JP2016015840A - 充電電流制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の劣化状況に応じて、電池に供給する充電電流を制御する。【解決手段】各々の時刻における電池の電圧値を計測するステップと、前記各々の時刻における電圧値に基づいて、前記電池の開回路電圧をそれぞれ算出するステップと、前記各々の時刻における前記電池の放電時または充電時に前記電池の出力に流れる電流値を継続的に計測するステップと、前記計測された電流値に基づいて、前記各々の時刻における前記電池の残容量をそれぞれ算出するステップと、前記各々の時刻における残容量のうち第１の時刻における残容量と第２の時刻における残容量との差分と、前記各々の時刻における開回路電圧のうち前記第１の時刻における開回路電圧と前記第２の時刻における開回路電圧との差分とに基づいて、充電電流値を算出するステップと、前記算出された充電電流値で、前記電池に充電電流を供給するように前記電源を制御するステップとを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、充電電流制御方法に関し、より詳細には、電池の劣化状況に応じて、電池に供給する充電電流を制御する充電電流制御方法に関する。

近年、地球温暖化や資源枯渇の対策の一環として、従来の大型の発電所から発電される電力を供給する集中型電源に代わって、小型の発電設備で発電される電力を供給する分散型電源が普及し始めている。分散型電源には、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーを利用した電源や燃料電池、あるいは蓄電池などの電池が含まれる。

分散型電源の１つである電池の一般的な充電方法として、定電流・定電圧充電方式が知られている（例えば、非特許文献１を参照）。定電流・定電圧充電方式は、充電電圧が所定電圧に達するまで一定の充電電流値で充電し、充電電圧が所定電圧に達した後、充電電流を徐々に減少させて充電電流値が所定値まで減少した段階で、電池が満充電したと判断して充電を停止する手法である。

竹野和彦、金井孝之、上村治雄著、「携帯電話の快適な利用を目指した電池パック・充電器の開発」ＮＴＴ ＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナル、Vol.16、 No.2、２００８年７月、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.nttdocomo.co.jp/binary/pdf/corporate/technology/rd/technical_journal/bn/vol16_2/vol16_2_035jp.pdf＞

定電流・定電圧充電方式では、新品時の満充電容量（Ａｈ）に定数を掛けて求めた値を充電電流値として、電池に一定の充電電流を供給する。したがって、充電する電池が劣化して満充電容量が減少していた場合、新品時の満充電容量を基準にした充電電流で充電すると、想定していた電圧よりも高い電圧が電池に印加される可能性がある。高い電圧が印加される状態で充電を行うと、電池内に予期しない熱が発生し、発生した熱により化学反応を促進させて電極を傷めさせ、電池の劣化を進行させるという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電池の劣化状況に応じて、電池に供給する充電電流を制御する充電電流制御方法を提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電源から電池に供給される充電電流を制御する充電電流制御方法であって、各々の時刻における前記電池の電圧値を計測するステップと、前記各々の時刻における電圧値に基づいて、前記電池の開回路電圧をそれぞれ算出するステップと、前記各々の時刻における前記電池の放電時または充電時に前記電池の出力に流れる電流値を継続的に計測するステップと、前記計測された電流値に基づいて、前記各々の時刻における前記電池の残容量をそれぞれ算出するステップと、前記各々の時刻における残容量のうち第１の時刻における残容量と第２の時刻における残容量との差分と、前記各々の時刻における開回路電圧のうち前記第１の時刻における開回路電圧と前記第２の時刻における開回路電圧との差分とに基づいて、充電電流値を算出するステップと、前記算出された充電電流値で、前記電池に充電電流を供給するように前記電源を制御するステップとを備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、電池の劣化状況に応じて、電池に供給する充電電流を適宜制御することで、電池が劣化する可能性を低減することが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる充電電流制御システムを示す構成図である。 本発明の一実施形態にかかる、電池の満充電容量の算出について説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかる、電池の満充電容量の算出について説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかる充電電流制御方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

（構成）
図１に本発明の一実施形態にかかる充電電流制御システムを示す。本発明の一実施形態にかかる充電電流制御システム１は、電池２と、電池２から出力された直流電力が供給される負荷３との間に設置される。電池２は正負極間において直流電圧Ｅと内部抵抗Ｒとで示される。電池２には、充電電流を供給する直流電源装置４が接続される。直流電源装置４は、不図示の商用電源から交流の電力の供給を受けて、直流電力に変換して、電池２に直流電力を供給する。直流電源装置４は、充電電流制御部２０からの制御信号に基づき出力電圧を調節することにより、電池２に流れる充電電流を加減する。

本発明の一実施形態にかかる充電電流制御システム１は、電圧計１１を用いて電池２の電圧を計測する電圧計測部１３と、電流センサが内蔵された電流計１５を用いて、放電時（または充電時）において、電池２の出力に流れる電流値を継続的に計測する電流計測部１６とを備える。

本発明の一実施形態にかかる充電電流制御システム１は、電圧計測部１３で計測された電圧と電流計測部１６で計測された電流とに基づいて、電池２の満充電容量を導出する満充電容量導出部１７を備える。電池２の満充電容量は、電池２が劣化するにつれて減少していく。本実施形態では、電池２の満充電容量に応じて、電池２に供給する充電電流値を決定することで、電池２の経年劣化などの劣化状況に応じた充電電流を電池２に供給することが可能となる。なお、電池２の満充電容量は、電池を完全に放電させる電流放電法や、後述する電池の充電率と電池の残容量との関係式などから導出することが可能である。

本発明の一実施形態にかかる充電電流制御システム１は、所定の回数充放電した電池２の満充電容量から、新品時の満充電容量を除算して得た電池２の劣化状態を示す第１の値と、当該所定の回数を上回る回数充放電した電池２の満充電容量から、新品時の満充電容量を除算して得た電池２の劣化状態を示す第２の値とを比較し、電池２の劣化状態を示す第２の値と電池２の劣化状態を示す第１の値との差分が閾値を超えるかどうかを判定する状態判定部１８を備える。本明細書では、１回充放電することとは、電池２が満充電した状態から、電池２を完全に放電させ、再度満充電する状態までの１サイクルをいう。例えば、電池２が満充電した状態から５０％放電させ、再度満充電した状態まで充電させた場合は、０．５回充放電したとしてもよい。本実施形態では、電池２は、充放電の回数が増加するにつれて劣化していくが、１回充放電する間では、劣化しないものとする。閾値については、０以上の数とする。

本発明の一実施形態にかかる充電電流制御システム１は、電池２の劣化状態を示す第２の値と電池２の劣化状態を示す第１の値との差分が閾値を超えた場合、満充電容量導出部１７で導出された電池２の満充電容量に所定の定数を掛けて、充電電流値を算出する充電電流値算出部１９を備える。本発明の一実施形態にかかる充電電流制御システム１は、充電電流値算出部１９で算出された充電電流値で、電池２へ充電電流が供給されるように直流電源装置を制御する充電電流制御部２０を備える。所定の定数は、いわゆるＣレートであり、例えば、満充電容量導出部１７で導出された電池２の満充電容量が８００（ｍＡｈ）であって、所定の定数が０．１（Ｃ）である場合、電池２に供給される充電電流は、８０（ｍＡ）となる。所定の定数は、記憶部１４に予め格納される。

本発明の一実施形態にかかる充電電流制御システム１は、電圧計１１で計測された電圧の情報を受信して電圧計測部１３へ送信し、電流計１５で計測された電流の情報を受信して電流計測部１６へ送信する通信部１２を備える。通信部１２は、充電電流値算出部１９で算出された充電電流値で電池２に充電電流を供給するように制御する信号を直流電源装置４に送信する。

（満充電容量の導出方法）
満充電容量導出部１７で用いられる、電池２の満充電容量の導出方法の一例を述べる。一般に、電池２の満充電容量（ＦＣＣ：Full Charge Capacity）は、電池２の残容量（ＲＣ：Remaining Capacity）から電池２の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）を除算して次の（式１）に示すように算出することが可能である。

本実施形態では、或る時刻における充電率ＳＯＣと、或る時刻から所定時間経過後の時刻における充電率ＳＯＣとの差分ΔＳＯＣを算出する。そして、当該或る時刻における残容量ＲＣと、当該或る時刻から当該所定時間経過後の時刻における残容量ＲＣとの差分ΔＲＣを算出して、算出された差分ΔＲＣから差分ΔＳＯＣを除算して、次の（式２）に示すように電池２の満充電容量ＦＣＣの値を算出する。

（式２）を用いて満充電容量を算出する例については、後述する。ここで、所定時間とは、電池２が劣化しない程度の短い時間と仮定する。つまり、所定時間内では電池２が劣化しないので、或る時刻における電池２の満充電容量ＦＣＣと、或る時刻から所定時間経過後の時刻における電池２の満充電容量ＦＣＣとは、同じ値になる。本実施形態では、算出した充電電流で電池２を充電するため、できるだけ電池２の容量が使い切られた時刻における満充電容量ＦＣＣを用いて、充電電流を算出することが望ましい。

充電率ＳＯＣは、電池２の開回路電圧（ＯＣＶ：Opened Circuit Voltage）から導出され、電池２の開回路電圧ＯＣＶは、電池２の閉回路電圧（ＣＣＶ：Closed Circuit Voltage）から求められる。

電圧計測部１３で計測した電圧は、電池２の閉回路電圧ＣＣＶである。電池２の閉回路電圧ＣＣＶと電池２の開回路電圧ＯＣＶ（Ｖ）との関係を表した次の（式３）に示す。
ＯＣＶ＝ＣＣＶ−Ｖ_A×Ｋ （式３）
Ｖ_Aは、主に、電池２の内部抵抗Ｒによる電圧変動量などが含まれる電圧変動量である。Ｋは、電圧変動量を調整するための係数であり、電池２から流れる電流、電池２の内部抵抗、電池２の温度等のファクターによる影響を考慮するための係数である。

（満充電容量の導出方法の一例）
以下、（式２）を用いて満充電容量を導出する方法について具体的に説明する。満充電容量導出部１７は、計測された第１の時刻ｔ₁における閉回路電圧ＣＣＶ_t1を（式３）に代入して開回路電圧ＯＣＶ_t1を取得し、第１の時刻ｔ₁の後に計測された第２の時刻ｔ₂における閉回路電圧ＣＣＶ_t2を（式３）に代入して開回路電圧ＯＣＶ_t2を取得する。

満充電容量導出部１７は、例えば、予め記憶部１４に格納された電池２の充電率ＳＯＣと開回路電圧ＯＣＶ（Ｖ）との関係を表すＳＯＣ-ＯＣＶテーブルを参照して、ＯＣＶ算出部１３で算出した開回路電圧ＯＣＶに対応する充電率ＳＯＣを導出する。

ＳＯＣ-ＯＣＶテーブルは、例えば、次の（１）から（３）の手順で作成される。
（１）充分に充電（あるいは放電）した電池２に対して、開回路電圧ＯＣＶを測定する（満充電したときの電池２の開回路電圧ＯＣＶに対応する充電率ＳＯＣを１００％とする）。（２）電池２を一定容量放電（あるいは充電）した後、充分に休止させ安定させた開回路電圧ＯＣＶを計測する。
（３）電池２の満充電容量に対する放電（あるいは充電）容量の割合に応じた充電率ＳＯＣと、（２）で計測された各々の開回路電圧ＯＣＶとの相関をテーブル化する。

なお、ＳＯＣ-ＯＣＶテーブルに、電池２の出力付近に設置された温度センサによって取得された電池２の温度を反映させてもよい。また、ＳＯＣ-ＯＣＶテーブルを、充電率ＳＯＣと開回路電圧ＯＣＶとの関係式で代用してもよい。

電池２の充電率ＳＯＣと開回路電圧ＯＣＶとの２つの関係を表すＳＯＣ-ＯＣＶテーブルの一例を次の表１に示す。

満充電容量導出部１７は、表１に示すようなＳＯＣ-ＯＣＶテーブルを用いて、開回路電圧ＯＣＶ_t1に対応した充電率ＳＯＣ_t1を導出し、開回路電圧ＯＣＶ_t2に対応した充電率ＳＯＣ_t2を導出する。

電流計測部１６は、放電時（または充電時）における電池２の出力に流れる電流Ｉを継続的に計測する。満充電容量導出部１７は、電流計測部１６で計測された電流に基づいて、直近に満充電した時刻ｔ_FULLから任意の時刻までに放電した容量Ｄ（Ａｈ）を計算する。

時刻ｔにおいて電流計測部１６が計測した電池２の出力に流れる電流をＩ_tとする。電池２が満充電した時刻ｔ_FULLから第１の時刻ｔ₁までの時間（ｔ₁−ｔ_FULL）（ｈ）の間で放電した容量Ｄ_(tFULL-t1)（Ａｈ）は、次の（式４）で表される。

また、電池２が満充電した時刻ｔ_FULLから第２の時刻ｔ₂までの時間（ｔ₂−ｔ_FULL）（ｈ）の間で放電した容量Ｄ_(tFULL-t2)（Ａｈ）は、次の（式５）で表される。

電池２が満充電した時刻ｔ_FULLにおける電池２の満充電容量ＦＣＣから、満充電した時刻ｔ_FULLから任意の時刻までに放電した容量Ｄを差し引いた容量が、任意の時刻における電池２の残容量となる。なお、時刻ｔ_FULLから時刻ｔ₂までの時間は、電池２が劣化しない程度の短い時間と仮定する。つまり、時刻ｔ_FULLから時刻ｔ₂までの時間内では電池２は劣化しないので、時刻ｔ_FULL、時刻ｔ₁および時刻ｔ₂のそれぞれの時刻における電池２の満充電容量ＦＣＣは、全て同じ値になる。

電池２が満充電した時刻ｔ_FULLから第１の時刻ｔ₁までの時間（ｔ₁−ｔ_FULL）（ｈ）の間の電池２の残容量ＲＣ_t1（Ａｈ）は、次の（式６）で表される。
ＲＣ_t1＝ＦＣＣ−Ｄ_(tFULL-t1) （式６）

また、電池２が満充電した時刻ｔ_FULLから第２の時刻ｔ₂までの時間（ｔ₂−ｔ_FULL）（ｈ）の間の電池２の残容量ＲＣ_t2（Ａｈ）は、次の（式７）で表される。
ＲＣ_t2＝ＦＣＣ−Ｄ_(tFULL-t2) （式７）

満充電容量導出部１７は、残容量ＲＣ_t1と、残容量ＲＣ_t2との残容量の差分ΔＲＣを算出する。残容量の差分ΔＲＣは、（式６）および（式７）を参照して、次の（式８）で表される。
ΔＲＣ＝｜ＲＣ_t2−ＲＣ_t1｜＝｜Ｄ_(tFULL-t1)−Ｄ_(tFULL-t2)｜ （式８）

（式８）から明らかなように、残容量の差分ΔＲＣは、満充電した時刻ｔ_FULLから第１の時刻ｔ₁までに放電した容量Ｄ_(tFULL-t1)と満充電した時刻ｔ_FULLから第２の時刻ｔ₂までに放電した容量Ｄ_(tFULL-t2)との差の絶対値から算出することができる。ΔＲＣは、時刻ｔ₁から時刻ｔ₂までに放電された電池２の容量Ｄ_(t1-t2)から算出してもよい。

満充電容量導出部１７は、充電率ＳＯＣ_t1と、充電率ＳＯＣ_t2との充電率の差分ΔＳＯＣを算出する。充電率の差分ΔＳＯＣを次の（式９）で表す。
ΔＳＯＣ＝｜ＳＯＣ_t1−ＳＯＣ_t2｜ （式９）

なお、充電率の差分ΔＳＯＣは、第１の時刻ｔ₁における開回路電圧ＯＣＶ_t1と、第２の時刻ｔ₂における開回路電圧ＯＣＶ_t2との差分に基づいて導出してもよい。

満充電容量導出部１７は、残容量の差分ΔＲＣから充電率の差分ΔＳＯＣを除算した上述の（式２）で定義される式を用いて、電池２の満充電容量ＦＣＣを算出する。

（各時刻における電池の残容量の推移）
図２に本発明の一実施形態における、電池の満充電容量の算出について説明するための図を示し、放電時の各時刻における電池２の残容量の推移を示す。図２（ａ）に時刻ｔ_FULLにおける電池２の満充電容量および残容量を表し、図２（ｂ）に時刻ｔ₁における電池２の満充電容量、放電した容量および残容量を表し、図２（ｃ）に時刻ｔ₂における電池２の満充電容量、放電した容量および残容量を表す。

図２中、ＦＣＣ_freshは、電池２が新品時の満充電容量を示す。図２（ａ）中、ｄ_tFULLは、時刻ｔ_FULLにおける電池２の劣化による満充電容量の減少分を表し、ＲＣ_tFULLは、時刻ｔ_FULLにおける電池２の残容量を表す。図２（ｂ）中、ｄ_t1は、時刻ｔ₁における電池２の劣化による満充電容量の減少分を表し、Ｄ_(tFULL-t1)は、時刻ｔ_FULLから時刻ｔ₁までに電池２が放電した容量を表し、ＲＣ_t1は、時刻ｔ₁における電池２の残容量を表す。図２（ｃ）中、ｄ_t2は、時刻ｔ₂における電池２の劣化による満充電容量の減少分を表し、Ｄ_(tFULL-t2)は、時刻ｔ_FULLから時刻ｔ₂までに電池２が放電した容量を表し、ＲＣ_t2は、時刻ｔ₂における電池２の残容量を表す。

時刻ｔ_FULLから時刻ｔ₂までの時間は、電池２が劣化しない程度の短い時間、すなわち１回充放電する時間以内の時間と仮定する。つまり、時刻ｔ_FULLから時刻ｔ₂までの時間内では電池２は劣化しないので、時刻ｔ_FULL、時刻ｔ₁および時刻ｔ₂のそれぞれの時刻における電池２の満充電容量ＦＣＣは、それぞれ等しくなり、電池２の劣化による満充電容量の減少分ｄ_tFULL、ｄ_t1およびｄ_t2は、等しくなる。

電池２が放電した容量Ｄ_(tFULL-t1)を８００（ｍＡｈ）と仮定し、電池２が放電した容量Ｄ_(tFULL-t2)を９００（ｍＡｈ）と仮定する。満充電容量導出部１７は、（式８）にＤ_(tFULL-t1)およびＤ_(tFULL-t2)を代入して、ΔＲＣ＝１００（ｍＡｈ）を取得する。ΔＲＣは、図２中、Ｘで示される。

時刻ｔ₁における充電率ＳＯＣ_t1の値を０．２と仮定し、時刻ｔ₂における充電率ＳＯＣ_t2の値を０．１と仮定する。満充電容量導出部１７は、（式９）にＳＯＣ_t1およびＳＯＣ_t2を代入して、ΔＳＯＣ＝０．１を取得する。

すると、満充電容量導出部１７は、（式２）にΔＳＯＣおよびΔＲＣを代入して、ＦＣＣ＝１０００（ｍＡｈ）を取得する。取得された満充電容量ＦＣＣは、時刻ｔ_FULL、時刻ｔ₁または時刻ｔ₂における電池２の満充電容量である。

図３に本発明の一実施形態における、電池の満充電容量の算出について説明するための図を示し、充放電時の各時刻における電池２の残容量の推移を示す。図３（ａ）に時刻ｔ_FULLにおける電池２の満充電容量および残容量を表し、図３（ｂ）に時刻ｔ’₁における電池２の満充電容量、放電した容量および残容量を表す。また、図３（ｃ）に時刻ｔ’₂における電池２の満充電容量、放電した容量および残容量を表す。図３中、電池２は、時刻ｔ_FULLから時刻ｔ’₁まで放電し、時刻ｔ’₁から時刻ｔ’₂まで充電している。

図３（ｂ）中、ｄ_t’1は、時刻ｔ’₁における電池２の劣化による満充電容量の減少分を表し、ＲＣ_t’1は、時刻ｔ’₁における電池２の残容量を表し、Ｄ_{(tFULL-t’1)}は、時刻ｔ_FULLから時刻ｔ’₁までに電池２が放電した容量を表す。

図３（ｃ）中、ｄ_t’2は、時刻ｔ’₂における電池２の劣化による満充電容量の減少分を表す。ＲＣ_t’2は、時刻ｔ’₁における電池２の残容量ＲＣ_t’1に、時刻ｔ’₁から時刻ｔ’₂までに電池２が充電した容量を足した容量を示す。また、Ｄ_{(tFULL-t’2)}は、時刻ｔ_FULLから時刻ｔ’₁までに電池２が放電した容量Ｄ_{(tFULL-t’1)}から、時刻ｔ’₁から時刻ｔ’₂までに電池２が充電した容量を差し引いた容量を示す。

時刻ｔ_FULLから時刻ｔ’₂までの時間は、電池２が劣化しない程度の短い時間、すなわち１回充放電する時間以内の時間と仮定する。つまり、時刻ｔ_FULLから時刻ｔ’₂までの時間内では電池２は劣化しないので、時刻ｔ_FULL、時刻ｔ’₁および時刻ｔ’₂のそれぞれの時刻における電池２の満充電容量ＦＣＣは、それぞれ等しくなり、電池２の劣化による満充電容量の減少分ｄ_tFULL、ｄ_t’1およびｄ_t’2は、等しくなる。

電池２が放電した容量Ｄ_{(tFULL-t’1)}を８００（ｍＡｈ）と仮定し、容量Ｄ_{(tFULL-t’2)}を６００（ｍＡｈ）と仮定する。満充電容量導出部１７は、（式８）におけるＤ_(tFULL-t1)にＤ_{(tFULL-t’1)}を代入し、および（式８）におけるＤ_(tFULL-t2)にＤ_{(tFULL-t’2)}を代入して、ΔＲＣ＝２００（ｍＡｈ）を取得する。ΔＲＣは、図３中、Ｘ’で示される。

時刻ｔ’₁における充電率ＳＯＣ_t’1の値を０．２と仮定し、時刻ｔ’₂における充電率ＳＯＣ_t’2の値を０．４と仮定する。満充電容量導出部１７は、（式９）におけるＳＯＣ_t1にＳＯＣ_t’1を代入し、および（式９）におけるＳＯＣ_t2にＳＯＣ_t’2を代入して、ΔＳＯＣ＝０．２を取得する。

すると、満充電容量導出部１７は、（式２）にΔＳＯＣおよびΔＲＣを代入して、ＦＣＣ＝１０００（ｍＡｈ）を取得する。取得された満充電容量ＦＣＣは、時刻ｔ_FULL、時刻ｔ’₁または時刻ｔ’₂における電池２の満充電容量である。

（充電電流値の算出）
本実施形態では、電池２の満充電容量を導出し、導出した満充電容量に基づいて電池２に供給すべき充電電流を算出し、算出した充電電流に基づいて直流電源装置４を制御する。一方、電池２の満充電容量は、短い期間でそこまで変化しない。したがって、電池２の満充電容量を導出するごとに充電電流を算出して直流電源装置４を制御すると、充電電流制御システム１に必要以上の負担がかかる場合が考えられる。そこで、（１）電池２の満充電容量に基づいて取得された電池２の劣化状態を示す値を用いて或る値を算出し、算出された或る値が一定の閾値を超えた場合に限り、充電電流を算出して直流電源装置４を制御してもよい。また、例えば、（２）一週間おきに電池２の満充電容量を導出したり、（３）充放電回数が所定回数に到達するごとに電池２の満充電容量を導出したりして、導出した満充電容量に基づいて電池２に供給すべき充電電流を算出してもよい。次に、（１）の充電電流制御方法についての具体例を説明する。

状態判定部１８は、ｍ₁回充放電した電池２の満充電容量ＦＣＣ_m1から、新品時の満充電容量ＦＣＣ_freshを除算して得た電池２の劣化状態を示す値ＳＯＨ（State Of Health）_m1と、ｍ₁回を上回るｍ₂回充放電した電池２の満充電容量ＦＣＣｍ₂から、新品時の満充電容量ＦＣＣ_freshを除算して得た電池２の劣化状態を示す値ＳＯＨ_m2とを比較し、ＳＯＨ_m2とＳＯＨ_m1との差分ΔＳＯＨが閾値を超えるかどうかを判定する。

ＳＯＨ_m1を算出するための計算式を（式１０）に示し、ＳＯＨ_m2を算出するための計算式を（式１１）に示し、ＳＯＨ_m2とＳＯＨ_m1との差分を表す式を（式１２）に示す。

ＳＯＨ_m2とＳＯＨ_m1との差分ΔＳＯＨが閾値を超えた場合、充電電流値算出部１９は、例えば（式２）で算出された、ｍ₂回充放電した電池２の満充電容量ＦＣＣ_m2に、所定の定数ａ（Ｃ）を掛けて、ｍ₂回充放電した電池２に供給すべき充電電流値Ｉ_chargeを算出する。充電電流値Ｉ_chargeを算出する（式１３）を次に示す。
Ｉ_charge＝ＦＣＣ_m2×ａ （式１３）

充電電流制御部２０が、（式１３）で算出された充電電流値Ｉ_chargeで、電池２に供給する充電電流を供給するように直流電源装置４を制御することで、現在の電池２の劣化状況を反映させた充電電流を電池２に供給することが可能となる。すなわち、ｍ₁回充放電した電池２に対して供給していた電流値を電流値Ｉ_chargeに変更して、適切な電流値の充電電流をｍ₂回充放電した電池２に供給することが可能となる。

（フローチャート）
図４に本発明の一実施形態にかかる充電電流制御方法のフローチャートを示す。電圧計測部１３は、電圧計１１を用いて電池２の電圧を計測する（ステップ４０１）。電流計測部１６は、電流計１５を用いて電池２から出力される電流を計測する（ステップ４０２）。満充電容量導出部１７は、計測された電圧および計測された電流に基づいて、満充電容量を導出する（ステップ４０３）。状態判定部１８は、第１の回数（所定の回数）充放電した電池２の満充電容量（第１の満充電容量）から、新品時の満充電容量を除算して得た電池２の劣化状態を示す第１の値と、第１の回数を上回る第２の回数充放電した電池２の満充電容量（第２の満充電容量）から、新品時の満充電容量を除算して得た、電池２の劣化状態を示す第２の値とを比較し、電池２の劣化状態を示す第２の値と電池２の劣化状態を示す第１の値との差分が閾値を超えるかどうかを判定する（ステップ４０４）。充電電流値算出部１９は、電池２の劣化状態を示す第２の値と電池２の劣化状態を示す第１の値との差分が閾値を超えた場合、第２の回数充放電した電池２において導出された満充電容量に所定の係数を掛けて、充電電流値を算出する（ステップ４０５）。充電電流制御部２０は、算出された充電電流値で、電池２に充電電流を供給するように、直流電源装置４を制御する（ステップ４０６）。

本実施形態では、例えば、完全放電した時刻から或る時刻までの電池２の充電率の変化と残容量の変化とを導出して、導出した電池２の充電率の変化と残容量の変化に基づいて満充電容量を導出してもよい。

本実施形態によれば、電池の劣化状況に応じて、電池に供給する充電電流を適宜制御することで、電池が劣化する可能性を低減することが可能となる。

なお、本実施形態において記憶部１４は、ＲＯＭ(Read Only Memory)とＲＡＭ(Random Access Memory)とを含んで構成される。ＲＯＭには、充電電流制御システム１全体の動作制御に必要なプログラムや各種のデータ（例えば、計算式である（式１）から（式１３）、ＳＯＣ-ＯＣＶテーブルなど）が記録される。ＲＡＭには、データやプログラムを一時的に記憶するための記録領域が設けられ、プログラムやデータが保持される。ＲＡＭに一時的に記憶されるデータは、例えば、電圧計１１で計測された電圧の情報や電流計１５で計測された電流の情報を含む。

Ｅ 直流電圧
Ｒ 内部抵抗
１ 充電電流制御システム
２ 電池
３ 負荷
４ 直流電源装置
１１ 電圧計
１２ 通信部
１３ 電圧計測部
１４ 記憶部
１５ 電流計
１６ 電流計測部
１７ 満充電容量導出部
１８ 状態判定部
１９ 充電電流値算出部
２０ 充電電流制御部

Claims (3)

1. 電源から電池に供給される充電電流を制御する充電電流制御方法であって、
   各々の時刻における前記電池の電圧値を計測するステップと、
   前記各々の時刻における電圧値に基づいて、前記電池の開回路電圧をそれぞれ算出するステップと、
   前記各々の時刻における前記電池の放電時または充電時に前記電池の出力に流れる電流値を継続的に計測するステップと、
   前記計測された電流値に基づいて、前記各々の時刻における前記電池の残容量をそれぞれ算出するステップと、
   前記各々の時刻における残容量のうち第１の時刻における残容量と第２の時刻における残容量との差分と、前記各々の時刻における開回路電圧のうち前記第１の時刻における開回路電圧と前記第２の時刻における開回路電圧との差分とに基づいて、充電電流値を算出するステップと、
   前記算出された充電電流値で、前記電池に充電電流を供給するように前記電源を制御するステップと
   を備えることを特徴とする充電電流制御方法。
2. 前記各々の時刻における開回路電圧に基づいて、前記電池の充電率を導出するステップと、
   前記各々の時刻における残容量のうち第１の時刻における残容量と第２の時刻における残容量との差分から、前記各々の時刻における充電率のうち前記第１の時刻における充電率と前記第２の時刻における充電率との差分を除算して、前記電池の満充電容量を算出するステップと、
   前記算出した満充電容量に所定の定数を掛けて、充電電流値を算出するステップと
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の充電電流制御方法。
3. 前記充電電流値を算出するステップにおいて、前記電池が所定の回数充放電した際の第１の満充電容量が算出され、および、前記電池が所定の回数より多い回数充放電した際の第２の満充電容量が算出され、
   前記第１の満充電容量から、前記電池の新品時の満充電容量を除算して得た電池の劣化状態を示す第１の値と、前記第２の満充電容量から、前記電池の新品時の満充電容量を除算して得た電池の劣化状態を示す第２の値との差分が閾値を超えるかどうかを判定するステップをさらに備え、
   前記劣化状態を示す第１の値と前記劣化状態を示す第２の値との差分が閾値を超えた場合、前記充電電流値を算出するステップにおいて、前記第２の満充電容量に所定の定数を掛けて、充電電流値を算出され、
   前記制御するステップにおいて、前記算出された充電電流値で、前記電池に充電電流を供給するように前記電源が制御されることを特徴とする請求項２に記載の充電電流制御方法。

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