JP2023127623A - 充電制御システム、充電制御方法、及びプログラム - Google Patents

充電制御システム、充電制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

Figure 2023127623000001
【課題】バッテリの充電に要する時間が長くなることを抑制しつつ、バッテリの電池パラメータを適切に算出する充電制御システム等を提供する。
【解決手段】充電制御システム１００は、バッテリ２１を間欠的に充電するときのバッテリ２１の状態量に基づいて、バッテリ２１の所定の電池パラメータを算出する充電制御手段を備え、充電制御手段は、今回の間欠的な充電とは異なるタイミングで次回の間欠的な充電を行い、このタイミングは、バッテリ２１の間欠的な充電において充電を一時停止する際のバッテリ２１の充電率、電圧又は内部抵抗に基づいて設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電制御システム等に関する。
二酸化炭素の排出量の削減のため、自動車に限らず、また有人・無人に限らず、水・陸・空のあらゆる移動体（船舶、非電化路線の鉄道車両、航空機や飛翔体等）において、バッテリによる電動化が進められている。このようなバッテリの充電を制御する充電制御システムとして、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。
すなわち、特許文献１には、「充電中における二次電池の端子電圧が予め定めた電圧に達したとき、または該二次電池の充電容量が予め定めた容量に達したときに前記二次電池に対する充電を一旦中止し、該二次電池の開放端子電圧を検出した後に前記二次電池に対する充電を再開して満充電まで充電」することが記載されている。
特開２０１１－４３４６０号公報
特許文献１に記載の技術では、二次電池の特性（例えば、開放端子電圧）が事前に把握されていることが前提になっているため、汎用性の点で改善の余地がある。また、特許文献１に記載の技術では、二次電池の充電を間欠的に行うため、充電に要する時間が長くなる可能性もある。
そこで、本発明は、バッテリの充電に要する時間が長くなることを抑制しつつ、バッテリの電池パラメータを適切に算出する充電制御システム等を提供することを課題とする。
前記した課題を解決するために、本発明は、バッテリを間欠的に充電するときの前記バッテリの状態量に基づいて、前記バッテリの所定の電池パラメータを算出する充電制御手段を備え、前記充電制御手段は、今回の間欠的な充電とは異なるタイミングで次回の間欠的な充電を行い、前記タイミングは、前記バッテリの間欠的な充電において充電を一時停止する際の前記バッテリの充電率、電圧又は内部抵抗に基づいて設定されることとした。
本発明によれば、バッテリの充電に要する時間が長くなることを抑制しつつ、バッテリの電池パラメータを適切に算出する充電制御システム等を提供できる。
第１実施形態に係る充電制御システムを含む構成図である。 第１実施形態に係る充電制御システムが備える充電制御手段の機能ブロック図である。 第１実施形態に係る充電制御システムの充電制御手段が備える充電制御部の機能ブロック図である。 第１実施形態に係る充電制御システムにおいて、バッテリの充電を一時停止した場合の電流・電圧の変化を示すタイムチャートである。 第１実施形態に係る充電制御システムにおけるバッテリの電圧等価回路モデルの説明図である。 第１実施形態に係る充電制御システムにおいて、バッテリがＮＭＣ－Ｃ系電池である場合のＳＯＣとＯＣＶとの関係を示す説明図である。 第１実施形態に係る充電制御システムにおいて、バッテリがＬＦＰ－Ｃ系電池である場合のＳＯＣとＯＣＶとの関係を示す説明図である。 第１実施形態に係る充電制御システムにおいて、バッテリの充電を一時停止した場合の電流・電圧の変化を示すタイムチャートである。 充電制御手段が実行する処理のフローチャートである。 充電制御手段が実行する処理のフローチャートである。 第１実施形態に係る充電制御システムにおける１回目の間欠的な充電に関するタイムチャートである。 第１実施形態に係る充電制御システムにおけるバッテリのＳＯＣとＯＣＶとの関係を示す説明図である。 第１実施形態に係る充電制御システムにおける２回目の間欠的な充電に関するタイムチャートである。 第１実施形態に係る充電制御システムにおいて、バッテリがＮＭＣ－Ｃ系電池である場合のＳＯＣとＤＣＲとの関係を示す説明図である。 第１実施形態に係る充電制御システムにおいて、バッテリがＬＦＰ－Ｃ系電池である場合のＳＯＣとＤＣＲとの関係を示す説明図である。 第２実施形態に係る充電制御システムにおける１回目の間欠的な充電に関するタイムチャートである。 第２実施形態に係る充電制御システムにおけるバッテリのＳＯＣとＤＣＲとの関係を示す説明図である。 第２実施形態に係る充電制御システムにおける２回目の間欠的な充電に関するタイムチャートである。 第３実施形態に係る充電制御システムを含む構成図である。 第３実施形態に係る充電制御システムにおいて、それぞれの充電器が利用する電力の変化と、合計電力の変化と、を示すタイムチャートである。 第３実施形態に係る充電制御システムにおいて、３つのバッテリの電圧の変化を示すタイムチャートである。 比較例において、充電が継続的に行われた場合のバッテリの電流・電圧の変化を示すタイムチャートである。 別の比較例において、充電が間欠的に行われた場合のバッテリの電流・電圧・ＳＯＣの変化を示すタイムチャートである。 別の比較例において、計３台の充電器の合計電力の変化と、それぞれの充電器が利用する電力の変化と、を示すタイムチャートである。
≪第１実施形態≫
＜充電制御システムの構成＞
図１は、第１実施形態に係る充電制御システム１００を含む構成図である。
なお、図１の各構成を結ぶ線のうち、実線は電力線を示し、破線は信号線を示している。充電制御システム１００は、車両２０（移動体）のバッテリ２１の充電を制御するシステムである。また、充電制御システム１００は、バッテリ２１の劣化率(State of Health：ＳＯＨ)等の特性を推定する機能も有している。以下では、充電制御システム１００の説明に先立って、鉄道や船舶等を含む移動体の一例としての車両２０について簡単に説明する。
車両２０は、バッテリ２１からの電力等で走行する陸上の移動体である。このような車両２０として、例えば、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車が挙げられる。図１に示すように、車両２０は、バッテリ２１と、インバータ２２と、モータ２３と、充電プラグ（図示せず）の差込口２４と、を備えている。バッテリ２１は、充放電が可能な二次電池である。図１に示すように、バッテリ２１は、配線２５を介して差込口２４に接続されるとともに、配線２５（一部）及び配線２６を順次に介して、インバータ２２に接続されている。
インバータ２２は、直流電力を交流電力に変換する電力変換器である。すなわち、インバータ２２は、バッテリ２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力をモータ２３に出力する。モータ２３は、車両２０の駆動源であり、３相の配線２７を介して、インバータ２２に接続されている。差込口２４は、バッテリ２１の充電を行う際に充電プラグ（図示せず）が差し込まれる接続部である。充電プラグが差込口２４に差し込まれることで、バッテリ２１と充電器１０とが電気的に接続される。
充電器１０は、バッテリ２１の充電を行う機器である。また、充電器１０は、バッテリ２１の充電を行う過程での電流・電圧の計測値や充電率（State Of Charge：ＳＯＣ）に基づいて、バッテリ２１の劣化率等を推定する機能も有している。なお、図１の例では、充電制御システム１００が充電器１０を含んで構成されているが、充電器１０との間で通信可能な一つ又は複数のサーバ（図示せず）をさらに含むようにしてもよい。
図１に示すように、充電器１０は、充電制御手段１と、電圧計測手段２と、電流計測手段３と、充電回路４と、を備え、商用電源Ｅ（三相交流電源）から供給される電力で駆動する。電圧計測手段２は、バッテリ２１の電圧を計測するものである。電流計測手段３は、充電回路４からバッテリ２１に供給される充電電流を計測するものである。充電回路４は、充電制御手段１からの電流指令に基づいて、充電電流を所定に生成する。
充電制御手段１は、ハードウェア構成として、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成されている。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。充電制御手段１は、車両２０から充電器１０に送信される充電電流指令値の他、電圧計測手段２や電流計測手段３の計測値に基づいて、充電用の電流指令を生成し、生成した電流指令を充電回路４に出力する。
例えば、所定の運行管理システム（図示せず）で車両２０が管理される場合、運行管理システム側では、バッテリ２１の劣化状態等に基づいて、車両２０の残走行可能距離を把握し、車両２０の走行経路を適切に設定することが求められる。しかしながら、バッテリ２１の劣化状態に関連する開回路電圧（Open Circuit Voltage：ＯＣＶ）や内部抵抗といった特性データを運行管理システム側で事前に取得することは困難であることが多い。
そこで、第１実施形態では、充電制御手段１が、車両２０（移動体）のバッテリ２１の充電を間欠的に行ったときのバッテリ２１の「状態量」に基づいて、バッテリ２１の所定の「電池パラメータ」を算出するようにしている。前記した「状態量」には、バッテリ２１の電圧、充電電流、及びＳＯＣが含まれる。また、「電池パラメータ」は、例えば、バッテリ２１のＯＣＶや内部抵抗である。なお、バッテリ２１のＯＣＶとは、バッテリ２１に電流が流れていない（又は電流がほとんど流れていない）無負荷時の安定した電圧のことである。算出された電池パラメータは、例えば、電池（バッテリ２１）の状態、劣化度、寿命を算出するために用いられる。
図２は、充電制御手段１の機能ブロック図である。
図２に示すように、充電制御手段１は、電池状態推定部１１と、充電停止条件決定部１２と、充電制御部１３と、記憶部１４と、を備えている。
電池状態推定部１１は、バッテリ２１の状態（特性）を示す所定の電池パラメータを算出する。例えば、電池状態推定部１１は、バッテリ２１の充電を間欠的に行い、充電を一時停止してから所定時間が経過したときのバッテリ２１の電圧をＯＣＶとして取得する。また、電池状態推定部１１は、バッテリ２１の充電が間欠的に行われる過程での状態量（電圧、充電電流、及びＳＯＣ）に基づいて、バッテリ２１の内部抵抗を算出する。
充電停止条件決定部１２は、バッテリ２１を間欠的に充電する際の一時停止の条件である充電停止条件を決定する。ここで、「充電停止条件」とは、バッテリ２１の充電を一時停止するときの閾値となるＳＯＣ（又はバッテリ２１の電圧）である。そして、充電制御部１３がバッテリ２１の充電を一時停止するたびに、そのときのＳＯＣに対応するＯＣＶや内部抵抗といった電池パラメータを電池状態推定部１１が算出するようにしている。
充電制御部１３は、バッテリ２１の充電電流の上限値である充電可能電流の値を車両２０（図１参照）に送信する機能を有している。なお、車両２０側では、充電電流指令値が充電可能電流以下になるように、必要に応じて充電電流指令値が再設定される。充電制御部１３は、車両２０から送信される充電電流指令値やバッテリ２１のＳＯＣに基づいて、充電回路４（図１参照）に所定の充電指令を出力する。
記憶部１４には、パラメータテーブル１４ａが格納されている。パラメータテーブル１４ａは、バッテリ２１のＯＣＶや内部抵抗といった電池パラメータが、バッテリ２１の識別情報に対応付けて格納されるテーブルである。前記したように、電池パラメータはバッテリ２１のＯＣＶや内部抵抗であり、電池状態推定部１１によって算出される。
図３は、充電制御手段が備える充電制御部１３の機能ブロック図である。
図３に示すように、充電制御部１３は、充電器動作変更部１３ａと、充電電流決定部１３ｂと、を備えている。充電器動作変更部１３ａは、充電停止条件決定部１２（図２参照）から入力される充電停止条件と、車両２０（図１参照）から受信するＳＯＣと、に基づいて、充電器１０（図１参照）の動作を所定に切り替える。
例えば、バッテリ２１（図１参照）のＳＯＣが充電停止条件で規定される閾値に達した場合には、充電器動作変更部１３ａは、充電器出力を所定値から０［ｋＷ］に下げることで、バッテリ２１の充電を一時停止させる。充電器動作変更部１３ａは、充電停止条件に基づく充電器出力の値を充電電流決定部１３ｂに出力する。
充電電流決定部１３ｂは、充電器動作変更部１３ａから入力される充電器出力の値に基づいて、充電器１０（図１参照）における充電可能電流を決定する。例えば、充電電流決定部１３ｂは、充電器出力が大きいほど、充電可能電流を大きくする。また、充電電流決定部１３ｂは、充電器出力が０［ｋＷ］の場合には、充電可能電流を０［Ａ］にする。このようにして決定された充電可能電流の値は、充電電流決定部１３ｂから車両２０（図１参照）に送信される。なお、充電制御部１３が充電可能電流を特に変更することなく、充電回路４（図１参照）に所定の信号を出力することで、バッテリ２１（図１参照）の充電を一時停止するようにしてもよい。
図１９は、比較例において、充電が継続的に行われた場合のバッテリの電流・電圧の変化を示すタイムチャートである。
なお、図１９の横軸は、時間である。図１９の縦軸は、紙面の上から順に、バッテリ２１に流れる電流（充電電流）、及びバッテリ２１の電圧である。図１９では、いわゆる定電流定電圧充電（Constant Current Constant Voltage Charge：ＣＣＣＶ充電）が行われた場合の電流・電圧の波形を示している。ＣＣＣＶ充電では、バッテリ２１の電圧が上限値ＶLimに達するまで、充電電流の大きさを所定に維持しながらＣＣ(Constant Current)充電が行われた後、バッテリ２１の電圧を維持しながらＣＶ(Constant Voltage)充電が行われる。なお、バッテリ２１の充電時にどのような充電モードを行うかは、車両２０側で予め設定されている。
図１９の例では、ＣＣ充電の期間（時刻ｔ１～ｔ２）において、車両２０）から送信される充電電流指令値Ｉｃｏｍの値Ｉ２が、充電器１０の出力設定値（充電器出力：図３参照）に基づく充電可能電流Ｉｐの値Ｉ１よりも小さくなっている。したがって、ＣＣ充電中は充電電流指令値Ｉｃｏｍが充電器１０における電流指令として設定され、この電流指令に基づく充電電流Ｉｃｈがバッテリ２１に供給される。そして、バッテリ２１の電圧が上限値ＶLimに達した時刻ｔ２において、ＣＣ充電からＣＶ充電に切り替えられる。
図４は、バッテリの充電を一時停止した場合の電流・電圧の変化を示すタイムチャートである（適宜、図１を参照）。
なお、図４に示す下向きの白抜き矢印Ｗは、充電器動作変更部１３ａ（図３参照）が充電器１０の動作を変更したタイミングを示している。図４の例では、ＣＣ充電の途中の時刻ｔ２～ｔ３において、充電可能電流Ｉｐがゼロに設定され、バッテリ２１の充電が一時停止されている。このように充電が一時停止されると、バッテリ２１の電圧が時刻ｔ２で急激に低下した後、充電が再開される時刻ｔ３まで緩やかに低下する。詳細については後記するが、充電が一時停止されたときの電圧等の計測値は、バッテリ２１のＯＣＶや内部抵抗の算出に用いられる。
図５は、バッテリの電圧等価回路モデル３０の説明図である。
図５に示す電圧等価回路モデル３０は、バッテリ２１（図１参照）の電圧の変化を再現するために、バッテリ２１の内部抵抗を電気回路の抵抗器で模擬し、また、バッテリ２１のＯＣＶを電源電圧で模擬したモデルである。電圧等価回路モデル３０に含まれるＲｏは、バッテリ２１（図１参照）の内部抵抗において通電時間に依存しない抵抗成分である。この抵抗成分Ｒｏは、バッテリ２１の電極や電解液等の部材抵抗に相当する。一方、電圧等価回路モデル３０に含まれるＲｐとＣの並列回路は、バッテリ２１の内部抵抗において通電時間に依存する抵抗成分である。この抵抗成分Ｒｐは、バッテリ２１の内部の電気化学反応に起因する電圧変化や、リチウムイオンの拡散に起因して電圧変化を生じさせる内部抵抗（分極抵抗）に相当する。
図５に示すバッテリ２１のＯＣＶや抵抗成分Ｒｏ，Ｒｐは、バッテリ２１の特性を示す電池パラメータである。これらの電池パラメータは、バッテリ２１のＳＯＣの大きさによって異なった値になる。その例を図６Ａ、図６Ｂを用いて説明する。
図６Ａは、バッテリがＮＭＣ－Ｃ系電池である場合のＳＯＣとＯＣＶとの関係を示す説明図である。
なお、図６Ａの横軸は、バッテリ２１（図１参照）のＳＯＣである。図６Ａの縦軸は、バッテリ２１のＯＣＶである。前記したＮＭＣ－Ｃ系電池とは、リチウム、ニッケル、及びコバルトマンガン酸化物を正極材として用いた三元系の電池である。図６Ａに示すように、バッテリ２１がＮＭＣ－Ｃ系電池である場合のＯＣＶカーブ４１は、単調増加の滑らかな曲線になっており、バッテリ２１のＳＯＣが高くなるにつれて、ＯＣＶも高くなる。
図６Ｂは、バッテリがＬＦＰ－Ｃ系電池である場合のＳＯＣとＯＣＶとの関係を示す説明図である。
図６Ｂに示すように、バッテリ２１が、ＬＦＰ－Ｃ系電池（リン酸鉄系の電池）である場合も、バッテリ２１のＳＯＣが高くなるにつれてＯＣＶが高くなるが、その変化の仕方がＮＭＣ－Ｃ系電池の場合（図６Ａ参照）とは異なっている。具体的には、バッテリ２１のＳＯＣが高くなる途中でＯＣＶカーブ４２の勾配（正の勾配）が小さくなる箇所４２ａがある。このように、バッテリ２１の種類によって、ＯＣＶカーブの形状が異なったものになる。なお、図６Ａ（ＮＭＣ－Ｃ系電池の場合）や図６Ｂ（ＬＦＰ－Ｃ系電池の場合）は、バッテリ２１の種類を特に限定するものではない。
ちなみに、バッテリ２１の種類が同一であっても、若干の個体差がある他、劣化の進み具合によって、ＯＣＶカーブの形状や各ＳＯＣでのＯＣＶの値が異なったものになることが多い。また、車両２０の運行管理システム（図示せず）や充電制御システム１００では、ＯＣＶカーブといったバッテリ２１の特性を事前に取得することは困難であることが多い。そこで、第１実施形態では、バッテリ２１の充電を間欠的に行う過程での状態量（バッテリ２１の電圧、充電電流、及びＳＯＣ）に基づいて、充電制御手段１がバッテリ２１のＯＣＶや内部抵抗を算出するようにしている。つまり、図６Ａや図６Ｂに示すＯＣＶカーブ４１，４２は既知のものではなく、充電制御手段１によって推定されるものである。
図７は、バッテリの充電を一時停止した場合の電流・電圧の変化を示すタイムチャートである。
なお、図７に示す充電電流指令値Ｉｃｏｍ、充電電流Ｉｃｈ、及びバッテリ２１の電圧の変化の仕方は、図４と同様である。また、図７では、充電可能電流Ｉｐの図示を省略しているが、充電可能電流Ｉｐも図４と同様に変化する。図７の時刻ｔ２～ｔ３においてバッテリ２１の充電が一時停止されると、バッテリ２１の電流が低下する。より詳しく説明すると、バッテリ２１の電圧は、時刻ｔ２で急激に低下した後、緩やかに低下する。時刻ｔ２における電圧の急激な低下は、バッテリ２１の部材抵抗に起因する電圧降下ΔＶｏである。また、時刻ｔ２の直後からの電圧の緩やかな低下は、バッテリ２１の電気化学反応やリチウムイオンの拡散に伴う電圧降下ΔＶｐである。
充電制御手段１（図２参照）は、バッテリ２１の充電を一時停止した時刻ｔ２から所定時間（時刻ｔ２～ｔ３の時間）が経過したときのバッテリ２１の電圧の計測値を、所定のＳＯＣに対応するＯＣＶとして取得する。また、充電制御手段１（図２参照）は、以下の式（１）、式（２）に基づいて、バッテリ２１の通電時間に依存しない抵抗成分Ｒｏ（図５参照）と、バッテリ２１の通電時間に依存して変化する抵抗成分Ｒｐ（図５参照）と、を算出する。
Ｒｏ＝ΔＶｏ／Ｉ ・・・式（１）
Ｒｐ＝ΔＶｐ／Ｉ ・・・式（２）
このようにして、充電制御手段１は、バッテリ２１の電池パラメータ（ＯＣＶ，Ｒｏ，Ｒｐ）を算出する。なお、バッテリ２１の各電池パラメータは、バッテリ２１のＳＯＣに依存して変化する。例えば、バッテリ２１のＳＯＣが大きくなるにつれて、内部抵抗は小さくなる。したがって、例えば、バッテリ２１の内部抵抗を算出する際の基準となる所定のＳＯＣが予め設定されていることが多い。充電制御手段１は、基準となる所定のＳＯＣにおける抵抗成分Ｒｏ，Ｒｐの和をとることで、バッテリ２１の全体的な内部抵抗Ｒ１を算出する。
図２０は、別の比較例において、充電が間欠的に行われた場合のバッテリの電流・電圧・ＳＯＣの変化を示すタイムチャートである。
なお、図２０の横軸は、時間である。図２０の縦軸は、紙面の上から順に、バッテリ２１の充電電流、バッテリ２１の電圧、及びバッテリ２１のＳＯＣである。図２０の例では、バッテリ２１の充電を間欠的に行う際のＳＯＣの閾値ＳＯＣ１１，ＳＯＣ１２，・・・が比較的小さい間隔で（例えば、ＳＯＣで５％ごとに）設定されている。そして、例えば、時刻ｔ１から充電が行われ（充電が「ＯＮ」）、バッテリ２１のＳＯＣが閾値ＳＯＣ１１に達した時刻ｔ２で充電が一時停止（充電が「ＯＦＦ」）されている。そして、時刻ｔ３に充電が再開されている。このようにバッテリ２１の充電を間欠的に行う際のＳＯＣの間隔（つまり、隣り合うＳＯＣの閾値の差分）が細かく設定されると、その分、満充電までに要する時間が長くなる。一方、バッテリ２１の充電を間欠的に行う際のＳＯＣの間隔が長すぎると、バッテリ２１の特性を推定する際の精度が低くなる。
そこで、第１実施形態では、充電制御手段１が、バッテリ２１の１回目の間欠的な充電を行う際のＳＯＣの間隔を長めに（粗めに）設定し、２回目の間欠的な充電では、１回目の間欠的な充電時とは異なるタイミングで充電を一時停止するようにしている。つまり、第１実施形態では、充電制御手段１がバッテリ２１の間欠的な充電を計２回行って得られるデータに基づいて、バッテリ２１の電池パラメータを推定するようにしている。これによって、充電に要する時間を短縮できるとともに、バッテリ２１の電池パラメータを高精度に推定できる。
図８Ａ、図８Ｂは、充電制御手段が実行する処理のフローチャートである（適宜、図１、図２を参照）。
なお、図８Ａの「ＳＴＡＲＴ」時に充電プラグ（図示せず）が車両２０（図１参照）の差込口２４（図１参照）に差し込まれ、充電器１０と車両２０との間で通信が開始されるものとする。
ステップＳ１０１において充電制御手段１は、バッテリ２１の識別情報を取得する。すなわち、充電制御手段１は、車両２０との間で通信を行い、バッテリ２１に割り振られた所定の識別情報を取得する。なお、バッテリ２１の識別情報に代えて、車両２０の識別情報が用いられてもよい。
ステップＳ１０２において充電制御手段１は、直近の所定期間において、今回が１回目の間欠充電であるか否かを判定する。すなわち、充電制御手段１は、バッテリ２１の電池パラメータを推定するための間欠的な充電が、過去の所定期間内（例えば、数カ月以内）に行われていないかどうかを判定する。この所定期間は、バッテリ２１の劣化が進行している（つまり、バッテリ２１の特性が変化している）可能性が高くなる期間であり、予め設定されている。この所定期間が経過するたびに、計２回の間欠的な充電が行われる。ステップＳ１０２において、今回が１回目の間欠的な充電である場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、充電制御手段１の処理はステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３において充電制御手段１は、充電の一時停止のタイミングを設定する。すなわち、充電制御手段１は、充電停止条件決定部１２（図２参照）によって、バッテリ２１の充電を間欠的に行う際のＳＯＣの間隔を設定する。例えば、充電制御手段１は、ＳＯＣの間隔で２０％ごとに充電を一時停止するといったように、間欠充電におけるＳＯＣの間隔を長めに設定する。このＳＯＣの間隔は、予め設定されていてもよいし、また、適宜に変更されてもよい。
例えば、充電器１０が設けられた充電ステーション（図示せず）の混み具合に基づいて、充電制御手段１が、間欠充電におけるＳＯＣの間隔を変更するようにしてもよい。すなわち、充電制御手段１は、バッテリ２１の充電率が第１所定値だけ上昇するたびに充電を一時停止する場合において、１回目（今回）の間欠的な充電を行う際の許容時間に基づいて、第１所定値を変更するようにしてもよい。具体的には、充電制御手段１は、充電の許容時間が短いほど、第１所定値を大きくする。これによって、バッテリ２１の充電が一時停止される回数が少なくなるため、比較的短時間でバッテリ２１が満充電の状態になる。その結果、充電制御手段１は、所定の許容時間内にバッテリ２１の充電を完了できる。
ステップＳ１０４において充電制御手段１は、バッテリ２１の充電を実行する。すなわち、充電制御手段１は、車両２０から送信される充電電流指令値に基づいて、充電回路４（図１参照）に所定の充電指令を出力することで、バッテリ２１の充電を実行する。バッテリ２１の充電が進むにつれて、バッテリ２１のＳＯＣは上昇する。
ステップＳ１０５において充電制御手段１は、バッテリ２１のＳＯＣが所定閾値に達したか否かを判定する。この所定閾値（例えば、図９に示す所定閾値ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３）は、バッテリ２１の充電を一時停止するか否かの判定基準となるＳＯＣの閾値であり、ステップＳ１０３の処理で設定される。ステップＳ１０５において、バッテリ２１のＳＯＣが所定閾値に達していない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、充電制御手段１は充電を継続する（Ｓ１０４）。また、ステップＳ１０３において、バッテリ２１のＳＯＣが所定閾値に達した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、充電制御手段１の処理はステップＳ１０６に進む。
ステップＳ１０６において充電制御手段１は、バッテリ２１の充電を一時停止する。すなわち、充電制御手段１は、バッテリ２１の充電電流が略ゼロになるように充電回路４（図１参照）を制御する。この場合において、充電制御手段１が、バッテリ２１の充電可能電流の値をゼロに下げるようにしてもよい。前記したように、車両２０から充電器１０に送信される充電電流指令値は、充電器１０から車両２０に送信される充電可能電流（図２参照）以下の値に再設定されるため、充電電流指令値が頭打ちになって強制的にゼロに下げられる。このような方法でも、バッテリ２１の充電を一時停止させることができる。
ステップＳ１０７において充電制御手段１は、各計測値を取得する。すなわち、充電制御手段１は、電圧計測手段２によって計測されるバッテリ２１の電圧と、電流計測手段３によって計測される充電電流と、車両２０から送信されるバッテリ２１のＳＯＣと、を含む状態量の計測値を取得する。ステップＳ１０５で取得された各計測値は、バッテリ２１の識別情報に対応付けて、記憶部１４（図２参照）に格納される。
ステップＳ１０８において充電制御手段１は、バッテリ２１の電池パラメータを算出する。すなわち、充電制御手段１は、バッテリ２１の充電を一時停止してから所定時間が経過した後のバッテリ２１の電圧をＯＣＶとして取得する。そして、充電制御手段１は、バッテリ２１のＯＣＶをＳＯＣに対応付けて、パラメータテーブル１４ａ（図２参照）に格納する。バッテリ２１の内部抵抗については、大きさの異なるそれぞれのＳＯＣで算出されるようにしてもよいが（第２実施形態）、第１実施形態では、基準となる所定のＳＯＣにおいて内部抵抗が算出されるようにしている。
ステップＳ１０９において充電制御手段１は、バッテリ２１が満充電になったか否かを判定する。ステップＳ１０９において、バッテリ２１が満充電になっていない場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）、充電制御手段１の処理はステップＳ１０４に戻り、バッテリ２１の充電を再開する。このようにして、充電制御手段１は、バッテリ２１の充電を間欠的に行い、充電を一時停止したときの電流・電圧・ＳＯＣに基づいて、電池パラメータを算出する。
ステップＳ１０９において、バッテリ２１が満充電になった場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、充電制御手段１の処理はステップＳ１１０に進む。なお、バッテリ２１が満充電にされる必要は特になく、９０％のＳＯＣといったように、満充電よりも低いＳＯＣで充電が完了されるようにしてもよい。ステップＳ１１０において充電制御手段１は、バッテリ２１の１回目の間欠的な充電を完了する。
図９は、１回目の間欠的な充電に関するタイムチャートである。
なお、図９の横軸は、時間である。図９の縦軸は、紙面の上から順に、バッテリ２１の充電電流、バッテリ２１の電圧、及びバッテリ２１のＳＯＣである。
図９に示す所定閾値ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３は、充電を一時停止する際の判定基準となる閾値（図８ＡのＳ１０５の所定閾値）であり、ステップＳ１０３の処理で設定される。例えば、充電制御手段１は、１回目（今回）の間欠的な充電において、バッテリ２１のＳＯＣ（充電率）が第１所定値だけ上昇するたびに充電を一時停止する。前記した第１所定値は、例えば、１０％以上かつ５０％以下の範囲内である。
このように充電を間欠的に行う際のＳＯＣの間隔を比較的大きくすることで、一時停止の回数が少なくなるため、充電に要する時間を短縮できる。なお、図９では、充電を一時停止する際のＳＯＣの間隔を等間隔としているが、不等間隔であってもよい。図９に示すように、それぞれの測定点Ｋ１～Ｋ５でバッテリ２１のＯＣＶが測定される。つまり、充電制御手段１は、バッテリ２１の充電の開始時における測定点Ｋ１の電圧値をＯＣＶとして取得する他、充電を一時停止してから所定時間が経過したときの測定点Ｋ２～Ｋ５の電圧値をＯＣＶとして取得する。
図１０は、バッテリのＳＯＣとＯＣＶとの関係を示す説明図である。
なお、図１０の横軸はバッテリ２１のＳＯＣであり、縦軸はバッテリ２１のＯＣＶである。図１０の黒丸は、１回目の間欠充電で得られたＯＣＶの測定点である。図１０の黒い四角は、２回目の間欠充電で得られるＯＣＶの測定点である。図９に示す５つの測定点Ｋ１～Ｋ５でのＯＣＶを測定することで、図１０に示す５つの黒丸（測定点Ｋ１～Ｋ５）のデータが得られる。これらの測定点Ｋ１～Ｋ５のデータは、バッテリ２１のＳＯＣに対応する実際のＯＣＶである。
図８ＡのステップＳ１０２において、今回が１回目の間欠的な充電ではない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、充電制御手段１の処理は、図８ＢのステップＳ１１１に進む。例えば、今回が２回目の間欠的な充電である場合、充電制御手段１の処理はステップＳ１１１に進む。前記したように、第１実施形態では、充電制御手段１が間欠的な充電を計２回行って、所定のパラメータテーブル１４ａ（図２参照）を作成するようにしている。
図８ＢのステップＳ１１１において充電制御手段１は、充電の一時停止のタイミングを設定する。すなわち、充電制御手段１は、充電停止条件決定部１２（図２参照）によって、バッテリ２１の充電を一時停止する際のＳＯＣの閾値を設定する。このようなＳＯＣの閾値を設定する際、充電制御手段１は、１回目の間欠的な充電の際に得られた測定点Ｋ１～Ｋ５（図１０参照）のデータを読み込む。そして、充電制御手段１は、隣り合う測定点におけるＯＣＶの差をそれぞれ算出する。
図１０の例では、測定点Ｋ１，Ｋ２のＯＣＶの差Δαが比較的大きく、また、測定点Ｋ４，Ｋ５のＯＣＶの差Δβも比較的大きい。このように隣り合う測定点におけるＯＣＶの差が所定値（第２所定値）以上であるものについては、充電制御手段１は、その間にデータを補うように新たな測定点（充電を一時停止する際の測定点）のＳＯＣを設定する。つまり、ＳＯＣの変化に対するＯＣＶの感度が高い箇所で次回の測定を行うことによって、ＯＣＶの特性を示すデータを無駄なく抽出するようにしている。
このように、充電制御手段１は、１回目（今回）の間欠的な充電において充電を一時停止する複数のタイミング（ＳＯＣ）のうち、隣り合うタイミングでのバッテリ２１のＯＣＶ（開回路電圧）の差が所定値（第２所定値）以上であるものについては、隣り合う当該タイミングの間の別のタイミングで、次回の間欠的な充電において充電を一時停止させる。なお、１回目の間欠的な充電において、隣り合う測定点のＯＣＶの差が所定値以上であるものについては、例えば、隣り合う測定点のＳＯＣ（例えば、図１０のＳＯＣ０とＳＯＣ１）の間の中央の点を充電の一時停止のタイミングとしてもよいし、また、中央以外の点であってもよい。
一方、図１０に示す測定点Ｋ２，Ｋ３のＯＣＶの差は比較的小さく、また、測定点Ｋ３，Ｋ４のＯＣＶの差も比較的小さい。このように、隣り合う測定点におけるＯＣＶの差が所定値（第２所定値）未満であるものについては、隣り合う測定点の間でＯＣＶが直線的に増加するとみなしても特に支障はないため、新たな測定点を得る必要は特にない。したがって、充電制御手段１は、２回目の間欠的な充電では、この区間（例えば、測定点Ｋ２，Ｋ３間のＳＯＣの区間）では充電を一時停止せずに継続させる。
このように、充電制御手段１は、１回目（今回）の間欠的な充電において充電を一時停止する複数のタイミング（ＳＯＣ）のうち、隣り合うタイミングでのバッテリ２１のＯＣＶ（開回路電圧）の差が第２所定値未満であるものについては、隣り合う当該タイミングの間では、次回の充電を一時停止させずに継続させる。これによって、充電の一時停止が無駄に行われることを防止し、ひいては、充電に要する時間を短縮できる。なお、前記した第２所定値は、新たな測定点を得る必要があるか否かの判定基準となるＯＣＶの幅の閾値であり、予め設定されている。
図８ＢのステップＳ１１２において充電制御手段１は、バッテリ２１の充電を実行する。次に、ステップＳ１１３において充電制御手段１は、バッテリ２１のＳＯＣが所定閾値に達したか否かを判定する。この所定閾値は、バッテリ２１の充電を一時停止するか否かの判定基準となるＳＯＣの閾値であり、ステップＳ１１１の処理で設定される。ステップＳ１１３において、バッテリ２１のＳＯＣが所定閾値に達していない場合（Ｓ１１３：Ｎｏ）、充電制御手段１は充電を継続する（Ｓ１１２）。また、ステップＳ１１３において、バッテリ２１のＳＯＣが所定の閾値に達した場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）、充電制御手段１の処理はステップＳ１１４に進む。
ステップＳ１１４において充電制御手段１は、バッテリ２１の充電を一時停止する。
ステップＳ１１５において充電制御手段１は、各計測値を取得する。すなわち、充電制御手段１は、バッテリ２１の電圧、充電電流、及びＳＯＣを含む状態量の計測値を取得する。ステップＳ１０５で取得された各計測値は、バッテリ２１の識別情報に対応付けて、記憶部１４（図２参照）に格納される。
ステップＳ１１６において充電制御手段１は、バッテリ２１の電池パラメータを算出する。前記したように、バッテリ２１の電池パラメータにはＯＣＶが含まれている。
ステップＳ１１７において充電制御手段１は、バッテリ２１が満充電になったか否かを判定する。ステップＳ１１７において、バッテリ２１が満充電になっていない場合（Ｓ１１７：Ｎｏ）、充電制御手段１は充電を再開する（Ｓ１１２）。また、ステップＳ１１７において、バッテリ２１が満充電になった場合（Ｓ１１７：Ｙｅｓ）、充電制御手段１の処理はステップＳ１１８に進む。
ステップＳ１１８において充電制御手段１は、バッテリ２１の２回目の間欠的な充電を完了する。ステップＳ１１８の処理を行った後、充電制御手段１は、充電に関する一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。
図１１は、２回目の間欠的な充電に関するタイムチャートである。
図１１に示す所定閾値ＳＯＣ６，ＳＯＣ７は、充電を一時停止する際の判定基準となる閾値（図８ＢのＳ１１３の所定閾値）であり、ステップＳ１１１の処理で設定される。充電制御手段１が所定閾値ＳＯＣ６，ＳＯＣ７で充電を一時停止して、バッテリ２１のＯＣＶ等を計測（算出）することで、図１１に示す測定点Ｍ６，Ｍ７のデータが得られる。このように、充電制御手段１は、１回目（今回）の間欠的な充電とは異なるタイミングで２回目（次回）の間欠的な充電を行う。前記した「タイミング」は、バッテリ２１の間欠的な充電において充電を一時停止する際のバッテリ２１の充電率（又は電圧又は内部抵抗）に基づいて設定される。
図１１の例では、充電の一時停止の回数が計２回であるため、バッテリ２１を満充電にするまでに要する時間を短縮できる。また、充電制御手段１が所定閾値ＳＯＣ６，ＳＯＣ７を適宜に設定することで（図８ＢのＳ１１１）、バッテリ２１のＯＣＶ等の電池パラメータを算出できる。図１１に示す測定点Ｍ６，Ｍ７でのＯＣＶのデータは、ＳＯＣの値に対応付けて、パラメータテーブル１４ａ（図２参照）に格納される。これによって、パラメータテーブル１４ａの各格子が埋められる。
例えば、充電制御手段１が、図１０に示す測定点Ｋ１～Ｋ５及び測定点Ｍ６，Ｍ７に基づいて、所定の曲線近似を行うことで、ＯＣＶカーブ４３を特定するようにしてもよい。ＯＣＶカーブ４３に関するデータは、バッテリ２１の劣化率(State of Health：ＳＯＨ)等の算出に用いられる。具体的には、ＯＣＶカーブ４３の特定後にバッテリ２１の充電を再び行う際、充電開始時のバッテリ２１の電圧Ｖａ（図７参照）と、充電を一時停止したときのバッテリ２１の電圧Ｖｂ（図７参照）と、その間の電流積算量と、に基づいて、充電制御手段１が電池容量を算出する。そして、充電開始時のＳＯＣと、充電を一時停止したときのＳＯＣと、前記した電池容量と、に基づいて、充電制御手段１がバッテリ２１の劣化率を算出する。なお、充電制御手段１に代えて、充電器１０との間で通信を行うサーバ（図示せず）が劣化率の算出等を行うようにしてもよい。
なお、パラメータテーブル１４ａ（図２参照）の作成が完了してから所定期間（例えば、数カ月間）は、車両２０の運行管理システム（図示せず）がパラメータテーブル１４ａに基づいて、バッテリ２１の走行経路の設定等を行うようにしてもよい。この所定期間では、充電器１０がバッテリ２１の充電を行う際に通常の継続的な充電を行えばよく、間欠的な充電を行う必要は特にない。そして、計２回の間欠的な充電を行ったときから所定期間が経過し、バッテリ２１の劣化が進んだ可能性がある場合、充電制御手段１が間欠的な充電を再び行うことで電池パラメータを更新する。
＜効果＞
第１実施形態によれば、充電制御手段１がバッテリ２１の充電を間欠的に行う過程での電圧・電流・ＳＯＣに基づいて、バッテリ２１のＯＣＶや内部抵抗といった電池パラメータを高精度で算出できる。また、充電制御手段１が間欠的な充電を２回に分けて行うことで、充電に要する時間が長くなりすぎることを抑制できる。したがって、第１実施形態によれば、バッテリ２１の充電に要する時間が長くなることを抑制しつつ、充電制御手段１によって、バッテリ２１の電池パラメータを適切に算出できる。
また、充電制御手段１が２回目の間欠的な充電を行う際、１回目の間欠的な充電における電池パラメータに基づいて、充電の一時停止のタイミングを設定する（図８ＢのＳ１１１）。これによって、充電制御手段１は、ＯＣＶ等の電池パラメータの感度が高い箇所でバッテリ２１の充電を一時停止することで、この箇所での電池パラメータを取得できる。また、バッテリ２１の種類や材料が不明である場合にも、充電制御手段１が電池パラメータを推定できるため、充電制御システム１００の汎用性を高めることができる。
また、例えば、車両２０が物流向け配送用のＥＶトラックとして、所定の運行管理システム（図示せず）で管理される場合、電池パラメータに基づいて、バッテリ２１の劣化度合を運行管理システム側で把握できる。これによって、運行管理システムが車両２０の残走行可能距離を高精度に推定し、車両の走行予定経路を適切に設定できる。したがって、第１実施形態によれば、車両２０の運用効率の低下の抑制と、電池パラメータの検知精度の確保と、を両立できる。
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、充電制御手段１（図２参照）がバッテリ２１を間欠的に充電する過程で、各ＳＯＣに対応するバッテリ２１の内部抵抗（Direct Current Resistance：ＤＣＲ）を算出する点が、第１実施形態とは異なっている。また、第２実施形態では、充電制御手段１が実行する処理については、第１実施形態（図８Ａ、図８Ｂ参照）と同様であるが、ＯＣＶの算出に代えて（又はＯＣＶの算出とともに）、充電制御手段１がＤＣＲを算出する点が異なっている。なお、その他（充電制御システム１００の構成等：図１～図３参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図１２Ａは、バッテリがＮＭＣ－Ｃ系電池である場合のＳＯＣとＤＣＲとの関係を示す説明図である。
なお、図１２Ａの横軸は、バッテリ２１（図１参照）のＳＯＣである。図１２Ａの縦軸は、バッテリ２１のＤＣＲ（内部抵抗）である。図１２Ａに示すように、ＮＭＣ－Ｃ系電池のＤＣＲカーブ５１では、バッテリ２１のＳＯＣが高くなるにつれて、バッテリ２１のＤＣＲが小さくなる。
図１２Ｂは、バッテリがＬＦＰ－Ｃ系電池である場合のＳＯＣとＤＣＲとの関係を示す説明図である。
図１２Ｂに示すように、ＬＦＰ－Ｃ系電池のＤＣＲカーブ５２では、バッテリ２１のＳＯＣがゼロの値から上昇するにつれて、ＤＣＲが低下した後にいったん上昇し、再び低下する。このように、バッテリ２１の種類によって、ＤＣＲカーブの形状が異なったものになる。
図１３は、第２実施形態に係る充電制御システムでの１回目の間欠的な充電に関するタイムチャートである。
図１３の例では、バッテリ２１のＳＯＣが所定閾値ＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＳＯＣ３に達したときに充電が順次に一時停止されている。そして、充電が開始された時刻ｔ０の他、充電が一時停止された時刻ｔ２，ｔ４，ｔ６における電圧の変化量ΔＶ（立ち上がりの上昇幅）に基づいて、充電制御手段１が各ＳＯＣにおける内部抵抗を算出するようにしている。
図１４は、バッテリのＳＯＣとＤＣＲとの関係を示す説明図である。
なお、図１４の横軸はバッテリ２１のＳＯＣであり、縦軸はバッテリ２１のＤＣＲ（内部抵抗）である。図１４に示す黒丸は、１回目の間欠充電で得られたＤＣＲの測定点である。また、図１４に示す黒い四角は、２回目の間欠充電で得られるＤＣＲの測定点である。図１３の４つの測定点Ａ１～Ａ４でのＤＣＲを測定することで、図１４の４つの黒丸のデータ（測定点Ａ１～Ａ４）が得られる。これらの測定点Ａ１～Ａ４のデータは、バッテリ２１のＳＯＣに対応する実際のＤＣＲのデータである。
図１４の例では、測定点Ａ１，Ａ２のＤＣＲの差Δηが比較的大きい。このように、隣り合う測定点におけるＤＣＲの差が所定値（第３所定値）以上であるものについては、その間にデータを補うように、充電制御手段１は、新たな測定点（充電を一時停止する際の測定点）のＳＯＣを設定する。つまり、ＳＯＣの変化に対するＤＣＲの感度が高い箇所で次回の測定を行うことによって、ＤＣＲの特性を示すデータを無駄なく抽出するようにしている。
このように、充電制御手段１は、１回目（今回）の間欠的な充電において充電を一時停止する複数のタイミング（ＳＯＣ）のうち、隣り合うタイミングでのバッテリ２１のＤＣＲ（内部抵抗）の差が所定値（第３所定値）以上であるものについては、隣り合う当該タイミングの間の別のタイミングで、２回目（次回）の間欠的な充電において充電を一時停止させる。
一方、測定点Ａ２，Ａ３のＤＣＲの差は比較的小さく、また、測定点Ａ３，Ａ４のＤＣＲの差も比較的小さい。このように、隣り合う測定点におけるＤＣＲの差が所定値（第３所定値）未満であるものについては、隣り合う測定点の間でＤＣＲが直線的に増加するとみなしても特に支障はないため、新たな測定点を得る必要は特にない。したがって、充電制御手段１は、２回目の間欠的な充電では、この区間（例えば、測定点Ａ２，Ａ３間のＳＯＣの区間）では充電を一時停止せずに継続させる。
このように、充電制御手段１は、１回目（今回）の間欠的な充電において充電を一時停止する複数のタイミング（ＳＯＣ）のうち、隣り合うタイミングでのバッテリ２１のＤＣＲ（内部抵抗）の差が所定値（第３所定値）未満であるものについては、隣り合う当該タイミングの間では、２回目（次回）の充電を一時停止させずに継続させる。これによって、充電の一時停止が無駄に行われることを防止し、充電に要する時間を短縮できる。このように、充電制御手段１は、バッテリ２１の充電において、今回の間欠的な充電とは異なるタイミングで次回の間欠的な充電を行う。前記したタイミングは、バッテリ２１の間欠的な充電において充電を一時停止する際のバッテリ２１のＤＣＲ（内部抵抗）に基づいて設定される。
図１５は、２回目の間欠的な充電に関するタイムチャートである。
図１５の例では、所定閾値ＳＯＣ１の他、所定閾値ＳＯＣ５で充電が一時停止され、時刻ｔ２でのバッテリ２１の電圧の変化量ΔＶが計測されている。その結果、図１４の測定点Ｂ５でのＤＣＲが算出される。２回目の間欠充電で得られる測定点Ｂ５でのＤＣＲのデータは、ＳＯＣに対応付けて、パラメータテーブル１４ａ（図２参照）に格納される。これによって、パラメータテーブル１４ａの各格子が埋められる。なお、第２実施形態では、大きさの異なる複数のＳＯＣでのＤＣＲが算出される場合について説明したが、これに加えて、各ＳＯＣでのＯＣＶが計測されるようにしてもよい。
＜効果＞
第２実施形態によれば、充電制御手段１がバッテリ２１の充電を間欠的に行う過程での電圧・電流の測定値やＳＯＣに基づいて、バッテリ２１のＤＣＲを高精度で算出できる。また、充電制御手段１が間欠的な充電を２回に分けて行うことで、充電に要する時間が長くなりすぎることを抑制できる。
≪第３実施形態≫
第３実施形態は、充電ステーション６０（図１６参照）に複数の充電器１０（図１６参照）が接続される点が、第１実施形態とは異なっている。また、第３実施形態は、複数の充電器１０がバッテリ２１の充電を間欠的に行う際、他の充電器１０とはタイミングをずらすようにする点が、第１実施形態とは異なっている。なお、それぞれの充電器１０の構成等については、第１実施形態（図１～図３参照）と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図１６は、第３実施形態に係る充電制御システム１００Ａを含む構成図である。
図１６に示すように、充電制御システム１００Ａは、複数の充電器１０と、充電ステーション６０と、を備えている。複数の充電器１０は、それぞれ、車両２０のバッテリ２１の充電等を行う。充電ステーション６０は、商用電源Ｅから供給される電力を複数の充電器１０に供給する他、複数の充電器１０との間でデータをやり取りする。図１６に示すように、充電ステーション６０は、充電用のケーブル７０を介して、複数の充電器１０のそれぞれに接続されている。
なお、バッテリ２１の充電を制御する充電制御手段１（図２参照）の機能の一部又は全部を充電ステーション６０が担うようにしてもよい。例えば、複数の充電器１０が間欠充電を行う際、充電を一時停止するタイミングを充電ステーション６０が設定するようにしてもよい。以下では、一例として、３台の充電器１０が並行してバッテリ２１の充電を間欠的に行う場合について説明するが、充電を並行して行う充電器１０の個数は特に限定されない。
図２１は、比較例において、計３台の充電器の合計電力の変化と、それぞれの充電器が利用する電力の変化と、を示すタイムチャートである。
なお、図２１の横軸は、時間である。図２１の縦軸は、紙面の上から順に、計３台の充電器１０の合計電力と、１台目の充電器１０の利用電力と、２台目の充電器１０の利用電力と、３台目の充電器１０の利用電力と、を示している。
図２１の比較例では、３台の充電器１０のそれぞれが時刻ｔ０から充電を継続的に行い、時刻ｔ１に満充電になって充電を終了している。このように複数の充電器１０で並行して充電が継続的に行われると、充電が実行される時刻ｔ０～ｔ１での時々刻々の合計電力が大きくなる。図２１の比較例では、時刻ｔ０～ｔ１の合計電力が所定の上限値Ｐ１（例えば、契約電力）を超えている。そこで、第３実施形態では、３台の充電器１０の合計電力が上限値Ｐ１を超えないように、複数の充電器１０がタイミングをずらして間欠充電を行うようにしている。
図１７は、第３実施形態において、それぞれの充電器が利用する電力の変化と、合計電力の変化と、を示すタイムチャートである。
図１７の例では、３台の充電器１０のそれぞれが、バッテリ２１の充電を間欠的に行っている。このように、充電ステーション６０（図１６参照）に設けられた複数の充電器１０に車両２０（移動体）のバッテリ２１が１対１で接続された場合、充電制御手段１（図１参照）が、それぞれの充電器１０による充電を間欠的に行うようにしている。また、複数の充電器１０のうち充電を行う時間帯が重なるものの台数が、複数の充電器１０の合計台数よりも少なくなっている。図１７の例では、３台の充電器１０のうち、充電を行う時間帯が重なるものの台数が２台になっている。これによって、計３台の充電器１０の合計電力が上限値Ｐ１以下に抑えられるため、充電ステーション６０における電力コストを削減できる。
なお、図１７について別の観点から説明すると、複数の充電器１０のうち一部の充電器１０（例えば、図１７の１台目・２台目の充電器１０）が充電を行っているときには、充電制御手段１が、他の充電器１０（例えば、３台目の充電器１０）による充電を一時停止させる「処理」を行うようにしている。ここで、充電制御手段１は、複数の充電器１０の利用電力の合計値が所定の上限値Ｐ１以下になるように、前記した「処理」を行うことが好ましい。これによって、計３台の充電器１０の合計電力を上限値Ｐ１以下に抑えることができる。
なお、バッテリ２１が接続される複数の充電器１０で充電を継続的に行った場合に、複数の充電器１０の利用電力の合計値が所定の上限値を超えることが予測されたとき（図２１参照）、充電制御手段１が、前記した「処理」を行うようにしてもよい。なお、図１７は一例であり、充電を一時停止するタイミングは、これに限定されるものではない。
図１８は、３つのバッテリの電圧の変化を示すタイムチャートである。
なお、図１８の横軸は、時間である。図１８の縦軸は、紙面の上から順に、１台目の充電器１０に接続されるバッテリ２１の電圧と、２台目の充電器１０に接続されるバッテリの電圧と、３台目の充電器１０に接続されるバッテリの電圧と、を示している。また、図１８の「ＯＮ」は充電の実行中であることを示し、「ＯＦＦ」は充電の一時停止中であることを示している。図１８における各バッテリ２１の電圧の変化は、図１７における充電のＯＮ・ＯＦＦに対応している。
充電制御手段１は、例えば、１台目の充電器１０に接続されているバッテリ２１（図１８の紙面上段に対応）について、充電を一時停止してから所定時間が経過したときの測定点Ｆ１，Ｆ２でのＯＣＶを取得する。また、充電制御手段１は、２台目の充電器１０に接続されているバッテリ２１（図１８の紙面中段に対応）や、３台目の充電器１０に接続されているバッテリ２１（図１８の紙面下段に対応）についても同様の処理を行う（測定点Ｇ１，Ｈ１，Ｈ２）。これによって、３台の充電器１０の合計電力を上限値Ｐ１（図１７参照）以下に抑えつつ、各バッテリ２１のＯＣＶを取得できる。
なお、充電制御手段１がバッテリ２１のＯＣＶの他、ＤＣＲ（内部抵抗）を算出するようにしてもよい。また、３台の充電器１０に接続される３つのバッテリ２１において、第１実施形態で説明した１回目の間欠充電が行われるものと、２回目の間欠充電が行われるものと、が混在していてもよい。また、３つのバッテリ２１のうち、ＯＣＶの測定やＤＣＲの算出が特に行われないものが、一つ又は複数存在していてもよい。例えば、ＯＣＶやＤＣＲといった電池パラメータのパラメータテーブル１４ａ（図２参照）の生成が既に完了しているものでも、間欠充電が行われるようにしてもよい。前記したように、間欠充電を行うことで、複数の充電器１０の合計電力を上限値Ｐ１（図１７参照）以下に抑えることができるからである。
＜効果＞
第３実施形態によれば、充電ステーション６０に接続される複数の充電器１０の合計電力を所定の上限値Ｐ１以下に抑えることができるめ、電力コストを削減できる。また、それぞれのバッテリ２１の充電に要する時間が長くなることを抑制しつつ、充電制御手段１が、バッテリ２１のＯＣＶやＤＣＲといった電池パラメータ適切に算出できる。
≪変形例≫
以上、充電制御システム１００，１００Ａ等について各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態では、バッテリ２１のＳＯＣに基づいて、充電制御手段１が間欠充電を実行する場合について説明したが、バッテリ２１のＳＯＣに代えて、バッテリ２１の電圧を用いるようにしてもよい。つまり、充電に伴ってバッテリ２１の電圧が所定閾値に達するたびに、充電制御手段１が充電を一時停止するようにしてもよい。
また、各実施形態では、充電制御手段１がバッテリ２１の間欠的な充電を計２回行う場合について説明したが、間欠的な充電の回数は３回以上であってもよい。この場合において、充電制御手段１は、今回（例えば、２回目）の間欠的な充電とは異なるタイミングで次回（例えば、３回目）の間欠的な充電を行うようにする。
また、各実施形態では、バッテリ２１の電池パラメータの例として、ＯＣＶやＤＣＲを挙げたが、これに限らない。例えば、電池パラメータとして、バッテリ２１における分極現象の時定数τが含められてもよい。この場合において、充電制御手段１は、ある時点までの電圧降下ΔＶｐ（図７参照）が電流遮断後に約６３．２％低下するのに要した時間として、時定数τを算出する。
また、充電制御手段１が、１回目（今回）の間欠的な充電で得られた電池パラメータに基づいて、バッテリ２１の種類を特定するようにしてもよい。この場合において、充電制御手段１が、１回目（今回）の間欠的な充電で得られた電池パラメータと、バッテリ２１の種類に応じて異なる電池パラメータのデータベースと、に基づいて、２回目（次回）の間欠的な充電において充電を一時停止する際のタイミングを設定するようにしてもよい。なお、バッテリ２１のＯＣＶカーブやＤＣＲカーブのデータが、バッテリ２１の種類に対応付けて、予め記憶されているものとする。この場合において、充電制御手段１は、例えば、電池パラメータに基づいて特定したバッテリ２１の種類に対応するＯＣＶカーブ等の変曲点で、２回目（次回）の充電を一時停止するタイミングを設定する。これによって、充電制御手段１がバッテリ２１の充電を一時停止する際の最適なタイミングを設定し、バッテリ２１の特性を適切に抽出できる。
また、各実施形態では、充電器１０が充電制御手段１（図１参照）を備える場合について説明したが、これに限らない。すなわち、充電器１０又は充電ステーション６０との間で通信を行うサーバ（図示せず）が、充電制御手段１の機能の少なくとも一部を担うようにしてもよい。
また、各実施形態では、充電制御手段１がバッテリ２１の充電を一時停止（ＯＦＦ）する際、充電可能電流をゼロに下げる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、充電制御手段１が充電可能電流を特に変更することなく、充電のＯＮ・ＯＦＦを切り替えるようにしてもよい。
また、各実施形態では、充電制御手段１が一定電流充電（ＣＣ充電）を実行している途中で充電を一時停止する場合について説明したが、これに限らない。例えば、一定電力充電といった他の充電方式が用いられてもよい。
また、各実施形態では、充電電流の立上りのタイミングの電流・電圧の変化量に基づいて、充電制御手段１がバッテリ２１の内部抵抗等を算出する処理について説明したが、これに限らない。すなわち、充電電流の立下りのタイミングの電流・電圧の変化量に基づいて、充電制御手段１がバッテリ２１の内部抵抗等を算出するようにしてもよい。
また、各実施形態では、充電制御手段１が充電電流を制御する場合について説明したが、充電器１０から車両２０への充電の他に、車両２０から充電器１０への放電も可能な双方向の充電器にも各実施形態を適用できる。なお、バッテリ２１の内部抵抗は、充電時と放電時とで異なる値になる可能性があるため、放電が可能な場合は、放電側の内部抵抗を併せて取得することで、バッテリ２１の内部抵抗を正確に算出できる。
また、第３実施形態では、図１７に示すように、計３台の充電器１０でタイミングを所定にずらして充電が間欠的に行われる場合について説明したが、これに限らない。例えば、計２台（又は複数台ずつの計２組）の充電器１０が、充電のＯＮ・ＯＦＦを時間的に交互に切り替えるようにしてもよいし、また、その他の充電パターンであってもよい。
また、各実施形態を適宜に組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせ、充電制御手段１がバッテリ２１のＯＣＶを算出（取得）するとともに、内部抵抗を算出するようにしてもよい。その他、第２実施形態と第３実施形態との組合せ等も可能である。
また、各実施形態は、車両２０が電気自動車やプラグインハイブリッド自動車である場合について説明したが、電気で駆動する二輪車や三輪車にも適用できる。また、車両２０の他にも、非電化路線の鉄道車両や、船舶、航空機、農業機械といった水陸空の「移動体」にも各実施形態を適用できる。前記した航空機には、無人機やドローンも含まれる。また、電力系統用蓄電システムにも各実施形態を適用できる。
また、充電制御手段１等が実行する処理（充電制御方法）が、コンピュータの所定のプログラムとして実行されてもよい。前記したプログラムは、通信線を介して提供することもできるし、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
１ 充電制御手段
２ 電圧計測手段
３ 電流計測手段
４ 充電回路
１０ 充電器
１１ 電池状態推定部
１２ 充電停止条件決定部
１３ 充電制御部
１３ａ 充電器動作変更部
１３ｂ 充電電流決定部
１４ 記憶部
１４ａ パラメータテーブル
２０ 車両（移動体）
２１ バッテリ
６０ 充電ステーション
１００，１００Ａ 充電制御システム

Claims (15)

  1. バッテリを間欠的に充電するときの前記バッテリの状態量に基づいて、前記バッテリの所定の電池パラメータを算出する充電制御手段を備え、
    前記充電制御手段は、今回の間欠的な充電とは異なるタイミングで次回の間欠的な充電を行い、
    前記タイミングは、前記バッテリの間欠的な充電において充電を一時停止する際の前記バッテリの充電率、電圧又は内部抵抗に基づいて設定される充電制御システム。
  2. 前記充電制御手段は、今回の間欠的な充電において、前記バッテリの充電率が第１所定値だけ上昇するたびに充電を一時停止させること
    を特徴とする請求項１に記載の充電制御システム。
  3. 前記充電制御手段は、今回の間欠的な充電を行う際の許容時間に基づいて、前記第１所定値を変更すること
    を特徴とする請求項２に記載の充電制御システム。
  4. 前記充電制御手段は、前記許容時間が短いほど、前記第１所定値を大きくすること
    を特徴とする請求項３に記載の充電制御システム。
  5. 前記電池パラメータには、前記バッテリの開回路電圧が含まれ、
    前記充電制御手段は、今回の間欠的な充電において充電を一時停止する複数のタイミングのうち、隣り合うタイミングでの前記バッテリの開回路電圧の差が第２所定値以上であるものについては、隣り合う当該タイミングの間の別のタイミングで、次回の間欠的な充電において充電を一時停止させること
    を特徴とする請求項１に記載の充電制御システム。
  6. 前記電池パラメータには、前記バッテリの開回路電圧が含まれ、
    前記充電制御手段は、今回の間欠的な充電において充電を一時停止する複数のタイミングのうち、隣り合うタイミングでの前記バッテリの開回路電圧の差が第２所定値未満であるものについては、隣り合う当該タイミングの間では、次回の充電を一時停止させずに継続させること
    を特徴とする請求項１に記載の充電制御システム。
  7. 前記電池パラメータには、前記バッテリの内部抵抗が含まれ、
    前記充電制御手段は、今回の間欠的な充電において充電を一時停止する複数のタイミングのうち、隣り合うタイミングでの前記バッテリの内部抵抗の差が第３所定値以上であるものについては、隣り合う当該タイミングの間の別のタイミングで、次回の間欠的な充電において充電を一時停止させること
    を特徴とする請求項１に記載の充電制御システム。
  8. 前記電池パラメータには、前記バッテリの内部抵抗が含まれ、
    前記充電制御手段は、今回の間欠的な充電において充電を一時停止する複数のタイミングのうち、隣り合うタイミングでの前記バッテリの内部抵抗の差が第３所定値未満であるものについては、隣り合う当該タイミングの間では、次回の充電を一時停止させずに継続させること
    を特徴とする請求項１に記載の充電制御システム。
  9. 前記充電制御手段は、今回の間欠的な充電で得られた前記電池パラメータに基づいて、前記バッテリの種類を特定すること
    を特徴とする請求項１に記載の充電制御システム。
  10. 前記充電制御手段は、今回の間欠的な充電で得られた前記電池パラメータと、前記バッテリの種類と、に基づいて、次回の間欠的な充電において充電を一時停止する際のタイミングを設定すること
    を特徴とする請求項１に記載の充電制御システム。
  11. 充電ステーションに設けられた複数の充電器に前記バッテリが１対１で接続される場合、前記充電制御手段は、それぞれの前記充電器による充電を間欠的に行うようにし、
    複数の前記充電器のうち充電を行う時間帯が重なるものの台数が、複数の前記充電器の合計台数よりも少ないこと
    を特徴とする請求項１に記載の充電制御システム。
  12. 充電ステーションに設けられた複数の充電器に前記バッテリが１対１で接続される場合、前記充電制御手段は、それぞれの前記充電器による充電を間欠的に行うようにし、
    複数の前記充電器のうち一部の充電器が充電を行っているときには、前記充電制御手段は、他の充電器による充電を一時停止させる処理を行うこと
    を特徴とする請求項１に記載の充電制御システム。
  13. 前記充電制御手段は、複数の前記充電器の利用電力の合計値が所定の上限値以下になるように、前記処理を行うこと
    を特徴とする請求項１２に記載の充電制御システム。
  14. バッテリを間欠的に充電するときの前記バッテリの状態量に基づいて、前記バッテリの所定の電池パラメータを算出する際、今回の間欠的な充電とは異なるタイミングで次回の間欠的な充電を行い、
    前記タイミングは、前記バッテリの間欠的な充電において充電を一時停止する際の前記バッテリの充電率、電圧又は内部抵抗に基づいて設定される充電制御方法。
  15. 請求項１４に記載の充電制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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