JP5929711B2 - 充電システムおよび、電圧降下量の算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電装置を放置させずに、分極の解消に伴う電圧降下量を算出する技術に関する。

二次電池を充放電すると、分極が発生するため、二次電池のＣＣＶ（Closed Circuit Voltage、閉回路電圧）は、分極に伴う電圧変化量の分だけ、二次電池のＯＣＶ（Open Circuit Voltage、開回路電圧）からずれてしまう。ここで、二次電池を充放電せずに放置すると、分極を解消させることができるため、分極を解消させた後であれば、二次電池のＯＣＶを取得することができる。

特開２００５−０４３３３９号公報

二次電池の分極が解消されるまで、二次電池を放置しなければならないと、二次電池のＯＣＶを取得するまでの時間が延びてしまう。言い換えれば、二次電池の電圧降下量を把握するまでの時間が延びてしまう。例えば、二次電池を充電した後の二次電池のＯＣＶに基づいて、二次電池の検査を行うときには、二次電池のＯＣＶを取得する時間が延びることに伴い、二次電池を検査する時間が延びてしまう。

本願第１の発明である充電システムは、充放電を行う蓄電装置の電圧を検出する電圧センサと、定電流で所定時間の間、蓄電装置を充電させるコントローラとを有する。ここで、コントローラは、下記式（Ｉ）に基づいて、充電を終了した後の電圧降下量を算出する。


ここで、ΔＶｄは、電圧降下量を示し、Ｖｓは、充電の開始タイミングにおける蓄電装置の電圧を示し、Ｖｅ’は、充電の終了タイミングにおける蓄電装置の電圧を示し、ｋは、開始タイミングおよび終了タイミングの間隔を均等に分割した数（２以上の整数）を示し、Ｖｍ（ｋ−１）’は、（ｋ−１）に相当するタイミングにおける蓄電装置の電圧を示す。

蓄電装置の充電を開始したときには、蓄電装置の分極に伴う電圧上昇が発生し、蓄電装置の充電を終了したときには、分極の解消に伴う電圧降下が発生する。ここで、本願第１の発明では、定電流で蓄電装置を充電しているため、電圧上昇量および電圧降下量が互いに等しいと見なすことができる。

このため、充電を開始してから終了するまでの間における電圧変化量から、分極に伴う電圧上昇が発生した後における電圧変化量を減算した値は、電圧降下量となる。ここで、分極に伴う電圧上昇が発生した後における電圧変化量とは、分極に伴う電圧上昇が発生した直後から、充電を終了するまでの間における蓄電装置の電圧の変化量である。

本願第１の発明によれば、蓄電装置を充電している間の電圧変化を監視するだけで、充電を停止した後の電圧降下量を算出することができる。これにより、分極が解消するまで、言い換えれば、電圧降下が発生しなくなるまで、蓄電装置を充放電させずに放置しなくてもよくなる。すなわち、蓄電装置を放置しなくても、電圧降下量を素早く把握することができる。

具体的には、電圧降下量は、下記式（I）に基づいて算出することができる。

上記式（I）において、ΔＶｄは、電圧降下量を示す。Ｖｓは、充電の開始タイミングにおける蓄電装置の電圧を示す。電圧Ｖｓは、蓄電装置の充電を開始する前に検出できるため、開回路電圧としての電圧Ｖｓを取得することができる。Ｖｅ’は、充電の終了タイミングにおける蓄電装置の電圧（閉回路電圧）を示す。

上記式（I）において、Ｖｍ’は、開始タイミングおよび終了タイミングの間の中央に位置するタイミング（中央タイミングという）における蓄電装置の電圧（閉回路電圧）を示す。中央タイミングとは、充電を行っている間のタイミングであり、開始タイミングおよび中央タイミングの間隔（時間）は、中央タイミングおよび終了タイミングの間隔（時間）と等しくなる。

本願第１の発明では、所定時間の間、蓄電装置を充電するため、開始タイミングおよび終了タイミングは、予め決めておくことができる。開始タイミングおよび終了タイミングを決めれば、中央タイミングを決めることができる。上記式（I）によれば、電圧センサを用いて、電圧Ｖｓ，Ｖｅ’，Ｖｍ’を検出するだけで、電圧降下量ΔＶｄを算出することができる。すなわち、蓄電装置の充電を終了させることに伴い、電圧降下量ΔＶｄを特定することができる。

充電を終了したときの蓄電装置の閉回路電圧から、電圧降下量を減算すれば、充電を終了したときの蓄電装置の開回路電圧を算出することができる。蓄電装置の分極が解消するまで、蓄電装置を放置すれば、蓄電装置の開回路電圧を検出することができるが、本願第１の発明によれば、蓄電装置を放置させなくても、蓄電装置の充電を終了することに伴い、蓄電装置の開回路電圧を特定することができる。

開回路電圧および充電状態（ＳＯＣ）は、所定の対応関係を有しているため、この対応関係を予め求めておけば、開回路電圧に対応した充電状態を特定することができる。上述したように、蓄電装置の開回路電圧は、蓄電装置を放置させなくも算出できるため、これに伴い、蓄電装置の充電状態も素早く特定することができる。

電圧降下量は、蓄電装置の温度に依存する。ここで、蓄電装置を充電するときには、充電に伴って蓄電装置の温度が上昇することがある。この場合には、蓄電装置の温度上昇を考慮して、電圧降下量を補正することができる。蓄電装置の温度は、温度センサを用いて検出することができる。

具体的には、蓄電装置の温度および電圧降下量の対応関係を予め求めておき、充電に伴って蓄電装置の温度が変化したときにおける、電圧降下量の変化量を求め、この変化量を補正値として用いることができる。すなわち、変化前の蓄電装置の温度に対応した電圧降下量と、変化後の蓄電装置の温度に対応した電圧降下量との差分を、電圧降下量の補正値として用いることができる。電圧降下量を補正するときには、上述したように算出した電圧降下量に補正値を加算すればよい。

蓄電装置の温度変化を考慮して、電圧降下量を補正することにより、電圧降下量の精度を向上させることができる。電圧降下量の精度を向上させることができれば、蓄電装置の開放電圧や充電状態を精度良く算出することができる。

本願第２の発明は、蓄電装置の電圧降下量を算出する方法である。この方法は、定電流で所定時間の間、蓄電装置を充電するステップと、蓄電装置の電圧を検出するステップと、下記式（ＩＩ）に基づいて、充電を終了した後の電圧降下量を算出するステップとを有する。

ここで、ΔＶｄは、電圧降下量を示し、Ｖｓは、充電の開始タイミングにおける蓄電装置の電圧を示し、Ｖｅ’は、充電の終了タイミングにおける蓄電装置の電圧を示し、ｋは、開始タイミングおよび終了タイミングの間隔を均等に分割した数（２以上の整数）を示し、Ｖｍ（ｋ−１）’は、（ｋ−１）に相当するタイミングにおける蓄電装置の電圧を示す。本願第２の発明においても、本願第１の発明と同様の効果を得ることができる。

充電検査機の構成を示す図である。 充電検査機の処理を示すフローチャートである。 充電時間と、組電池の電圧値との関係を示す図である。 充電時間中に組電池の電圧値を検出するタイミングを説明する図である。 電圧降下量および組電池の温度の関係を示す図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

図１は、製造後の組電池（蓄電装置に相当する）を検査するための充電検査機（充電システムに相当する）の構成を示す図である。本実施例の充電検査機２０は、製造後の組電池１０を充電して、組電池１０のＳＯＣ（State of Charge）が許容範囲内に含まれているか否かを判別する。ここで、組電池１０のＳＯＣが許容範囲内に含まれているときには、組電池１０の充電処理（検査工程の一部）を完了させる。

ＳＯＣとは、満充電容量に対する、現在の充電容量の割合である。ＳＯＣおよびＯＣＶは、所定の対応関係があるため、この対応関係を用いれば、組電池１０のＯＣＶを検出することにより、組電池１０のＳＯＣを特定することができる。ここで、ＳＯＣおよびＯＣＶの対応関係は、実験などによって予め求めておくことができる。

組電池１０は、複数の単電池１１を電気的に直列に接続することによって構成されている。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることもできる。

組電池１０は、例えば、車両に搭載することができる。ここで、モータ・ジェネレータが、組電池１０から出力された電気エネルギを運動エネルギに変換すれば、この運動エネルギを用いて車両を走行させることができる。また、モータ・ジェネレータが、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギに変換すれば、この電気エネルギを組電池１０に蓄えることができる。

本実施例では、組電池１０を構成する、すべての単電池１１が電気的に直列に接続されているが、これに限るものではない。具体的には、組電池１０は、電気的に並列に接続された複数の単電池１１を含んでいてもよい。

組電池１０の正極端子は、正極ラインＰＬを介して、充電検査機２０と接続されている。具体的には、充電検査機２０は、電源装置２１を有しており、組電池１０の正極端子は、正極ラインＰＬを介して、電源装置２１と接続されている。

電源装置２１は、一定の電流（充電電流）において、直流電力を組電池１０に供給することができる。すなわち、電源装置２１は、組電池１０の定電流充電を行うことができる。電源装置２１を用いて、組電池１０を充電するときの電流値（一定値）は、適宜設定することができる。

ここで、充電時の電流レートを高くするほど、組電池１０を充電する時間を短縮することができる。一方、充電時の電流レートを高くするほど、単電池１１の内部における塩濃度の偏りに伴って、単電池１１の内部抵抗を上昇させてしまうおそれがある。この点を考慮して、組電池１０を充電するときの電流値を設定することができる。

一方、組電池１０の負極端子は、負極ラインＮＬを介して、充電検査機２０と接続されている。具体的には、組電池１０の負極端子は、負極ラインＮＬを介して、電源装置２１と接続されている。

充電検査機２０は、電圧センサ２２を有している。電圧センサ２２は、組電池１０の正極端子および負極端子と接続されており、組電池１０の端子間電圧を検出する。充電検査機２０は、コントローラ２４を有しており、電圧センサ２２の検出結果は、コントローラ２４に出力される。

また、充電検査機２０は、電流センサ２３を有しており、電流センサ２３は、正極ラインＰＬに設けられている。電流センサ２３は、電源装置２１を用いて組電池１０を充電するときに、組電池１０に流れる電流値を検出して、検出結果をコントローラ２４に出力する。

なお、本実施例では、電流センサ２３が、正極ラインＰＬに設けられているが、これに限るものではない。すなわち、電流センサ２３は、組電池１０を充電するときに、組電池１０に流れる電流値を検出できればよい。このため、電流センサ２３は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬのいずれかに設けることができる。

本実施例では、充電検査機２０を組電池１０に接続しているが、これに限るものではない。すなわち、検査の対象物に対して、充電検査機２０を接続すればよい。例えば、単電池１１を検査するときには、単電池１１の正極端子および負極端子に対して、充電検査機２０を接続することができる。また、複数の単電池１１を用いて、１つの電池モジュールを構成するときには、電池モジュールの正極端子および負極端子に対して、充電検査機２０を接続することができる。

次に、本実施例における充電検査機２０の動作について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。図２に示す処理は、組電池１０を充電して、充電後における組電池１０のＳＯＣを算出する処理である。図２に示す処理は、コントローラ２４によって実行される。

ステップＳ１０１において、コントローラ２４は、電圧センサ２２を用いて、組電池１０の電圧値Ｖｓを検出する。電圧値Ｖｓに関する情報は、メモリに記憶しておくことができる。ここで、図２に示す処理を開始するときには、組電池１０が放置されており、組電池１０の分極が解消されている。このため、電圧センサ２２によって検出された電圧値（ＣＣＶ）Ｖｓを、組電池１０のＯＣＶと見なすことができる。

ステップＳ１０２において、コントローラ２４は、電源装置２１を用いた組電池１０の充電を開始させる。ここで、組電池１０の充電は、定電流の下で行われる。組電池１０の充電を開始したとき、組電池１０に分極が発生することに伴い、組電池１０の電圧値は、分極の分だけ上昇する。また、コントローラ２４は、組電池１０の充電を開始したとき、タイマを用いて時間ｔ１の計測を開始する。計測時間ｔ１は、組電池１０の充電を開始してから現在までの時間となる。

ステップＳ１０３において、コントローラ２４は、タイマを用いた計測時間ｔ１が所定時間ｔ＿ｔｈに到達したか否かを判別する。所定時間ｔ＿ｔｈとは、組電池１０の充電を完了させるまでの時間の半分に相当する時間である。

本実施例の充電検査機２０では、組電池１０のＳＯＣを所定量だけ上昇させた後に、組電池１０の充電処理を完了させる。ここで、組電池１０の充電は、定電流で行われるため、充電電流値に基づいて、組電池１０の充電処理を完了させる時間が分かる。すなわち、充電時間の分だけ、充電電流値を積算した値が、ＳＯＣの上昇量となるため、ＳＯＣの上昇量および充電電流値を予め決めておけば、充電処理を完了させるまでの時間を特定することができる。

計測時間ｔ１が所定時間ｔ＿ｔｈに到達したとき、コントローラ２４は、ステップＳ１０４の処理を行う。一方、計測時間ｔ１が所定時間ｔ＿ｔｈに到達していないとき、コントローラ２４は、組電池１０の充電を継続させる。

ステップＳ１０４において、コントローラ２４は、電圧センサ２２を用いて、計測時間ｔ１が所定時間ｔ＿ｔｈに到達したときの組電池１０の電圧値Ｖｍ’を検出する。電圧値Ｖｍ’に関する情報は、メモリに記憶しておくことができる。

ここで、電圧値Ｖｍ’は、計測時間ｔ１が所定時間ｔ＿ｔｈに到達したときの組電池１０のＯＣＶに対して、組電池１０の分極に伴う電圧上昇量だけ高くなっている。組電池１０の電圧値Ｖｍ’を検出したとき、コントローラ２４は、タイマを用いて時間ｔ２の計測を開始する。計測時間ｔ２は、組電池１０の電圧値Ｖｍ’を検出してから現在までの時間となる。

ステップＳ１０５において、コントローラ２４は、タイマを用いた計測時間ｔ２が所定時間ｔ＿ｔｈに到達したか否かを判別する。ここで、所定時間ｔ＿ｔｈは、ステップＳ１０３の処理で用いられた所定時間ｔ＿ｔｈと同じである。すなわち、所定時間ｔ＿ｔｈは、組電池１０の充電を完了させるまでの時間の半分に相当する時間である。

計測時間ｔ２が所定時間ｔ＿ｔｈに到達したとき、コントローラ２４は、ステップＳ１０６の処理を行う。一方、計測時間ｔ２が所定時間ｔ＿ｔｈに到達していないとき、コントローラ２４は、組電池１０の充電を継続させる。

ステップＳ１０６において、コントローラ２４は、組電池１０の充電を停止させるとともに、電圧センサ２２を用いて、組電池１０の電圧値Ｖｅ’を検出する。電圧値Ｖｅ’に関する情報は、メモリに記憶しておくことができる。電圧値Ｖｅ’は、組電池１０の充電を停止させた直後の電圧値（ＣＣＶ）である。このため、電圧値Ｖｅ’は、組電池１０の分極に伴う電圧変化量を含んでいる。

ステップＳ１０７において、コントローラ２４は、ステップＳ１０１の処理で検出された電圧値Ｖｓと、ステップＳ１０４の処理で検出された電圧値Ｖｍ’と、ステップＳ１０６の処理で検出された電圧値Ｖｅ’を用いて、組電池１０の電圧降下量ΔＶｄを算出する。

具体的には、コントローラ２４は、下記式（１）に基づいて、電圧降下量ΔＶｄを算出することができる。電圧降下量ΔＶｄは、組電池１０の充電を停止させた後に、分極の解消に伴って発生する電圧降下量である。

ステップＳ１０８において、コントローラ２４は、ステップＳ１０７の処理で算出された電圧降下量ΔＶｄを用いて、組電池１０のＳＯＣを算出する。ここで、電圧降下量ΔＶｄを算出できれば、組電池１０の充電を停止したときの電圧値Ｖｅ’から電圧降下量ΔＶｄを減算することにより、組電池１０のＯＣＶを算出することができる。組電池１０のＯＣＶを算出することができれば、ＯＣＶおよびＳＯＣの対応関係を用いることにより、組電池１０のＳＯＣを算出（推定）することができる。

ここで、上記式（１）の意味について、図３を用いて説明する。図３において、横軸は、時間（充電時間）を示し、縦軸は、電圧センサ２２によって検出される組電池１０の電圧値（ＣＣＶ）を示す。図３に示す実線Ｌ１は、組電池１０を充電している間において、組電池１０の電圧値（ＣＣＶ）の挙動を示している。

図３において、ｔｓ，ｔｍ，ｔｅは、電圧値Ｖｓ，Ｖｍ’，Ｖｅ’を検出したときのタイミングをそれぞれ示す。また、電圧値Ｖｍは、電圧値（ＣＣＶ）Ｖｍ’に対応したＯＣＶを示しており、組電池１０の充電を行うときには、電圧値Ｖｍは、電圧値Ｖｍ’よりも低くなる。電圧値Ｖｅは、電圧値（ＣＣＶ）Ｖｅ’に対応したＯＣＶを示しており、組電池１０の充電を行うときには、電圧値Ｖｅは、電圧値Ｖｅ’よりも低くなる。

本実施例では、組電池１０を定電流で充電しているため、組電池１０の充放電によって発生する分極成分は、組電池１０の放置によって解消される分極成分と等しいと考えることができる。この場合には、組電池１０の充電を開始した直後の電圧上昇量ΔＶｕは、組電池１０の充電を停止した後の電圧降下量ΔＶｄと等しくなる。

電圧上昇量ΔＶｕおよび電圧降下量ΔＶｄが等しいとき、実線Ｌ１の傾きは、図３に示す一点鎖線Ｌ２の傾きと等しくなる。ここで、実線Ｌ１の傾きとは、実線Ｌ１のうち、分極に伴って電圧が変化する領域を除いた領域における傾きである。一点鎖線Ｌ２は、電圧上昇量ΔＶｕおよび電圧降下量ΔＶｄを考慮しないときの電圧値の挙動を示している。すなわち、一点鎖線Ｌ２は、組電池１０のＯＣＶの挙動を示している。

図３において、タイミングｔｓ，ｔｍの間隔（所定時間ｔ＿ｔｈ）は、タイミングｔｍ，ｔｅの間隔（所定時間ｔ＿ｔｈ）と等しくなっている。また、組電池１０の充電は、定電流で行われている。したがって、電圧値Ｖｅ，Ｖｍの電圧差は、電圧値Ｖｍ，Ｖｓの電圧差と等しくなる。これにより、電圧値Ｖｅは、下記式（２）で表される。

ここで、電圧値Ｖｅは、電圧値Ｖｅ’から電圧降下量ΔＶｄを減算した値となるため、上記式（２）は、下記式（３）で表される。

ここで、電圧値Ｖｍは、電圧値Ｖｍ’から電圧上昇量ΔＶｕを減算した値となるため、上記式（３）は、下記式（４）で表される。

電圧降下量ΔＶｄおよび電圧上昇量ΔＶｕは、互いに等しいと仮定しているため、上記式（４）は、下記式（５）で表される。

上記式（５）を変形すれば、上記式（１）が得られる。

上記式（１）において、電圧値Ｖｅ’，Ｖｍ’，Ｖｓは、電圧センサ２２によって検出することができる。このため、コントローラ２４は、電圧センサ２２から取得した電圧値Ｖｅ’，Ｖｍ’，Ｖｓを上記式（１）に代入することにより、電圧降下量ΔＶｄを算出することができる。電圧降下量ΔＶｄを算出することができれば、電圧値Ｖｅ’から電圧降下量ΔＶｄを減算することにより、組電池１０のＯＣＶを表す電圧値Ｖｅを算出することができる。

組電池１０の充電を停止した後に、組電池１０を放置すれば、組電池１０の分極を解消させることができ、組電池１０の電圧値（ＯＣＶ）Ｖｅを検出することができる。しかし、この場合には、組電池１０の分極が解消されるまで、組電池１０を放置しなければならず、組電池１０の電圧値（ＯＣＶ）Ｖｅを検出するまでの時間、言い換えれば、組電池１０を検査する時間が延びてしまう。

本実施例によれば、上述したように、組電池１０の充電中に取得できる電圧値Ｖｅ’，Ｖｍ’，Ｖｓを検出するだけで、組電池１０の電圧値（ＯＣＶ）Ｖｅを算出することができる。これにより、組電池１０の分極が解消されるまで、組電池１０を放置させる必要が無くなる。組電池１０を放置する時間を省略すれば、組電池１０を検査する時間を短縮することができる。

本実施例では、タイミングｔｓ，ｔｅの中間に位置するタイミングｔｍにおいて、電圧値Ｖｍ’を検出しているが、これに限るものではない。具体的には、タイミングｔｓ，ｔｅの間隔を、３つの以上の時間に均等に分割し、分割したときの任意のタイミングにおいて、組電池１０の電圧値を検出することができる。図４には、タイミングｔｓ，ｔｅの間隔を３つの間隔Δｔに均等に分割した状態を示している。図４に示す例では、タイミングｔｍ１，ｔｍ２のいずれかにおいて、組電池１０の電圧値を検出することができる。

図４に示す場合には、下記式（６）に基づいて、電圧降下量ΔＶｄを算出することができる。

上記式（６）において、Ｖｍ２’は、タイミングｔｍ２において、電圧センサ２２によって検出された電圧値である。ここで、上記式（６）では、「Ｖｅ’−Ｖｍ２’」で表される電圧差を算出しているが、これに限るものではない。具体的には、電圧差「Ｖｅ’−Ｖｍ２’」の代わりに、電圧差「Ｖｍ２’−Ｖｍ１’」を用いることができる。

ここで、電圧値Ｖｍ１’は、タイミングｔｍ１において、電圧センサ２２によって検出された電圧値である。なお、電圧差「Ｖｅ’−Ｖｍ２’」の代わりに、電圧差「Ｖｍ１’−Ｖｓ」を用いることはできない。組電池１０の電圧値が、電圧値Ｖｓから電圧値Ｖｍ１’に上昇する過程では、分極に伴う電圧上昇量が発生してしまうため、電圧差「Ｖｍ１’−Ｖｓ」を用いることはできない。

上述したように、タイミングｔｓ，ｔｅの間隔を３つの間隔Δｔに均等に分割したときには、上記式（６）に基づいて、電圧降下量ΔＶｄを算出することができる。ここで、同様の考え方に基づけば、タイミングｔｓ，ｔｅの間隔を複数の間隔Δｔに均等に分割したときには、下記式（７）に基づいて、電圧降下量ΔＶｄを算出することができる。

上記式（７）において、ｋは、タイミングｔｓ，ｔｅの間隔を均等に分割した数（２以上の整数）である。Ｖｍ（ｋ−１）’は、タイミングｔｍ（ｋ−１）において、電圧センサ２２によって検出された電圧値である。タイミングｔｓ，ｔｅの間隔を、分割数ｋで均等に分割したときには、タイミングｔｓ，ｔｅの間に、タイミングｔｍ１〜ｔｍ（ｋ−１）が発生する。

なお、上記式（６）で説明した場合と同様に、上記式（７）に示す電圧差「Ｖｅ’−Ｖｍ（ｋ−１）’」の代わりに、他のタイミングにおいて検出された電圧値の差を用いることができる。ただし、電圧値Ｖｓを基準とした電圧差は、上記式（７）に示す電圧差「Ｖｅ’−Ｖｍ（ｋ−１）’」の代わりに用いることはできない。

一方、電圧降下量ΔＶｄを算出するときに、組電池１０の温度を考慮して、電圧降下量ΔＶｄを補正することができる。組電池１０のＳＯＣが所定値であるとき、電圧降下量ΔＶｄおよび組電池１０の温度は、例えば、図５に示す関係を有する。図５において、横軸は、組電池１０の温度を示し、縦軸は、電圧降下量ΔＶｄを示す。図５に示す関係は、予め実験を行うことによって求めることができる。

図５に示すように、組電池１０の温度が上昇するほど、電圧降下量ΔＶｄは、減少しやすくなる。言い換えれば、組電池１０の温度が低下するほど、電圧降下量ΔＶｄは、増加しやすくなる。電圧降下量ΔＶｄは、組電池１０の内部抵抗に依存する。ここで、組電池１０の内部抵抗は、組電池１０の温度が上昇するほど、低下しやすいため、電圧降下量ΔＶｄも減少しやすくなる。また、組電池１０の内部抵抗は、組電池１０の温度が低下するほど、上昇しやすいため、電圧降下量ΔＶｄも増加しやすくなる。

電圧降下量ΔＶｄを補正する方法について、図５を用いて説明する。まず、組電池１０の充電を開始するときの組電池１０の温度Ｔｓを検出する。ここで、組電池１０の温度は、温度センサを用いて検出することができる。また、組電池１０の充電を停止したときの組電池１０の温度Ｔｅを検出する。

次に、図５に示す関係を用いることにより、各温度Ｔｓ，Ｔｅに対応した電圧降下量ΔＶｄ（Ｔｓ），ΔＶｄ（Ｔｅ）を算出する。ここで、電圧降下量ΔＶｄ（Ｔｓ）および電圧降下量ΔＶｄ（Ｔｅ）の差分が、電圧降下量ΔＶｄの補正値となる。このため、図２に示す処理によって算出された電圧降下量ΔＶｄに対して、補正値（ΔＶｄ（Ｔｓ）−ΔＶｄ（Ｔｅ））を加算することにより、補正後の電圧降下量ΔＶｄを算出することができる。

このように、組電池１０の温度を考慮することにより、電圧降下量ΔＶｄの精度を向上させることができる。また、電圧降下量ΔＶｄの精度を向上させれば、充電を停止した後の組電池１０のＯＣＶやＳＯＣを精度良く推定することができる。

本実施例では、上記式（１）に基づいて、電圧降下量ΔＶｄを算出し、この電圧降下量ΔＶｄに基づいて、組電池１０の充電を停止したときの組電池１０の電圧値（ＯＣＶ）Ｖｅを算出しているが、これに限るものではない。

例えば、組電池１０の充電を開始した後の電圧上昇量ΔＶｕを検出することができれば、充電を停止した後の電圧値Ｖｅ’から電圧上昇量ΔＶｕを減算することにより、組電池１０の電圧値（ＯＣＶ）Ｖｅを算出することができる。

図３に示すように、組電池１０の電圧値が電圧上昇量ΔＶｕだけ上昇した後において、組電池１０の電圧値は、一定の変化率で上昇することになる。すなわち、電圧上昇量ΔＶｕの変化率と、分極が発生した後における組電池１０の電圧値の変化率とは異なっている。

そこで、組電池１０の充電を開始してから、電圧値の変化率が変化するまでの間において、組電池１０の電圧値の変化量を検出すれば、電圧上昇量ΔＶｕを特定することができる。具体的には、充電を開始したときの組電池１０の電圧値と、電圧値の変化率が変化したときの組電池１０の電圧値との差分を算出すれば、組電池１０の分極に伴う電圧上昇量ΔＶｕを特定することができる。

上述したように、組電池１０を定電流で充電しているときには、電圧上昇量ΔＶｕおよび電圧降下量ΔＶｄが互いに等しくなるため、電圧上昇量ΔＶｕを検出することにより、充電を停止した後の組電池１０の電圧値（ＯＣＶ）を算出することができる。

本実施例では、組電池１０の検査を行うときに、組電池１０の電圧値（ＯＣＶ）Ｖｅを算出しているが、これに限るものではない。例えば、組電池１０が搭載された車両では、外部電源（商用電源）を用いて、組電池１０を充電することができる。このような充電を、外部充電という。外部充電を行うときには、外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換するための充電器が用いられる。

通常、外部充電は、定電流で行われるため、本実施例と同様の方法を用いることにより、外部充電を完了したときの組電池１０のＯＣＶを算出することができる。これにより、外部充電を行うときには、外部充電の完了に応じて、組電池１０のＯＣＶやＳＯＣを算出することができる。

１０：組電池（蓄電装置）、１１：単電池（蓄電装置）、
２０：充電検査機（充電システム）、２１：電源装置、２２：電圧センサ、
２３：電流センサ、２４：コントローラ、ＰＬ：正極ライン、ＮＬ：負極ライン

Claims (7)

1. 充放電を行う蓄電装置の電圧を検出する電圧センサと、
   定電流で所定時間の間、前記蓄電装置を充電させるコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、下記式（Ｉ）に基づいて、前記充電を終了した後の電圧降下量を算出する、
   
   
   ここで、ΔＶｄは、前記電圧降下量を示し、Ｖｓは、前記充電の開始タイミングにおける前記蓄電装置の電圧を示し、Ｖｅ’は、前記充電の終了タイミングにおける前記蓄電装置の電圧を示し、ｋは、前記開始タイミングおよび前記終了タイミングの間隔を均等に分割した数（２以上の整数）を示し、Ｖｍ（ｋ−１）’は、（ｋ−１）に相当するタイミングにおける前記蓄電装置の電圧を示す、
   ことを特徴とする充電システム。
2. 前記コントローラは、前記数ｋを２としたときの上記式（I）に基づいて、前記電圧降下量を算出することを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
3. 前記コントローラは、前記充電を終了したときの前記蓄電装置の閉回路電圧から、前記電圧降下量を減算することにより、前記充電を終了したときの前記蓄電装置の開回路電圧を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の充電システム。
4. 前記コントローラは、開回路電圧および充電状態の対応関係を用いて、算出した開回路電圧に対応した充電状態を特定することを特徴とする請求項３に記載の充電システム。
5. 前記蓄電装置の温度を検出する温度センサを有しており、
   前記コントローラは、
   前記蓄電装置の温度および電圧降下量の対応関係を用いて、前記充電に伴う前記蓄電装置の温度変化に対応した前記電圧降下量の変化量を算出し、
   この変化量を用いて、算出した電圧降下量を補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の充電システム。
6. 定電流で所定時間の間、蓄電装置を充電するステップと、
   前記蓄電装置の電圧を検出するステップと、
   下記式（ＩＩ）に基づいて、前記充電を終了した後の電圧降下量を算出するステップと、を有する、
   
   
   ここで、ΔＶｄは、前記電圧降下量を示し、Ｖｓは、前記充電の開始タイミングにおける前記蓄電装置の電圧を示し、Ｖｅ’は、前記充電の終了タイミングにおける前記蓄電装置の電圧を示し、ｋは、前記開始タイミングおよび前記終了タイミングの間隔を均等に分割した数（２以上の整数）を示し、Ｖｍ（ｋ−１）’は、（ｋ−１）に相当するタイミングにおける前記蓄電装置の電圧を示す、
   ことを特徴とする電圧降下量の算出方法。
7. 前記数ｋを２とした上記式（II）に基づいて、前記電圧降下量を算出することを特徴とする請求項６に記載の電圧降下量の算出方法。