特許 6103246 充電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6103246

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】充電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/10 20060101AFI20170316BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20170316BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20170316BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/10 H

   H02J7/10 B

   H02J7/10 K

   H01M10/44 Q

   H01M10/48 P

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-21544(P2014-21544)

(22)【出願日】2014年2月6日

(65)【公開番号】特開2015-149831(P2015-149831A)

(43)【公開日】2015年8月20日

【審査請求日】2016年5月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】大和 宏樹

【審査官】 宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１１４３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０７８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９７３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１３６８７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ１０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２、

７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｎ段の多段定電流方式により鉛蓄電池の充電を行う充電装置であって、
前記鉛蓄電池の充電を制御する制御部を備え、
前記制御部は、Ｎ段目の充電時間をＴ_Ｎ、前記鉛蓄電池の定格容量をＷ、前記鉛蓄電池の最適充電量をＣ_０、Ｎ−２段目における前記鉛蓄電池の残容量をＣ_Ｎ−２、Ｎ−１段目の充電時間をＴ_Ｎ−１、前記Ｎ−１段目の充電電流をＩ_Ｎ−１、Ｎ段目の充電電流をＩ_Ｎとして、
Ｔ_Ｎ＝［Ｗ×（Ｃ_０−Ｃ_Ｎ−２）−（Ｔ_Ｎ−１×Ｉ_Ｎ−１）］／Ｉ_Ｎ
によりＮ段目の充電時間Ｔ_Ｎを求め、Ｎ段目において充電を前記充電時間Ｔ_Ｎ実施して充電を終了することを特徴とする充電装置。

【請求項2】

Ｎ−２段目の前記鉛蓄電池の残容量Ｃ_Ｎ−２において、前記鉛蓄電池の温度に基づく値を加味する請求項１に記載の充電装置。

【請求項3】

Ｎ−１段目の充電時間Ｔ_Ｎ−１を計測する計測部を備え、
前記制御部は、前記計測部の計測時間が基準充電時間よりも予め定めた判定時間以上、短くなった場合にリフレッシュ充電を実行させる請求項１又は請求項２に記載の充電装置。

【請求項4】

前記制御部は、リフレッシュ充電後、最初の充電時に前記基準充電時間を設定する請求項３に記載の充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉛蓄電池の充電を行う充電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、多段定電流方式による鉛蓄電池の充電方法が知られている。多段定電流方式では、各段において予め設定された一定の充電電流にて充電して、所定の充電電圧に達した場合に次の段に移行し、最終段において予め設定された所定の充電電圧に達した場合に充電を終了する。例えば、特許文献１に記載の充電方法では、１段目充電時の電池電槽温度を用いて１段目の充電による充電電気量を補正し、この補正された充電電気量を基に２段目の充電時間が制御されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−８９１０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、鉛蓄電池では、過充電となると水素ガスや酸素ガスが発生し、電解液が減少する液枯れが生じて電池寿命に影響が及ぶ虞がある。一方、鉛蓄電池の充電量が不足した状態で使用を続けると、活物質（硫酸鉛：ＰｂＳＯ_４）が不活性化し蓄電量が低下するといったサルフェーションの問題が生じ得る。このような問題を解決するために、鉛蓄電池の放電量を計測して記憶し、この放電量を充電装置に通信手段にて送信して、放電量に応じて充電を行う方法が提案されている。また、鉛蓄電池の残容量（充電状態、ＳＯＣ：state of charge）を推定し、放電量（空き容量）に対して一定の係数を乗じた充電量を充電する方法も提案されている。

【0005】

しかしながら、上述の充電方法では、放電量を記憶すると共に放電量を充電装置に送信する通信手段が必要であり、構成の複雑化が避けられない。また、鉛蓄電池の充電状態の推定精度によっては、依然として過充電や充電不足の問題が生じ得る。また、いずれの方法においても、最適な充電の実現には充電電流及び充電電圧を高精度に計測する必要があり、高精度の電圧計、電流計が必要となるためコストが増大するといった問題がある。

【0006】

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、コストの増大を抑えつつ、鉛蓄電池の適切な充電を実現できる充電装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、コストの増大を抑えつつ、鉛蓄電池の適切な充電を実現するという目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、多段電流方式の充電において、所定の段数の電流値を調整することで、その段数において鉛蓄電池の充電量が一定になることを見出し、当該段数の充電量を用いることにより最終段の鉛蓄電池の充電時間を最適に算出でき、鉛蓄電池の適切な充電を実現できるという知見を得た。本発明はこれらの知見に基づいて完成に至ったものであり、本発明によれば、以下の発明が提供される。

【0008】

すなわち、本発明の充電装置は、Ｎ段の多段定電流方式により鉛蓄電池の充電を行う充電装置であって、前記鉛蓄電池の充電を制御する制御部を備え、前記制御部は、Ｎ段目の充電時間をＴ_Ｎ、前記鉛蓄電池の定格容量をＷ、前記鉛蓄電池の最適充電量をＣ_０、Ｎ−２段目における前記鉛蓄電池の残容量をＣ_Ｎ−２、Ｎ−１段目の充電時間をＴ_Ｎ−１、前記Ｎ−１段目の充電電流をＩ_Ｎ−１、Ｎ段目の充電電流をＩ_Ｎとして、Ｔ_Ｎ＝［Ｗ×（Ｃ_０−Ｃ_Ｎ−２）−（Ｔ_Ｎ−１×Ｉ_Ｎ−１）］／Ｉ_Ｎにより前記Ｎ段目の充電時間Ｔ_Ｎを求め、Ｎ段目において充電を前記充電時間Ｔ_Ｎ実施して充電を終了する。

【0009】

この充電装置では、Ｎ段目の充電時間Ｔ_Ｎを、鉛蓄電池の最適充電量Ｃ_０とＮ―２段目における鉛蓄電池の残容量Ｃ_Ｎ−２との差を用いて求めている。本発明者らの研究により、Ｎ−２段目の電流値を調整することでＮ−２段目における鉛蓄電池の残容量は、鉛蓄電池の充電において一定となることが見出された。そのため、高精度の計測器を用いたり、複雑な算出方法を用いたりしなくても、Ｎ−２段目における鉛蓄電池の残容量Ｃ_Ｎ−２を把握できる。そして、そのＮ−２段目における鉛蓄電池の残容量Ｃ_Ｎ−２を一つの基準として用いることにより、累積的な誤差を低減でき、Ｎ段目の充電時間Ｔ_Ｎを精度良く算出できる。これにより、最終段であるＮ段目において最適な充電量を鉛蓄電池に与えることができる。したがって、コストの増大を抑えつつ、鉛蓄電池の適切な充電を実現できる。

【0010】

また、上記充電装置において、Ｎ−２段目の前記鉛蓄電池の残容量Ｃ_Ｎ−２において、前記鉛蓄電池の温度に基づく値を加味する。このように、鉛蓄電池の温度を加味することにより、Ｎ段目の充電時間Ｔ_Ｎをより良好に求めることができる。

【0011】

また、上記充電装置において、Ｎ−１段目の充電時間Ｔ_Ｎ−１を計測する計測部を備え、前記制御部は、前記計測部の計測時間が基準充電時間よりも予め定めた判定時間以上、短くなった場合にリフレッシュ充電を実行させる。この充電装置では、鉛蓄電池の充電量を一定量とした状態において充電時間を計測し、その計測時間と基準充電時間の差をもとにリフレッシュ充電を実行させる。つまり、リフレッシュ充電を、実際の鉛蓄電池の状態を監視し、その監視結果をもとに実行させる。このため、鉛蓄電池の状態としてリフレッシュ充電が必要な時に、リフレッシュ充電を実行させることができる。したがって、効果的にリフレッシュ充電を実行することによって、鉛蓄電池の適切な充電を実現できる。

【0012】

また、上記充電装置において、前記制御部は、リフレッシュ充電後、最初の充電時に前記基準充電時間を設定する。この充電装置では、基準充電時間として適切な時間を設定し、リフレッシュ充電を実行させるか否かの判断を行うことができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、コストの増大を抑えつつ、鉛蓄電池の適切な充電を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】充電装置の構成を示すブロック図。

【図2】充電条件を示す表。

【図3】多段定電流方式により充電を行う場合の充電時間と充電電圧の関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、充電装置を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、鉛蓄電池１０の充電を行う充電装置１１は、充電を制御する制御部１２と、時間を計測する計測部１３と、を備えている。充電時に鉛蓄電池１０と充電装置１１とを接続する給電線Ｌ１には、電力計１４が配置されている。電力計１４の計測結果は、充電装置１１に送信される。電力計１４は、電圧値及び電流値を計測する。また、充電装置１１は、給電線Ｌ２を介して電力系統１５と接続されている。充電装置１１は、電力系統１５から供給される電力を受電する。電力系統１５は、電力を送電するための送電システムである。鉛蓄電池１０は、充電装置１１からの電力供給を受けて充電される。また、充電装置１１は、温度センサ１６を有する。制御部１２は、温度センサ１６の検出結果から鉛蓄電池１０の温度を計測する温度計測部として機能する。本実施形態の鉛蓄電池１０は、シール式鉛蓄電池である。

【0016】

この実施形態において制御部１２は、多段定電流方式で鉛蓄電池１０の充電を制御する。多段定電流方式は、定電流で充電を行うとともに充電電圧が所定電圧に到達する毎に電流値を段階的に下げて充電を行う方式である。

【0017】

図２に示すように、この実施形態において制御部１２は多段定電流方式の段数を５段とし、以下の充電条件に基づいて鉛蓄電池１０を充電する。
１段目は、Ｉ_１の充電電流で充電を行い、充電電圧がＶ_１＋ｋＶ［Ｖ］に到達したら２段目に移行させる。２段目は、Ｉ_２の充電電流で充電を行い、充電電圧がＶ_２＋ｋＶ［Ｖ］に到達したら３段目に移行させる。３段目は、Ｉ_３の充電電流で充電を行い、充電電圧がＶ_３＋ｋＶ［Ｖ］に到達したら４段目に移行させる。４段目は、Ｉ_４の充電電流で充電を行い、充電電圧がＶ_４＋ｋＶ［Ｖ］に到達したら５段目に移行させる。５段目は、Ｉ_５の充電電流で充電を行い、充電時間Ｔ_５で充電を終了させる。

【0018】

上記の充電条件において、充電電流Ｉ_１〜Ｉ_５は、例えば０．５ＣＡ〜０．０３ＣＡに設定されており、段数により段階的に小さくなる。移行電圧である充電電圧Ｖ_１〜Ｖ_４は、例えば２．４Ｖ／セルに設定されている。上記充電条件の充電電圧におけるｋＶは、鉛蓄電池１０の温度に対する温度補正項である。温度補正項ｋＶ（Ｖ：ボルト）は、基準温度と計測温度との差に補正項を乗算して電圧に換算した値であり、電池特性に依存する。温度補正項の値は、予め実験などによって求められており、制御部１２に記憶されている。

【0019】

制御部１２は、以下の式（１）により５段目の充電時間Ｔ_５を算出する。
Ｔ_Ｎ＝［Ｗ×（Ｃ_０−Ｃ_Ｎ−２＋Ｋ）−（Ｔ_Ｎ−１×Ｉ_Ｎ−１）］／Ｉ_Ｎ …（１）
上記式（１）において、Ｔ_Ｎ：Ｎ段目の充電時間（ｈ）、Ｗ：鉛蓄電池１０の定格容量（Ａｈ）、Ｃ_０：鉛蓄電池１０の最適充電量（％）、Ｃ_Ｎ−２：Ｎ−２段目における鉛蓄電池１０の残容量（％）、Ｋ：温度補正項、Ｔ_Ｎ−１：Ｎ−１段目の充電時間（ｈ）、Ｉ_Ｎ−１：Ｎ−１段目の充電電流（Ａ）、Ｉ_Ｎ：Ｎ段目の充電電流（Ａ）である。

【0020】

この実施形態では、５段で鉛蓄電池１０の充電を行うため、式（１）は以下の式（２）に書き換えられる。
Ｔ_５＝［Ｗ×（Ｃ_０−Ｃ_３＋Ｋ）−（Ｔ_４×Ｉ_４）］／Ｉ_５ …（２）
上記式（２）において、Ｔ_５：５段目の充電時間、Ｗ：鉛蓄電池１０の定格容量、Ｃ_３：３段目における鉛蓄電池１０の残容量（ＳＯＣ：state of charge）、Ｔ_４：４段目の充電時間、Ｉ_４：４段目の充電電流、Ｉ_５：５段目の充電電流である。

【0021】

定格容量Ｗは、鉛蓄電池１０において、完全（満）充電状態から取出せる電気量の基準値であり、鉛蓄電池１０の種類、特性に応じて予め設定されているものである。最適充電量は、満充電時の満充電量であり、鉛蓄電池１０の種類、特性や充放電サイクル（均等充電の実施頻度）等に応じて設定される。温度補正項Ｋは、鉛蓄電池１０の温度に基づいて設定される値である。鉛蓄電池１０の充電の特性は、鉛蓄電池１０の温度によって特性が変化するため、鉛蓄電池１０の温度、具体的には基準温度と計測温度との差に基づいて温度補正項の値が設定されている。鉛蓄電池１０の温度と温度補正項の値の関係は、例えば、予め実験等によって求められており、制御部１２に記憶されている。

【0022】

３段目における鉛蓄電池１０の残容量Ｃ_３は、鉛蓄電池１０において一定値で設定されている値である。すなわち、３段目の電流値を最適に調整することによって、３段目から４段目へ移行する時の鉛蓄電池１０の残容量（ＳＯＣ）が一定値になるという特性を実験により見出しており、この特性を利用している。したがって、鉛蓄電池１０の残容量Ｃ_３においても、例えば、予め実験等によって求められており、最適充電量Ｃ_０が放電量の１０５％である場合に、例えば放電量の９５％に設定される。この３段目における鉛蓄電池１０の残容量Ｃ_３の値は制御部１２に記憶されている。

【0023】

制御部１２は、所定の充電電流Ｉ_１で充電を開始し、充電電圧がＶ_１＋ｋＶ［Ｖ］に到達すると、次の段（２段目）に移行する。制御部１２は、以降の段についても、所定の充電電流により充電を行い、充電電圧が設定した移行充電電圧に到達すると次の段に移行して最終段まで充電を行う。制御部１２は、最終段では、上記式（２）により５段目（最終段）の充電時間Ｔ_５を求め、５段目で充電を充電時間Ｔ_５実施すると鉛蓄電池１０の充電を終了する。

【0024】

上記のように、本発明者らは、鉛蓄電池１０の適切な充電を実現する目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、多段定電流方式の充電において、所定の段数の電流値を調整することで、その段数において鉛蓄電池１０の残容量が一定になることを見出した。また、所定の段数の残容量を用いることにより最終段の鉛蓄電池１０の充電時間を最適に算出でき、鉛蓄電池１０の適切な充電を実現できるという知見を得た。

【0025】

図３は、多段定電流方式の充電を５段で行う場合の充電時間と充電電圧との関係を示すグラフである。図３では、充電を２回実施した際の結果を示している。本実施形態では、前述したように、Ｎ段目（本実施形態では５段目）の充電時間Ｔ_Ｎを、鉛蓄電池１０の最適充電量Ｃ_０とＮ−２段目における鉛蓄電池１０の残容量Ｃ_Ｎ−２との差を用いて求めている。このため、図３に示すように、いずれの充電結果においても、３段目以外の段においては鉛蓄電池１０の残容量（ＳＯＣ）にずれが生じているものの、３段目（Ｎ−２段目）の鉛蓄電池１０の残容量が一定となっている。

【0026】

ところで、鉛蓄電池１０は電気車両などの動力源として利用されている。鉛蓄電池１０は、放電に伴って蓄電量が減少すると、充電装置によって充電が行われる。しかしながら、鉛蓄電池１０は、満充電としない充電不足状態の充電回数が増加すると、正極又は負極の活物質が結晶化して充電し難い状態となり、容量劣化を招く。このため、容量劣化を解消するために、鉛蓄電池を過充電状態とするリフレッシュ充電が行われている。なお、このようなリフレッシュ充電は、例えば特開２００３−１６３０３４号公報に開示されている。

【0027】

そして、この実施形態では、上記のように所定の段数（実施形態では３段目）の残容量が一定になる特性を利用し、リフレッシュ充電を適切なタイミングで実行させる制御を行う。

【0028】

以下、図３にしたがって、制御部１２がリフレッシュ充電を実行させる制御内容をその作用とともに説明する。
図３において、実線は初回の充電時又はリフレッシュ充電直後の充電時間と充電電圧の関係を示す。また、図３において、破線は数〜数十サイクル後の充電時の充電時間と充電電圧の関係を示す。また、図３において、Ｎ：５段、Ｎ−１：４段、Ｎ−２：３段、Ｎ−３：２段、Ｎ−４：１段である。

【0029】

図３に示すように、この実施形態では、Ｎ−２段目としての３段目の鉛蓄電池１０の残容量が一定となっている。そして、制御部１２は、３段目を、鉛蓄電池１０の残容量が所定の一定量となる基準段として、リフレッシュ充電の実行可否を判断する。

【0030】

制御部１２は、３段目から４段目への移行に伴い、計測部１３による時間の計測を開始させる。そして、制御部１２は、４段目の充電電圧が予め定めた閾値電圧に達するまでの時間を計測部１３に計測させる。閾値電圧は、４段目から５段目へ移行させる電圧であり、この実施形態ではＶ_４＋ｋＶである。

【0031】

制御部１２は、４段目の充電電圧が閾値電圧に達すると、４段目の基準充電時間Ｔと計測部１３の計測時間ＴＸとを比較する。基準充電時間Ｔは、制御部１２に記憶されている。この実施形態において基準充電時間Ｔには、リフレッシュ充電後、最初の充電時に４段目の充電時間を計測し、その時間が基準充電時間Ｔとして設定される。なお、基準充電時間Ｔは、例えば、設計段階において予め実験等によって充電時間を求め、その時間を基準充電時間Ｔとして一義的に設定しても良い。また、基準充電時間Ｔは、例えば、鉛蓄電池１０の最初の充電時に４段目の充電時間を計測し、その計測した時間を基準充電時間Ｔとして一義的に設定しても良い。

【0032】

制御部１２は、以下の式（３）により、リフレッシュ充電の実行可否を判断する。
（Ｔ−ＴＸ）≧α …（３）
上記式（３）において、Ｔ：Ｎ−１段目の基準充電時間Ｔ、ＴＸ：計測部１３の計測時間、α：判定時間である。この実施形態において、Ｔは、４段目の基準充電時間Ｔである。

【0033】

制御部１２は、上記式（３）により、基準充電時間Ｔと計測時間ＴＸの差ΔＴが判定時間α以上の場合、すなわち計測時間ＴＸが基準充電時間Ｔよりも判定時間α以上短くなった場合、リフレッシュ充電を実行させると判断する。一方、制御部１２は、上記式（３）により、基準充電時間Ｔと計測時間ＴＸの差ΔＴが判定時間α未満の場合、リフレッシュ充電を実行させないと判断する。上記式（３）による結果は、リフレッシュ充電を実行させずに鉛蓄電池１０を使用している場合には充電時の電圧の上昇が早くなるという特性をもとに得ている。つまり、この実施形態においてリフレッシュ充電は、３段目から４段目への移行時における鉛蓄電池１０の残容量が一定であることを利用し、４段目の充電時間が基準充電時間Ｔよりも早くなったか否かによって実行可否を判断している。

【0034】

制御部１２は、リフレッシュ充電を実行させないと判断した場合、上記式（２）で算出される充電時間Ｔ_５をもとに最終段（５段目）の充電を行う。
一方、制御部１２は、リフレッシュ充電を実行させると判断した場合、上記式（２）で算出される充電時間Ｔ_５よりも長い時間、充電を行う。つまり、制御部１２は、充電時間を長くすることで、鉛蓄電池１０を過充電の状態とする。

【0035】

なお、上記式（３）の「α」は、鉛蓄電池１０の運用方針など、使用者側がリフレッシュ充電をどのようなタイミングで実行させたいかによって任意に設定することができる。例えば、日常的に少なめの充電量で鉛蓄電池１０を運用する場合であって、短いサイクルでリフレッシュ充電を実行させたいときには、αを小さく設定することでリフレッシュ充電を短いサイクルで実行させることができる。また、例えば、日常的に多めの充電量、すなわちほぼ満充電の充電量で鉛蓄電池１０を運用する場合であって、長いサイクルでリフレッシュ充電を実行させたいときには、αを大きく設定することでリフレッシュ充電を長いサイクルで実行させることができる。

【0036】

したがって、上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）５段目の充電時間Ｔ_５を、鉛蓄電池１０の最適充電量Ｃ_０と３段目における鉛蓄電池の残容量Ｃ_３との差を用いて求めている。そのため、高精度の計測器を用いたり、複雑な算出方法を用いたりしなくても、３段目における鉛蓄電池１０の残容量Ｃ_３を把握できる。そして、その３段目における鉛蓄電池１０の残容量Ｃ_３を一つの基準として用いることにより、累積的な誤差を低減でき、５段目の充電時間Ｔ_５を精度良く算出できる。これにより、最終段である５段目において最適な充電量を鉛蓄電池１０に与えることができる。したがって、コストの増大を抑えつつ、鉛蓄電池１０の適切な充電を実現できる。

【0037】

（２）また、本実施形態では、３段目における鉛蓄電池１０の残容量Ｃ_３に温度補正項Ｋを加えることにより、鉛蓄電池１０の温度を加味している。すなわち、鉛蓄電池１０の温度によって充電時間Ｔ_５が補正される。これにより、充電時における鉛蓄電池１０の使用状況に応じた充電を実行させることができる。

【0038】

（３）多段定電流方式で充電を行う場合に、鉛蓄電池１０の残容量を一定量とする所定段（実施形態では３段）を基準段とし、次の段の充電時間を計測し、その計測時間ＴＸと基準充電時間Ｔの差ΔＴをもとにリフレッシュ充電を実行させる。つまり、リフレッシュ充電を、実際の鉛蓄電池１０の状態を監視し、その監視結果をもとに実行させる。このため、鉛蓄電池１０の状態としてリフレッシュ充電が必要な時に、リフレッシュ充電を実行させることができる。したがって、効果的にリフレッシュ充電を実行することによって、鉛蓄電池の適切な充電を実現できる。

【0039】

（４）また、リフレッシュ充電を実行させるか否かの判断を、充電中に自動的に行うことから、常に最適なタイミングでリフレッシュ充電を実行させることができる。また、鉛蓄電池１０の使用履歴や放電量等のデータの取得、記録などが必要となる複雑な判断手法を用いる必要がなく、また新たな計測器も必要がないので、リフレッシュ充電を実行させるために必要なコストの増加を抑制できる。したがって、効果的にリフレッシュ充電を実行できる。

【0040】

（５）上記実施形態で例示した特開２００３−１６３０３４号公報に開示されるリフレッシュ充電は、充電回数をもとに実行させている。鉛蓄電池１０は、リフレッシュ充電によって容量劣化を解消し得る反面、リフレッシュ充電を頻繁に実施すると、ガス発生による格子腐食や液枯れによって寿命低下を招く虞がある。このため、リフレッシュ充電は、適度に実施されることが好ましい。

【0041】

これに対し、この実施形態では、鉛蓄電池１０の状態を監視してリフレッシュ充電を実行させるので、リフレッシュ充電の実行タイミングを最適化できる。その結果、リフレッシュ充電の回数を適度な回数とすることができる。したがって、リフレッシュ充電を頻繁に実行させることによって生じる現象、すなわちガス発生による格子腐食や液枯れなどを抑制し、鉛蓄電池１０の寿命延伸効果を期待することができる。

【0042】

（６）リフレッシュ充電の実行タイミングの最適化により、鉛蓄電池１０の寿命延伸を図り得るので、鉛蓄電池１０の使用者や保有者の維持費低減に寄与できる。
（７）鉛蓄電池１０の温度を加味することにより、充電時における鉛蓄電池１０の使用状況に応じた充電を実行させることができる。

【0043】

（８）リフレッシュ充電後、最初の充電時に基準充電時間Ｔを設定するので、基準充電時間Ｔとして適切な時間を設定した状態で、リフレッシュ充電を実行させるか否かの判断を行うことができる。

【0044】

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 鉛蓄電池１０は、車載用鉛蓄電池や定置用鉛蓄電池の何れでも良い。また、その他の用途に用いる鉛蓄電池１０でも良い。

【0045】

○ 鉛蓄電池１０を多段定電流方式で充電する場合、その段数を変更しても良い。例えば、２段〜４段でも良いし、６段以上でも良い。
○ 電力計１４に代えて、電圧計や電流計としても良い。

【0046】

○ 多段定電流方式の各段の充電電圧に温度を加味してなくても良い。また、式（１），（２）において温度補正項Ｋを省略しても良い。
○ リフレッシュ充電を実行させる場合、所定の充電量に到達したことを契機に充電を終了させても良い。所定の充電量は、例えば、リフレッシュ充電を実行させる最終段の充電量でも良い。この場合、最終段の充電量を計測し、その充電量が過充電状態となり得る所定の充電量に到達したことを契機に充電を終了しても良い。また、所定の充電量は、鉛蓄電池１０の総充電量でも良い。この場合、充電開始時における鉛蓄電池１０の充電量（ＳＯＣ）を検出しておけば、充電を開始してからの総充電量を検出することができるので、その総充電量が過充電状態となり得る所定の総充電量に到達したことを契機に充電を終了しても良い。

【0047】

○ リフレッシュ充電を実行させるか否かを判断する際に鉛蓄電池１０の残容量を一定量とすれば良い。このため、残容量を一定量とする方法は、実施形態の記載事項に限定されず、他の方法を用いても良い。例えば、図２において、１段〜３段を他の充電方式で充電させた結果、残容量を一定量とし、４段〜定電流方式で充電を行わせても良い。

【0048】

以下、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を追記する。
（イ）Ｎ段の多段定電流方式により鉛蓄電池の充電を行う充電方法であって、Ｎ段目の充電時間をＴ_Ｎ、前記鉛蓄電池の定格容量をＷ、前記鉛蓄電池の最適充電量をＣ_０、Ｎ−２段目における前記鉛蓄電池の残容量をＣ_Ｎ−２、Ｎ−１段目の充電時間をＴ_Ｎ−１、前記Ｎ−１段目の充電電流をＩ_Ｎ−１、Ｎ段目の充電電流をＩ_Ｎとして、Ｔ_Ｎ＝［Ｗ×（Ｃ_０−Ｃ_Ｎ−２）−（Ｔ_Ｎ−１×Ｉ_Ｎ−１）］／Ｉ_ＮによりＮ段目の充電時間Ｔ_Ｎを求め、Ｎ段目において充電を前記充電時間Ｔ_Ｎ実施して充電を終了する。実施形態の制御部１２は、上記充電方法を用いて鉛蓄電池１０の充電を行う。これにより、鉛蓄電池１０の適切な充電を実現できる。なお、上記充電方法を実現するための制御情報（プログラムなど）は制御部１２に記憶されている。

【0049】

（ロ）鉛蓄電池の充電を行う充電装置であって、鉛蓄電池の残容量を所定の一定量とした状態で定電流方式によって鉛蓄電池の充電を制御する第１の制御部と、定電流方式の充電において充電電圧が予め定めた閾値電圧に達するまでの充電時間を計測する計測部と、計測部の計測時間が基準充電時間よりも予め定めた判定時間以上、短くなった場合にリフレッシュ充電を実行させる第２の制御部と、を備えた充電装置。上記実施形態の制御部１２が、第１の制御部及び第２の制御部として機能する。

【0050】

技術的思想（ロ）は、上記別例で記載したように残容量を一定量とする方法を問わず、残容量を一定量とした状態でリフレッシュ充電を行うことに着目した思想である。この技術的思想（ロ）の充電装置では、鉛蓄電池の充電量を一定量とした状態において充電時間を計測し、その計測時間と基準充電時間の差をもとにリフレッシュ充電を実行させる。つまり、リフレッシュ充電を、実際の鉛蓄電池の状態を監視し、その監視結果をもとに実行させる。このため、鉛蓄電池の状態としてリフレッシュ充電が必要な時に、リフレッシュ充電を実行させることができる。したがって、効果的にリフレッシュ充電を実行することによって、鉛蓄電池の適切な充電を実現できる。

【0051】

（ハ）上記技術的思想（ロ）の充電装置において、第１の制御部は、鉛蓄電池を多段定電流方式で充電を行い、最終段をＮ段と規定したときにＮ−１段よりも前の段には鉛蓄電池の残容量を所定の一定量とする基準段が定められており、計測部は、基準段から次の段への移行に伴って充電時間を計測する。この充電装置では、実施形態に記載した効果（３）、（４）と同様の効果を得ることができる。

【0052】

（ニ）上記技術的思想（ロ）、（ハ）の充電装置において、第１の制御部は、Ｎ段目の充電時間をＴ_Ｎ、鉛蓄電池の定格容量をＷ、鉛蓄電池の最適充電量をＣ_０、Ｎ−２段目における鉛蓄電池の残容量をＣ_Ｎ−２、Ｎ−１段目の充電時間をＴ_Ｎ−１、Ｎ−１段目の充電電流をＩ_Ｎ−１、Ｎ段目の充電電流をＩ_Ｎとして、Ｔ_Ｎ＝［Ｗ×（Ｃ_０−Ｃ_Ｎ−２）−（Ｔ_Ｎ−１×Ｉ_Ｎ−１）］／Ｉ_ＮによりＮ段目の充電時間Ｔ_Ｎを求め、Ｎ段目において充電を充電時間Ｔ_Ｎ実施して充電を終了させ、計測部は、Ｎ−１段目の充電時間Ｔ_Ｎ−１を計測する。この充電装置では、実施形態に記載した効果（１）と同様の効果を得ることができる。

【0053】

（ホ）上記技術的思想（ロ）、（ハ）、（ニ）のうちいずれか一つに記載の技術的思想の充電装置において、鉛蓄電池の温度を計測する温度計測部を備え、第１の制御部は、温度計測部の計測温度をもとに充電電圧を補正する。この充電装置では、実施形態に記載した効果（７）と同様の効果を得ることができる。

【0054】

（ヘ）上記技術的思想（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）のうちいずれか一つに記載の技術的思想の充電装置において、第２の制御部は、リフレッシュ充電後、最初の充電時に基準充電時間を設定する。この充電装置では、実施形態に記載した効果（８）と同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0055】

１０…鉛蓄電池、１１…充電装置、１２…制御部、１３…計測部、１６…温度センサ、Ｔ…基準充電時間、ＴＸ…計測時間、α…判定時間、Ｉ_１〜Ｉ_５…充電電流、Ｗ…定格容量、Ｃ_０，Ｃ_３…残容量、Ｔ_４，Ｔ_５…充電時間。

【図1】

【図2】

【図3】