行っており、充放電を最適に制御することで蓄電池システムの長寿命化を可能にする。しかしながら、これは単なる一例であって、他の用途に用いるものであってもよい。

図１に示すとおり、蓄電池システム７は、蓄電池５、バッテリーマネジメントユニット４（以下、ＢＭＵ４とする。）、温度測定回路３、充放電制御装置２で構成されており、充電時は電源１へ接続され、放電時は負荷６へ接続される。

蓄電池５は、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、または、リチウムイオン電池からなる充放電が可能な二次電池であり、単セルもしくはモジュールの構成をとる。

温度測定回路３は、蓄電池５の温度を計測する。温度測定回路３は、蓄電池５の温度が計測できる構成を有するものであれば、いずれのものでもよく、例えば、温度計または温度センサから構成される。

ＢＭＵ４は、蓄電池５の安全管理のため、保護機能および状態監視機能を有し、これらの機能に基づき、蓄電池５の情報を取得する蓄電池管理装置である。具体的には、ＢＭＵ４は、蓄電池５において、過充電、過放電、過電圧、過電流または温度異常等が発生すれば、保護機能によって、蓄電池５の動作（充放電）を休止させる。また、ＢＭＵ４は、状態監視機能によって、蓄電池５における電圧計測、電流計測、電力量計測、充放電管理、および、残存容量管理（すなわち、蓄電池５の充電率を示すＳＯＣの計測）等といった蓄電池状態の監視を行う。

充放電制御装置２は、ＢＭＵ４および温度測定回路３より得られた情報（充電状態（ＳＯＣ）や蓄電池温度）から、電流値の算出および充放電電流の制限を行う。

図２に示すように、充放電制御装置２は、蓄電池５の最小充電率（０％）から最大充電率（１００％）までのＳＯＣ全体をＳＯＣの値ごとに複数の区分に分割して複数のＳＯＣ範囲を決定するＳＯＣ範囲決定部２１と、各ＳＯＣ範囲ごとに、蓄電池５の充放電を行う電流値の値を決定する電流値決定部２２と、ＢＭＵ４で計測された現在のＳＯＣが含まれるＳＯＣ範囲を求め、当該ＳＯＣ範囲に対応する電流値で蓄電池５の充放電を行う充放電部２３とを備えている。また、充放電部２３は、充放電動作中に、蓄電池５の温度が上昇して予め設定された制限に達した場合に、ＳＯＣ範囲に対応する電流値に代えて、当該ＳＯＣ範囲に対応する前記電流値以下の値に設定された規定値で蓄電池５の充放電を行う。

以下、本実施の形態における充放電制御装置２の動作について説明する。

まずはじめに、充放電制御装置２の充電の動作について説明する。
充放電制御装置２は、充放電部２３により、充電を開始する前に、蓄電池５の定格容量を参照して、基準となる充電電流値（以下、基準電流値Ｉとする。）を決定する。
次に、充放電制御装置２は、ＳＯＣ範囲決定部２３により、ＳＯＣ範囲を決定する。ＳＯＣとは、蓄電池５の蓄電残存容量を示す充電率のことであり、０％〜１００％の数値で表されるものである。充放電制御装置２は、この０％〜１００％を、予め設定した範囲幅ごとに区分して、各ＳＯＣ範囲とする。ここでは、説明を簡単にするために、予め設定した範囲幅を１０％間隔として説明する。その場合には、０〜１０％が第１のＳＯＣ範囲、１０〜２０％が第２のＳＯＣ範囲、２０〜３０％が第３のＳＯＣ範囲、・・・、９０〜１００％が第１０のＳＯＣ範囲というようにＳＯＣ全体が区分され、のべ１０個のＳＯＣ範囲が決定される。なお、このＳＯＣ範囲幅は、１０％に限定されるものではなく、任意に決定してよい。しかしながら、蓄電池５が異常になった場合を素早く検知できるように、ＳＯＣ範囲幅はなるべく小さい値に設定する方が好ましい。また、ＳＯＣ０％を最小充電率とし、ＳＯＣ１００％を最大充電率として説明したが、これらの値は任意に決定してよい。
次に、充放電制御装置２は、電流値決定部２２により、各ＳＯＣ範囲ごとに、充電を行う際の電流値を決定する。本実施の形態においては、ＳＯＣ範囲ごとに重み付けをして、電流値を決定する。具体的には、図４の下段のグラフに示すように、各ＳＯＣ範囲に対して、重み付け係数α_１，α_２，α_３，・・・，α_１０を、α_１＞α_２＞α_３＞・・・＞α_１０＞０となるように設定する。すなわち、ＳＯＣの値が増加するにつれて、重み付け係数の値が減少するように設定される。このとき、重み付け係数の減少幅は常に同じでもよいし、異なっていてもよい。すなわち、各重み付け係数の値は、単調減少でもよいし、減少幅が変動してもよい。電流値決定部２２は、こうして決定した重み付け係数α_ｎ（ｎ＝１，・・・，１０）の値を、上記の基準電流値Ｉに乗算して、各ＳＯＣ範囲における充電を行う際の電流値（＝α_ｎＩ）を決定する。当該電流値は、図４に示すように、充電初期（ＳＯＣ＝０％）のときが最も大きく、その後は、ステップ状に漸減し、充電末期（ＳＯＣ＝１００％）のときが最も小さくなっている。なお、充電初期（ＳＯＣ＝０％）の時の電流値（＝α_１Ｉ）は、蓄電池最大許容電流値を超えないように設定する必要があるが、最大許容電流値を超えない場合は任意に決定してよい。
次に、充放電制御装置２は、充放電部２２により、ＢＭＵ４で計測された現在のＳＯＣが含まれるＳＯＣ範囲を求め、当該ＳＯＣ範囲に対応する電流値で蓄電池５の充電を行う。

放電の場合も同様にして、充放電制御装置２は、ＳＯＣ範囲決定部２１により、各ＳＯＣ範囲を決定する。ここでは、説明を簡単にするために、予め設定した範囲幅を１０％間隔として説明するが、その場合には、１００〜９０％が第１のＳＯＣ範囲、９０〜８０％が第２のＳＯＣ範囲、８０〜７０％が第３のＳＯＣ範囲、・・・、１０〜０％が第１０のＳＯＣ範囲というように区分され、全体で、のべ１０個のＳＯＣ範囲が決定される。なお、このＳＯＣ範囲幅は、１０％に限定されるものではなく、任意に決定してよい。しかしながら、蓄電池５が異常になった場合を素早く検知できるように、ＳＯＣ範囲幅はなるべく小さい値に設定する方が好ましい。
次に、充放電制御装置２は、電流値決定部２２により、各ＳＯＣ範囲ごとに、放電を行う際の電流値を決定する。すなわち、ＳＯＣ範囲ごとに重み付けをして、電流値を決定する。具体的には、図６の下段のグラフに示すように、各ＳＯＣ範囲に対して、重み付け係数α_１，α_２，α_３，・・・，α_１０を、α_１＞α_２＞α_３＞・・・＞α_１０＞０となるように設定する。すなわち、ＳＯＣの値が減少するにつれて、重み付け係数の値が減少するように設定される。このとき、重み付け係数の減少幅は常に同じでもよいし、異なっていてもよい。すなわち、各重み付け係数の値は、単調減少でもよいし、減少幅が変動してもよい。充放電制御装置２は、こうして決定した重み付け係数α_ｎ（ｎ＝１，・・・，１０）の値を、上記の基準電流値Ｉに乗算して、各ＳＯＣ範囲における充電を行う際の電流値（＝α_ｎＩ）を決定する。当該電流値は、図６に示すように、放電初期（ＳＯＣ＝１００％）のときが最も大きく、その後は、ステップ状に漸減し、放電末期（ＳＯＣ＝０％）のときが最も小さくなっている。なお、放電初期（ＳＯＣ＝１００％）の時の電流値（＝α_１Ｉ）は、蓄電池最大許容電流値を超えないように設定する必要があるが、最大許容電流値を超えない場合は任意に決定してよい。
次に、充放電制御装置２は、充放電部２２により、ＢＭＵ４で計測された現在のＳＯＣが含まれるＳＯＣ範囲を求め、当該ＳＯＣ範囲に対応する電流値で蓄電池５の放電を行う。

本実施の形態においては、充放電制御装置２が、このようにして、各ＳＯＣ範囲ごとに重み付けをして充放電時の電流値を決定して、蓄電池５の通電末期（充電末期または放電末期）に電流値を小さくすることで、蓄電池５の充放電による発熱を抑制し、蓄電池５の劣化を防止することができる。
また、上述したように、一般に通電初期（充電初期または放電初期）は蓄電池５が発熱しておらず低温であるので、その抵抗値が大きく、性能が劣化してしまう傾向があるが、本実施の形態においては、蓄電池５の通電初期（充電初期または充電初期）の電流値を大きな値に設定するので、定電流で充放電を行っていた従来の場合に比べて、蓄電池５の通電初期から通電中期にかけての発熱量が大きくなり、蓄電池５の温度が高くなるので、その抵抗値を小さくすることができ、蓄電池５の低温での性能低下を防止することができる。

図３は、従来の蓄電池を定電流で充電した時の蓄電池電圧、蓄電池温度、電流値を図示したものである。定電流で充電を行う場合は、充電初期（ＳＯＣ＝０％）から充電末期（ＳＯＣ＝１００％）の区間で一定に充電を行うため、充電末期ほど発熱量は増加し、蓄電池の温度は充電末期で高温になる。この高温時に、蓄電池は劣化し、蓄電池の寿命が低下する。また、一方で、充電初期には、蓄電池の温度が低いため、蓄電池の抵抗値が高く、十分な性能が見込まれない。

図４は、本実施の形態における、各ＳＯＣ範囲ごとに電流値を決定した場合の電流値で充電した時の、蓄電池電圧、蓄電池温度、電流値を示したものである。充電初期（ＳＯＣ＝０％）に電流値を最も大きく設定することで、蓄電池５の発熱を充電初期（ＳＯＣ＝０％）に大きくし、充電末期（ＳＯＣ＝１００％）になるにつれて、電流値を小さくすることで、蓄電池５の発熱を小さくすることが可能である。この充電方法によって、蓄電池５の温度が小さい充電初期（ＳＯＣ＝０％）に発熱を大きくし、蓄電池５の低温での性能低下を防止することができる。また、充電末期（ＳＯＣ＝１００％）の蓄電池５の発熱を小さくすることで、蓄電池５の劣化を防ぎ、蓄電池５の長寿命化が可能である。

図５は、従来の蓄電池５を定電流で放電した時の蓄電池電圧、蓄電池温度、電流値を図示したものである。定電流で放電を行う場合は、放電初期（ＳＯＣ＝１００％）から放電末期（ＳＯＣ＝０％）の区間で一定に放電を行うため、放電末期ほど発熱量は増加し、蓄電池５の温度は放電末期で高温になる。この高温時に、蓄電池は劣化し、蓄電池の寿命が低下する。また、一方で、充電初期には、蓄電池の温度が低いため、蓄電池の抵抗値が高く、十分な性能が見込まれない。

図６は、本実施の形態における、各ＳＯＣ範囲で電流値を決定した場合の電流値で放電した時の、蓄電池電圧、蓄電池温度、電流値を示したものである。放電初期（ＳＯＣ＝１００％）に電流値を大きく設定することで、蓄電池５の発熱を放電初期に大きくし、放電末期（ＳＯＣ＝０％）になるにつれて、電流値を小さくすることで、蓄電池５の発熱を小さくすることが可能である。この充電方法によって、蓄電池５の温度が小さい放電初期（ＳＯＣ＝１００％）に発熱を大きくし、蓄電池５の低温での性能低下を防止することができる。また、放電末期（ＳＯＣ＝０％）の蓄電池５の発熱を小さくすることで蓄電池５の長寿命化が可能である。

本実施の形態においては、上述したように、充放電制御装置２が設定するＳＯＣ範囲ごとにステップ状に漸減する重み付け係数α_ｎで重み付けされた電流値（＝α_ｎＩ）で充放電を行うが、当該充放電中に蓄電池５の温度が「制限」を超えてしまった場合には、当該重み付けされた電流値（＝α_ｎＩ）の代わりに、予め設定した規定値に電流値を設定しなおして、蓄電池５の温度が下がるように制御しながら、充放電を行う。これについて、以下、具体的な例を挙げて説明する。

まず、蓄電池５の温度に関する上記「制限」について説明する。本実施の形態では、当該「制限」として、下記の２つの条件を設定し、そのいずれか１つを満たした場合に、蓄電池５の温度が「制限」を超えたと判定する。

条件１：ある任意のｎ番目のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ_ｎ）における蓄電池５の温度上昇量（ｄＴ／ｄＳＯＣ）が、予め設定された上昇閾値ΔＴを超えた場合（すなわち、ｄＴ／ｄＳＯＣ＞ΔＴになった場合）。
条件２：ある任意のｎ番目のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ_ｎ）における蓄電池５の温度Ｔ_ＳＯＣｎが、予め設定された温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}を超えた場合（すなわち、Ｔ_ＳＯＣｎ＞Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}になった場合）。

充放電制御装置２は、ある任意のｎ番目のＳＯＣ範囲において、蓄電池５の温度が上記条件１および条件２のいずれか１つを満たした場合に、当該ｎ番目のＳＯＣ範囲の次のＳＯＣ範囲、すなわち、ｎ＋１番目のＳＯＣ範囲における充放電を行う電流値を、当該ＳＯＣ範囲に対応するα_ｎ＋１Ｉとせずに、それより小さい値に設定された規定値Ｉ_ｍｉｎに設定し直して、蓄電池５の発熱が最小限になるような充放電を行う。規定値Ｉ_ｍｉｎの値は任意に設定してよいが、α_ｎＩの中で最も小さい値となるα_１０Ｉと同じか、あるいは、それより小さい値に設定する。例えば、図７の例では、ＳＯＣ＝２０〜３０％の第３のＳＯＣ範囲で蓄電池５が制限を超えたため、その次の第４のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ＝３０〜４０％）における電流値が、規定値Ｉ_ｍｉｎに設定されている。同様に、図７の例では、ＳＯＣ＝５０〜６０％の第６のＳＯＣ範囲で蓄電池５が制限を超えたため、その次の第７のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ＝６０〜７０％）における電流値が、規定値Ｉ_ｍｉｎとなっている。ここでは、規定値Ｉ_ｍｉｎの値を、Ｉ_ｍｉｎ＝０．５Ｉとしている。なお、当該規定値Ｉ_ｍｉｎにおける充電によって、蓄電池５が冷却され、蓄電池５の温度が条件１および条件２のいずれにも該当しなくなった場合は、再び、各ＳＯＣ範囲に対応する電流値α_ｎＩで充電を行う。図７の例でも、規定値Ｉ_ｍｉｎで充電を行った第４のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ＝３０〜４０％）および第７のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ＝６０〜７０％）の次の第５のＳＯＣ範囲および第８のＳＯＣ範囲では、それぞれ、各ＳＯＣ範囲に対応する電流値α_５Ｉおよびα_８Ｉで充電を行っている。以下では、図７及び図８の例を用いて、さらに詳細に説明する。

図７は、本実施の形態における充電制御方法で充電を行い、充電途中で蓄電池温度が規定値を超えた場合の充電電流値を示した図である。図７の例では、上述したように、ＳＯＣ範囲がＳＯＣ２０〜３０％および５０〜６０％の範囲で、蓄電池５の温度が制限を超えた場合を示している。これらの場合について、以下に説明する。
まず、図７の例では、ＳＯＣ範囲がＳＯＣ２０〜３０％の範囲で、蓄電池５の温度が制限を超えた場合を示している。すなわち、ＳＯＣ範囲がＳＯＣ２０〜３０％の範囲で、蓄電池温度上昇量（ｄＴ／ｄＳＯＣ）が上昇閾値ΔＴを超えたか（すなわち、ｄＴ／ｄＳＯＣ＞ΔＴになった場合）、もしくは、蓄電池温度Ｔ_ＳＯＣｎが温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}を超えた場合（すなわち、Ｔ_ＳＯＣｎ＞Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}になった場合）を示している。その場合、本実施の形態では、当該ＳＯＣ範囲の次のＳＯＣ範囲であるＳＯＣ３０〜４０％の範囲の電流値を、予め設定された規定値（充電電流＝０．５Ｉ）に抑制する。すなわち、ＳＯＣ３０〜４０％の範囲の電流値は、本来であれば、充電電流＝α_４Ｉとなるはずであるが、ＳＯＣ範囲がＳＯＣ２０〜３０％の範囲で蓄電池５の温度が制限を超えたため、充電電流を予め設定された規定値（充電電流＝０．５Ｉ）に抑制し、蓄電池５の発熱が最小限になるように充電を行う。
また、図７の例では、ＳＯＣ範囲がＳＯＣ５０〜６０％の範囲で、再び、蓄電池５の温度が制限を超えている。すなわち、蓄電池５の温度上昇量（ｄＴ／ｄＳＯＣ）が上昇閾値ΔＴを超えたか（すなわち、ｄＴ／ｄＳＯＣ＞ΔＴになった場合）、もしくは、蓄電池温度Ｔ_ＳＯＣｎが温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}を超えた場合（すなわち、Ｔ_ＳＯＣｎ＞Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}になった場合）を示している。従って、当該ＳＯＣ範囲の次のＳＯＣ範囲であるＳＯＣ６０〜７０％の範囲の電流値を、予め設定された規定値（充電電流＝０．５Ｉ）に抑制している。

図８は、本実施の形態における放電制御方法で放電を行い、放電途中で蓄電池温度が規定値を超えた場合の放電電流値を示した図である。
図８の例では、第３のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ８０〜７０％）及び第６のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ５０〜４０％）で、蓄電池５の温度が制限を超えている。すなわち、第３及び第６のＳＯＣ範囲で、蓄電池５の温度上昇量が上昇閾値ΔＴを超えたか（すなわち、ｄＴ／ｄＳＯＣ＞ΔＴ）、もしくは、蓄電池５の温度が温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}を超えた場合（すなわち、Ｔｓｏｃ＞Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}）を例として示している。本実施の形態では、図７の充電の場合と同様に、蓄電池５が温度制限を超えたＳＯＣ範囲の次のＳＯＣ範囲である第４のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ７０〜６０％）および第７のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ４０〜３０％）で、放電を行う電流値を予め設定された規定値Ｉ_ｍｉｎ（放電電流＝０．５Ｉ）に抑制している。
なお、規定値Ｉ_ｍｉｎにおける充電によって蓄電池５が冷却され、蓄電池５の温度が条件１および条件２のいずれにも該当しなくなった場合は、再び、各ＳＯＣ範囲に対応する電流値α_ｎＩで放電を行う。図８の例でも、規定値Ｉ_ｍｉｎで充電を行った第４のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ＝７０〜６０％）および第７のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ＝４０〜３０％）の次の第５のＳＯＣ範囲および第８のＳＯＣ範囲では、それぞれ、各ＳＯＣ範囲に対応する電流値α_５Ｉおよびα_８Ｉで充電を行っている。

なお、上記の例では、充電時の規定値Ｉ_ｍｉｎと放電時の規定値Ｉ_ｍｉｎとを同じ値にしたが、その場合に限らず、異なる値に設定してもよい。

このように、本実施の形態では、蓄電池５の温度が制限を超えた場合、当該制限を超えたＳＯＣ範囲の次のＳＯＣ範囲での充放電の電流値を小さく設定して充放電を行うことで、蓄電池５の温度上昇を防止することが可能となる。このように、本実施の形態では、蓄電池５の温度が条件１および条件２の制限を超えた場合に、充放電電流値を予め設定した規定値Ｉ_ｍｉｎに制限し、蓄電池５を冷却しながら充放電を継続するようにすることで、蓄電池５の温度上昇による劣化を防止でき、蓄電池５の寿命をさらに向上することができる。

図９のフローチャートは、上述した、本実施の形態における充放電制御装置２の蓄電池５の充放電方法をまとめたものである。図９は、蓄電池５への充放電過程を示している。

図９において、充放電制御装置２は、まず、はじめに、ＢＭＵ４から得られた充電状態の情報（蓄電池５のＳＯＣの値）に基づいて、蓄電池５を充電するか、放電するかを判定する。当該判定の結果、蓄電池５を充電する場合（ステップＳ１０１）には、蓄電池５の定格容量を参照して、基準となる充電電流値（すなわち、基準電流値Ｉ）を決定する（ステップＳ１０２）。次に、ＳＯＣ範囲を決定し（ステップＳ１０３）、各ＳＯＣ範囲における電流値を決定する（ステップＳ１０４）。このＳＯＣ範囲の決定方法、および、各ＳＯＣ範囲における電流値α_ｎＩの決定方法については、上述した通りであるため、ここでは、説明を省略する。その後、温度測定回路３からの情報を用いて蓄電池５の温度（セル温度）を測定し（ステップＳ１０５）、測定した蓄電池５温度が予め設定された使用可能温度であるかを判定し（ステップＳ１０６）、使用可能温度でない場合には、ステップＳ１０５の処理に戻り、蓄電池５の温度は使用可能温度になるまで待機する。一方、蓄電池５の温度が使用可能温度であれば、充電を開始する（ステップＳ１０７）。充電中には、逐次、ＢＭＵ４から得られた充電状態の情報（蓄電池５のＳＯＣの値）に基づいて、現在のＳＯＣが含まれるＳＯＣ範囲を求め、当該ＳＯＣ範囲に対応する電流値で充電を行う。さらに、充電中には、逐次、ＳＯＣ範囲ごとに、温度測定回路３からの情報を用いて蓄電池５の温度を計測し、蓄電池５の温度が予め設定した温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}に到達したか、もしくは、蓄電池５の温度上昇量が予め設定した上昇閾値ΔＴより大きいか否かを判定する（ステップＳ１０８）。判定の結果、蓄電池５の温度が予め設定した温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}に到達した場合、もしくは、蓄電池５の温度上昇量が予め設定した上昇閾値ΔＴより大きい場合は、充電を行うための電流値を予め設定された規定値Ｉ_ｍｉｎに抑制し（ステップＳ１０９）、蓄電池５の発熱が最小限になるように充電を行う。この充電によって、蓄電池５の温度が予め設定した温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}より小さくなった場合、もしくは、蓄電池５の温度上昇量が予め設定した上昇閾値ΔＴより小さくなった場合は（ステップＳ１１０）、再び、各ＳＯＣ範囲に対応する電流値で充電を行う（ステップＳ１０７）。一方、ステップＳ１０８の判定の結果、蓄電池５の温度が温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}に到達しなかった場合、もしくは、蓄電池５の温度上昇量が上昇閾値ΔＴより小さかった場合は、ステップＳ１０４で決定した各ＳＯＣ範囲に対応する電流値α_ｎＩで充電を行い、蓄電池５のＳＯＣが、蓄電池５の定格容量である上限ＳＯＣに到達したら、充電を終了する（ステップＳ１１１）。

一方、ステップＳ１０１の判定の結果、蓄電池５を放電する場合には、蓄電池５の定格容量を参照し、基準となる放電電流値（すなわち、基準電流値Ｉ）を決定する（ステップＳ２０２）。次に、ＳＯＣ範囲を決定し（ステップＳ２０３）、各ＳＯＣ範囲における電流値を決定する（ステップＳ２０４）。ＳＯＣ範囲の決定方法、および、各ＳＯＣ範囲における電流値α_ｎＩの決定方法は、上述した通りであるため、ここでは説明を省略する。その後、温度測定回路３からの情報を用いて蓄電池５の温度を測定し（ステップＳ２０５）、測定した蓄電池５の温度が使用可能温度であるかを判定し（ステップＳ２０６）、使用可能温度でない場合には、ステップＳ２０５の処理に戻り、蓄電池５の温度が使用可能温度になるまで待機する。一方、使用可能温度であれば、放電を開始する（ステップＳ２０７）。放電中には、逐次、ＢＭＵ４から得られた充電状態の情報（蓄電池５のＳＯＣの値）に基づいて、現在のＳＯＣが含まれるＳＯＣ範囲を求め、当該ＳＯＣ範囲に対応する電流値で放電を行う。さらに、放電中には、逐次、各ＳＯＣ範囲ごとに、温度測定回路３からの情報を用いて、蓄電池５の温度を計測し、蓄電池５の温度が温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}に到達した場合、もしくは、蓄電池５の温度上昇量が上昇閾値ΔＴより大きい場合は（ステップＳ２０８）、放電を行う電流値を予め設定された規定値Ｉ_ｍｉｎに抑制し（ステップＳ２０９）、蓄電池５の発熱が最小限になるように放電を行う。この放電によって、蓄電池５の温度が予め設定した温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}より小さくなった場合、もしくは、蓄電池５の温度上昇量が予め設定した上昇閾値ΔＴより小さくなった場合は、再び、各ＳＯＣ範囲に対応する電流値α_ｎＩで充電を行う（ステップＳ２０７）。一方、ステップＳ２０８の判定の結果、蓄電池５の温度が温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}に到達していなかった場合、もしくは、蓄電池５の温度上昇量が上昇閾値ΔＴより小さい場合は、ステップＳ２０４で初めに決定した電流値α_ｎＩで放電を行い、蓄電池５のＳＯＣが下限ＳＯＣに到達したら放電を終了する（ステップＳ２１１）。

図１０は、本実施の形態で示した充放電制御方法で蓄電池５を運用した場合の容量維持率の経年変化を示している。従来例では、通電末期（充電末期ｏｒ放電末期）に蓄電池温度が大きくなってしまい、蓄電池の劣化が大きいため、経年変化における容量維持率の低下が大きいが、本実施の形態で示した充放電制御方法で蓄電池５を運用すると、通電末期（充電末期ｏｒ放電末期）の蓄電池温度を抑制することが可能となり、蓄電池５が充放電の際に劣化しないため、経年変化における容量維持率の低下が抑制でき、蓄電池５の長寿命化が見込める。

以上のように、本実施の形態に係る充放電制御装置２は、充放電を行う蓄電池５と蓄電池５の充電率を示すＳＯＣを計測する蓄電池管理装置であるＢＭＵ４とを備えた蓄電池システム７における蓄電池５の充放電を制御する装置である。充放電制御装置２は、蓄電池５の最小充電率から最大充電率までのＳＯＣ全体を複数の区分に分割して、複数のＳＯＣ範囲を決定するＳＯＣ範囲決定部２１と、各ＳＯＣ範囲ごとに、蓄電池の充放電を行う電流値の値を決定する電流値決定部２２と、ＢＭＵ４で計測された現在のＳＯＣが含まれるＳＯＣ範囲を求め、当該ＳＯＣ範囲に対応する電流値で蓄電池の充放電を行う充放電部２３とを備え、電流値決定部２２は、各ＳＯＣ範囲ごとに重み付け係数α_ｎを設定し、蓄電池５の基準電流値Ｉに重み付け係数α_ｎを乗算して各ＳＯＣ範囲ごとの電流値α_ｎＩを決定する。ここで、重み付け係数α_ｎは、通電初期（充電初期または放電初期）となるＳＯＣ範囲に対応する重み付け係数の値が最も大きく、通電末期（充電末期または放電末期）となるＳＯＣ範囲に対応する重み付け係数の値が最も小さくなるように設定される。このように、本実施の形態においては、充放電制御装置２が、各ＳＯＣ範囲ごとに重み付けをした充放電時の電流値を決定して、蓄電池５の通電初期（充電初期または放電初期）の電流値を最も大きくし、その後は、漸減させて、通電末期（充電末期または放電末期）の電流値を最も小さくすることで、蓄電池５の通電初期から通電中期にかけての発熱量を大きくして蓄電池５の低温での性能低下を防止するとともに、通電末期における蓄電池５の充放電による発熱を抑制することで、蓄電池５の劣化を防止することができ、蓄電池５の長寿命化を図ることができる。

また、本実施の形態においては、蓄電池システム７は、蓄電池５の温度を計測する温度測定回路３をさらに備えている。充放電制御装置２の充放電部２３は、温度測定回路３で計測された蓄電池５の温度が、予め設定された温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}以上であった場合に、ＳＯＣ範囲に対応する電流値α_ｎＩに代えて、当該ＳＯＣ範囲に対応する電流値α_ｎＩ以下の値に設定された規定値Ｉ_ｍｉｎで蓄電池５の充放電を行うようにしたので、蓄電池５の温度上昇による劣化を防止でき、蓄電池５の寿命をさらに向上することができる。

さらに、本実施の形態においては、充放電制御装置２の充放電部２３は、温度測定回路３で計測された蓄電池５の温度変化に基づいて、蓄電池５の温度上昇量が予め設定された上昇閾値ΔＴ以上であった場合に、ＳＯＣ範囲に対応する電流値α_ｎＩに代えて、当該ＳＯＣ範囲に対応する電流値α_ｎＩ以下の値に設定された規定値Ｉ_ｍｉｎで蓄電池５の充放電を行うようにしたので、蓄電池５の温度上昇による劣化を防止でき、蓄電池５の寿命をさらに向上することができる。

実施の形態２．
以下に、上記の実施の形態１で示した充放電制御方法の模擬試験の一例について説明する。

使用可能温度範囲が１０〜４０℃、３０Ａｈの蓄電池５の充電方法について示す。初めに充電電流値の決定であるが、３０Ａｈの蓄電池を想定しているため、１Ｃ（３０Ａ（１Ｃとは充電を１時間で終了させることが可能な電流値））で充電すると仮定する。この充電電流値は、蓄電池の性能によって変更させることも可能であり、また、充電可能時間が明確であれば、その時間内に終了させることができる電流値に設定することが望ましい。例えば、３時間充電可能であれば、１０Ａ（３０Ａｈ／３ｈ）を基準電流値に設定することで、更なる蓄電池５の長寿命化が見込める。

次に、ＳＯＣ範囲幅を１０％と仮定した場合を考える。この範囲幅は任意に決定することが可能である。次に、各ＳＯＣ範囲における電流値の決定を行う。基準電流値３０Ａが決定しているので、基準電流値で充電を行うＳＯＣ範囲を決定する。基準とするＳＯＣ範囲は、なるべく中間のＳＯＣ範囲を選択することが望ましい。今回は、ＳＯＣ４０〜５０％における電流値を基準とし、以下の式（１）によって各ＳＯＣ範囲の電流値を決定する。

式（１）の左辺のＩｔは３０Ａｈであり、右辺のα_ｎは各ＳＯＣ範囲の重み付け係数、Ｉは基準電流値、ｔ_ｎは各ＳＯＣ範囲の充電可能時間である。ＳＯＣ４０〜５０％の電流値を基準とするのでα_５＝１である。充電初期を最も大きな電流に設定するためにα_ｎの大小を定義している。充電初期の電流値が最も大きく設定されることが理想であるが、蓄電池５の寿命に悪影響を与えてはならない電流値に設定することが重要である。この点を考慮して、α_１の値を１．４とし、ＳＯＣ減少に伴いαの値を減少させる。上記の式（１）で示す条件式より、αの値を０．１ずつ減少させるように設定した。すなわち、通電末期のＳＯＣ範囲（ＳＯＣ９０〜１００％）では、α_１０＝０．５となる。αの値を考慮し、電流レートを決定した。本実施の形態では、ＳＯＣ０〜１００％を１０分割しているために、充電時間が超過しており、偶数分割の場合は、基準電流値Ｉで充電を行う際の充電時間と上記方法で算出した充電電流による充電時間に誤差が生じてしまう。そのため、充電時間を補正する必要がある。補正後の充電時間は、基準電流で終了する時間を参照し、各ＳＯＣ範囲で計算を行う。下記の表１に補正後の充放電時間と電流レートを示す。この表１に従って充電を行っていく。奇数分割の場合は、中心のＳＯＣ範囲を基準電流値（９分割ならばα_５＝１）とすることで補正の必要がなくなる。

次に、蓄電池５の温度測定を行い、−１０〜４０℃の使用可能温度範囲であれば、充電を開始する。ここで、蓄電池５の温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}をＴ_{ＬＩＭＩＴ}＝４０℃とし、各ＳＯＣ範囲での蓄電池５の温度上昇量に対する上昇閾値ΔＴをΔＴ＝１０℃とする。この上昇閾値ΔＴは自由に設定することが可能である。こうして、各ＳＯＣ範囲ごとに、逐次、蓄電池５の温度を監視し、蓄電池５の温度上昇量が上昇閾値ΔＴ＝１０℃未満で、且つ、蓄電池５の温度が温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}＝４０℃を超過していないようであれば、充電を継続し、上限ＳＯＣに到達した場合は充電を終了する。

蓄電池５の温度上昇量が上昇閾値ΔＴ＝１０℃以上、あるいは、蓄電池５の温度が温度上限値Ｔ_{ＬＩＭＩＴ}＝４０℃以上になった場合について説明する。あるＳＯＣ範囲での温度上昇量が１０℃以上、または、蓄電池５の温度が温度上限値４０℃以上になった場合は、当該ＳＯＣ範囲の次のＳＯＣ範囲の電流値を、蓄電池５の発熱が小さい電流値である１５Ａ程度（０．５Ｃ程度）に設定し、蓄電池５の温度上昇を抑制させる。こうして、次のＳＯＣ範囲の蓄電池５の温度上昇量が上昇閾値未満、および、蓄電池５の温度が温度上限値４０℃以下の場合は、現在のＳＯＣ範囲を参照して、初めに決定した各ＳＯＣ範囲に対応した電流値α_ｎＩに従って充電を行う。

例えば、図７に示すように、充電を開始してＳＯＣ２０〜３０％の範囲、および、ＳＯＣ５０〜６０％の範囲において、蓄電池５の温度上昇量が１０℃以上、または、蓄電池５の温度が温度上限値４０℃を超過した場合を想定する。つまり、ｄＴ／ｄＳＯＣ＞１０℃、もしくは、ＳＯＣ３０％に達した時点のセル温度Ｔｓｏｃ_３＞４０℃の場合である。この場合は、ＳＯＣ＝０〜３０％までは、表１に従って算出した電流値で充電を行うが、ＳＯＣ＝３０〜４０％においては電流値を蓄電池５の発熱が抑制可能な電流値１５Ａに設定して充電を行い、蓄電池温度を低下させる。電流を制限したＳＯＣ＝３０〜４０％の範囲において温度上昇量が１０℃以下、及び、蓄電池温度上限値４０℃を下回った場合は、ＳＯＣ４０〜５０％以降は、表１の電流値で充電を行う。同様に、ＳＯＣ＝５０〜６０％の範囲での温度上昇量が１０℃以上、または、蓄電池温度上限値４０℃を超過した場合を想定する。つまり、ｄＴ／ｄＳＯＣ＞１０℃、もしくは、ＳＯＣ５０％に達した時点のセル温度Ｔｓｏｃ_６＞４０℃の場合である。ＳＯＣ＝６０〜７０％の電流値を蓄電池５の発熱が抑制可能な電流値１５Ａに設定して充電を行い、蓄電池温度を低下させる。電流を制限したＳＯＣ５０〜６０％の範囲において温度上昇量が１０℃以下、及び、蓄電池温度上限値４０℃を下回った場合は、ＳＯＣ７０〜８０％以降は表１の電流値で充電を行う。その後、上限ＳＯＣに到達した場合は、充電を終了する。

次に、充電ではなく、放電と判定された場合について説明する。充電と同様に、３０Ａｈの蓄電池を仮定しているため、放電電流値を１Ｃ（３０Ａ（１Ｃとは放電を１時間で終了させることが可能な電流値））で放電すると仮定する。この放電電流値は、蓄電池の性能によって変更させることも可能であり、また、放電可能時間が明確であれば、その時間内に終了させることが可能な電流値に設定することが望ましい。例えば、３時間放電可能であれば、１０Ａ（３０Ａｈ／３ｈ）を基準電流値に設定することで、更なる蓄電池の長寿命化が見込める。

次に、充電と同様に、ＳＯＣ範囲を１０％と仮定した場合を考える。この範囲は任意に決定することが可能である。次に、各ＳＯＣ範囲における放電電流値の決定を行う。基準電流値３０Ａが決定しているので、基準電流値で放電を行うＳＯＣ範囲を決定する。基準とするＳＯＣ範囲は、なるべく中間のＳＯＣ範囲を選択することが望ましい。今回は、ＳＯＣ４０〜５０％における電流値を基準とし、以下の等式によって各ＳＯＣ範囲の電流値を決定する。

式（２）の左辺のＩｔは３０Ａｈであり、右辺のα_ｎは各ＳＯＣ範囲の重み付け係数、Ｉは基準電流値、ｔ_ｎは各ＳＯＣ範囲の充電可能時間である。ＳＯＣ４０〜５０％の電流値を基準とするのでα_６＝１である。放電初期を最も大きな電流に設定するためにα_ｎの大小を定義している。放電初期の電流値が最も大きく設定されることが理想であるが、蓄電池の寿命に悪影響を与えてはならない電流値に設定することが重要である。この点を考慮して、α１の値を１．５とし、ＳＯＣ減少に伴い、α_ｎの値を減少させる。上記の条件式より、０．１ずつ減少させるように設定した。つまりα_１０＝０．６となる。αの値を考慮し、電流レートを決定した。本実施の形態では、ＳＯＣ０〜１００％を１０分割しているために、放電時間が超過しており、偶数分割の場合は基準電流値で放電を行う際の充電時間と上記方法で算出した放電電流による放電時間に誤差が生じてしまう。そのため、放電時間を補正する必要がある。補正後の放電時間は、基準電流で終了する時間を参照し、各ＳＯＣ範囲で計算を行う。表２に補正後の放電時間と電流レートを示す。この表２に従って充電を行っていく。奇数分割の場合は、中心のＳＯＣ範囲を基準電流値（９分割ならばα_５＝１）とすることで補正の必要がなくなる。

次に、蓄電池５の温度測定を行い、−１０〜４０℃の使用可能温度範囲であれば、放電を開始する。ここで、蓄電池５の温度上限値をＴ_{ＬＩＭＩＴ}＝４０℃とし、各ＳＯＣ範囲での蓄電池５の温度上昇量に対する上昇閾値をΔＴ＝１０℃とする。この上昇閾値ΔＴは自由に設定することが可能である。逐次、蓄電池５の温度を監視し、ＳＯＣ範囲での温度上昇量が１０℃を超過せず、および、蓄電池５の温度が温度上限値４０℃を超過していないようであれば、放電を継続し、下限ＳＯＣに到達した場合は放電を終了する。

蓄電池５の温度上昇量が上昇閾値ΔＴ以上、または、蓄電池５の温度が温度上限値を超過した場合について説明する。あるＳＯＣ範囲での温度上昇量が１０℃以上、および、蓄電池５の温度が温度上限値４０℃を超過した場合は、当該ＳＯＣ範囲の次のＳＯＣ範囲の電流値を、蓄電池５の発熱が小さい電流値である１５Ａ程度（０．５Ｃ程度）に設定し、蓄電池５の温度上昇を抑制させる。当該放電の結果、次のＳＯＣ範囲の温度上昇量が上昇閾値ΔＴ未満、および、セル温度が温度上限値４０℃未満の場合は、現在のＳＯＣを参照して、初めに決定した各ＳＯＣ範囲に対応した電流値α_ｎＩに従って放電を行う。

例えば、図８に示すように、放電を開始して、ＳＯＣ８０〜７０％の範囲、および、ＳＯＣ５０〜４０％の範囲での温度上昇が１０℃以上、または、蓄電池温度上限値４０℃を超過した場合を想定する。つまり、ｄＴ／ｄＳＯＣ＞１０℃、もしくは、ＳＯＣ７０％に達した時点の蓄電池５の温度Ｔｓｏｃ_３＞４０℃の場合である。この場合は、ＳＯＣ１００〜７０％までは、表２に従って算出した電流値で放電を行うが、ＳＯＣ７０〜６０％の電流値を蓄電池５の発熱が抑制可能な電流値１５Ａに設定して充電を行い、蓄電池温度を低下させる。電流を制限したＳＯＣ７０〜６０％の範囲において温度上昇が１０℃未満、且つ、蓄電池温度上限値４０℃を下回った場合は、ＳＯＣ６０〜５０％以降は、表２の電流値で充電を行う。同様に、ＳＯＣ５０〜４０％の範囲での温度上昇量が１０℃以上、または、蓄電池５の温度が温度上限値４０℃を超過した場合を想定する。つまり、ｄＴ／ｄＳＯＣ＞１０℃、もしくは、ＳＯＣ５０％に達した時点の蓄電池温度Ｔｓｏｃ_６＞４０℃の場合である。ＳＯＣ４０〜３０％の電流値を蓄電池の発熱が抑制可能な電流値１５Ａに設定して充電を行い、蓄電池温度を低下させる。電流を制限したＳＯＣ４０〜３０％のＳＯＣ範囲において、温度上昇量が１０℃以下、且つ、蓄電池温度上限値４０℃を下回った場合は、ＳＯＣ３０〜０％までは、表２の電流値で放電を行う。その後、下限ＳＯＣに到達した場合は、放電を終了する。

以上のように、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、充放電制御装置２が、各ＳＯＣ範囲ごとに重み付けをして充放電時の電流値を決定して、蓄電池５の通電初期（充電初期または放電初期）の電流値を最も大きくし、その後は、漸減させて、通電末期（充電末期または放電末期）の電流値を最も小さくすることで、蓄電池５の通電初期から通電中期にかけての発熱量を大きくして蓄電池５の低温での性能低下を防止するとともに、通電末期における蓄電池５の充放電による発熱を抑制することで、蓄電池５の劣化を防止することができ、蓄電池５の長寿命化を図ることができる。
また、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、上述した重み付けした電流値での充放電中に蓄電池５の温度が制限を超えた場合、充放電を行う電流値を予め設定した規定値Ｉ_ｍｉｎに制限し、蓄電池５を冷却しながら充放電を継続するようにしたので、蓄電池５の温度上昇による劣化を防止でき、蓄電池５の寿命をさらに向上することができる。

なお、上記の実施の形態１，２においては、蓄電池５の温度に対する「制限」を、条件１と条件２の２つ設ける例について説明したが、その場合に限らず、条件１および条件２のうちのいずれか１つだけを「制限」として設けるようにしてもよい。あるいは、条件を２つ以下とせずに、他の条件を追加して、３つ以上としてもよい。

１ 電源、２ 充放電制御装置、３ 温度測定回路、４ ＢＭＵ（バッテリーマネジメントユニット）、５ 蓄電池、６ 負荷、７ 蓄電池システム、２１ ＳＯＣ範囲決定部、２２ 電流値決定部、２３ 充放電部。

Claims (5)

1. 充放電を行う蓄電池と前記蓄電池の充電率を示すＳＯＣを計測する蓄電池管理装置とを備えた蓄電池システムにおける前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
   前記蓄電池の最小充電率から最大充電率までのＳＯＣ全体を複数の区分に分割して、複数のＳＯＣ範囲を決定するＳＯＣ範囲決定部と、
   各前記ＳＯＣ範囲ごとに、前記蓄電池の充放電を行う電流値の値を決定する電流値決定部と、
   前記蓄電池管理装置で計測された現在のＳＯＣが含まれる前記ＳＯＣ範囲を求め、当該ＳＯＣ範囲に対応する前記電流値で前記蓄電池の充放電を行う充放電部と
   を備え、
   前記電流値決定部は、各前記ＳＯＣ範囲ごとに重み付け係数を設定し、基準電流値に前記重み付け係数を乗算して各前記ＳＯＣ範囲ごとの前記電流値を決定し、
   前記重み付け係数は、充放電初期となるＳＯＣ範囲に対応する重み付け係数の値が最も大きく、充放電末期となるＳＯＣ範囲に対応する重み付け係数の値が最も小さくなるように設定される
   充放電制御装置。
2. 前記蓄電池システムは、前記蓄電池の温度を計測する温度測定回路をさらに備え、
   前記充放電部は、前記温度測定回路で計測された前記蓄電池の温度が、予め設定された温度上限値以上であった場合に、前記ＳＯＣ範囲に対応する前記電流値に代えて、当該ＳＯＣ範囲に対応する前記電流値以下の値に設定された電流規定値で前記蓄電池の充放電を行う
   請求項１に記載の充放電制御装置。
3. 前記蓄電池システムは、前記蓄電池の温度を計測する温度測定回路をさらに備え、
   前記充放電部は、前記温度測定回路で計測された前記蓄電池の温度変化に基づいて、前記蓄電池の温度上昇量が予め設定された上昇閾値以上であった場合に、前記ＳＯＣ範囲に対応する前記電流値に代えて、当該ＳＯＣ範囲に対応する前記電流値以下の値に設定された電流規定値で前記蓄電池の充放電を行う
   請求項１に記載の充放電制御装置。
4. 前記蓄電池システムは、前記蓄電池の温度を計測する温度測定回路をさらに備え、
   前記充放電部は、前記温度測定回路で計測された前記蓄電池の温度が予め設定された温度上限値以上か、あるいは、前記蓄電池の温度上昇量が予め設定された上昇閾値以上であった場合に、前記ＳＯＣ範囲に対応する前記電流値に代えて、当該ＳＯＣ範囲に対応する前記電流値以下の値に設定された電流規定値で前記蓄電池の充放電を行う
   請求項１に記載の充放電制御装置。
5. 充放電を行う蓄電池と前記蓄電池の充電率を示すＳＯＣを計測する蓄電池管理装置とを備えた蓄電池システムにおける前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御方法であって、
   前記蓄電池の最小充電率から最大充電率までのＳＯＣ全体を複数の区分に分割して、複数のＳＯＣ範囲を決定するＳＯＣ範囲決定ステップと、
   各前記ＳＯＣ範囲ごとに重み付け係数を設定し、基準電流値に前記重み付け係数を乗算することにより、各前記ＳＯＣ範囲ごとの前記蓄電池の充放電を行う電流値を決定する電流値決定ステップと、
   前記蓄電池管理装置で計測された現在のＳＯＣが含まれる前記ＳＯＣ範囲を求め、当該ＳＯＣ範囲に対応する前記電流値で前記蓄電池の充放電を行う充放電ステップと
   を備え、
   前記重み付け係数は、充放電初期となるＳＯＣ範囲に対応する重み付け係数の値が最も大きく、充放電末期となるＳＯＣ範囲に対応する重み付け係数の値が最も小さくなるように設定される
   充放電制御方法。

Images