特許 6376003 充電制御装置及び充電制御方法

(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】6376003

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】充電制御装置及び充電制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/04 20060101AFI20180813BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20180813BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20180813BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/04 L

   H02J7/00 Y

   H01M10/44 Q

   H01M10/48 301

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-44257(P2015-44257)

(22)【出願日】2015年3月6日

(65)【公開番号】特開2016-165168(P2016-165168A)

(43)【公開日】2016年9月8日

【審査請求日】2017年6月7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】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】小田切 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】山田 量也

(72)【発明者】

【氏名】西垣 研治

(72)【発明者】

【氏名】筒井 雄介

【審査官】 永井 啓司

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／００８３９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−３２５７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／００８３９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−０１５８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２５４９３４（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】

オーバーシュート充電を用いて定電流充電または定電圧充電を行う充電制御装置であって、
初期の終止電流と、電池の温度と、温度に応じて変える閾値電圧と、を関連付けた第二の電池特性情報を記憶する記憶部と、
前記電池の電圧が初期の閾値電圧に到達すると、前記定電流充電から前記定電圧充電に移行し、前記定電圧充電中に、前記電池の電圧を前記閾値電圧に制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記定電圧充電の前に決定した前記初期の終止電流に基づいて前記初期の閾値電圧を決定し、前記定電圧充電中に、計測した前記電池の温度を取得し、前記第二の電池特性情報を参照して、前記閾値電圧を決定する
ことを特徴とする充電制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の充電制御装置であって、
前記制御部は、前記定電圧充電中に計測した前記電池の温度が下がると、前記閾値電圧を上げる、ことを特徴とする充電制御装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の充電制御装置であって、
前記記憶部は、
前記電池の温度と、前記定電圧充電に用いる仮閾値電圧と、終止電流と、を関連付けた仮閾値特性情報、及び、前記電池の温度と、前記電池が劣化する限界を示す限界電圧と、を関連付けた劣化限界情報、を記憶し、
前記制御部は、
計測した前記電池の温度と前記初期の終止電流とを取得し、前記仮閾値特性情報と前記劣化限界情報とを参照して、前記仮閾値電圧が前記限界電圧以上である場合、前記閾値電圧を下げる、
ことを特徴とする充電制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池の充電を制御する充電制御装置及び充電制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、定電流充電（ＣＣ（Constant Current）充電）をしたのち定電圧充電（ＣＶ（Constant Voltage）充電）に切り替えて充電をする定電流定電圧充電（ＣＣＣＶ（Constant Current, Constant Voltage）充電）が知られている。しかし、ＣＶ充電を終了する際には、（１）充電器の制約条件などにより終止電流を完全に絞ることができない（終止電流＝０［Ａ］になるまで充電できない）、（２）目標とするＳＯＣ（State of Charge）に相当する目標電圧に到達して充電を終了しても、電池の内部抵抗などによる電圧降下が生じ、目標電圧まで充電ができない、という問題がある。そこで、ＣＣＣＶ充電の一つとして、ＣＶ充電において電池に印加する定電圧を、充電終了後の内部抵抗などによる電圧降下分を見込んで、目標電圧より高い電圧（閾値電圧）に設定し、ＣＶ充電をするオーバーシュート充電が知られている。

【0003】

オーバーシュート充電における閾値電圧は、ＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わる前の電池の内部抵抗、温度、終止電流により決定される。
しかしながら、ＣＣ充電中は電池を大電流で充電しているため電池の発熱が大きくなり、ＣＶ充電に切り替わると急激に電流が絞られ電池の発熱が小さくなる。そのためＣＶ充電中の電池の温度はＣＣ充電中より下がることがある。そうするとＣＶ充電を終了する頃、すなわち終止電流まで絞られる頃には、ＣＶ充電前に決定した閾値電圧が最適値でなくなり、充電終了後に目標電圧に至らない可能性がある。

【0004】

関連する技術として、ＣＣＣＶ充電のＣＶ充電中の温度に応じて目標電圧を切り替える充電制御装置が開示されている。特許文献１を参照。
また、関連する技術として、ＣＣＣＶ充電のＣＶ充電中の温度に応じて終止電流を切り替える充電制御方法が開示されている。特許文献２を参照。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１８７４７２号公報

【特許文献2】特開２００２−０５８１７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の一側面に係る目的は、オーバーシュート充電を用いたＣＣＣＶ充電のＣＶ充電中において、電池の温度に応じて終止電流又は閾値電圧を変えることで、目標電圧に近づける精度を向上させる充電制御装置及び充電制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る一つの形態であるオーバーシュート充電を用いて定電流定電圧充電を行う充電制御装置は、記憶部及び制御部を有する。記憶部は、電池の温度と、定電流定電圧充電において定電圧充電を終了する終止電流と、を関連付けた電池特性情報を記憶する。制御部は、定電圧充電中に、計測した電池の温度を取得し、電池特性情報を参照して、終止電流を決定する。

【0008】

また、制御部は、定電圧充電中に計測した電池の温度が下がると、終止電流を下げる。
また、記憶部は、電池の温度と、定電圧充電に用いる仮閾値電圧と、終止電流と、を関連付けた仮閾値特性情報、及び、電池の温度と、電池が劣化する限界を示す限界電圧と、を関連付けた劣化限界情報、を記憶する。制御部は、計測した電池の温度と終止電流とを取得し、仮閾値特性情報と劣化限界情報とを参照して、仮閾値電圧が限界電圧以上である場合、終止電流を下げる。

【0009】

本発明に係る一つの形態であるオーバーシュート充電を用いて定電流定電圧充電を行う充電制御装置は、記憶部及び制御部を有する。記憶部は、初期の終止電流と、電池の温度と、温度に応じて変える閾値電圧と、を関連付けた第二の電池特性情報を記憶する。定電圧充電の前に決定した初期の終止電流に基づいて初期の閾値電圧を決定し、定電圧充電中に、計測した電池の温度を取得し、第二の電池特性情報を参照して、閾値電圧を決定する。

【発明の効果】

【0010】

オーバーシュート充電を用いたＣＣＣＶ充電のＣＶ充電中において、電池の温度に応じて終止電流又は閾値電圧を変えることで、目標電圧に近づける精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】充電制御装置の一実施例を示す図である。

【図2】オーバーシュート充電をした場合の電流、電圧、温度、内部抵抗の関係を示す図である。

【図3】第一の電池特性情報のデータ構造の一例を示す図である。

【図4】実施形態１の充電制御装置の動作の一実施例を示すフロー図である。

【図5】実施形態２のオーバーシュート充電をした場合の電流、電圧、温度、内部抵抗の関係を示す図である。

【図6】温度と終止電流と閾値電圧との関係を示す図である。

【図7】仮閾値特性情報と劣化限界情報のデータ構造の一実施例を示した図である。

【図8】実施形態２の充電制御装置の動作の一実施例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
＜実施形態１＞
図１に充電制御装置の構成を示す。図１は、充電制御装置の一実施例を示す図である。図１に示すオーバーシュート充電を用いてＣＣＣＶ充電を行う充電制御装置１は、例えば、電池パックである。本例において充電制御装置１は、一つ以上の電池４を有する組電池２、充電制御装置１を制御する制御部３、電池４の電圧を計測する電圧計５、組電池２に流れる電流を計測する電流計６、組電池２又は電池４の温度又は周辺温度などを計測する温度計７、を有している。電池４はリチウムイオン電池などの二次電池又は蓄電素子などである。

【0013】

制御部３は、オーバーシュート充電を用いたＣＣＣＶ充電のＣＶ充電中に、計測した電池４の温度を取得し、電池４の温度と、ＣＣＣＶ充電においてＣＶ充電を終了する終止電流と、を関連付けた電池特性情報を参照して、終止電流を決定する制御を行う。制御部３は、ＣＶ充電中に計測した電池４の温度が下がると、終止電流を下げる制御を行う。なお、電池特性情報は、予め実験又はシミュレーションなどにより求める。また、制御部３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いた回路である。なお、本例においては制御部３を用いて説明をするが、制御部３が実行する制御を、例えば車両に搭載されている一つ以上のＥＣＵ（Electronic Control Unit）などに行わせてもよい。記憶部８は電池特性情報を記憶する。なお、記憶部８は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリで、制御部３と別に設けてもよい。

【0014】

充電制御装置の動作について説明する。
ＣＣ充電中において、電池４は大電流で充電されるため、電池４の発熱（電流Ｉ^２×内部抵抗Ｒ）が大きくなる。また、ＣＣ充電中においては、電池４の発熱により、電池４の温度は上がり、内部抵抗は下がる。

【0015】

図２は、オーバーシュート充電をした場合の電流、電圧、温度、内部抵抗の関係を示す図で、縦軸には電流、電圧、温度、内部抵抗を示し、横軸には時間を示している。図２に示す時間ｔ０からｔ１（ＣＣ充電中）においては、従来のオーバーシュート充電の電流曲線２０１（破線）も、本発明のオーバーシュート充電の電流曲線２０２（実線）も、同じように定電流Ｉ１で充電をしているため、電流曲線２０１に対応する電圧曲線２０４（破線）も、電流曲線２０１に対応する電圧曲線２０３（実線）も、同じように電圧が目標電圧Ｖ２より高い閾値電圧Ｖ１になるまで上がる。このとき電池４は発熱し、電池４の温度は図２の温度曲線２０５に示すように上がり、内部抵抗は図２の抵抗曲線２０６に示すように下がる。なお、目標電圧Ｖ２は、例えば、満充電に対応する電圧であるが、それに限定されない。

【0016】

続いて、電圧が閾値電圧Ｖ１（初期の閾値電圧）に到達して、時間ｔ１においてＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わりＣＶ充電に移行すると、従来のオーバーシュート充電では、図２の電流曲線２０１と電圧曲線２０４に示すように時間ｔ１から定電圧Ｖ１でＣＶ充電を開始し、終止電流がＩ２になるまで、すなわち時間ｔ２までＣＶ充電をする。充電終了後、時間ｔ２からｔ４にかけて内部抵抗による電圧降下（ＩＲドロップ）と分極などが解消し、目標電圧Ｖ２に近づくはずである。しかし、従来のオーバーシュート充電では、ＣＶ充電中には急激に電流が絞られ発熱も小さくなり、温度曲線２０５に示すように電池４の温度が下がり、抵抗曲線２０６に示すように内部抵抗は上がるため、ＣＶ充電が終了する時間ｔ２の頃にはＣＶ充電前に決定した閾値電圧Ｖ１が最適値ではなくなる。そのため、時間ｔ４において、電池４の電圧が目標電圧に至らない可能性がある。

【0017】

そこで、本発明のオーバーシュート充電では、（１）ＣＶ充電中に温度に応じて終止電流を変える（第一の処理）、又は、（２）ＣＶ充電中に温度に応じて閾値電圧を変える（第二の処理）。又は、（３）計測した温度と、計測した温度に応じた閾値電圧と、に基づいて終止電流を変える（第三の処理）。
（１）第一の処理では、ＣＶ充電に移行した後も、温度計７を用いて電池４の温度を計測し、計測した電池４の温度に応じてＣＶ充電中も終止電流を変える。図２の電流曲線２０２に示すように、時間ｔ１から電池４の温度が下がるのに伴い終止電流をＩ２からＩ３まで引下げていく。なお、第一の処理の場合には閾値電圧を変えないで、閾値電圧Ｖ１のままにする。また、第一の処理におけるＣＶ充電中の終止電流の決定は、例えば、ＣＶ充電前に決定した終止電流（初期の終止電流）ごとに、ＣＶ充電中に計測した電池４の温度と、ＣＶ充電前に決定した閾値電圧と、に関連付けられている終止電流を有する第一の電池特性情報を参照して、終止電流を決定する。なお、第一の電池特性情報は、予め実験又はシミュレーションなどにより求める。

【0018】

図３は、第一電池特性情報のデータ構造の一例を示す図である。図３の例では、三種類の初期の終止電流に対応する第一の電池特性情報３００ａから３００ｃを有している。例えば、第一の電池特性情報３００ａは初期の終止電流Ｉｂに対応している。また、第一の電池特性情報３００ａは、初期の終止電流を示す「Ｉｂ」を記憶する「初期の終止電流」３０１と、ＣＶ充電中の終止電流を決定する表３０２と、を有する。表３０２には、電池４の温度を示す情報（「Ｔｅｍ０」から「Ｔｅｍ７」など）と、閾値電圧を示す情報（「Ｖｌ０」から「Ｖｌ８」など）と、に関連付けられたＣＶ充電中に変える終止電流がそれぞれ記憶されている。例えば、ＣＶ充電中の温度が「Ｔｅｍ０」で、ＣＶ充電前に決定した閾値電圧が「Ｖｌ０」である場合、「Ｔｅｍ０」と「Ｖｌ０」に関連付けられている終止電流が選択される。なお、表３０２に示したようなテーブルでなく、計算式などを用いて求めてもよい。
（２）第二の処理では、ＣＶ充電に移行した後も、温度計７を用いて電池４の温度を計測し、計測した電池４の温度を用いて、ＣＶ充電中の温度に応じてＣＶ充電中も閾値電圧を変える。図２の電圧曲線２０３に示すように、時間ｔ１から電池４の温度が下がるのに伴い閾値電圧をＶ１からＶ３まで引上げていく。なお、第二の処理の場合には終止電流は変えないで、終止電流Ｉ２のままにする。また、第二の処理におけるＣＶ充電中の閾値電圧の決定は、初期の終止電流ごとに、電池４の温度と、温度に応じて変える閾値電圧と、を関連付けた第二の電池特性情報を参照して、閾値電圧を決定する。例えば、初期の終止電流と、電池４の温度と、温度に応じて変える閾値電圧と、を関連付けた第二の電池特性情報を、記憶部８に記憶し、制御部３が、ＣＶ充電の前に決定した初期の終止電流に基づいて初期の閾値電圧を決定し、ＣＶ充電中に、計測した電池４の温度を取得し、第二の電池特性情報を参照して、閾値電圧を決定する。

【0019】

なお、第二の電池特性情報は、予め実験又はシミュレーションなどにより求める。また、第二の電池特性情報における温度と閾値電圧の関係は、テーブルを用いて表してもよいし、計算式などを用いて表してもよい。
（３）第三の処理では、ＣＶ充電に移行した後も、温度計７を用いて電池４の温度を計測し、計測した電池４の温度と、計測した温度に応じて変えられた閾値電圧と、に基づいて、ＣＶ充電中に終止電流を変える。図２の電圧曲線２０３に示すように、時間ｔ１からｔ３において、電池４の温度が下がるのに伴い閾値電圧Ｖ１をＶ３まで引上げ、それに基づいて終止電流もＩ２からＩ３まで引下げていく。また、第三の処理におけるＣＶ充電中の閾値電圧と終止電流の決定は、例えば、第二の電池特性情報を参照して、閾値電圧を決定し、続いて、第一の電池特性情報を参照して、終止電流を決定する。

【0020】

制御部の動作について説明する。
図４は、実施形態１の充電制御装置の動作の一実施例を示すフロー図である。
ステップＳ１では、制御部３が初期の終止電流を取得する。すなわち、ＣＶ充電に切り替わる前に決定した終止電流を取得する。図２の時間ｔ０からｔ１において、初期の終止電流Ｉ２を取得する。

【0021】

ステップＳ２で制御部３はＣＶ充電に移行する。すなわち、電池４の電圧が閾値電圧Ｖ１に到達すると、ＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わる。図２の時間ｔ１において、ＣＶ充電に切り替わる。

【0022】

ステップＳ３では、制御部３が電池４の温度を取得する。温度計７を用いて電池４の温度を計測する。
ステップＳ４では、制御部３がＣＶ充電中の閾値電圧を決定する。ステップＳ５では、制御部３がＣＶ充電中の終止電流を決定する。

【0023】

ただし、第一の処理を実施する場合、ステップＳ４の処理は実行しなくてもよい。ステップＳ３の処理を実行した後、ステップＳ５に移行して、第一の電池特性情報を参照して、終止電流を決定する。

【0024】

また、第二の処理を実施する場合、ステップＳ５の処理は実行しなくてもよい。ステップＳ３の処理を実行した後、ステップＳ４に移行して、第二の電池特性情報を参照して、閾値電圧を決定する。

【0025】

また、第三の処理を実施する場合、ステップＳ４、Ｓ５の処理を実行する。ステップＳ３の処理を実行した後、ステップＳ４に移行して閾値電圧を決定し、続いて、ステップＳ５に移行して終止電流を決定する。

【0026】

ステップＳ６では、電流計６が計測した電流を取得し、取得した電流が終止電流であるか否かを制御部３が判定し、終止電流である場合（Ｙｅｓ）にはＣＶ充電を終了する。終止電流でない場合（Ｎｏ）にはステップＳ３に移行する。

【0027】

実施形態１によれば、ＣＶ充電中の温度に応じた閾値電圧又は終止電流を決定できる。その結果、ＣＶ充電中も閾値電圧又は終止電流を最適値にできるため、充電終了後、内部抵抗による電圧降下と分極などが解消した後、従来のオーバーシュート充電が終了したときよりも、電池４の電圧を目標電圧に近づける精度を向上させることができる。
＜実施形態２＞
実施形態２では、実施形態１で説明した処理を実行する際に、閾値電圧が、電池４が劣化する限界電圧に達した場合、限界電圧を超えないように閾値電圧を決める。また、その閾値電圧に応じて終止電流を変える処理を実行する。

【0028】

実施形態２の構成について説明する。
実施形態２の構成は実施形態１の構成と同じであるので、実施形態１と異なる構成についてのみ説明をする。実施形態２における記憶部８は、電池４の温度と、ＣＶ充電に用いる仮閾値電圧と、終止電流と、を関連付けた仮閾値特性情報、及び、電池４の温度と、電池４が劣化する限界を示す限界電圧と、を関連付けた劣化限界情報、を記憶している。ここで、仮閾値電圧は、実際にＣＶ充電中に用いる閾値電圧を決定する前に仮に用いる閾値電圧で、限界電圧との比較に用いる。また、仮閾値電圧は電池４の温度と終止電流とにより決まる。

【0029】

また、実施形態２における制御部３は、計測した電池４の温度と終止電流とを取得し、仮閾値特性情報と劣化限界情報とを参照して、仮閾値電圧が限界電圧以上である場合に、終止電流を下げる。

【0030】

充電制御装置の動作について説明する。
図５は、実施形態２のオーバーシュート充電をした場合の電流、電圧、温度、内部抵抗の関係を示す図である。縦軸には電流、電圧、温度、内部抵抗を示し、横軸には時間を示している。また、図５に示す電流曲線２０１（破線）、電圧曲線２０４（破線）、温度曲線２０５、抵抗曲線２０６は、図２で説明したものと同じである。

【0031】

図５に示す時間ｔ０からｔ１（ＣＣ充電中）において、定電流Ｉ１で充電をしているため、実施形態２のオーバーシュート充電の電流曲線５０１に対応する電圧曲線５０２（実線）は、電圧曲線２０４と同じように電圧が目標電圧Ｖ２より高い閾値電圧Ｖ１になるまで上げる。

【0032】

続いて、電池４の電圧が閾値電圧Ｖ１（初期の閾値電圧）に到達して、時間ｔ１においてＣＣ充電からＣＶ充電に切り替わりＣＶ充電に移行すると、第一の処理から第三の処理のいずれか一つの処理を開始する。その際に、電池４が劣化する限界電圧に閾値電圧が達した場合、図５では時間ｔ２で閾値電圧が限界電圧に達すると、時間ｔ２から限界電圧を超えないように閾値電圧又は終止電流を決める。

【0033】

閾値電圧を決める方法について説明する。
図６は、温度と終止電流と閾値電圧との関係を示した図である。図６に示すグラフは、縦軸に閾値電圧を示し、横軸に温度［℃］を示している。図６の劣化限界線６０１は、温度と、電池４が劣化しはじめる電圧と、の関係を示している。また、劣化限界線６０１は電池４が低温になるほど低電圧でも劣化することが示されている。図６の閾値電圧線６０２から６０４は、終止電流ごとの温度と閾値電圧との関係を示している。なお、閾値電圧線６０４の終止電流＜閾値電圧線６０３の終止電流＜閾値電圧線６０２の終止電流である。

【0034】

ＣＶ充電前に決定した初期の終止電流によって、終止電流に対応する閾値電圧線６０２から６０４のいずれかを選択する。以降、閾値電圧線６０３を選択したとして説明する。続いて、計測した温度に応じて、選択された閾値電圧線上の閾値電圧、すなわち仮閾値電圧を選択する。また、計測した温度に応じて、劣化限界線６０１上の限界電圧を選択する。続いて、仮閾値電圧と限界電圧とを比較し、実際にＣＶ充電中に用いる閾値電圧を決定する。

【0035】

閾値の決定は、例えば、仮閾値電圧≧限界電圧であるか否かを判定し、仮閾値電圧が限界電圧以上である場合、制御部３は限界電圧をＣＶ充電で用いる閾値電圧に決定する。図６においては、温度１５［℃］を取得すると、温度と仮閾値電圧に関する情報が記憶されている仮閾値特性情報を参照して、温度１５［℃］のときの仮閾値電圧Ｖｓ１５を求める。また、温度と限界電圧に関する情報が記憶されている劣化限界情報を参照して、温度１５℃のときの限界電圧Ｖｌ１５を求める。図６において仮閾値電圧Ｖｓ１５≧限界電圧Ｖｌ１５であるので、制御部３は限界電圧Ｖｌ１５をＣＶ充電で用いる閾値電圧に決定する。

【0036】

また、仮閾値電圧が限界電圧未満である場合、制御部３は仮閾値電圧をＣＶ充電で用いる閾値電圧に決定する。図６において、温度３０［℃］を取得すると、温度と仮閾値電圧に関する情報が記憶されている仮閾値特性情報を参照して、温度３０［℃］のときの仮閾値電圧Ｖｓ３０を求める。また、温度と限界電圧に関する情報が記憶されている劣化限界情報を参照して、温度３０℃のときの限界電圧Ｖｌ３０を求める。図６において仮閾値電圧Ｖｓ３０＜限界電圧Ｖｌ３０であるので、制御部３は仮閾値電圧Ｖｓ３０をＣＶ充電で用いる閾値電圧に決定する。

【0037】

なお、閾値電圧線６０３において、ＣＶ充電中に温度が３０［℃］から１５［℃］に下がる場合に、温度が２０［℃］になると、閾値電圧線６０３と劣化限界線６０１とが交差する。すなわち、図５における時間ｔ２のタイミングである。

【0038】

図７は、仮閾値特性情報と劣化限界情報のデータ構造の一実施例を示した図である。図７の仮閾値特性情報７０３には、終止電流ごとに、温度と仮閾値電圧とを関連付けた情報が示されている。すなわち、仮閾値電圧は、電池４の温度と終止電流とにより決まる。図７の例では、終止電流Ｉｂに対応する閾値電圧線上の電圧を仮閾値電圧として用いている。図７の劣化限界情報７０４には、温度と限界電圧とを関連付けた情報が示されている。図７の例では、図６に示した劣化限界線６０１上の限界電圧を用いている。また図７の終止電流に関する情報を記憶する「初期の終止電流」７０２には、終止電流が図６の閾値電圧線６０３に対応する「Ｉｂ」が記憶されている。「温度」「仮閾値電圧」に関する情報が記憶される仮閾値特性情報７０３には、温度を示す情報（「ｔｅｍ０」から「ｔｅｍ８」など）と、仮閾値電圧を示す情報（「Ｖｓ０」から「Ｖｓ８」など）と、が関連付けられ記憶されている。「温度」「限界電圧」に関する情報が記憶される劣化限界情報７０４には、温度を示す情報（「ｔｅｍ０」から「ｔｅｍ８」など」と、限界電圧を示す情報（「Ｖｌ０」から「Ｖｌ８」など）と、が関連付けられ記憶されている。なお、仮閾値特性情報７０３及び劣化限界情報７０４に示したようなテーブルを用いなくてもよく、計算式などを用いて求めてもよい。

【0039】

続いて、図５における時間ｔ２から、終止電流、温度、決定した閾値電圧を用いて、第一の処理では閾値電圧を変えずに終止電流を下げる。
図５と図６を使って説明する。図５の電流曲線５０１は時間ｔ１から温度が下がるため、実施形態１と同様に終止電流を下げる。閾値電圧線６０３と劣化限界線６０１とが交差する時間ｔ２までは仮閾値電圧＜限界電圧であるので、閾値電圧６０３に沿って閾値電圧を上げる代わりに終止電流をＩ２からＩ２より低い値まで下げる。そして、時間ｔ２以降も温度が下がるが、閾値電圧線６０３と劣化限界線６０１とが交差する点よりも低い温度では仮閾値電圧≧限界電圧であるので、時間ｔ２以降は劣化限界線６０１に沿って閾値電圧を下げる代わりに終止電流をＩ２より低い値からさらに低いＩ４まで下げる。

【0040】

つまり、仮閾値電圧が限界電圧以上である場合、終止電流を下げる。より好ましくは、仮閾値電圧が限界電圧以上である場合、温度が下がるにつれ、終止電流も下げる。
ただし、第一の処理の場合、ＣＶ充電中に閾値電圧を変えないで終止電流を下げるため、ＣＶ充電の前、すなわち時間ｔ１の前で既に閾値電圧が限界電圧に達している場合、限界電圧を超えないように閾値電圧は決められる。その場合には、決められた閾値電圧を用いて、第一の処理を開始する。

【0041】

また、第二の処理では終止電流を変えずに閾値電圧を下げる。
図５と図６を使って説明する。図５の電圧曲線５０２は時間ｔ１から温度が下がるため、実施形態１と同様に閾値電圧を上げる。閾値電圧線６０３と劣化限界線６０１とが交差する時間ｔ２までは仮閾値電圧＜限界電圧であるので、閾値電圧６０３に沿って閾値電圧をＶ１からＶ４まで上げる。そして、時間ｔ２以降も温度が下がるが、閾値電圧線６０３と劣化限界線６０１とが交差する点よりも低い温度では仮閾値電圧≧限界電圧であるので、時間ｔ２以降は劣化限界線６０１に沿って閾値電圧をＶ４から下げる。

【0042】

つまり、仮閾値電圧が限界電圧以上である場合、閾値電圧を下げる。より好ましくは、仮閾値電圧が限界電圧以上である場合、温度が下がるにつれ、閾値電圧も下げる。
ただし、第二の処理の場合、ＣＶ充電中に終止電流を変えないで閾値電圧を下げるため、ＣＶ充電の前、すなわち時間ｔ１の前で既に閾値電圧が限界電圧に達し、限界電圧を超えないように閾値電圧が決められているときには、その閾値電圧を用いて第二の処理を開始するので、時間ｔ１から閾値電圧を下げることになる。

【0043】

また、第三の処理では閾値電圧と終止電流を下げる。第三の処理の場合、ＣＶ充電の前、すなわち時間ｔ１の前で既に閾値電圧が限界電圧に達し、限界電圧を超えないように閾値電圧が決められているとき、決められた閾値電圧を用いて、第三の処理を開始する。

【0044】

制御部の動作について説明する。
図８は、実施形態２の充電制御装置の動作の一実施例を示すフロー図である。
図８のステップＳ１からＳ３及びＳ６の処理は、実施形態１で説明した制御部３の処理と同じであるので、簡単に説明をする。ステップＳ１では、制御部３が初期の終止電流を取得する。図５の時間ｔ０からｔ１において、初期の終止電流Ｉ２を取得する。ステップＳ２で制御部３はＣＶ充電に移行する。図５の時間ｔ１において、ＣＶ充電に切り替わる。ステップＳ３では、制御部３が電池４の温度を取得する。

【0045】

ステップＳ８０１では、制御部３が電池４の温度と終止電流とを用いて、仮閾値特性情報と劣化限界情報とを参照し、仮閾値電圧と限界電圧とを求める。
ステップＳ８０２では、制御部３が仮閾値電圧≧限界電圧であるか否かを判定し、仮閾値電圧≧限界電圧である場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ８０３に移行し、仮閾値電圧＜限界電圧である場合（Ｎｏ）にはステップＳ８０４に移行する。

【0046】

ステップＳ８０３では、仮閾値電圧が限界電圧以上であるので、制御部３はＣＶ充電で用いる閾値電圧を、ステップＳ８０１で求めた限界電圧にする。
ステップＳ８０４では、仮閾値電圧が限界電圧未満であるので、制御部３はＣＶ充電で用いる閾値電圧を、ステップＳ８０１で求めた仮閾値電圧にする。

【0047】

ステップＳ８０５では、制御部３がＣＶ充電中の終止電流を決定する。
ただし、第一の処理を実施する場合、電池４の温度と決定した閾値電圧を用いて、終止電流を変える。また、第二の処理を実施する場合、ステップＳ８０５の処理を実行しなくてもよい。また、第三の処理を実施する場合、ステップＳ８０３からステップＳ８０５に移行した場合には、電池４の温度と決定した閾値電圧（限界電圧）に基づいて、終止電流を変える。また、ステップＳ８０４からステップＳ８０５に移行した場合には、電池４の温度と閾値電圧（仮閾値電圧）に基づいて、終止電流を変える。

【0048】

ステップＳ６では、電流計６が計測した電流を取得し、取得した電流が終止電流であるか否かを制御部３が判定し、終止電流である場合（Ｙｅｓ）にはＣＶ充電を終了する。終止電流でない場合（Ｎｏ）にはステップＳ３に移行する。

【0049】

実施形態２によれば、電池４の仮閾値電圧が限界電圧に達した場合に、電池を劣化させない閾値電圧を決定し、電池４の温度と決定した閾値電圧を用いて、ＣＶ充電中の温度に応じた閾値電圧又は終止電流を決定できる。その結果、ＣＶ充電中も閾値電圧又は終止電流を最適値にできるため、充電終了後、内部抵抗による電圧降下と分極などが解消した後、従来のオーバーシュート充電が終了したときよりも、充電終了後に電池４の電圧を目標電圧に近づける精度を向上させることができる。

【0050】

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

【符号の説明】

【0051】

１ 充電制御装置
２ 組電池
３ 制御部
４ 電池
５ 電圧計
６ 電流計
７ 温度計
８ 記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】