WO2020059844A1 - 充電制御装置、充電制御方法 - Google Patents

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WO2020059844A1
WO2020059844A1 PCT/JP2019/036897 JP2019036897W WO2020059844A1 WO 2020059844 A1 WO2020059844 A1 WO 2020059844A1 JP 2019036897 W JP2019036897 W JP 2019036897W WO 2020059844 A1 WO2020059844 A1 WO 2020059844A1
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WO
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current
charging
voltage
current limit
limit value
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PCT/JP2019/036897
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English (en)
French (fr)
Inventor
井上　達也
修一 武本
真幸 岩▲崎▼
勝久 道永
邦生 青野
知己 山下
一 岩井
Original Assignee
株式会社Ｇｓユアサ
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a method for charging a storage element.
  • CCCV charging is a method of charging the storage element with a constant current until the voltage of the storage element reaches the CV voltage, and then charging the secondary battery with a constant voltage.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-133,199 discloses that, when switching from CC charging to CV charging, the charging current is reduced between CC charging and CV charging for the purpose of accurately matching the voltage of the storage element with the CV voltage. It is described that an area for charging is provided while charging.
  • Electrodeposition is a phenomenon in which metal ions such as lithium are deposited on a negative electrode, and is known to occur due to a decrease in negative electrode potential.
  • the present invention has been completed based on the above circumstances, and has as its object to suppress the occurrence of electrodeposition while suppressing the oscillation of the current command value.
  • the charge control device for a storage element includes a calculation unit that calculates a current command value of a charging current of the storage element so as not to exceed a current limit value defined by a current limit characteristic.
  • a current limit value In a first region in which the voltage of the element is lower than the first voltage and lower than the CV voltage at the time of CV charging, the current limit value is constant, and the voltage of the power storage element is lower than the first voltage from the first voltage to the CV voltage.
  • the higher the voltage, the lower the current limit value, and the current limit characteristics indicate that the current limit value in the first region and the current limit value in the second region depend on the temperature of the power storage element.
  • a plurality of the current limiting values decrease in accordance with a rise in voltage in the second region, and the slopes of the plurality of current limiting characteristics differ depending on the plurality of current limiting characteristics. Defined by the limiting characteristics Based on the flow limit value and the previous current command value is calculated to a value having a delay with respect to the current limit value.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an electric configuration of a battery and a charging device according to the first embodiment.
  • Top view of secondary battery FIG. 2A is a sectional view taken along line AA of FIG.
  • Flowchart of current command value calculation process Diagram showing charging characteristics of battery
  • FIG. 10 is a diagram illustrating current limiting characteristics according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating current limiting characteristics of another embodiment.
  • the charge control device for a storage element includes a calculation unit that calculates a current command value of a charging current of the storage element so as not to exceed a current limit value defined by a current limit characteristic.
  • a current limit value In a first region in which the voltage of the element is lower than the first voltage and lower than the CV voltage at the time of CV charging, the current limit value is constant, and the voltage of the power storage element is lower than the first voltage from the first voltage to the CV voltage.
  • the higher the voltage, the lower the current limit value, and the current limit characteristics indicate that the current limit value in the first region and the current limit value in the second region depend on the temperature of the power storage element.
  • a plurality of the current limiting values decrease in accordance with a rise in voltage in the second region, and the slopes of the plurality of current limiting characteristics differ depending on the plurality of current limiting characteristics. Defined by the limiting characteristics Based on the flow limit value and the previous current command value is calculated to a value having a delay with respect to the current limit value.
  • the current limit value decreases in the second region, so that the charging current decreases while the storage element rises from the first voltage to the CV voltage during charging. Therefore, electrodeposition of the power storage element can be suppressed.
  • the current command value in the second area is set to a value delayed from the current limit value, so that the change in the current command value can be reduced. Therefore, in the second region, the vibration of the current command value can be suppressed.
  • the oscillation of the current command value it is possible to suppress the occurrence of current noise during charging. By suppressing current noise, the occurrence of electrodeposition can be suppressed. Furthermore, since the peak of the charging current can be suppressed, the load on the charging device can be suppressed.
  • the charging device displays information such as a current value and a power value
  • vibration of the display value can be suppressed, and the end user can easily check the display value.
  • electrodeposition can be suppressed regardless of the temperature of the storage element.
  • the current limit value may change in a straight line.
  • the calculation of the current command value can be easily performed as compared with the case where the current limit value changes along a curve. Further, as compared with the case where the current limit value changes along a curve, the change in the current command value calculated as a value delayed from the current limit value can be made closer to a constant value, so that the oscillation of the current command value can be suppressed. .
  • the calculation unit may determine the current command value of the charging current for the power storage element by weighting and adding the current limit value and the past current command value using a ratio. According to this method, the current command value can gradually follow the current limit value from the first voltage to the CV voltage.
  • the ratio may be different depending on the magnitude of a curve of a voltage band corresponding to the second region among OCV curves indicating an OCV-SOC correlation of the power storage element.
  • the oscillation of the current command value has a correlation with the size of the OCV curve. In this method, since the ratio varies depending on the size of the OCV curve, the oscillation of the current command value can be further suppressed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the battery 50 and the charging device 10.
  • Battery 50 may be a power storage device of a solar power generation system.
  • the battery 50 includes a current interrupting device 53, an assembled battery 60 including a plurality of secondary batteries 62, a current measuring resistor 54, a management device 100, and a temperature sensor 115.
  • the secondary battery 62 is an example of a power storage element.
  • the secondary battery 62 is, for example, a lithium ion secondary battery.
  • the current interrupting device 53, the current measuring resistor 54, and the battery pack 60 are connected in series via power lines 55P and 55N.
  • the power line 55P is a power line that connects the positive external terminal 51 and the positive electrode of the battery pack 60.
  • the power line 55N is a power line that connects the negative external terminal 52 and the negative electrode of the battery pack 60.
  • the current interrupting device 53 and the current measuring resistor 54 are located on the positive electrode side of the battery pack 60 and are provided on the power line 55P on the positive electrode side.
  • the current interrupting device 53 can be configured by a contact switch (mechanical type) such as a relay or a semiconductor switch such as an FET or a transistor. By opening the current interrupting device 53, the current of the battery 50 can be interrupted.
  • a contact switch mechanical type
  • a semiconductor switch such as an FET or a transistor.
  • the current measurement resistor 54 generates a voltage according to the current I [A] of the battery pack 60. Discharge and charge can be determined from the polarity (positive or negative) of the voltage across the current measurement resistor 54.
  • the temperature sensor 115 measures the temperature T [° C.] of the battery pack 60 in a contact type or a non-contact type.
  • the management device 100 is provided in the circuit board unit 65.
  • the management device 100 includes a voltage detection circuit 110, a processing unit 120, and a power supply circuit 130.
  • the voltage detection circuit 110 is connected to both ends of each lithium ion secondary battery 62 by a signal line, and measures the cell voltage V of each lithium ion secondary battery 62 and the total voltage of the assembled battery 60.
  • the total voltage of the battery pack 60 is the total voltage of the plurality of lithium ion secondary batteries 62 connected in series.
  • the processing unit 120 includes a CPU 121 having an arithmetic function and a memory 123 as a storage unit.
  • the processing unit 120 calculates the current I of the battery pack 60, the voltage V of each lithium ion secondary battery 62, the total voltage and the temperature T of the battery pack 60 from the outputs of the current measurement resistor 54, the voltage detection circuit 110, and the temperature sensor 115. Monitor.
  • the processing unit 120 has a charge control function of the battery 50, and performs a calculation process of calculating a current command value Io of a charging current in a current reduction region H2 described later.
  • the processing unit 120 is an example of the “calculating unit” of the present invention, and the management device is an example of the “charging control device” of the present invention.
  • the memory 123 is a nonvolatile storage medium such as a flash memory and an EEPROM.
  • the memory 123 stores a monitoring program for monitoring the state of the battery pack 60 and data necessary for executing the monitoring program.
  • the memory 123 stores a calculation program for calculating the current command value Io of the charging current and data (current limiting characteristics, past current command values, etc. shown in FIG. 4) necessary for executing the calculation program.
  • the calculation program can be written on a recording medium such as a CD-ROM.
  • Charging device 10 may be a power conditioner.
  • the charging device 10 includes a current detection resistor 11, a charging circuit 13, and a CPU 15, and is connected to external terminals 51 and 52 of a battery 50.
  • the CPU 15 controls the magnitude of the charging current via the charging circuit 13.
  • the current detection resistor 11 is provided for detecting a charging current.
  • the lithium ion secondary battery 62 is one in which an electrode body 83 is accommodated in a rectangular parallelepiped case 82 together with a non-aqueous electrolyte.
  • the case 82 has a case body 84 and a lid 85 for closing an opening above the case body 84.
  • the electrode body 83 has a porous structure between a negative electrode element in which an active material is applied to a base material made of copper foil and a positive electrode element in which an active material is applied to a base material made of aluminum foil.
  • a separator made of a resin film is arranged. These are all band-shaped, and are wound in a flat shape so that they can be accommodated in the case main body 84 in a state where the negative electrode element and the positive electrode element are displaced to the opposite sides in the width direction with respect to the separator. .
  • a positive electrode terminal 87 is connected to the positive electrode element via a positive electrode current collector 86, and a negative electrode terminal 89 is connected to the negative electrode element via a negative electrode current collector 88.
  • Each of the positive electrode current collector 86 and the negative electrode current collector 88 includes a flat pedestal portion 90 and legs 91 extending from the pedestal portion 90.
  • the pedestal portion 90 has a through hole.
  • the leg 91 is connected to a positive electrode element or a negative electrode element.
  • the positive electrode terminal 87 and the negative electrode terminal 89 include a terminal body 92 and a shaft 93 that protrudes downward from a central portion of the lower surface.
  • the terminal body 92 and the shaft 93 of the positive electrode terminal 87 are integrally formed of aluminum (single material).
  • the terminal body 92 is made of aluminum, and the shaft 93 is made of copper. Terminal body portions 92 of the positive electrode terminal 87 and the negative electrode terminal 89 are disposed at both ends of the lid 85 via gaskets 94 made of an insulating material, and are exposed outward from the gaskets 94.
  • the lid 85 has a pressure release valve 95.
  • the pressure release valve 95 is located between the positive terminal 87 and the negative terminal 89 as shown in FIG. 2A.
  • the pressure release valve 95 is opened when the internal pressure of the case 82 exceeds the limit value to reduce the internal pressure of the case 82.
  • FIG. 3 shows current waveforms I and V of the lithium ion secondary battery 62 during CCCV charging.
  • CCCV charging is a method in which the lithium ion secondary battery 62 is charged at a constant current until it reaches the CV voltage (CC charging), and then the secondary battery 62 is charged at a constant voltage (CV charging) at the CV voltage.
  • Electrodeposition is a phenomenon in which lithium metal is deposited on a negative electrode during charging and is known to occur due to a decrease in negative electrode potential.
  • FIG. 4 is a current limiting characteristic showing the relationship between the maximum cell voltage and the current limiting value.
  • three areas that is, a CC area H1, a current reducing area H2, and a CV area H3 are provided, and a current limiting value is determined for each of the areas H1 to H3.
  • the maximum cell voltage is the maximum voltage of the plurality of lithium ion secondary batteries 62 connected in series.
  • the CC region H1 is a region where the maximum cell voltage of the lithium ion secondary battery 62 is Vo to Vs.
  • the CC area H1 is an area where the battery 50 is charged at a constant current (CC charging).
  • the current reduction region H2 is a region where the maximum cell voltage of the lithium ion secondary battery 62 is between Vs and Vc.
  • the current reduction region H2 is a region where the battery 50 is charged while the charging current is reduced as the cell voltage increases.
  • the CV region H3 is a region where the maximum cell voltage is equal to or higher than Vc.
  • the CV region H3 is a region where charging is temporarily stopped when the maximum cell voltage becomes equal to or higher than the CV voltage.
  • Vo is the minimum voltage of the lithium ion secondary battery 62.
  • Vs is a first voltage higher than Vo and lower than Vc.
  • Vc is a control target voltage (CV voltage) of the maximum cell voltage of the lithium ion secondary battery 62 at the time of constant voltage charging (at the time of CV charging) by repeating the current limiting region H2 and the CV region H3.
  • the processing unit 120 determines where the battery 50 is located in the three regions H1 to H3 during charging by comparing the measured value (the highest cell voltage) of the voltage detection circuit 110 with Vs and Vc. I can do it.
  • the current limit value is defined by a horizontal straight line M1.
  • the current limit value is constant irrespective of the maximum cell voltage, and its value is the maximum allowable current (rated current) Imax of the lithium ion secondary battery 62.
  • the CC region H1 corresponds to the “first region” of the present invention.
  • the processing unit 120 reads data of the current limit value Imax defined by the current limit characteristic of FIG.
  • Charging device 10 determines current command value Io of the charging current within a range not exceeding current limit value Imax transmitted from processing unit 120, based on constraints on the output power of charging device 10, and sets battery 50 to CC. Charge.
  • the current command value Io in the CC area H1 is determined by the charging device 10, but may be determined by the management device 100 and notified to the charging device 10.
  • the current limit value is defined by a right-downward straight line M2 connecting the points A and B in FIG.
  • the current limit value decreases linearly from the maximum allowable current Imax to 0 while the maximum cell voltage of the lithium ion secondary battery 62 changes from Vs to Vc.
  • the current reduction region H2 corresponds to the “second region” of the present invention.
  • the processing unit 120 calculates the current command value Io of the charging current in the control cycle tn with the current limit value determined by the straight line M2 as the upper limit in the current reduction region H2. Then, processing unit 120 transmits calculated current command value Io to charging device 10. Charging device 10 outputs a charging current based on current command value Io transmitted from processing unit 120, and charges battery 50.
  • the CV region H3 corresponds to the “third region” of the present invention.
  • the current limit value in the CV region H3 is 0 [A]. Therefore, after shifting to CV region H3, processing unit 120 notifies charging device 10 that the current command value is 0 [A]. After shifting to CV region H3, charging device 10 temporarily suspends charging of battery 50. When the charging is stopped, the voltage rise due to the internal resistance is eliminated, so that the maximum cell voltage of the lithium ion secondary battery 62 drops from the CV voltage Vc and returns to the current reduction region H2.
  • the processing unit 120 calculates the current command value Io in the control cycle tn with the current limit value determined by the straight line M2 as an upper limit. Then, charging device 10 outputs a charging current to battery 50 based on current command value Io transmitted from processing unit 120, and charges battery 50.
  • the maximum cell voltage of the lithium ion secondary battery 62 reaches the CV voltage Vc, the state shifts from the current reduction region H2 to the CV region H3.
  • the battery 50 can be charged at a constant voltage (CV charging) while maintaining the maximum cell voltage at the CV voltage Vc. . Further, the higher the maximum cell voltage (the closer to the CV voltage Vc), the lower the current, the lower the current, the more the occurrence of electrodeposition during the CV charging can be suppressed.
  • the charging termination determination condition is set to 0.2 A as an example, and the charging is terminated when the charging current becomes 0.2 A or less.
  • the maximum cell voltage hardly decreases from the CV voltage Vc even if the charging is stopped, and the charging stop state is continued. Therefore, the charging stop state continues for a predetermined time. This may be the charging end condition.
  • FIG. 5 is an OCV curve of the lithium ion secondary battery 62.
  • the SOC state of charge
  • OCV open circuit voltage
  • the OCV curve X1 has a plateau region in which the variation of the OCV with respect to the variation of the SOC is almost flat.
  • the plateau region is a region where the variation of OCV with respect to the variation of SOC is 2 [mV /%] or less.
  • the plateau region is generally located in the range of 31% to 97% SOC.
  • the region where the SOC is 31% or less and the region where the SOC is 97% or more are high change regions in which the amount of change in OCV with respect to the amount of change in SOC is larger than the plateau region.
  • XX2 shown by a broken line in FIG. 5 is a charging curve showing a voltage change of the lithium ion secondary battery 62 when charged at a predetermined rate.
  • the position of the charging curve X2 is shifted upward with respect to the OCV curve X1, and the voltage value is high even if the SOC value is the same.
  • the voltage difference ⁇ V is a voltage increase due to the internal resistance of the lithium ion secondary battery 62 and depends on the magnitude of the charging current.
  • the current command value Io of the charging current I when the current command value Io of the charging current I is reduced with the increase of the maximum cell voltage, the current command value Io may oscillate because the increase and decrease of the maximum cell voltage are repeated.
  • ⁇ Processing unit 120 calculates current command value Io_n ⁇ at predetermined control cycle n in current reduction region H2 according to the following equation (2).
  • Io_n (1 ⁇ m) ⁇ Io_n ⁇ 1 + m ⁇ I_limit (2)
  • Io_n -1 is the previous value of the current command value.
  • I_limit is a current limit value corresponding to the maximum cell voltage defined by the current limit characteristics.
  • m is a ratio that determines the magnitude of the delay of Io_n with respect to I_limit (m ⁇ 1).
  • the current command value Io_n is (I1 + I2) /0.5, which is an intermediate value between the previous current command value I1 and the current limit value I2.
  • the arithmetic expression of (2) calculates the current command value Io_n by adding the two values while weighting the previous value Io_n -1 of the current command value and the current limit value I_limit according to the ratio m. ing.
  • the obtained current command value Io_n has a delay with respect to the current limit value defined by the current limit characteristic of FIG.
  • the delay is that the current command value does not change to the current limit value defined by the current limiting characteristic, and the current command value has a difference ⁇ from the current limit value.
  • the ratio m may be varied according to the OCV curve (the magnitude of the slope). That is, in a voltage band (Vs to Vc) of the current reduction region H2, when charging a secondary battery having a steep OCV curve and a large slope, the ratio m may be reduced. In the voltage band (Vs to Vc) of the current reduction region H2, when charging a secondary battery having a gentle OCV curve and a small slope, the ratio m may be increased (closer to 1).
  • FIG. 7 is a flowchart of a current command value calculation process.
  • the calculation process of the current command value Io is composed of seven steps S10 to S70, and is repeatedly executed at a predetermined control cycle tn in the current reduction region H2.
  • the control cycle tn is, for example, 1 [sec].
  • the processing unit 120 determines the cell voltage V of each lithium ion secondary battery 62, the total voltage of the assembled battery 60, the charging current I, and the output from the output of the voltage detection circuit 110, the current measurement resistor 54, and the temperature sensor 115.
  • the measurement data of the temperature T of the battery 60 is obtained.
  • the processing unit 120 determines whether there is an abnormality in the measurement data. If there is an abnormality in the measurement data (S20: YES), error processing is performed.
  • the error process is, for example, a process of notifying the charging device 10 of an abnormality and requesting the charging device 10 to stop charging.
  • the process proceeds to S40, and the processing unit 120 determines whether the control cycle tn has elapsed from the previous process.
  • the process proceeds to S60, where the processing unit 120 determines based on the previous value Io_n -1 of the current command value and the current limit value I_limit corresponding to the maximum cell voltage defined by the current limit characteristic.
  • the current command value Io_n is calculated from the above equation (2).
  • Steps S10 to S70 are repeated at the control cycle tn, and the current command value Io_n is transmitted from the management apparatus 100 to the charging apparatus 10 at each control cycle tn. Then, charging device 10 controls the charging current in current reduction region H2 based on the transmitted current command value Io_n.
  • FIG. 8 is a graph showing the charging characteristics of the battery 50, with the left vertical axis representing the cell voltage, the right vertical axis representing the current, and the horizontal axis representing time.
  • Y1 represents the waveform of the current command value after the delay according to the equation (2)
  • Y2 represents the waveform of the charging current output from the charging device 10
  • Y3 represents the waveform of the maximum cell voltage.
  • the current reduction region H2 is provided between the CC region H1 and the CV region H3, and during charging, the charging current decreases as the secondary battery 62 increases to the CV voltage Vc. Therefore, electrodeposition of the lithium ion secondary battery 62 can be suppressed.
  • the current command value Io is set to a value delayed from the current limit value defined by the current limiting characteristic, so that the change in the current command value Io can be reduced. Therefore, in the current reduction region H2, the oscillation of the current command value Io can be suppressed. Further, by suppressing the oscillation of the current command value, it is possible to suppress the occurrence of current noise during charging. By suppressing current noise, the occurrence of electrodeposition can be suppressed.
  • the peak of the charging current can be suppressed, the load on the charging device 10 can be suppressed.
  • the charging device 10 displays information such as a current value and a power value, it is possible to suppress the vibration of the display value, and the end user can easily check the display value.
  • the current limit value is defined by a straight line M2.
  • the calculation of the current command value Io can be easily performed and the charging speed becomes faster than when the current limit value is defined by a curve such as a quadratic curve. Further, the following effects are obtained as compared with the case where the current limit value is defined by a curve such as a quadratic curve.
  • the current command value Io is calculated to a value delayed from the current limit value according to a control characteristic such as an OCV curve.
  • the current limiting characteristic is provided according to the temperature T of the battery pack 60.
  • three current limiting characteristics La to Lc are provided according to the temperatures Ta to Tc.
  • the current limiting characteristics La to Lc are stored in the memory 123.
  • the current limiting characteristics La to Lc have different maximum allowable currents Imax, and the lower the temperature T, the smaller the maximum allowable current Imax.
  • the slope of the current limit value in the current reduction region H2 differs according to the temperatures Ta to Tc. The slope (absolute value) increases as the temperature increases.
  • the magnitude relation of the temperature T is Ta>Tb> Tc.
  • FIG. 10 is a flowchart of the current command value calculating process.
  • the calculation process of the current command value in FIG. 10 is different from the calculation process in FIG. 7 in the process of S55.
  • the processing unit 120 determines the cell voltage V of each secondary battery 62, the total voltage of the battery pack 60, the charging current I, and the battery pack 60 from the outputs of the voltage detection circuit 110, the current measurement resistor 54, and the temperature sensor 115.
  • the measurement data of the temperature T is obtained.
  • the processing unit 120 determines whether there is an abnormality in the measurement data. If the measurement data is normal (S20: NO), the process proceeds to S40, and the processing unit 120 determines whether the control cycle tn has elapsed from the previous process.
  • control cycle tn has elapsed from the previous process (S40: YES)
  • the process proceeds to S55, and the processing unit 120 stores the data of the current limiting characteristic corresponding to the temperature T of the battery pack 60 acquired in S10 in the memory 123. The process of reading from is performed.
  • the process proceeds to S60, where the processing unit 120 determines the above equation (2) based on the previous current command value Io_n -1 and the current limiting value I_limit defined by the current limiting characteristic. Then, the current command value Io_n is calculated.
  • Steps S10 to S70 are repeated in the control cycle tn, so that if the temperature of the battery pack 60 changes, the current limiting characteristic according to the changed temperature is read. Then, the current command value Io_n is calculated based on the read current limiting characteristics.
  • the internal resistance of the lithium ion secondary battery 62 at a low temperature is large.
  • the potential of the negative electrode decreases, and electrodeposition is likely to occur.
  • the current limiting characteristic is provided for each temperature of the battery pack 60, and the lower the temperature, the smaller the maximum allowable current Imax. Therefore, at the time of charging at a low temperature, the occurrence of electrodeposition can be suppressed.
  • the lithium ion secondary battery 62 has been described as an example of the power storage element.
  • the storage element may be another secondary battery such as a lead storage battery, a nickel hydride battery, or a lithium air battery.
  • the storage element is not limited to the case where a plurality of storage elements are connected in series or in series / parallel, and may have a single cell configuration.
  • the current limit value of the current reduction region H2 is defined by one straight line M2. However, if the current limit value decreases with a rise in voltage, it is defined by a curve or a plurality of straight lines. You may.
  • the processing unit 120 of the battery 50 calculates the current command value Io.
  • the charging device 10 may calculate the current command value Io. That is, the CPU 15 of the charging device 10 may be a charging control device.
  • the data of the current limiting characteristic is held in the internal memory of the charging device 10, and the processing unit 120 supplies the charging device 10 with the current command value such as the cell voltage of each secondary battery 62 and the data of the temperature T of the assembled battery. Data necessary for calculating Io may be transmitted.
  • the current command value Io is calculated based on the equation (2). If the current command value Io is a value that lags behind the current limit value based on the current limit value specified by the current limit characteristic and the previous value of the current command value, (2 ) May be calculated by a calculation formula other than the formula.
  • the previous value of the current command value is used as an example of the past current command value. However, a value other than the previous value, such as a value two times before, may be used. Also, both the previous value and the value before the previous one may be used as the past current command value.
  • the current limit value of the current reduction region H2 is defined by the straight line M2 connecting the point A corresponding to the maximum allowable current Imax and the point B corresponding to 0 [A].
  • a straight line M2 defining the current limit value of the current reduction region H2 includes a point A corresponding to the maximum allowable current Imax and a point C corresponding to the predetermined current value Ia larger than 0 [A].
  • the predetermined current value Ia may be a current value smaller than the current value (0.2 A in the first embodiment) applied to the charge termination determination condition. If the predetermined current value Ia is larger than the current value applied to the charge termination determination condition, the charging current is controlled to be equal to or greater than the current value applied to the determination condition, so that the charge termination determination condition cannot be detected. By setting the predetermined current value Ia to be equal to or less than the current value applied to the charge termination determination condition, the charge termination determination condition can be detected.
  • the current limit values are set for the three regions of the CC region H1, the current reduction region H2, and the CV region H3.
  • the current command value Io is controlled to 0 [A] by the processing unit 120, setting as the current limit value is unnecessary.
  • the current limiting characteristics at least only the CC region H1 and the current reduction region H2 may be set.
  • the battery 50 is CV-charged at the CV voltage Vc by repeating charging in the current reduction region H2 and stopping charging in the CV region H3.
  • the battery 50 may be CV-charged while controlling the charging current so as to maintain the CV voltage Vc in the CV region H3.
  • the current limit value in the CV region H3 may be set so that electrodeposition does not occur during CV charging in the CV region.
  • the present technology can be applied to a charge control program for a power storage device.
  • the charge control program for a power storage device is a program for causing a computer to execute a calculation process for calculating a current command value of a charge current of the power storage element so as not to exceed a current limit value defined by current limit characteristics.
  • the current limiting characteristic is such that in a first region where the voltage of the power storage element is lower than a CV voltage during CV charging and is equal to or lower than a first voltage, the current limit value is constant, and the voltage of the power storage element is lower than the first voltage. In the second region from the voltage to the CV voltage, the higher the voltage, the lower the current limit value.
  • a plurality of current limiting values in the first area and a plurality of current limiting values in the second area are provided according to the temperature of the power storage element, and the current limiting value increases in the second area.
  • the slope decreases depending on the current limiting characteristics.
  • a current command value of a charging current for the power storage element is changed to the current limit value based on a current limit value defined by the current limit characteristic and a past current command value.
  • a value having a delay is calculated.
  • the present technology can be applied to a storage medium that stores a charge control program for a power storage device.
  • the computer is the processing unit 120 as an example.
  • FIG. 12 is a block diagram of the solar power generation system 200.
  • the photovoltaic power generation system 200 includes a photovoltaic power generation panel 210, a power conditioner 230, and a power storage device 250.
  • Y indicates a boundary with the power system 300.
  • the power conditioner 230 is a power control device, and has a control unit 235 that performs power control and charging control.
  • the photovoltaic power generation system 200 can charge the power storage device 250 with a surplus of the power generated by the photovoltaic power generation panel 210 in order to effectively use the power generated by the photovoltaic power generation panel 210.
  • the power storage device 250 can be charged with the power from the power system 300.
  • the photovoltaic power generation system 200 includes charging from the photovoltaic power generation panel 210 and charging from the power system 300, and has various charging / discharging modes other than CCCV charging.
  • the charging current from the power conditioner 230 to the power storage device 250 changes suddenly due to fluctuations in sunlight (fluctuations in illuminance), fluctuations in the load R connected to the photovoltaic power generation system 200, and the like. May be.
  • the current limit value L be a transition whose fluctuation is smaller than the fluctuation of the charging current PCS.
  • the “current limit value L” here may be a value obtained instead of the current limit value obtained from the current limit characteristics previously stored in the memory 123 for CCCV charging as in the above-described embodiment. .
  • a lower one of the current limit value obtained from the current limit characteristics of the first and second embodiments and the current limit value L shown in FIG. 14 may be used as the current command value.
  • the power conditioner 230 is required to return to the original output state before the momentary power failure within one second at the moment of a momentary power failure (at the time of momentary power failure). For example, let us consider a case where the time between time T1 and time T2 in FIG. 13 is within one second (a case where the charging current PCS suddenly decreases and rapidly increases within one second). If the current limit value L is set so that the charging current PCS does not increase excessively at the time T2, the request for the power conditioner 230 may not be satisfied. For example, it is assumed that the electric power system 300 stops momentarily while the power storage device 250 is being charged with the electric power from the electric power system 300. As shown in FIG.
  • the current limit value L between time T1 and time T2 is set to a value Lc obtained by adding a predetermined value ⁇ to the charging current PCS during the instantaneous power failure.
  • the charging current PCS immediately after the recovery is limited to the current limit value Lc, and the power conditioner 230 supplies the power storage device 250 with the charging current PCS before the momentary power failure. It takes time to return to the output state.
  • the fluctuation of the current limit value L is made smaller than the fluctuation of the charging current PCS. Good. That is, in the example of FIG. 14, the current limit value L is set to Lo until the time T1 when the charging current PCS sharply decreases. Lo is a value obtained by adding a predetermined value ⁇ to the charging current PCS immediately before time T1. Then, after the time T1, the current limit value L is changed according to the straight line La having a smaller change amount per unit time than the change amount of the PCS at the time T1. The fluctuation of the current limit value L at each time point thereafter is reduced.
  • the current limit value L is reduced according to the straight line La until the time T2 when the charging current PCS increases. Further, after time T2 when the charging current PCS sharply increases, the current limit value L is changed according to a straight line Lb in which the amount of change per unit time is smaller than the amount of change in the charging current PCS at time T2, so that the current limit value L at time T2 is changed. The fluctuation of the current limit value L at each time point after the time T2 is made smaller than the fluctuation of the charging current PCS. In this example, the current limit value is changed according to the straight line Lb until time T4 when the current limit value L reaches the current limit value Lo immediately before time T1.
  • FIG. 15 shows, for comparison, a current limit value L1 (an example in which the fluctuations are equal) when the value is changed by the same amount following the fluctuation in the charging current PCS.
  • L1 an example in which the fluctuations are equal
  • the current limit value changes accordingly when the charging current PCS changes, and as shown in FIG.
  • the difference between the currents PCS is maintained at a predetermined value ⁇ . Therefore, the amount by which the charging current PCS can be increased at one time is limited to the predetermined value ⁇ , and the time (T2 to T3) from when the charging current PCS starts to increase to when the charging current PCS returns to the original value is shown in FIG. 14, it is difficult to satisfy the demand for the power conditioner 230.
  • the predetermined value ⁇ may be determined based on the temperature of the storage element to avoid electrodeposition.
  • the current limit value L may be a discrete value instead of the continuous value shown in FIG. 14, or may be calculated at predetermined time intervals (for example, in a control cycle) and gradually decreased over time. Alternatively, it may be an increasing value.
  • the current limit value L is a value obtained when the current limit value L increases following the charging current PCS with the passage of time from the absolute value of the gradient (absolute value of the gradient of La) when the charging current PCS decreases with the passage of time. It is preferable that the absolute value of the gradient (the absolute value of the gradient of Lb) is large. This makes it easier to satisfy the requirement for the power conditioner 230 described above. Even in the operation mode of the power conditioner 230 other than the momentary stop, the charging current PCS can be recovered at an early timing (at time T3), for example, when the sunlight recovers, and the power storage element can be charged efficiently.
  • the charging current PCS changed stepwise.
  • the charging current PCS may change in a trapezoidal shape.
  • the absolute value of the slope of the straight line La when the current limit value L decreases may be smaller than the absolute value of the slope of the straight line PCSa when the charging current PCS decreases.
  • the absolute value of the slope of the straight line Lb when the current limit value L decreases may be smaller than the absolute value of the slope of the straight line PCSb when the charging current PCS increases.
  • the current limit value L is preferably set such that the fluctuation at the time T2 at which the charging current PCS rapidly increases is at least smaller than the fluctuation of the charging current PCS.
  • FIG. 17 is a flowchart of the charge control process executed by power conditioner 230.
  • the charge control process includes four steps S100 to S130.
  • charging from solar power generation panel 210 is considered.
  • control unit 235 of power conditioner 230 detects charging current PCS (S100), and calculates current limit value L based on the detected charging current PCS (S110). .
  • control unit 235 charges power storage device 250 using current limit value L as the current command value (S120).
  • the control unit 235 detects the SOC (charging state) from the voltage of the power storage device 250 or the like in parallel with the charging, and determines whether to continue the charging (S130).
  • SOC charging state
  • the control unit 235 calculates the current limit value L such that the fluctuation becomes smaller than the fluctuation of the charging current PCS. For example, when a sharp decrease in the charging current PCS is detected at time T1 shown in FIG. 14, the current limit value L is changed along the straight line La during the period from time T1 to time T2. Further, when a sharp increase in the charging current PCS is detected at time T2, the current limit value L is changed according to the straight line Lb during the period from time T2 to time T4.
  • This charge control process can dynamically change the charge power to the power storage device 250 when the power generation state of the solar power generation panel 210 changes or when the power system 300 momentarily stops.
  • This charging control process may be applied to a charging mode different from CCCV charging, or may be applied to charging of a CC area in CCCV charging.
  • the timing of decreasing the charging current PCS and the timing of decreasing the current limit value L are matched. The timing at which the current limit value L is decreased does not necessarily need to coincide when the PCS decreases near the time when the PCS decreases (around the time T1). The same applies to the case of increase.
  • the charging control method can have the following configuration.
  • (Configuration 1) A charge control method for a storage element, which dynamically varies charging power, comprising a calculating step of calculating a current limit value of the charging current based on a charging current from a charging device, wherein the calculating step includes: A charge control method that calculates a change in a current limit value to a value smaller than a change in the charging current.
  • (Configuration 2) A charging control method comprising: when the charging current from the charging device decreases at a first time point and recovers at a second time point, the current limit value is reduced after the first time point and increased from around the second time point.
  • (Configuration 3) A charging control method, wherein the slope when the current limit value increases with time from the vicinity of the second time point is larger than the slope when the current limit value decreases with time after the first time point.
  • Charging device 50 Battery (power storage device) 60 ... Battery 62 ... Lithium ion secondary battery (storage element) 100 ... Management device (charge control device) 120 ... Processing unit (calculation unit) H1 ... CC area (first area) H2 ... Current reduction area (second area) H3 ... CV area (third area)

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Abstract

蓄電素子の充電制御装置１００は、電流制限特性により規定される電流制限値を超えないように、前記蓄電素子６２の充電電流の電流指令値を算出する算出部１２０を備え、前記電流制限特性は、前記蓄電素子６２の電圧が、ＣＶ充電時のＣＶ電圧より低い、第１電圧以下の第１領域では、電流制限値が一定であり、前記蓄電素子６２の電圧が、前記第１電圧から前記ＣＶ電圧までの第２領域では、電圧が高い程、電流制限値が減少し、前記電流制限特性は、前記第１領域における電流制限値と前記第２領域における電流制限値とが、前記蓄電素子の温度に応じて複数設けられ、前記第２領域で電流制限値が電圧の上昇に応じて減少する傾きが、それら複数の電流制限特性で異なり、前記算出部１２０は、前記第２領域の電流指令値を、前記電流制限特性により規定される電流制限値と過去の電流指令値とに基づいて、前記電流制限値に対して遅れを有する値に算出する。

Description

充電制御装置、充電制御方法
　本発明は、蓄電素子の充電方法に関する。
　蓄電素子の充電方法としてＣＣＣＶ充電がある。ＣＣＣＶ充電は、蓄電素子の電圧がＣＶ電圧となるまで定電流で充電し、その後、二次電池を定電圧で充電する方法である。下記特許文献１には、ＣＣ充電からＣＶ充電への切り換えの際に、蓄電素子の電圧をＣＶ電圧に精度よく一致させることを目的として、ＣＣ充電とＣＶ充電との間に、充電電流を減少させながら充電を行う領域を設ける点が記載されている。
特許第５５２５８６２号公報
　リチウムイオン二次電池などの蓄電素子は、充電中に電析が起きる場合がある。電析は、リチウムなどの金属イオンが負極に析出する現象であり、負極電位の低下により発生することが知られている。
　本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電析の発生を抑制しつつ電流指令値の振動を抑制することを目的とする。
　蓄電素子の充電制御装置は、電流制限特性により規定される電流制限値を超えないように、前記蓄電素子の充電電流の電流指令値を算出する算出部を備え、前記電流制限特性は、前記蓄電素子の電圧が、ＣＶ充電時のＣＶ電圧より低い、第１電圧以下の第１領域では、電流制限値が一定であり、前記蓄電素子の電圧が、前記第１電圧から前記ＣＶ電圧までの第２領域では、電圧が高い程、電流制限値が減少し、前記電流制限特性は、前記第１領域における電流制限値と前記第２領域における電流制限値とが、前記蓄電素子の温度に応じて複数設けられ、前記第２領域で電流制限値が電圧の上昇に応じて減少する傾きが、それら複数の電流制限特性で異なり、前記算出部は、前記第２領域の電流指令値を、前記電流制限特性により規定される電流制限値と過去の電流指令値とに基づいて、前記電流制限値に対して遅れを有する値に算出する。
　電析の発生を抑制しつつ、電流指令値の振動を抑制することが出来る。
実施形態１について、バッテリと充電装置の電気的構成を示すブロック図 二次電池の平面図 図２ＡのＡ－Ａ線断面図 ＣＣＣＶ充電時の電流波形と電圧波形 電流制限特性を示す図 ＳＯＣ－ＯＣＶの相関性を示す図 電流制限特性を示す図 電流指令値の算出処理のフローチャート バッテリの充電特性を示す図 実施形態２について、電流制限特性を示す図 電流指令値の算出処理のフローチャート 他の実施形態について、電流制限特性を示す図 太陽光発電システムのブロック図 他の充電モードにおける電流制限値を示す図 他の充電モードにおける電流制限値を示す図 他の充電モードにおける電流制限値を示す図 他の充電モードにおける電流制限値を示す図 充電制御処理のフローチャート
　蓄電素子の充電制御装置は、電流制限特性により規定される電流制限値を超えないように、前記蓄電素子の充電電流の電流指令値を算出する算出部を備え、前記電流制限特性は、前記蓄電素子の電圧が、ＣＶ充電時のＣＶ電圧より低い、第１電圧以下の第１領域では、電流制限値が一定であり、前記蓄電素子の電圧が、前記第１電圧から前記ＣＶ電圧までの第２領域では、電圧が高い程、電流制限値が減少し、前記電流制限特性は、前記第１領域における電流制限値と前記第２領域における電流制限値とが、前記蓄電素子の温度に応じて複数設けられ、前記第２領域で電流制限値が電圧の上昇に応じて減少する傾きが、それら複数の電流制限特性で異なり、前記算出部は、前記第２領域の電流指令値を、前記電流制限特性により規定される電流制限値と過去の電流指令値とに基づいて、前記電流制限値に対して遅れを有する値に算出する。
　この方法では、第２領域において、電流制限値が減少するため、充電時、蓄電素子が第１電圧からＣＶ電圧に上昇する間、充電電流が減少する。そのため、蓄電素子の電析を抑制することが出来る。この方法では、第２領域の電流指令値を、電流制限値に対して遅れた値としているので、電流指令値の変化を緩和できる。そのため、第２領域において、電流指令値の振動を抑制できる。また、電流指令値の振動を抑制することで、充電時の電流ノイズの発生を抑制できる。電流ノイズを抑制することで、電析の発生を抑制することが出来る。更に、充電電流のピークを抑えることが出来るので、充電装置の負荷を抑えることができる。充電装置が、電流値や電力値などの情報を表示する場合、表示値の振動を抑制でき、エンドユーザーが表示値を確認し易くなる。蓄電素子の温度に応じた電流制限特性を使用することで、蓄電素子の温度に関係なく、電析を抑制することが出来る。
　前記第２領域において、前記電流制限値は、直線で変化してもよい。この方法では、電流制限値が曲線で変化する場合に比べて、電流指令値の演算が容易に出来る。また、電流制限値が曲線で変化する場合に比べて、電流制限値に対して遅れた値に算出される電流指令値の変化を一定に近づけることが出来るため、電流指令値の振動を抑制できる。
　前記算出部は、前記電流制限値と過去の電流指令値を、比率を用いて重み付けして加算することにより、前記蓄電素子に対する充電電流の電流指令値を決定してもよい。この方法では、第１電圧からＣＶ電圧までの間、電流指令値を、電流制限値に対して、緩やかに追従させることが出来る。
　前記比率は、前記蓄電素子のＯＣＶ－ＳＯＣ相関を示すＯＣＶ曲線のうち、前記第２領域に対応した電圧帯のカーブの大きさにより異なっていてもよい。電流指令値の振動は、ＯＣＶ曲線のカーブの大きさと相関がある。この方法では、ＯＣＶ曲線のカーブの大きさにより、比率が異なるので、電流指令値の振動をより一層抑制することが出来る。
　＜実施形態１＞
１．バッテリ５０と充電装置１０の説明
　図１は、バッテリ５０と充電装置１０の電気的構成を示すブロック図である。バッテリ５０は、太陽光発電システムの蓄電装置であってもよい。バッテリ５０は、電流遮断装置５３と、複数の二次電池６２からなる組電池６０と、電流計測抵抗５４と、管理装置１００と、温度センサ１１５と、を備える。二次電池６２は蓄電素子の一例である。二次電池６２は、一例として、リチウムイオン二次電池である。
　電流遮断装置５３、電流計測抵抗５４及び組電池６０は、パワーライン５５Ｐ、５５Ｎを介して、直列に接続されている。パワーライン５５Ｐは、正極の外部端子５１と組電池６０の正極とを接続するパワーラインである。パワーライン５５Ｎは、負極の外部端子５２と組電池６０の負極とを接続するパワーラインである。電流遮断装置５３と電流計測抵抗５４は組電池６０の正極側に位置し、正極側のパワーライン５５Ｐに設けられている。
　電流遮断装置５３は、リレーなどの有接点スイッチ（機械式）やＦＥＴやトランジスタなどの半導体スイッチにより構成することが出来る。電流遮断装置５３をＯＰＥＮすることで、バッテリ５０の電流を遮断することが出来る。
　電流計測抵抗５４は、組電池６０の電流Ｉ[Ａ]に応じた電圧を発生する。電流計測抵抗５４の両端電圧の極性（正負）から放電と充電を判別できる。温度センサ１１５は、接触式あるいは非接触式で、組電池６０の温度Ｔ［℃］を計測する。
　管理装置１００は、回路基板ユニット６５に設けられている。管理装置１００は、電圧検出回路１１０と、処理部１２０と、電源回路１３０と、を備える。電圧検出回路１１０は、信号線によって、各リチウムイオン二次電池６２の両端にそれぞれ接続され、各リチウムイオン二次電池６２のセル電圧Ｖ及び組電池６０の総電圧を計測する。組電池６０の総電圧は直列に接続された複数のリチウムイオン二次電池６２の合計電圧である。
　処理部１２０は、演算機能を有するＣＰＵ１２１と、記憶部であるメモリ１２３と、を含む。処理部１２０は、電流計測抵抗５４、電圧検出回路１１０、温度センサ１１５の出力から、組電池６０の電流Ｉ、各リチウムイオン二次電池６２の電圧Ｖ、組電池６０の総電圧及び温度Ｔを監視する。処理部１２０は、バッテリ５０の充電制御機能を有しており、後述する電流低減領域Ｈ２において充電電流の電流指令値Ｉｏを算出する算出処理を行う。処理部１２０は本発明の「算出部」の一例、管理装置は本発明の「充電制御装置」の一例である。
　メモリ１２３は、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体である。メモリ１２３には、組電池６０の状態を監視するための監視プログラム、及び監視プログラムの実行に必要なデータが記憶されている。
　メモリ１２３には、充電電流の電流指令値Ｉｏを算出する算出プログラム及び算出プログラムの実行に必要なデータ（図４に示す電流制限特性や過去の電流指令値など）が記憶されている。算出プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に書き込むことが出来る。
　充電装置１０は、パワーコンディショナであってもよい。充電装置１０は、電流検出抵抗１１と、充電回路１３と、ＣＰＵ１５とを備え、バッテリ５０の外部端子５１、５２に接続されている。ＣＰＵ１５は、充電回路１３を介して、充電電流の大きさを制御する。電流検出抵抗１１は、充電電流を検出するために設けられている。
　図２Ａ及び図２Ｂに示すように、リチウムイオン二次電池６２は、直方体形状のケース８２内に電極体８３を非水電解質と共に収容したものである。ケース８２は、ケース本体８４と、その上方の開口部を閉鎖する蓋８５とを有している。
　電極体８３は、詳細については図示しないが、銅箔からなる基材に活物質を塗布した負極要素と、アルミニウム箔からなる基材に活物質を塗布した正極要素との間に、多孔性の樹脂フィルムからなるセパレータを配置したものである。これらはいずれも帯状で、セパレータに対して負極要素と正極要素とを幅方向の反対側にそれぞれ位置をずらした状態で、ケース本体８４に収容可能となるように扁平状に巻回されている。
　正極要素には正極集電体８６を介して正極端子８７が、負極要素には負極集電体８８を介して負極端子８９がそれぞれ接続されている。正極集電体８６及び負極集電体８８は、平板状の台座部９０と、この台座部９０から延びる脚部９１とからなる。台座部９０には貫通孔が形成されている。脚部９１は正極要素又は負極要素に接続されている。正極端子８７及び負極端子８９は、端子本体部９２と、その下面中心部分から下方に突出する軸部９３とからなる。そのうち、正極端子８７の端子本体部９２と軸部９３とは、アルミニウム（単一材料）によって一体成形されている。負極端子８９においては、端子本体部９２がアルミニウム製で、軸部９３が銅製であり、これらを組み付けたものである。正極端子８７及び負極端子８９の端子本体部９２は、蓋８５の両端部に絶縁材料からなるガスケット９４を介して配置され、このガスケット９４から外方へ露出されている。
　蓋８５は、圧力開放弁９５を有している。圧力開放弁９５は、図２Ａに示すように、正極端子８７と負極端子８９の間に位置している。圧力開放弁９５は、ケース８２の内圧が制限値を超えた時に、開放して、ケース８２の内圧を下げる。
　２．バッテリの充電制御
　（Ａ）電流制限特性と電析の抑制
　図３は、ＣＣＣＶ充電時のリチウムイオン二次電池６２の電流波形Ｉと電流波形Ｖを示している。ＣＣＣＶ充電は、リチウムイオン二次電池６２がＣＶ電圧に到達するまで定電流で充電し（ＣＣ充電）、その後、ＣＶ電圧で二次電池６２を定電圧充電（ＣＶ充電）する方法である。
　ＣＣ領域の末期（ＣＶ領域への移行直前の領域）Ｆは、電圧が高く、かつ充電電流が大きいことから、リチウムイオン二次電池６２に電析が起き易い。電析は、充電中に、リチウム金属が負極に析出する現象であり、負極電位の低下により発生することが知られている。
　図４は、最大セル電圧と電流制限値との関係を示す電流制限特性である。電流制限特性は、ＣＣ領域Ｈ１、電流低減領域Ｈ２、ＣＶ領域Ｈ３の３つの領域を設けており、各領域Ｈ１～Ｈ３について、それぞれ電流制限値を定めている。最大セル電圧は、直列に接続された複数のリチウムイオン二次電池６２の最大電圧である。図４に示す電流制限特性のデータはメモリ１２３に記憶されている。
　ＣＣ領域Ｈ１は、リチウムイオン二次電池６２の最大セル電圧がＶｏ～Ｖｓの領域である。ＣＣ領域Ｈ１は、、バッテリ５０を定電流充電（ＣＣ充電）する領域である。電流低減領域Ｈ２は、リチウムイオン二次電池６２の最大セル電圧がＶｓ～Ｖｃの領域である。電流低減領域Ｈ２は、セル電圧上昇に伴って充電電流を低減させながらバッテリ５０を充電する領域である。ＣＶ領域Ｈ３は、最大セル電圧がＶｃ以上の領域である。ＣＶ領域Ｈ３は、最大セル電圧がＣＶ電圧以上となった場合に、充電を一時停止する領域である。
　Ｖｏは、リチウムイオン二次電池６２の最低電圧である。Ｖｓは、Ｖｏより大きく、Ｖｃより小さい第１電圧である。Ｖｃは、電流制限領域Ｈ２とＣＶ領域Ｈ３の繰り返しによる定電圧充電時（ＣＶ充電時）における、リチウムイオン二次電池６２の最大セル電圧の制御目標電圧（ＣＶ電圧）である。処理部１２０は、電圧検出回路１１０の計測値（最高セル電圧）を、Ｖｓ、Ｖｃと比較することで、充電中、バッテリ５０が３つの領域Ｈ１～Ｈ３のどこに位置しているのか、判断することが出来る。
　ＣＣ領域Ｈ１では、電流制限値は水平な直線Ｍ１により規定される。電流制限値は、最大セル電圧に関係なく一定であり、その値は、リチウムイオン二次電池６２の最大許容電流（定格電流）Ｉｍａｘである。ＣＣ領域Ｈ１は本発明の「第１領域」に相当する。
　処理部１２０は、バッテリ５０の充電開始時に、メモリ１２３から図４の電流制限特性により規定される電流制限値Ｉｍａｘのデータを読み出して充電装置１０に送る。充電装置１０は、処理部１２０から送信される電流制限値Ｉｍａｘを超えない範囲で、充電装置１０の出力電力の制約などに基づいて、充電電流の電流指令値Ｉｏを決定し、バッテリ５０をＣＣ充電する。
　この例では、ＣＣ領域Ｈ１での電流指令値Ｉｏを充電装置１０で決定しているが、管理装置１００で決定し、充電装置１０に通知するようにしてもよい。
　ＣＣ領域Ｈ１での充電により、リチウムイオン二次電池６２の最大セル電圧が、第１電圧Ｖｓまで上昇すると、電流低減領域Ｈ２に移行する。
　電流低減領域Ｈ２において、電流制限値は、図４中のＡ点とＢ点を結んだ右下がりの直線Ｍ２により規定される。電流制限値は、リチウムイオン二次電池６２の最大セル電圧がＶｓからＶｃに変化する間に、最大許容電流Ｉｍａｘから０に直線的に減少する。電流低減領域Ｈ２は本発明の「第２領域」に相当する。
　処理部１２０は、電流低減領域Ｈ２において、直線Ｍ２により定まる電流制限値を上限として、充電電流の電流指令値Ｉｏを、制御周期ｔｎで算出する。そして、処理部１２０は、算出した電流指令値Ｉｏを充電装置１０に送信する。充電装置１０は、処理部１２０から送信される電流指令値Ｉｏに基づいて充電電流を出力し、バッテリ５０を充電する。
　電流低減領域Ｈ２内にて、最大セル電圧が高くなるほど、電流制限値を減少させることで、充電により、リチウムイオン二次電池６２のセル電圧がＣＶ電圧Ｖｃ付近まで上昇した時に、電析が発生することを抑制出来る。
　電流低減領域Ｈ２での充電により、リチウムイオン二次電池６２の最大セル電圧がＣＶ電圧Ｖｃまで上昇すると、ＣＶ領域Ｈ３に移行する。ＣＶ領域Ｈ３は、本発明の「第３領域」に相当する。
　図４に示すように、ＣＶ領域Ｈ３における電流制限値は、０[Ａ]である。そのため、ＣＶ領域Ｈ３への移行後、処理部１２０から充電装置１０に対して、電流指令値は０[Ａ]であることが通知される。充電装置１０は、ＣＶ領域Ｈ３への移行後、バッテリ５０の充電を一時停止する。充電が止まると、内部抵抗分による電圧上昇が無くなるため、リチウムイオン二次電池６２の最大セル電圧が、ＣＶ電圧Ｖｃから下がり、電流低減領域Ｈ２に戻る。
　電流低減領域Ｈ２に戻ると、上記したように、処理部１２０は、直線Ｍ２により定まる電流制限値を上限として、電流指令値Ｉｏを制御周期ｔｎで算出する。そして、充電装置１０は、処理部１２０から送信される電流指令値Ｉｏに基づいてバッテリ５０に充電電流を出力し、バッテリ５０を充電する。リチウムイオン二次電池６２の最大セル電圧が、ＣＶ電圧Ｖｃに達すると、電流低減領域Ｈ２からＣＶ領域Ｈ３に移行する。
　このように、電流低減領域Ｈ２での充電とＣＶ領域Ｈ３での充電停止を繰り返すことで、最大セル電圧をＣＶ電圧Ｖｃに維持しつつ、バッテリ５０を定電圧充電（ＣＶ充電）することが出来る。また、最大セル電圧が高いほど（ＣＶ電圧Ｖｃに近いほど）、低い電流で充電されるので、ＣＶ充電中に電析が発生することを抑制できる。
　バッテリ５０が満充電に近くなると、バッテリ５０の充電電流は、次第に小さくなる。この例では、充電終了判定条件を一例として０．２Ａとしており、充電電流が０．２Ａ以下になると、充電を終了する。また、バッテリ５０が満充電に近くなると、充電を停止しても、最大セル電圧がＣＶ電圧Ｖｃからほとんど低下しなくなり、充電停止状態が継続することになるので、充電停止状態が所定時間継続することを、充電終了条件としてもよい。
　（Ｂ）電流指令値の振動抑制
　図５は、リチウムイオン二次電池６２のＯＣＶ曲線である。ＳＯＣ（state of charge：充電状態）は、下記の（１）で示されるように、二次電池６２の実容量（available capacity）Ｃａに対する残存容量Ｃｒの比率である。ＯＣＶ（open circuit voltage：開放電圧）は、二次電池６２の開放電圧である。
　ＳＯＣ＝（Ｃｒ／Ｃａ）×１００・・・・・・・・（１）
　ＯＣＶ曲線Ｘ１は、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量がほぼ平坦なプラトー領域を有している。プラトー領域とは、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量が２［ｍＶ／％］以下の領域である。プラトー領域は、概ねＳＯＣが３１％から９７％の範囲に位置している。ＳＯＣが３１％以下の領域、９７％以上の領域は、ＳＯＣの変化量に対するＯＣＶの変化量が、プラトー領域よりも大きい高変化領域である。
　図５にて破線で示すＸ２は、所定レートで充電した時のリチウムイオン二次電池６２の電圧変化を示す充電曲線である。充電曲線Ｘ２は、ＯＣＶ曲線Ｘ１に対して上方に位置がずれており、ＳＯＣ値が同じでも、電圧値が高い。この電圧差ΔＶは、リチウムイオン二次電池６２の内部抵抗による電圧上昇分であり、充電電流の大きさに依存する。
　リチウムイオン二次電池６２の内部抵抗による電圧上昇は、充電電流が減少すると小さくなる。図６に示すように、電流低減領域Ｈ２内において、リチウムイオン二次電池６２の最大セル電圧がＶ１からＶ２に上昇した場合に、充電電流の電流指令値ＩｏをＩ１からＩ２に引き下げると、内部抵抗による電圧上昇が小さくなる。そのため、二次電池６２の最大セル電圧は、Ｖ２からＶ３に下がる。最大セル電圧がＶ３に下がると、充電電流の電流指令値ＩｏはＩ２からＩ３に引き上げられることになる。
　このように、最大セル電圧の増加に伴って、充電電流Ｉの電流指令値Ｉｏを下げると、最大セル電圧の上げ下げが繰り返されるため、電流指令値Ｉｏが振動する場合がある。
　処理部１２０は、電流低減領域Ｈ２内において、以下の（２）演算式に従って、所定の制御周期nで、電流指令値Io_n を算出する。
　Io_n＝(1－m)×Io_n-1 + m×I_limit・・・・・・（２）
　Io_n-1は、電流指令値の前回値である。I_limitは、電流制限特性により規定される最大セル電圧に対応した電流制限値である。mは、I_limitに対するIo_nの遅れの大きさを決める比率である（m＜１）。
　電流指令値Io_nの計算例を示す。電流指令値の前回値がＩ１、最大セル電圧の現在値がＶ２、電流制限特性により規定される最大セル電圧Ｖ２に対応した電流制限値がＩ２とする。比率ｍが０．５の場合、電流指令値Io_nは、（Ｉ１＋Ｉ２）／０．５となり、電流指令値の前回値Ｉ１と電流制限値Ｉ２の中間値となる。
　（２）の演算式は、電流指令値の前回値Io_n-1と電流制限値I_limitに対して比率mに応じた重み付けを行いつつ、両値を加算することに、電流指令値Io_nを求めている。得られる電流指令値Io_nは、図４の電流制限特性により規定される電流制限値に対して、遅れを持つ。遅れは、電流制限特性により規定される電流制限値まで電流指令値が変化して無く、電流指令値が電流制限値に対して差分Δを有することである。比率ｍが小さいほど、遅れは大きく、比率ｍが１に近くなる程、遅れは小さい。
　このような遅れを持つことで、電流指令値Io_nの急峻な変化を緩和することが出来、電流指令値Ｉｏの振動を抑制することが出来る。
　電流指令値Ｉｏの振動は、ＯＣＶ曲線のカーブが急であるほど、顕著になる。そのため、ＯＣＶ曲線のカーブ（傾きの大きさ）に応じて、比率ｍを異ならせるとよい。つまり、電流低減領域Ｈ２の電圧帯（Ｖｓ～Ｖｃ）において、ＯＣＶ曲線のカーブが急で傾きの大きな二次電池を充電する場合には、比率ｍを小さするとよい。電流低減領域Ｈ２の電圧帯（Ｖｓ～Ｖｃ）において、ＯＣＶ曲線のカーブが緩く傾きの小さい二次電池を充電する場合には、比率ｍを大きく（１に近くする）するとよい。
　図７は、電流指令値の算出処理のフローチャートである。電流指令値Ｉｏの算出処理は、Ｓ１０～Ｓ７０の７ステップから構成されており、電流低減領域Ｈ２にて、所定の制御周期ｔｎで繰り返し実行される。制御周期ｔｎは、一例として、１[ｓｅｃ]である。
　処理部１２０は、Ｓ１０において、電圧検出回路１１０、電流計測抵抗５４、温度センサ１１５の出力から、各リチウムイオン二次電池６２のセル電圧Ｖ、組電池６０の総電圧、充電電流Ｉ、及び組電池６０の温度Ｔの計測データを取得する。
　処理部１２０は、Ｓ２０において、計測データに異常があるか、判定する。計測データに異常がある場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、エラー処理を行う。エラー処理は、例えば、充電装置１０に異常を報知して、充電停止を求める処理である。
　計測データが正常な場合（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｓ４０に移行し、処理部１２０は、前回処理から制御周期ｔｎが経過しているか、判定する。
　前回処理から制御周期ｔｎが経過している場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ５０に移行し、処理部１２０は、メモリ１２３から、図４に示す電流制限特性のデータを読み出す処理を行う。
　電流制限特性の読み出し後、Ｓ６０に移行し、処理部１２０は、電流指令値の前回値Io_n-1と、電流制限特性により規定される最大セル電圧に対応した電流制限値I_limitとに基づいて、上記の（２）式より、電流指令値Io_nを算出する。
　その後、Ｓ７０に移行し、処理部１２０は、算出した電流指令値Io_nを、充電装置１０に送信する。
　Ｓ１０～Ｓ７０の処理は、制御周期ｔｎで繰り替えされ、管理装置１００から充電装置１０に対して、制御周期ｔｎごとに、電流指令値Io_nが送信される。そして、充電装置１０は、送信される電流指令値Io_nに基づいて、電流低減領域Ｈ２の充電電流をコントロールする。
　図８は、左縦軸をセル電圧、右縦軸を電流、横軸を時間とした、バッテリ５０の充電特性を示すグラフである。Ｙ１は、（２）式による遅れ後の電流指令値の波形、Ｙ２は充電装置１０の出力する充電電流の波形、Ｙ３は最大セル電圧の波形を示している。
　３．効果
　この方法では、ＣＣ領域Ｈ１とＣＶ領域Ｈ３の間に電流低減領域Ｈ２を設けており、充電時、二次電池６２がＣＶ電圧Ｖｃに上昇するに連れ、充電電流が減少する。そのため、リチウムイオン二次電池６２の電析を抑制することが出来る。この方法では、電流指令値Ｉｏを、電流制限特性により規定される電流制限値に対して遅れた値としているので、電流指令値Ｉｏの変化を緩和できる。そのため、電流低減領域Ｈ２において、電流指令値Ｉｏの振動を抑制できる。また、電流指令値の振動を抑制することで、充電時の電流ノイズの発生を抑制できる。電流ノイズを抑制することで、電析の発生を抑制することが出来る。更に、充電電流のピークを抑えることが出来るので、充電装置１０の負荷を抑えることができる。充電装置１０が、電流値や電力値などの情報を表示する場合、表示値の振動を抑制でき、エンドユーザーが表示値を確認し易くなる。
　電流低減領域Ｈ２は、電流制限値を直線Ｍ２で規定している。電流制限値を直線Ｍ２で規定することで、電流制限値を二次曲線などの曲線で規定する場合に比べて、電流指令値Ｉｏの演算が容易に出来、充電速度も速くなる。また、電流制限値を二次曲線などの曲線で規定する場合に比べて、以下の効果がある。電流指令値Ｉｏは、ＯＣＶ曲線のカーブなど制御特性に応じて、電流制限値に対して遅れた値に算出される。電流制限値を直線Ｍ２で規定することで、電流指令値Ｉｏの変化を一定に近づけることが出来るため、電流指令値Ｉｏの振動を抑制できる。
　＜実施形態２＞
　実施形態２では、組電池６０の温度Ｔに応じて、電流制限特性を設けている。図９に示すように、温度Ｔａ～Ｔｃに応じて、３つの電流制限特性Ｌａ～Ｌｃを設けている。電流制限特性Ｌａ～Ｌｃはメモリ１２３に記憶されている。電流制限特性Ｌａ～Ｌｃは、最大許容電流Ｉｍａｘの大きさが異なっており、温度Ｔが低いほど、最大許容電流Ｉｍａｘが小さい。電流低減領域Ｈ２における電流制限値は、温度Ｔａ～Ｔｃに応じて、傾きが異なっており、温度が高い程、傾き（絶対値）は大きい。温度Ｔの大小関係は、Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃである。
　図１０は電流指令値の算出処理のフローチャートである。図１０の電流指令値の算出処理は、図７の算出処理に対して、Ｓ５５の処理が相違している。
　処理部１２０は、Ｓ１０において、電圧検出回路１１０、電流計測抵抗５４、温度センサ１１５の出力から、各二次電池６２のセル電圧Ｖ、組電池６０の総電圧、充電電流Ｉ、及び組電池６０の温度Ｔの計測データを取得する。
　処理部１２０は、Ｓ２０において、計測データに異常があるか、判定する。計測データが正常な場合（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｓ４０に移行し、処理部１２０は、前回処理から制御周期ｔｎが経過しているか、判定する。
　前回処理から制御周期ｔｎが経過している場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ５５に移行し、処理部１２０は、Ｓ１０にて取得した組電池６０の温度Ｔに対応する電流制限特性のデータをメモリ１２３から読み出す処理を行う。
　電流制限特性の読み出し後、Ｓ６０に移行し、処理部１２０は、前回の電流指令値Io_n-1と、電流制限特性により規定される電流制限値I_limitとに基づいて、上記の（２）式より、電流指令値Io_nを算出する。
　その後、Ｓ７０に移行し、処理部１２０は、算出した電流指令値Io_nを、充電装置１０に送信する。
　Ｓ１０～Ｓ７０の処理は、制御周期ｔｎで繰り替えされることから、組電池６０に温度変化があると、変化後の温度に応じた電流制限特性が読み出される。そして、読み出した電流制限特性に基づいて、電流指令値Io_nが算出される。
　リチウムイオン二次電池６２は、低温での内部抵抗が大きいことが知られており、低温での充電時に、負極の電位が低下して、電析が起きやすい。実施形態２では、電流制限特性を組電池６０の温度ごとに設けており、温度が低いほど、最大許容電流Ｉｍａｘが小さい。そのため、低温での充電時に、電析が発生することを抑制できる。
　＜他の実施形態＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　（１）実施形態１では、蓄電素子の一例として、リチウムイオン二次電池６２を例示した。蓄電素子は、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウム空気電池など他の二次電池でもよい。蓄電素子は、複数を直列や直並列に接続する場合に限らず、単セルの構成でもよい。
　（２）実施形態１では、二次電池６２の最大セル電圧で充電を制御する例を示したが、組電池６０の総電圧で充電を制御するようにしてもよい。
　（３）実施形態１では、電流低減領域Ｈ２の電流制限値を１本の直線Ｍ２で規定したが、電圧上昇に伴って電流制限値が減少していれば、曲線や複数の直線で規定してもよい。
　（４）実施形態１では、バッテリ５０の処理部１２０にて電流指令値Ｉｏを算出した。これ以外にも充電装置１０で電流指令値Ｉｏを算出してもよい。つまり、充電装置１０のＣＰＵ１５を充電制御装置としてもよい。この場合、充電装置１０の内部メモリに電流制限特性のデータを保持しておき、処理部１２０から充電装置１０に各二次電池６２のセル電圧や組電池の温度Ｔのデータなど、電流指令値Ｉｏの算出に必要なデータを送信するとよい。
　（５）実施形態１では、（２）式に基づいて、電流指令値Ｉｏを算出した。電流指令値Ｉｏは、電流制限特性により規定される電流制限値と、電流指令値の前回値と、に基づいて、電流制限値に対して、遅れを有する値を得るものであれば、（２）式以外の計算式で算出してもよい。実施形態１では、過去の電流指令値の一例として、電流指令値の前回値を使用しているが、前々回の値など、前回値以外を使用してもよい。また、過去の電流指令値として、前回値と前々回値の双方を用いてもよい。
　（６）実施形態１では、電流低減領域Ｈ２の電流制限値を、最大許容電流Ｉｍａｘに対応するＡ点と、０[Ａ]に対応するＢ点と、を結ぶ直線Ｍ２により規定した。電流低減領域Ｈ２の電流制限値を規定する直線Ｍ２は、図１１に示すように、最大許容電流Ｉｍａｘに対応するＡ点と、０[Ａ]よりも大きい所定電流値Ｉａと対応するＣ点と、を結ぶ直線Ｍ３により規定してもよい。この場合、電流低減領域Ｈ２とＣＶ領域Ｈ３の繰り返しによるＣＶ充電時、バッテリ５０は、所定電流値Ｉａ以上の充電電流により充電されることになる。また、所定電流値Ｉａは、充電終了判定条件に適用される電流値（実施形態１では０．２Ａ）より小さい電流値にするとよい。所定電流値Ｉａを充電終了判定条件に適用される電流値より大きくすると、充電電流が判定条件に適用される電流値以上に制御されてしまうので、充電終了判定条件の検出が出来なくなる。所定電流値Ｉａを充電終了判定条件に適用される電流値以下にすることで、充電終了判定条件の検出が可能となる。
　（７）実施形態１では、ＣＣ領域Ｈ１、電流低減領域Ｈ２、ＣＶ領域Ｈ３の３つの領域について、電流制限値を設定した。ＣＶ領域Ｈ３にて充電を停止する場合、ＣＶ領域Ｈ３では、処理部１２０にて電流指令値Ｉｏを０[Ａ]に制御するようにしておけば、電流制限値としての設定は不要であり、電流制限特性としては、少なくとも、ＣＣ領域Ｈ１、電流低減領域Ｈ２のみの設定でもよい。
　（８）実施形態１では、電流低減領域Ｈ２での充電とＣＶ領域Ｈ３での充電停止を繰り返すことにより、バッテリ５０を、ＣＶ電圧ＶｃにてＣＶ充電した。これ以外にも、ＣＶ領域Ｈ３にて、ＣＶ電圧Ｖｃを維持するように充電電流を制御しつつ、バッテリ５０をＣＶ充電してもよい。この場合、ＣＶ領域でのＣＶ充電中に電析が発生しないように、ＣＶ領域Ｈ３での電流制限値を設定するとよい。
　（９）本技術は、蓄電装置の充電制御プログラムに適用することが出来る。蓄電装置の充電制御プログラムは、コンピュータに、電流制限特性により規定される電流制限値を超えないように、前記蓄電素子の充電電流の電流指令値を算出する算出処理を実行させるプログラムである。前記電流制限特性は、前記蓄電素子の電圧が、ＣＶ充電時のＣＶ電圧より低い、第１電圧以下の第１領域では、電流制限値が一定であり、前記蓄電素子の電圧が、前記第１電圧から前記ＣＶ電圧までの第２領域では、電圧が高い程、電流制限値が減少する。前記電流制限特性は、前記第１領域における電流制限値と前記第２領域における電流制限値とが、前記蓄電素子の温度に応じて複数設けられ、前記第２領域で電流制限値が電圧の上昇に応じて減少する傾きが、それら複数の電流制限特性で異なる。前記算出処理では、前記第２領域において、前記蓄電素子に対する充電電流の電流指令値を、前記電流制限特性により規定される電流制限値と過去の電流指令値とに基づいて、前記電流制限値に対して遅れを有する値に算出する。本技術は、蓄電装置の充電制御プログラムを記録した記録媒体に適用することが出来る。コンピュータは一例として処理部１２０である。
　（１０）上述した実施形態は、ＣＣＣＶ充電における充電制御方法に関するものであった。図１２は、太陽光発電システム２００のブロック図である。太陽光発電システム２００は、太陽光発電パネル２１０と、パワーコンディショナ２３０と、蓄電装置２５０とを有している。Ｙは、電力系統３００との境界を示している。パワーコンディショナ２３０は、電力制御装置であり、電力制御や充電制御を行う制御部２３５を有している。太陽光発電システム２００は、太陽光発電パネル２１０の発電電力を有効利用するため、太陽光発電パネル２１０で発電した電力の余剰分で、蓄電装置２５０を充電することが出来る。また、電力系統３００からの受電電力より負荷Ｒが小さい場合、電力系統３００からの電力により、蓄電装置２５０を充電することもできる。このように、太陽光発電システム２００は、太陽光発電パネル２１０からの充電や電力系統３００からの充電があり、ＣＣＣＶ充電以外の様々な充放電モードが存在する。太陽光発電システム２００では、パワーコンディショナ２３０から蓄電装置２５０への充電電流が、太陽光の変動（照度変動）や、太陽光発電システム２００に接続された負荷Ｒの変動などを原因として、急変することがある。
　例えば、太陽光発電パネル２１０の発電した電力で充電を行う場合、太陽光が雲に遮られることにより、図１３に示すように、パワーコンディショナ２３０からの充電電流ＰＣＳが時刻Ｔ１において一時的に（例えば、ステップ的に）減少し、その後回復することがある。このような充電モードにおいて、図１４に示すように、電流制限値Ｌを、充電電流ＰＣＳの変動より、変動が小さな推移とすることが好ましい。ここでいう「電流制限値Ｌ」は、上述した実施形態のようにＣＣＣＶ充電のために予めメモリ１２３に記憶した電流制限特性から求められる電流制限値に代えて、求められる値であってもよい。実施形態１、２の電流制限特性から求められる電流制限値と、図１４に示す電流制限値Ｌと、のいずれか低い値が、電流指令値として用いられてもよい。
　図１３に示すように、電流制限値Ｌが、時刻Ｔ１の値（時刻Ｔ１直前の充電電流ＰＣＳに所定値αを加算した値）のまま一定であると、太陽光発電が回復した時刻Ｔ２において充電電流ＰＣＳが急増（図１３のＡ部）し、蓄電素子のＳＯＣによっては電析が発生する可能性がある。電析の発生を回避するためには、時刻Ｔ２において充電電流ＰＣＳが過度に増加しないよう、電流制限値Ｌを設定することが考えられる。
　他方、パワーコンディショナ２３０には、瞬間的な停電時（瞬停時）に１秒以内に瞬停前の元の出力状態に戻ることが要求されている。例えば、図１３における時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間が１秒以内である場合（１秒以内の間に、充電電流ＰＣＳが急減し、急増する場合）を考える。時刻Ｔ２において充電電流ＰＣＳが過度に増加しないように電流制限値Ｌが設定されていると、パワーコンディショナ２３０に対する要求を満足できない可能性がある。例えば、電力系統３００からの電力で蓄電装置２５０を充電している期間に、電力系統３００が瞬停した場合を想定する。図１３に示すように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで間の電流制限値Ｌが、瞬停中の充電電流ＰＣＳに所定値αを加算した値Ｌｃに設定されているとする。この場合、瞬停から回復すると、回復直後の充電電流ＰＣＳは、電流制限値Ｌｃに制限されることになり、パワーコンディショナ２３０が、蓄電装置２５０に対して、瞬停前の充電電流ＰＣＳを出力する状態に戻るのに時間が掛かってしまう。
　以上のことから、充電電流ＰＣＳの急増時（時刻Ｔ２）のみならず、充電電流ＰＣＳの急激な減少時（時刻Ｔ１）について、充電電流ＰＣＳの変動より電流制限値Ｌの変動を小さくしてもよい。つまり、図１４の例では、充電電流ＰＣＳが急激に減少する時刻Ｔ１までは電流制限値ＬをＬｏとする。Ｌｏは、時刻Ｔ１直前の充電電流ＰＣＳに所定値αを加算した値である。そして、時刻Ｔ１以降は、時刻Ｔ１におけるＰＣＳの変化量よりも単位時間当たりの変化量が小さい直線Ｌａに従って電流制限値Ｌを変化させることにより、時刻Ｔ１における充電電流ＰＣＳの変動よりも、時刻Ｔ１以降の各時点の電流制限値Ｌの変動を小さくする。この例では、充電電流ＰＣＳが増加する時刻Ｔ２まで、直線Ｌａに従って電流制限値Ｌを減少させている。また、充電電流ＰＣＳが急激に増加する時刻Ｔ２以降は、時刻Ｔ２における充電電流ＰＣＳの変化量よりも単位時間あたりの変化量が小さい直線Ｌｂに従って電流制限値Ｌを変化させることで、時刻Ｔ２における充電電流ＰＣＳの変動よりも、時刻Ｔ２以降の各時点の電流制限値Ｌの変動を小さくする。この例では、電流制限値Ｌが、時刻Ｔ１直前の電流制限値Ｌｏに到達する時刻Ｔ４まで、直線Ｌｂに従って電流制限値を変化させている。
　図１５は、比較のため、充電電流ＰＣＳの変動に追従して、同じ量だけ値を変化させた時の電流制限値Ｌ１（変動が等しい例）を示した。充電電流ＰＣＳの変動に追従して同じ量だけ電流制限値を変化させた場合、充電電流ＰＣＳが変化すると、その分、電流制限値も変化し、図１５に示すように、電流制限値と充電電流ＰＣＳの差は、所定値αに維持される。そのため、充電電流ＰＣＳが１回に増加できる量は所定値αに制限されることになるので、充電電流ＰＣＳが、増加し始めてから元の値に戻るまでの時間（Ｔ２～Ｔ３）が、図１４に比べて長くなり、パワーコンディショナ２３０に対する要求を満足することが難しいことが理解できる。なお、所定値αは、電析回避のために蓄電素子の温度をもとに決定してもよい。
　充電電流ＰＣＳの変動よりも電流制限値Ｌの変動を小さくすることで、上述のパワーコンディショナ２３０に対する要求を満足しつつ、時刻Ｔ２における充電電流ＰＣＳの急増を緩和することができる。また、エンドユーザーに対する表示値の急変を緩和できる。電流制限値Ｌは、図１４に示す連続的な値に代えて、離散的な値であってもよいし、所定時間毎に（例えば制御周期で）算出されて時間の経過とともに段階的に減少又は増加する値であってもよい。
　電流制限値Ｌは、時間の経過とともに充電電流ＰＣＳに追従して減少する時の傾きの絶対値（Ｌａの傾きの絶対値）より、時間の経過とともに充電電流ＰＣＳに追従して増加する時の傾きの絶対値（Ｌｂの傾きの絶対値）が、大きいことが好ましい。こうすることで、上述のパワーコンディショナ２３０に対する要求を満足しやすい。瞬停時以外の、パワーコンディショナ２３０の動作モードにおいても、例えば太陽光の回復時に早いタイミングで（時刻Ｔ３で）充電電流ＰＣＳを回復させることができ、蓄電素子を効率良く充電できる。
　図１４の例では、充電電流ＰＣＳは、ステップ状に変化した。図１６に示すように、充電電流ＰＣＳは、台形状に変化するものでもよい。充電電流ＰＣＳが台形状に変化する場合、充電電流ＰＣＳの減少時の直線ＰＣＳａの傾きの絶対値よりも、電流制限値Ｌの減少時の直線Ｌａの傾きの絶対値を小さくするとよい。また、充電電流ＰＣＳの増加時の直線ＰＣＳｂの傾きの絶対値よりも、電流制限値Ｌの減少時の直線Ｌｂの傾きの絶対値を小さくするとよい。また、電流制限値Ｌは、電析を抑制するため、充電電流ＰＣＳが急激に増加する時刻Ｔ２での変動を、充電電流ＰＣＳの変動よりも、少なくとも小さくするとよい。
　図１７は、パワーコンディショナ２３０により実行される充電制御処理のフローチャート図である。充電制御処理は、Ｓ１００～Ｓ１３０の４つのステップから構成されている。ここでは、太陽光発電パネル２１０からの充電を考える。蓄電装置２５０の充電が開始されると、パワーコンディショナ２３０の制御部２３５は、充電電流ＰＣＳを検出し（Ｓ１００）、検出した充電電流ＰＣＳに基づいて、電流制限値Ｌを算出する（Ｓ１１０）。そして、制御部２３５は、電流制限値Ｌを電流指令値として、蓄電装置２５０を充電する（Ｓ１２０）。制御部２３５は、充電と並行して、蓄電装置２５０の電圧などからＳＯＣ（充電状態）を検出し、充電を継続するか否かを、判断する（Ｓ１３０）。充電の継続中は、Ｓ１００～Ｓ１３０の処理が制御周期で繰り返し実行される。
　太陽光発電パネル２１０の発電状態に変化がない場合、充電電流ＰＣＳは一定で変動がない。この場合、Ｓ１１０にて、電流制限値Ｌは、充電電流ＰＣＳよりも所定値αだけ大きい値に算出され、蓄電装置２５０は、一定の充電電流ＰＣＳで充電されることになる。
　一方、天候の影響などにより充電電流ＰＣＳに変動があった場合、Ｓ１１０にて、制御部２３５は、充電電流ＰＣＳの変動よりも、変動が小さな推移となるように電流制限値Ｌを算出する。例えば、図１４に示す時刻Ｔ１にて、充電電流ＰＣＳの急激な減少を検出した場合、時刻Ｔ１～時刻Ｔ２の期間は、直線Ｌａに従って電流制限値Ｌを変化させる。また、時刻Ｔ２にて、充電電流ＰＣＳの急激な増加を検出した場合、時刻Ｔ２～時刻Ｔ４までの期間は、直線Ｌｂに従って電流制限値Ｌを変化させる。
　このようにすることで、時刻Ｔ１にて遮られた太陽光が、時刻Ｔ２にて回復しても、充電電流ＰＣＳは、電流制限値Ｌにより制限されるから、太陽光が遮られる前の状態に直ちに復帰せず、電流制限値Ｌを超えない範囲で段階的に戻るため、充電電流ＰＣＳの急増を抑えることが出来る。この充電制御処理は、太陽光発電パネル２１０の発電状態が変化した時や電力系統３００が瞬停した時に、蓄電装置２５０への充電電力を動的に変動させることが出来る。この充電制御処理は、ＣＣＣＶ充電とは別の充電モードに適用してもいいし、ＣＣＣＶ充電におけるＣＣ領域の充電に適用することも出来る。
　また図１４の例では、充電電流ＰＣＳの減少タイミングと、電流制限値Ｌの減少タイミングを一致させた。電流制限値Ｌを減少させるタイミングは、ＰＣＳが減少する時刻付近（時刻Ｔ１付近）であれば、必ずしも一致している必要はない。また、増加する場合も同様である。
　要約すると、充電制御方法は、以下の構成を有することができる。
（構成１）
　充電電力を動的に変動させる、蓄電素子の充電制御方法であって、充電装置からの充電電流に基づいて前記充電電流の電流制限値を算出する算出ステップを有し、前記算出ステップでは、前記電流制限値の変動を、前記充電電流の変動よりも小さい値に算出する、充電制御方法。
（構成２）
　前記充電装置からの充電電流が、第１時点で減少し第２時点で回復する場合に、前記電流制限値を、前記第１時点以後減少させ、前記第２時点付近から増加させる、充電制御方法。
（構成３）
　前記電流制限値が、前記第１時点以後時間の経過とともに減少する時の傾きより、前記電流制限値が、前記第２時点付近から時間の経過とともに増加する時の傾きが大きい、充電制御方法。
　１０...充電装置
　５０...バッテリ（蓄電装置）
　６０...組電池
　６２...リチウムイオン二次電池（蓄電素子）
　１００...管理装置（充電制御装置）
　１２０...処理部（算出部）
　Ｈ１...ＣＣ領域（第１領域）
　Ｈ２...電流低減領域（第２領域）
　Ｈ３...ＣＶ領域（第３領域）

Claims (8)

  1. 　蓄電素子の充電制御装置であって、
    　電流制限特性により規定される電流制限値を超えないように、前記蓄電素子の充電電流の電流指令値を算出する算出部を備え、
    　前記電流制限特性は、
    　前記蓄電素子の電圧が、ＣＶ充電時のＣＶ電圧より低い、第１電圧以下の第１領域では、電流制限値が一定であり、
    　前記蓄電素子の電圧が、前記第１電圧から前記ＣＶ電圧までの第２領域では、電圧が高い程、電流制限値が減少し、
    　前記電流制限特性は、
    　前記第１領域における電流制限値と前記第２領域における電流制限値とが、前記蓄電素子の温度に応じて複数設けられ、前記第２領域で電流制限値が電圧の上昇に応じて減少する傾きが、それら複数の電流制限特性で異なり、
    　前記算出部は、前記第２領域の電流指令値を、前記電流制限特性により規定される電流制限値と過去の電流指令値とに基づいて、前記電流制限値に対して遅れを有する値に算出する、充電制御装置。
  2. 　請求項１に記載の充電制御装置であって、
    　前記第２領域において、前記電流制限値は直線で変化する、充電制御装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の充電制御装置であって、
    　前記算出部は、前記電流制限値と過去の電流指令値を、比率を用いて重み付けして加算することにより、前記蓄電素子に対する充電電流の電流指令値を決定する、充電制御装置。
  4. 　請求項３に記載の充電制御装置であって、
    　前記比率は、前記蓄電素子のＯＣＶ－ＳＯＣ相関を示すＯＣＶ曲線のうち、前記第２領域に対応した電圧帯のカーブの大きさにより異なる、充電制御装置。
  5. 　蓄電素子の充電制御方法であって、
    　電流制限特性により規定される電流制限値を超えないように、前記蓄電素子の充電電流の電流指令値を算出する算出ステップを有し、
    　前記電流制限特性は、
    　前記蓄電素子の電圧が、ＣＶ充電時のＣＶ電圧より低い、第１電圧以下の第１領域では、電流制限値が一定であり、
    　前記蓄電素子の電圧が、前記第１電圧から前記ＣＶ電圧までの第２領域では、電圧が高い程、電流制限値が減少し、
    　前記電流制限特性は、
    　前記第１領域における電流制限値と前記第２領域における電流制限値とが、前記蓄電素子の温度に応じて複数設けられ、前記第２領域で電流制限値が電圧の上昇に応じて減少する傾きが、それら複数の電流制限特性で異なり、
    　前記算出ステップでは、前記第２領域の電流指令値を、前記電流制限特性により規定される電流制限値と過去の電流指令値とに基づいて、前記電流制限値に対して遅れを有する値に算出する、充電制御方法。
  6. 　充電電力を動的に変動させる、蓄電素子の充電制御方法であって、
    　充電装置からの充電電流に基づいて前記充電電流の電流制限値を算出する算出ステップを有し、
    　前記算出ステップでは、前記電流制限値の変動を、前記充電電流の変動よりも小さい値に算出する、充電制御方法。
  7. 　前記充電装置からの充電電流が、第１時点で減少し第２時点で回復する場合に、前記電流制限値を、前記第１時点以後減少させ、前記第２時点付近から増加させる、請求項６に記載の充電制御方法。
  8. 　前記電流制限値が、前記第１時点以後時間の経過とともに減少する時の傾きより、前記電流制限値が、前記第２時点付近から時間の経過とともに増加する時の傾きが大きい、請求項７に記載の充電制御方法。
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