JP2014045626A - 充電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電必要時間の短縮と組電池の劣化抑制を両立させる。
【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］）として抽出する。セルごとにピーク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、セルごとに、ピークＳＯＣ範囲における電流レートを、ピークＳＯＣ範囲の低ＳＯＣ側のＳＯＣ範囲（第１ＳＯＣ範囲）の電流レート及びピークＳＯＣ範囲の高ＳＯＣ側のＳＯＣ範囲（第３ＳＯＣ範囲）の電流レートよりも低くする。セルごとの電流レートの低減は、セルに並列接続されたバイパス回路に電流をバイパスさせることで実現する。
【選択図】図８

Description

本発明は、充電制御装置に関する。

図１７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

組電池全体で見た内部抵抗値を基にして一律に充電電流を抑制する従来の方法では、個々の蓄電池の個体差や劣化度によって特性にばらつきが生じている場合、時間的に効率的な充電が期待できない。すなわち、組電池全体の内部抵抗特性に応じて充電電流値を制御すると、ある蓄電池の内部抵抗値が充電電流を抑制する必要がない場合でも他の蓄電池の内部抵抗値の影響により抑制が必要と判断され、全体として充電電流を抑制する期間が増大し、結果として充電時間が増大してしまう恐れがあった。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。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。加えて、必要なタイミングに充電電流を抑制して劣化の抑制を図る方法を、蓄電池の直列回路から成る組電池に対して適用する場合には、工夫が必要である。

そこで本発明は、複数の蓄電池から成る組電池の充電必要時間の適正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に対応する複数のバイパス回路を有し、前記蓄電池ごとに前記蓄電池に対して対応するバイパス回路を並列接続したバイパス回路部と、各蓄電池の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の充電率依存性に応じたデータに基づき、前記蓄電池ごとに、充電率が増加するにつれ前記内部抵抗値が増加から減少に転じる充電率をピーク充電率として抽出して前記ピーク充電率を含み且つ所定の充電率幅を持ったピーク充電率範囲を設定する設定部と、前記組電池を充電する際、各蓄電池において前記ピーク充電率範囲での電流レートが他の充電率範囲における電流レートよりも低くなるように各バイパス回路を制御する制御部と、を備える。

本発明によれば、複数の蓄電池から成る組電池の充電必要時間の適正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、バイパス回路部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。 バイパス回路の内部の例を示す図である。 １つのセルに関する、内部抵抗値とＳＯＣとの関係を示す図である。 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。 １つのセルに関する、極大値が１つの場合の抵抗特性データに応じた第１〜第３ＳＯＣ範囲及び電流パターンの設定内容を示す図である。 ２つのセルに関する、極大値が１つの場合の抵抗特性データに応じた電流パターンの設定内容を示す図である。 本発明の第１実施形態に係り、２つのセルについての充電電流変化を示す図である。 本発明の第１実施形態に係り、各タイミングにおける電流の流れを示す図である。 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、２つのセルについての充電電流変化を示す図である。 本発明の第２実施形態に係り、特定タイミングにおける電流の流れを示す図である。 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実施形態にて想定される複数の時刻と内部抵抗値変化の様子を示す図である。 本発明の第３実施形態に係り、対応する時刻（ｔ_A2、ｔ_A3、ｔ_A5）にて得られているデータを示す図である。 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＞＞
図１には、本発明の第１実施形態に係る組電池１１_TTと、組電池１１_TTに並列接続されたバイパス回路部１２_TT及び複数の電圧センサ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。バイパス回路部１２_TTは、ｎ個のセル１１に対応する、互いに直列接続されたｎ個のバイパス回路１２から成り、各バイパス回路１２は対応するセル１１に並列接続されている。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］と呼び、ｎ個のバイパス回路１２を互いに区別する必要がある場合、ｎ個のバイパス回路１２をバイパス回路１２［１］〜１２［ｎ］と呼ぶ。バイパス回路１２［ｉ］はセル１１［ｉ］に並列接続されており、セル１１及びバイパス回路１２の並列回路がｎ個だけ直列接続されている。ｉは任意の整数である。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。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。また、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。更に、バイパス回路１２［ｉ］に流れる電流（以下、バイパス電流ともいう）及びその電流値を記号Ｉ_BP［ｉ］にて表す。

組電池１１_TT及びバイパス回路部１２_TTの並列回路の全体に流れる電流（以下、基準電流ともいう）及びその電流値を記号Ｉ_REFにて表す。基準電流を測定する電流センサ１４が組電池１１_TT及びバイパス回路部１２_TTに接続されており、電流センサ１４は測定した基準電流値Ｉ_REF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］）及び基準電流値Ｉ_REFを認識する。尚、後述されるように、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基準電流値Ｉ_REF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基準電流値Ｉ_REFを認識しうる。上述の接続関係から理解されるように、基準電流Ｉ_REFは、任意の整数ｉに関し、セル電流Ｉ［ｉ］及びバイパス電流Ｉ_BP［ｉ］の和である。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。

図３の回路１２_Aは、１つのバイパス回路１２の例である。回路１２_Aは抵抗Ｒ_BPとスイッチＳＷとの直列回路である。スイッチＳＷは、電界効果トランジスタ等の任意の半導体スイッチング素子にて形成される。但し、スイッチＳＷは機械式スイッチ（リレー等）であっても良い。バイパス回路１２［１］〜１２［ｎ］に対し、図２の主制御部３３から個別にバイパス制御信号が供給され、バイパス回路１２［１］〜１２［ｎ］の夫々は個別にバイパス制御信号に従ってオン又はオフとされる。バイパス回路１２［ｉ］のオンとは、バイパス回路１２［ｉ］内のスイッチＳＷがオン（導通状態）になることを意味し、バイパス回路１２［ｉ］のオフとは、バイパス回路１２［ｉ］内のスイッチＳＷがオフ（非導通状態）になることを意味する。

バイパス制御信号は、バイパス回路１２［ｉ］をオンさせるバイパスオン信号及びバイパス回路１２［ｉ］をオフさせるバイパスオフ信号の何れかである。バイパスオン信号がバイパス回路１２［ｉ］に供給されたとき、バイパス回路１２［ｉ］のスイッチＳＷがオンとなってセル１１［ｉ］の両端子間（即ち正極及び負極間）が抵抗Ｒ_BPを介して接続され又は短絡され、結果、Ｉ［ｉ］＝０且つＩ_BP［ｉ］＝Ｉ_REFとなる。バイパスオフ信号がバイパス回路１２［ｉ］に供給されたとき、バイパス回路１２［ｉ］のスイッチＳＷがオフとなり、結果、Ｉ［ｉ］＝Ｉ_REF且つＩ_BP［ｉ］＝０となる。抵抗Ｒ_BPの値によっては、或いは、バイパス回路１２［ｉ］の回路構成を変更することにより、バイパスオン信号がバイパス回路１２［ｉ］に供給されたときでも、幾らかの充電電流がセル１１［ｉ］に供給されうる（即ち、Ｉ_REF＞Ｉ［ｉ］＞０且つ０＜Ｉ_BP［ｉ］＜Ｉ_REFとなりうる）。但し、本実施形態では、バイパスオン信号がバイパス回路１２［ｉ］に供給されたとき、Ｉ［ｉ］＝０且つＩ_BP［ｉ］＝Ｉ_REFになるものとする。即ち、組電池１１_TTに充電電流が供給されているときにバイパス回路１２［ｉ］をオンすれば、当該充電電流がバイパス回路１２［ｉ］にてバイパスされてセル１１［ｉ］に供給されなくなる。

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４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５（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６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、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５（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、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５（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４参照）。極大値の意義から明らかであるが、或るセル１１に関し、ＳＯＣの増加に伴って内部抵抗値が増加から減少に転じるときの内部抵抗値は極大値である。

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セル１１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、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、制御ユニット３０では、セル１１ごとに、セル１１の全ＳＯＣ範囲内に低ＳＯＣ範囲、中ＳＯＣ範囲及び高ＳＯＣ範囲に相当する第１〜第３ＳＯＣ範囲を設定し、低ＳＯＣ範囲及び高ＳＯＣ範囲における充電電流を抑制せずに、上記極大値が現れる中ＳＯＣ範囲においてセル１１ごとにバイパス回路１２を用い充電電流を抑制する。

これを実現すべく、図２の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の全ＳＯＣ範囲（全充電率範囲）内に、第１〜第３ＳＯＣ範囲を設定する。ＳＯＣ範囲とは下限ＳＯＣから下限ＳＯＣより大きな上限ＳＯＣまでの、ＳＯＣの範囲を指す。全ＳＯＣ範囲にとっての下限ＳＯＣ及び上限ＳＯＣは、夫々、０％及び１００％である。１つのセル１１に関し、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範囲に属する充電率よりも高く、第３ＳＯＣ範囲に属するＳＯＣは常に第２ＳＯＣ範囲に属する充電率よりも高い。

図７を参照して、１つのセル１１［ｉ］に対する第１〜第３ＳＯＣ範囲の設定方法の詳細及び充電期間３２０中の電流パターンの設定方法を説明する。まず、設定部３２は、抵抗特性データＲ_CR［ｉ］に基づき、所定値（例えば３０％）以上を有するＳＯＣの範囲の中から内部抵抗値Ｒ［ｉ］に極大値をとらせるＳＯＣ［ｉ］をセル１１［ｉ］におけるピークＳＯＣとして抽出する。所定値（例えば３０％）以上を有するＳＯＣの範囲の中からピークＳＯＣを抽出すれば、その範囲において、上記極大値は内部抵抗値Ｒ［ｉ］の最大値と一致することが多い。そして、設定部３２は、ＳＯＣ［ｉ］におけるピークＳＯＣを含み且つ所定のＳＯＣ幅を持ったＳＯＣ範囲をセル１１［ｉ］の第２ＳＯＣ範囲に設定する。

セル１１［ｉ］におけるピークＳＯＣの値を記号ＳＯＣ_PK［ｉ］にて表す。そうすると、設定部３２は、セル１１［ｉ］の第２ＳＯＣ範囲の下限ＳＯＣ及び上限ＳＯＣを、夫々、ＳＯＣ_ST［ｉ］及びＳＯＣ_ED［ｉ］に設定する。ここで、ＳＯＣ_ST［ｉ］＝ＳＯＣ_PK［ｉ］−ΔＳＯＣ_A、且つ、ＳＯＣ_ED［ｉ］＝ＳＯＣ_PK［ｉ］＋ΔＳＯＣ_B、である。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［ｉ］が０％以下に設定されたり、ＳＯＣ_ED［ｉ］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。

設定部３２は、セル１１［ｉ］について、第２ＳＯＣ範囲を確定させた後、属すべきＳＯＣが第２ＳＯＣ範囲より小さなＳＯＣ範囲を第１ＳＯＣ範囲に設定し、属すべきＳＯＣが第２ＳＯＣ範囲より大きなＳＯＣ範囲を第３ＳＯＣ範囲に設定する。セル１１［ｉ］に関し、ＳＯＣ_ST［ｉ］は第１及び第２ＳＯＣ範囲間の境界値であり、ＳＯＣ_ED［ｉ］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。

図７において、波形Ｉ_PTN［ｉ］は、第１〜第３ＳＯＣ範囲の設定結果に基づき設定される、充電期間３２０中のセル１１［ｉ］の充電電流の電流パターンを表している。セル１１［ｉ］に関し、充電期間３２０において、ＳＯＣ［ｉ］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目標電流レートでセル１１［ｉ］が充電されるべきことを電流パターンＩ_PTN［ｉ］は規定している。第１、第２、第３目標電流レートでのセル１１［ｉ］の充電は、夫々、セル電流値Ｉ［ｉ］を電流値Ｉ_CC1、Ｉ_CC2、Ｉ_CC3と一致させた状態でセル１１［ｉ］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（ピーク充電率での目標電流レート）は第１及び第３目標電流レートよりも低い。図７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。

充電期間３２０において、ＳＯＣ［ｉ］がＳＯＣ_CVに達すると、セル１１［ｉ］の充電が定電流充電から定電圧充電に切り替えられる。図７では、便宜上、電流パターンＩ_PTN［ｉ］の中に定電圧充電中の電流変化が示されているが（定電圧充電中のセル電流の具体的値が、あたかも、電流パターンＩ_PTN［ｉ］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Ｉ_PTN［ｉ］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。

設定部３２は、抵抗特性データＲ_CR［ｉ］に基づき、ＳＯＣ_PK［ｉ］、ＳＯＣ_ST［ｉ］及びＳＯＣ_ED［ｉ］の抽出及び設定を介して第１〜第３ＳＯＣ範囲を設定する処理を、セル１１［１］〜１１［ｎ］の夫々に対して実行し、これによって、セル１１ごとに第１〜第３ＳＯＣ範囲を個別に設定する。ＳＯＣ_ST［ｉ］及びＳＯＣ_ED［ｉ］の値が決まれば、セル１１［ｉ］の第１〜第３ＳＯＣ範囲は定まるため、実際には例えば、図２に示す如く、設定部３２から主制御部３３に対して、ＳＯＣ_ST［１］〜ＳＯＣ_ST［ｎ］及びＳＯＣ_ED［１］〜ＳＯＣ_ED［ｎ］の値を送ればよい。同様の主旨から、セル１１ごとの抵抗特性データＲ_CR［ｉ］は、ＳＯＣ_ST［ｉ］及びＳＯＣ_ED［ｉ］の値のみを規定するデータであっても良い。電流値Ｉ_CC1、Ｉ_CC2、Ｉ_CC3の設定を含む、セル１１［１］〜１１［ｎ］の電流パターンＩ_PTN［１］〜Ｉ_PTN［ｎ］の設定は、後述の主制御部３３によって行われるが、その設定を設定部３２が行うようにしても良い。

図８に、２つのセル１１［１］及び１１［２］に対する抵抗特性データＲ_CR［１］及びＲ_CR［２］の例を重ね合わせて示すと共に、抵抗特性データＲ_CR［１］及びＲ_CR［２］に基づき設定された２つのセル１１［１］及び１１［２］に対する電流パターンＩ_PTN［１］及びＩ_PTN［２］の例を重ね合わせて示す。図８の例では、セル１１［１］及び１１［２］間においてピークＳＯＣ（ＳＯＣ_PK［１］、ＳＯＣ_PK［２］）が相違しており、結果、電流パターン（Ｉ_PTN［１］、Ｉ_PTN［２］）がセル１１［１］及び１１［２］間で相違している。尚、図示の便宜上、電流パターンＩ_PTN［１］及びＩ_PTN［２］をグラフの上下方向に若干ずらして示しているが、セル１１［１］及び１１［２］を含む複数のセル１１間において、電流値Ｉ_CC1、Ｉ_CC2及びＩ_CC3は共通であり、また定電圧充電への遷移境界に相当するＳＯＣ_CVも共通である。

図２の主制御部３３は、充電期間３２０において組電池１１_TTを充電する際、セル１１［１］〜１１［ｎ］の充電電流（即ちセル電流Ｉ［１］〜Ｉ［ｎ］）が、夫々、電流パターンＩ_PTN［１］〜Ｉ_PTN［ｎ］に規定された電流となるように、バイパス制御信号の出力によってバイパス回路１２［１］〜１２［ｎ］を制御すると共に電力変換回路１６を制御する。

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［ｉ］にて測定された電流値Ｉ_REF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。ＳＯＣ算出部３４は、算出した各時刻のＳＯＣ［１］〜ＳＯＣ［ｎ］を主制御部３３に送る。

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［ｉ］にて測定された電流値Ｉ_REFを順次取得して、任意の積算対象期間中の電流値Ｉ_REF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。尚、当該積算対象期間中、バイパス回路１２［ｉ］がオンになっている期間には、セル１１［ｉ］の充電電流がゼロであるとみなして、総量ΣＩを求めればよい。即ち、積算対象期間中であって且つバイパス回路１２［ｉ］がオフになっている期間中の電流値Ｉ_REFを積算することで上記総量ΣＩを求めば良い。セル電流１１［１］〜１１［ｎ］を個別に測定するｎ個の電流センサ（不図示）を組電池１１_TTに設けておくことも可能であり、この場合は、当該ｎ個の電流センサの測定結果を用いて各セル１１についての総量ΣＩの算出及びＳＯＣの算出を行うことも可能である。

図９及び図１０（ａ）〜（ｅ）を参照して、充電期間３２０中の電流レート変化及び各ブロックの動作の例を説明する。時刻を表す記号ｔ_iを導入する。時刻ｔ₁は充電期間３２０の開始時刻であり、任意の整数ｉに対して時刻ｔ_i+1は時刻ｔ_iよりも遅い。時刻ｔ₁〜時刻ｔ₇は充電期間３２０に属する。図９及び図１０（ａ）〜（ｅ）の例では、説明の簡略化上、セル１１［１］〜１１［ｎ］の内、２つのセル１１［１］及び１１［２］にのみ注目する（後述の図１２及び図１３の例並びに第２実施形態でも同様）。また、図９及び図１０（ａ）〜（ｅ）の例では、説明の具体化のため、各電流の値や電流レートの値を１００等の数値で表現する（後述の図１２及び図１３の例並びに第２実施形態でも同様）。それらの数値の単位はアンペアやミリアンペアである。１００の電流レートでの充電とは、単位時間当たり１００の充電電流で充電対象のセル１１を定電流充電することを意味する。

図９及び図１０（ａ）〜（ｅ）の例では、
時刻ｔ₁におけるＳＯＣ［１］及びＳＯＣ［２］は夫々ＳＯＣ_ST［１］及びＳＯＣ_ST［２］よりも低く、
“ＳＯＣ_ST［１］＜ＳＯＣ_ST［２］＜ＳＯＣ_ED［１］＜ＳＯＣ_ED［２］＜ＳＯＣ_CV”が成立し、
時刻ｔ₂及びｔ₄において、夫々、ＳＯＣ［１］がＳＯＣ_ST［１］及びＳＯＣ_ED［１］に達し（ＳＯＣ_ST［１］及びＳＯＣ_ED［１］と一致し）、
時刻ｔ₃及びｔ₅において、夫々、ＳＯＣ［２］がＳＯＣ_ST［２］及びＳＯＣ_ED［２］に達し（ＳＯＣ_ST［２］及びＳＯＣ_ED［２］と一致し）、
時刻ｔ₆において、ＳＯＣ［１］及びＳＯＣ［２］の内の少なくとも一方がＳＯＣ_CVに達し（ＳＯＣ_CVと一致し）、
第１〜第３ＳＯＣ範囲に対応する第１〜第３目標電流レートは、夫々、１００、６０及び１００であり（即ち、Ｉ_CC1＝１００、Ｉ_CC2＝６０且つＩ_CC3＝１００であり；図７参照）、
時刻ｔ₁〜ｔ₆間において基準電流値Ｉ_REFが１００にて固定されるように主制御部３３が電力変換回路１６を制御している、ことを想定する。

この場合、時刻ｔ₁〜ｔ₆間において各セル１１が定電流充電されるように、主制御部３３は電力変換回路１６を制御する。定電流充電の実行時において、電力変換回路（電流供給回路）１６は、組電池１１_TT及びバイパス回路部１２_TTの全体に対して基準電流レートの基準電流Ｉ_REFを供給する。そして、上述の説明から理解されるように、主制御部３３は、ＳＯＣ［ｉ］が第１〜第３ＳＯＣ範囲に属しているときの、セル１１［ｉ］の目標電流レートを夫々第１〜第３目標電流レートに設定し、組電池１１_TTを充電する際、各セル１１において第１〜第３ＳＯＣ範囲における充電の電流レートが夫々第１〜第３目標電流レートと一致するように各バイパス回路１２を制御する。

従って、
時刻ｔ₁及びｔ₂間では、ＳＯＣ［１］及びＳＯＣ［２］が共に夫々の第１ＳＯＣ範囲に属しているため、バイパス回路１２［１］及び１２［２］は共にオフに維持されて、結果、図９及び図１０（ａ）に示す如く、（Ｉ［１］，Ｉ_BP［１］，Ｉ［２］，Ｉ_BP［２］）＝（１００，０，１００，０）となる。
時刻ｔ₂及びｔ₃間では、ＳＯＣ［１］がセル１１［１］の第２ＳＯＣ範囲に属し且つＳＯＣ［２］がセル１１［２］の第１ＳＯＣ範囲に属しているため、バイパス回路１２［１］が４０％のデューティ比でオンとされる一方でバイパス回路１２［２］がオフに維持され、結果、図９及び図１０（ｂ）に示す如く、（Ｉ［１］，Ｉ_BP［１］，Ｉ［２］，Ｉ_BP［２］）＝（６０，４０，１００，０）となる。
時刻ｔ₃及びｔ₄間では、ＳＯＣ［１］及びＳＯＣ［２］が共に夫々の第２ＳＯＣ範囲に属しているため、バイパス回路１２［１］及び１２［２］の夫々が４０％のデューティ比でオンとされ、結果、図９及び図１０（ｃ）に示す如く、（Ｉ［１］，Ｉ_BP［１］，Ｉ［２］，Ｉ_BP［２］）＝（６０，４０，６０，４０）となる。
時刻ｔ₄及びｔ₅間では、ＳＯＣ［１］がセル１１［１］の第３ＳＯＣ範囲に属し且つＳＯＣ［２］がセル１１［２］の第２ＳＯＣ範囲に属しているため、バイパス回路１２［１］がオフに維持される一方でバイパス回路１２［２］が４０％のデューティ比でオンとされ、結果、図９及び図１０（ｄ）に示す如く、（Ｉ［１］，Ｉ_BP［１］，Ｉ［２］，Ｉ_BP［２］）＝（１００，０，６０，４０）となる。
時刻ｔ₅及びｔ₆間では、ＳＯＣ［１］及びＳＯＣ［２］が共に夫々の第３ＳＯＣ範囲に属しているため、バイパス回路１２［１］及び１２［２］は共にオフに維持されて、結果、図９及び図１０（ｅ）に示す如く、（Ｉ［１］，Ｉ_BP［１］，Ｉ［２］，Ｉ_BP［２］）＝（１００，０，１００，０）となる。
尚、“Ｉ［ｉ］＝Ｘ”とは、注目した期間において、セル電流Ｉ［ｉ］の充電の電流レートがＸであることを意味し、“Ｉ_BP［ｉ］＝Ｘ”とは、注目した期間において、バイパス電流Ｉ_BP［ｉ］に流れる電流の電流レートがＸであることを意味する（Ｘは任意の正の実数）。バイパス回路１２［ｉ］がＹ％のデューティ比でオンとされるとは、注目した期間において、主制御部３３が当該期間中のＹ％だけバイパス回路１２［ｉ］をオンとし、当該期間中の（１００−Ｙ）％だけバイパス回路１２［ｉ］をオフとすることを意味する（Ｙは０以上１００以下の実数）。

時刻ｔ₆において、ＳＯＣ［１］及びＳＯＣ［２］の内の少なくとも一方がＳＯＣ_CVに達すると、主制御部３３は、組電池１１_TTの充電を定電流充電から定電圧充電に切り替えるべく、電力変換回路１６に一定の充電電圧を出力させる。この充電電圧は、セル１１［１］〜１１［ｎ］の直列回路に対して印加され、結果、組電池１１_TTの定電圧充電が行われる。定電圧充電の実行中において、主制御部３３は、バイパス回路１２［１］〜１２［ｎ］の全てをオフに維持することができる。

何れかのセル１１が満充電状態に至る時刻ｔ₇において、主制御部３３は定電圧充電を終了させる。セル１１［ｉ］が満充電状態になっているとき、ＳＯＣ［ｉ］は１００％である。但し、ＳＯＣ［ｉ］が１００％未満の所定値に達した時点でセル１１［ｉ］が満充電状態になったとみなすようにしてもよい。仮に、時刻ｔ₇において（ＳＯＣ［１］，ＳＯＣ［２］）＝（１００％，９０％）ならば、主制御部３３は、時刻ｔ₇より後においてバイパス回路１２［１］をオン且つバイパス回路１２［２］をオフにした状態で電力変換回路１６に一定の充電電圧を出力させて、ＳＯＣ［２］が１００％になるまで、セル１１［１］及び１１［２］の内、セル１１［２］に対してのみ定電圧充電を行うようにしても良い。但し、バイパス回路１２［１］のオンを考慮し、時刻ｔ₇より後の電力変換回路１６の出力電圧は、時刻ｔ₆及びｔ₇間のそれよりも低くされる。

上述の如く、本実施形態では、各セル１１に関し、抵抗特性データに基づき、セル１１の内部抵抗値が極大値を持つＳＯＣであるピークＳＯＣを第２ＳＯＣ範囲に内包させる。そして、組電池１１_TTを充電する際、各セル１１において第２ＳＯＣ範囲における電流レートが第１ＳＯＣ範囲及び第３ＳＯＣ範囲における電流レートよりも低くなるように、主制御部３３が各バイパス回路１２を制御する。これにより、内部抵抗値が極大値をとる中ＳＯＣ範囲においてセルごとに充電電流が抑制されるので、組電池全体で見た内部抵抗値を基にしてすべてのセルの充電電流を一律に制御する従来の方式のように過度に充電電流を抑制することがなく、従って充電必要時間が増大することなく組電池全体の劣化の進行が抑制される。

セル１１ごとの第２ＳＯＣ範囲での充電電流レート低減は、主制御部３３の制御の下、セル１１及びバイパス回路１２の並列回路ごとに、当該並列回路に流れる電流の一部をバイパス回路１２側に通すことで実現できる。より具体的には、主制御部３３は、セル１１ごとに、セル１１のＳＯＣが第２ＳＯＣ範囲に属しているときにおいて電力変換回路１６から供給される基準電流Ｉ_REFの一部を対応バイパス回路１２に流し、これによって、第２ＳＯＣ範囲におけるセル１１の充電の電流レートを第１及び第３ＳＯＣ範囲におけるセル１１の充電の電流レートよりも下げる。

第１〜第３ＳＯＣ範囲の設定に用いるセル１１ごとの抵抗特性データＲ_CR［ｉ］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。

制御ユニット３０は、時系列上において、測定用期間３１０（図６参照）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）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１１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］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］は、最新のデータＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］にて更新される）。ＳＯＣ範囲設定部３２は、この更新を介した最新の保持データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］を用いて各セル１１の第１〜第３ＳＯＣ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。

上述の図９の例では、時刻ｔ₁〜ｔ₆間において基準電流値Ｉ_REFが１００に固定されているが、時刻ｔ₃及びｔ₄間では、６０の基準電流値Ｉ_REFを組電池１１_TTに供給すれば足る。従って、図９の例は、図１２のように変形されても良い。図９の例を基準として、図１２の例の変更部分だけを説明する。図１２の例では、主制御部３３が、時刻ｔ₁〜ｔ₃間と時刻ｔ₄〜ｔ₆間において基準電流値Ｉ_REFを１００に固定するが、時刻ｔ₃及びｔ₄間では基準電流値Ｉ_REFを６０にする。即ち、主制御部３３は、ＳＯＣ［１］及びＳＯＣ［２］が共に夫々の第２ＳＯＣ範囲に属している期間における基準電流レートを、そうでない期間（時刻ｔ₁〜ｔ₃間の期間及び時刻ｔ₄〜ｔ₆間の期間）における基準電流レートよりも下げる。これに伴い、図１２の例における時刻ｔ₃及びｔ₄間では、バイパス回路１２［１］及び１２［２］が共にオフに維持され、結果、図１２及び図１３に示す如く、（Ｉ［１］，Ｉ_BP［１］，Ｉ［２］，Ｉ_BP［２］）＝（６０，０，６０，０）となる。

一般化すると、図１２及び図１３の例に対応する動作では、主制御部３３は、組電池１１_TTに定電流充電を行っている期間（即ち時刻ｔ₁から時刻ｔ₆までの期間）中の各時刻において、セル１１［１］〜１１［ｎ］に対して設定された目標電流レートの内の最大の目標電流レートを特定し、その最大の目標電流レートに基準電流レートが一致するように電力変換回路１６を制御する。

上述の説明から理解されるように、電流パターンＩ_PTN［ｉ］の設定は、セル１１［ｉ］の定電流充電を行う際の充電の電流レートの目標値である目標電流レートの設定を含む。設定される目標電流レートは、充電期間３２０中におけるＳＯＣ［ｉ］の増大に応答して第１目標電流レートから第２、第３目標電流レートへと変化するが、電流パターンが複数のセル１１間で相違することに起因して、充電期間３２０中の様々な時刻において、設定される目標電流レートは複数のセル１１間で相違しうる。例えば、時刻ｔ₂と時刻ｔ₃との中間時刻では、セル１１［１］に対して６０の第２目標電流レートが設定される一方でセル１１［２］に対して１００の第１目標電流レートが設定され、結果、上記最大の目標電流レートは１００となる。また例えば、時刻ｔ₃と時刻ｔ₄との中間時刻では、セル１１［１］及び１１［２］の双方に対して６０の第２目標電流レートが設定されるため、結果、上記最大の目標電流レートは６０となる。

そして、主制御部３３は、セル１１ごとに以下の電流レート制御処理を行う。電流レート制御処理において、主制御部３３は、セル１１［ｉ］のＳＯＣが第２ＳＯＣ範囲に属していても第２目標電流レートが基準電流レート（例えば６０）と一致しているならばバイパス回路１２［ｉ］をオフに維持し、セル１１［ｉ］のＳＯＣが第２ＳＯＣ範囲に属していて且つ基準電流レートが第２目標電流レートよりも高い場合にのみ基準電流レートの基準電流Ｉ_REFの一部をバイパス回路１２［ｉ］に流す。

図１２の例では、時刻ｔ₂及びｔ₃間において、セル１１［１］のＳＯＣが第２ＳＯＣ範囲に属していると共に、基準電流レート（１００）が第２目標電流レート（６０）よりも高くなっている。故に、時刻ｔ₂及びｔ₃間では、第１実施形態と同様、バイパス回路１２［１］が４０％のデューティ比でオンとされる一方でバイパス回路１２［２］がオフに維持され、結果、図１２及び図１０（ｂ）に示す如く、（Ｉ［１］，Ｉ_BP［１］，Ｉ［２］，Ｉ_BP［２］）＝（６０，４０，１００，０）となる。一方で、図１２の例では、時刻ｔ₃及びｔ₄間において、セル１１［１］及び１１［２］のＳＯＣが夫々の２ＳＯＣ範囲に属しているものの基準電流レート（６０）が第２目標電流レート（６０）と一致しているため、既に述べたように、（Ｉ［１］，Ｉ_BP［１］，Ｉ［２］，Ｉ_BP［２］）＝（６０，０，６０，０）となる（図１３参照）。

第１実施形態に対応する図９の例では、時刻ｔ₂及びｔ₄間において基準電流Ｉ_REFの一部がバイパス回路１２［１］に流されているのに対し、第２実施形態に対応する図１２の例では、時刻ｔ₂及びｔ₃間においてのみ基準電流Ｉ_REFの一部がバイパス回路１２［１］に流されている。図９及び図１２間においてバイパス回路１２［１］がオンとされる期間の長さが相違するものの、第２実施形態でも、第１実施形態と同様、セル１１［１］のＳＯＣが第２ＳＯＣ範囲に属しているときにおいて基準電流Ｉ_REFの一部（時刻ｔ₂及びｔ₃間の基準電流Ｉ_REFの一部）がバイパス回路１２［１］に流されていると言える。セル１１［２］についても同様である。

＜＜第３実施形態＞＞
本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態では、図１４に示す如く、抵抗特性測定部５０が制御ユニット３０に設けられる。抵抗特性測定部５０は、抵抗特性測定部４０と同様、抵抗特性データ（Ｒ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］）を測定によって得る。但し、抵抗特性測定部５０は、充電期間３２０中に各セル１１の内部抵抗値を順次測定してセル１１ごとにセル１１の内部抵抗値のＳＯＣ依存性を測定し、これによって充電期間３２０中に抵抗特性データ（Ｒ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］）を得る。ＳＯＣ範囲設定部３２は、抵抗値測定部５０の測定結果を用いて充電期間３２０の開始後において各セル１１の第２ＳＯＣ範囲をリアルタイムに設定する。

充電期間３２０中の動作について更に詳細に説明する。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）。充電期間３２０が開始されると、設定部３２は、充電期間３２０の開始時点における各セル１１のＳＯＣが第１ＳＯＣ範囲に属しているとみなす。これに対応して、主制御部３３は、充電期間３２０の開始時点及び少なくとも開始直後では、各セル１１に対して第１目標電流レートを設定し、第１目標電流レートでの定電流充電が各セル１１に成されるように電力変換回路１６を制御すると共に各バイパス回路１２をオフにする。

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、抵抗特性測定部５０は、各セル１１の内部抵抗値を測定する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、各バイパス回路１２がオフとなっているタイミングにおいて、リアルタイム測定処理を実行する。リアルタイム測定処理では、定電流充電での基準電流値Ｉ_REFを一時的に基準電流レートに従った電流値Ｉ_REFから電流値Ｉ_REF’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_REF及びＩ_REF’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］）、基準電流値Ｉ_REFの上記変動時点におけるＳＯＣ［ｉ］をＳＯＣ算出部３４から取得して、取得したＳＯＣ［ｉ］を工程ＰＲ２にて算出した内部抵抗値Ｒ［ｉ］に対応づける工程ＰＲ３と、を実行する。工程ＰＲ１〜ＰＲ３をセル１１［１］〜１１［ｎ］の夫々に対して１回実行することで１回分のリアルタイム測定処理が完了する。このリアルタイム測定処理を繰り返し実行してゆくことで、充電期間３２０中においてリアルタイムに抵抗特性データＲ_CR［１］〜Ｒ_CR［ｎ］が得られてゆく。基準電流値Ｉ_REFを変動させるために、抵抗特性測定部５０は主制御部３３を利用することができる。以下、本実施形態で述べられる内部抵抗値Ｒ［ｉ］は、測定部５０のリアルタイム測定処理によって測定された内部抵抗値Ｒ［ｉ］を指す。

１つのセル１１［ｉ］に注目して、第２ＳＯＣ範囲の設定処理を説明する。充電期間３２０中の定電流充電が行われている期間３２１内において、時刻ｔ_A1、ｔ_A2、ｔ_A3、ｔ_A4、ｔ_A5がこの順番で訪れるものとする（図１５参照）。図１５では、期間３２１中における内部抵抗値Ｒ［ｉ］の増減の様子が矢印線にて示されている。

時刻ｔ_A1は充電期間３２０の開始時刻である。図１６（ａ）の波形４０１は、時刻ｔ_A2において得られている、抵抗特性データＲ_CR［ｉ］の全体像の一部である。時刻ｔ_A1及びｔ_A2間では、ＳＯＣ［ｉ］の増大に伴って内部抵抗値Ｒ［ｉ］の減少が観測される。図１６（ｂ）の波形４０２は、時刻ｔ_A3において得られている、抵抗特性データＲ_CR［ｉ］の全体像の一部である。時刻ｔ_A2と時刻ｔ_A3の間において、時間の進行に対し、即ちＳＯＣ［ｉ］の増大に対し内部抵抗値Ｒ［ｉ］が増大している区間がある。

設定部３２は、ＳＯＣ［ｉ］の増大に対して内部抵抗値Ｒ［ｉ］の増大する区間が観測されたとき、ＳＯＣ［ｉ］の増大に対する内部抵抗値Ｒ［ｉ］の増大率が所定条件（例えば、ＳＯＣ［ｉ］の増大量に対する内部抵抗値Ｒ［ｉ］の増大量の比が所定値以上であるという条件）を満たすか否かを判定し、当該所定条件の充足が確認された時点でのＳＯＣ［ｉ］を第２ＳＯＣ範囲の下限ＳＯＣ、即ちＳＯＣ_ST［ｉ］に設定する（従って、第１及び第２ＳＯＣ範囲間の境界が定められる）。当該所定条件の充足が確認された時点は時刻ｔ_A4であるとする。そうすると、時刻ｔ_A4を境に、主制御部３３は、セル１１［ｉ］の目標電流レートを第１目標電流レートから第２目標電流レートへと下げ、結果、セル１１［ｉ］の充電における電流レートは、実際に第１目標電流レートから第２目標電流レートへと低減せしめられる。電流レートの変更方法は、第１又は第２実施形態で述べた通りである。

図１６（ｃ）の波形４０３は、時刻ｔ_A5において得られている、抵抗特性データＲ_CR［ｉ］の全体像の一部である。時刻ｔ_A4と時刻ｔ_A5の間において、ＳＯＣ［ｉ］の関数としての内部抵抗値Ｒ［ｉ］が極大値をとった後、時間の進行に対し、即ちＳＯＣ［ｉ］の増大に対し内部抵抗値Ｒ［ｉ］が減少する。設定部３２は、内部抵抗値Ｒ［ｉ］が極大値をとっているときのＳＯＣ［ｉ］をＳＯＣ_PK［ｉ］として取り扱う。更に、設定部３２は、内部抵抗値Ｒ［ｉ］が極大値をとった後、ＳＯＣ［ｉ］の増大に対する内部抵抗値Ｒ［ｉ］の減少率が所定条件（例えば、ＳＯＣ［ｉ］の増大量に対する内部抵抗値Ｒ［ｉ］の減少量の比が一旦増大した後に減少に転じ、その後に所定値以下になるという条件（即ち、当該比が極大をとった後に所定値以下になるという条件））を満たすか否かを判定し、当該所定条件の充足が確認された時点のＳＯＣ［ｉ］を第２ＳＯＣ範囲の上限ＳＯＣ、即ちＳＯＣ_ED［ｉ］に設定する（従って、第２及び第３ＳＯＣ範囲間の境界が定められる）。当該所定条件の充足が確認された時点は時刻ｔ_A5であるとする。そうすると、時刻ｔ_A5を境に、主制御部３３は、セル１１［ｉ］の目標電流レートを第２目標電流レートから第３目標電流レートへと上げ、結果、セル１１［ｉ］の充電における電流レートは、実際に第２目標電流レートから第３目標電流レートへと増大せしめられる。電流レートの変更方法は、第１又は第２実施形態で述べた通りである。

１つのセル１１［ｉ］に注目して第２ＳＯＣ範囲の設定処理を説明したが、同様の設定処理がセル１１［１］〜１１［ｎ］の夫々に対して実行される。設定部３２は、各セル１１に関し、第２ＳＯＣ範囲の下限及び上限の設定に伴って、自動的に第１及び第３ＳＯＣ範囲を設定することができる。各セル１１のＳＯＣが第３ＳＯＣ範囲に至った後における動作は、第１又は第２実施形態で述べた通りである。尚、期間３２１において、各セル１１のＳＯＣが第３ＳＯＣ範囲に至った後は、リアルタイム測定処理を割愛可能である。第１〜第３ＳＯＣ範囲の設定処理以外の動作については、第１又は第２実施形態と同様である。

上述の如く、本実施形態では、充電期間３２０中にセル１１ごとに測定内部抵抗値（抵抗特性測定部５０による測定内部抵抗値）の変化を監視して、その変化からセル１１ごとに第２ＳＯＣ範囲の下限及び上限を設定する。従って、その時々の抵抗特性に応じて充電電流レートが制御され、第１実施形態で述べた抵抗特性データの更新と同様、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。特に、充放電が休みなく頻繁に繰り返される場合など、抵抗特性データ更新のための測定用期間３１０を設けがたい場合に有益である。

＜＜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３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］
第２ＳＯＣ範囲は、ピークＳＯＣ（ピーク充電率）を含み且つ所定のＳＯＣ幅（充電率幅）を持ったピーク充電率範囲に相当する。上述の実施形態では、説明の簡略化上、全ＳＯＣ範囲内にピークＳＯＣが１つだけ存在することを想定したが、全ＳＯＣ範囲内にピーク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］について、互いに異なる２つのピークＳＯＣが全ＳＯＣ範囲内に第１及び第２ピークＳＯＣとして存在する場合、設定部３２は、１つのピークＳＯＣに対して１つのピーク充電率範囲を設定するときと同様の設定方法にて、第１ピークＳＯＣに対し第１ピーク充電率範囲を設定すると共に第２ピークＳＯＣに対し第２ピーク充電率範囲を設定すれば良い。但し、第１及び第２ピークＳＯＣの値によっては、第１及び第２ピーク充電率範囲の一部同士は互いに重複しうる。この場合において組電池１１_TTを充電する際、ＳＯＣ［ｉ］が第１又は第２ピーク充電率範囲に属しているときのセル１１［ｉ］の目標電流レート（従って実際の電流レート）を、ＳＯＣ［ｉ］が第１及び第２ピーク充電率範囲のどちらにも属していないときのセル１１［ｉ］の目標電流レート（従って実際の電流レート）よりも低くすればよい。

［注釈２］
制御ユニット３０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３］
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を備え、更にバイパス回路部１２_TTを備えていると考えても良い。充電制御装置は、上述の抵抗特性測定部４０又は５０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）
１２_TT バイパス回路部
１２ バイパス回路
１３ 電圧センサ
１４ 電流センサ
１５ 充電源
１６ 電力変換回路
３０ 制御ユニット
３１ データ保持部
３２ ＳＯＣ範囲設定部
３３ 主制御部
３４ ＳＯＣ算出部
４０、５０ 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に対応する複数のバイパス回路を有し、前記蓄電池ごとに前記蓄電池に対して対応するバイパス回路を並列接続したバイパス回路部と、
   各蓄電池の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の充電率依存性に応じたデータに基づき、前記蓄電池ごとに、充電率が増加するにつれ前記内部抵抗値が増加から減少に転じる充電率をピーク充電率として抽出して前記ピーク充電率を含み且つ所定の充電率幅を持ったピーク充電率範囲を設定する設定部と、
   前記組電池を充電する際、各蓄電池において前記ピーク充電率範囲での電流レートが他の充電率範囲における電流レートよりも低くなるように各バイパス回路を制御する制御部と、を備える充電制御装置。
2. 前記複数の蓄電池と前記複数のバイパス回路にて、前記蓄電池及び前記パイパス回路の並列回路が複数個形成され、
   各並列回路において、前記パイパス回路は、前記制御部の制御の下、当該並列回路に流れる電流の一部を通す
   請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記組電池及び前記バイパス回路部の全体に対して基準電流レートの基準電流を供給する電力変換回路を更に備え、
   前記制御部は、前記蓄電池ごとに、前記蓄電池の充電率が前記ピーク充電率範囲に属しているときにおいて前記基準電流の一部を対応するバイパス回路に流すことにより、前記ピーク充電率範囲における電流レートをそれ以外の充電率範囲における電流レートよりも下げる
   請求項２に記載の充電制御装置。
4. 前記組電池及び前記バイパス回路部の全体に対して基準電流レートの基準電流を供給する電力変換回路を更に備え、
   前記複数の蓄電池は第１〜第ｎの蓄電池から成り（ｎは２以上の整数）、
   前記制御部は、第ｉの蓄電池の充電率が前記ピーク充電率範囲に属しているときの、前記第ｉの蓄電池の目標電流レートを、前記ピーク充電率での目標電流レートに設定し（ｉは１以上ｎ以下の整数）、前記組電池を充電する際、各蓄電池において前記ピーク充電率範囲における電流レートが前記ピーク充電率での目標電流レートと一致するように各バイパス回路を制御し、
   前記ピーク充電率での目標電流レートは、それ以外の充電率での目標電流レートよりも低く、
   前記制御部は、前記組電池の充電中の各時刻において、前記第１〜第ｎの蓄電池に対して設定された目標電流レートの内の最大の目標電流レートに前記基準電流レートが一致するように前記電力変換回路を制御し、
   前記制御部は、前記第ｉの蓄電池の充電率が前記ピーク充電率範囲に属していて且つ前記基準電流レートが前記ピーク充電率での目標電流レートよりも高い場合に、前記基準電流の一部を、前記第ｉの蓄電池に対応するバイパス回路に流す
   請求項２又は請求項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、前記データを予め保持するデータ保持部を更に備え、
   前記設定部は、前記データ保持部から前記データを取得する
   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の内部抵抗値の充電率依存性を測定する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、前記データに基づき、所定値以上を有する充電率の範囲の中から前記ピーク充電率を抽出する
   請求項１〜請求項６の何れかに記載の充電制御装置。
8. 前記組電池の充電期間中に、前記蓄電池ごとに前記蓄電池の内部抵抗値を測定して前記蓄電池ごとに前記蓄電池の内部抵抗値の充電率依存性を測定する抵抗特性測定部を更に備え、
   前記設定部は、前記抵抗特性測定部の測定結果を前記データとして用いて、前記組電池の充電期間中に前記蓄電池ごとに測定内部抵抗値の変化に基づき前記ピーク充電率範囲を設定する
   請求項１〜請求項４の何れかに記載の充電制御装置。
9. 前記設定部は、
   前記組電池の充電開始後、前記蓄電池ごとに、
   充電率の増大に対して前記測定内部抵抗値の増大が観測され且つ充電率の増大に対する前記測定内部抵抗値の増大率が所定条件を満たした時点での充電率を前記ピーク充電率範囲の下限に設定して、前記ピーク充電率範囲とそれ以下の充電率範囲との間の境界を定め、その後、前記測定内部抵抗値が極大値をとってから減少に転じ、充電率の増大に対する前記測定内部抵抗値の減少率が所定条件を満たした時点での充電率を前記ピーク充電率範囲の上限に設定して、充電率が前記ピーク充電率範囲からそれ以上の充電率範囲に移行したと判断する
   請求項８に記載の充電制御装置。

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