特許 7097456 蓄電システムおよび充電制御方法

(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】

(24)【登録日】2022-06-29

(45)【発行日】2022-07-07

(54)【発明の名称】蓄電システムおよび充電制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20220630BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20220630BHJP

【ＦＩ】

H02J7/02 J

H02J7/02 H

H02J7/34 J

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020552502

(86)(22)【出願日】2019-03-25

(86)【国際出願番号】 JP2019012335

(87)【国際公開番号】W WO2020079868

(87)【国際公開日】2020-04-23

【審査請求日】2021-07-30

(31)【優先権主張番号】P 2018194959

(32)【優先日】2018-10-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000005382

【氏名又は名称】古河電池株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(74)【代理人】

【識別番号】100143959

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 秀一

(72)【発明者】

【氏名】中村 秀人

(72)【発明者】

【氏名】可知 純夫

(72)【発明者】

【氏名】長嶋 茂

【審査官】下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】特許第６００４３５０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１２－２０５３８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一つの鉛蓄電池セルを含む蓄電池列を複数並列に接続した多並列蓄電池と、
前記多並列蓄電池の電力の授受を制御する交直変換装置と、
前記蓄電池列毎に対応して設けられ、対応する前記蓄電池列と前記交直変換装置との間に直列に接続された第１スイッチと、
前記蓄電池列毎に対応して設けられ、対応する前記蓄電池列と前記交直変換装置との間に前記第１スイッチと並列に接続された所定のインピーダンスを有するインピーダンス回路と、
前記蓄電池列毎に対応して設けられ、前記インピーダンス回路と直列に接続され、当該インピーダンス回路とともに前記第１スイッチと並列に接続される第２スイッチと、
前記蓄電池列の状態を前記蓄電池列毎に監視し、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのオン／オフを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第２スイッチをオフした状態で前記第１スイッチをオンして前記交直変換装置から前記蓄電池列へ電力を供給することにより、前記蓄電池列を満充電状態にするための均等充電を行うとともに、前記蓄電池列毎に前記均等充電が完了したか否かを判定し、前記均等充電が完了したと判定した前記蓄電池列の前記第２スイッチをオンした状態で当該蓄電池列の前記第１スイッチをオフする
ことを特徴とする蓄電システム。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
前記インピーダンス回路は、抵抗を含む
ことを特徴とする蓄電システム。

【請求項3】

請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
前記インピーダンス回路は、キャパシタを含む
ことを特徴とする蓄電システム。

【請求項4】

少なくとも一つの鉛蓄電池セルを含む蓄電池列を複数並列に接続した多並列蓄電池と、前記多並列蓄電池の電力の授受を制御する交直変換装置と、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、対応する前記蓄電池列と前記交直変換装置との間に直列に接続された第１スイッチと、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、対応する前記蓄電池列と前記交直変換装置との間に前記第１スイッチと並列に接続された所定のインピーダンスを有するインピーダンス回路と、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、前記インピーダンス回路と直列に接続され、当該インピーダンス回路とともに前記第１スイッチと並列に接続される第２スイッチと、前記蓄電池列の状態を前記蓄電池列毎に監視し、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのオン／オフを制御する制御装置とを備えた蓄電システムにおける前記多並列蓄電池の充電制御方法であって、
前記制御装置が、前記第２スイッチをオフした状態で前記第１スイッチをオンして前記交直変換装置から前記蓄電池列へ電力を供給することにより、前記蓄電池列を満充電状態にするための均等充電を開始する第１ステップと、
前記制御装置が、前記蓄電池列毎に前記均等充電が完了したか否かを判定する第２ステップと、
前記制御装置が、前記均等充電が完了したと判定した前記蓄電池列の前記第２スイッチをオンした状態で前記第１スイッチをオフする第３ステップとを含む
ことを特徴とする充電制御方法。

【請求項5】

請求項４に記載の充電制御方法において、
前記インピーダンス回路は、抵抗を含む
ことを特徴とする充電制御方法。

【請求項6】

請求項４に記載の充電制御方法において、
前記インピーダンス回路は、キャパシタを含む
ことを特徴とする充電制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電システムおよび充電制御方法に関し、例えば鉛蓄電池の充電を制御する蓄電システム、および鉛蓄電池の充電を制御する充電制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉛蓄電池は、長期間の充放電の繰り返しにより、容量が低下し劣化する。鉛蓄電池を用いた蓄電システムでは、鉛蓄電池の劣化の一因であるサルフェーションを除去するために、鉛蓄電池を満充電状態にする均等充電を定期的に行っている。

【0003】

近年、鉛蓄電池の大容量化の要求により、単一の鉛蓄電池セル（単電池）または複数の鉛蓄電池セルを直列に接続した蓄電池列（ストリング）を複数並列に接続した多並列蓄電池を備えた蓄電システムが普及しつつある。

【0004】

従来の多並列蓄電池を備えた蓄電システムでは、多並列蓄電池全体で均等充電を管理している。そのため、各蓄電池列の鉛蓄電池セル自体の特性（内部抵抗）や温度等に起因して、均等充電時に蓄電池列間に流れる充電電流がばらつくことにより、過充電や充電不足となる蓄電池列が発生し、多並列蓄電池の劣化が進行するという問題があった。

【0005】

この問題を解決するための従来技術として、交直変換装置（ＰＣＳ：Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、以下、「ＰＣＳ」とも称する。）と蓄電池列との間に充放電量を制御する充放電制御機器（チョッパ）を接続し、各蓄電池列に接続された充放電制御機器が対応する蓄電池列の充放電量を調整することで、均等充電時に過充電や充電不足となることを防止する技術が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第６２４７０３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来技術では、各蓄電池列の充放電量を調整するための充放電制御機器を蓄電池列毎に設ける必要があり、蓄電システムのコストが高くなるという課題がある。

【0008】

本願発明者らは、上述の問題を解決するために、新たな充電制御方法について検討した。

【0009】

図９は、本願発明者らが本願に先立って検討した充電制御方法を説明するための図である。

【0010】

本充電制御方法は、並列に接続された複数の蓄電池列９０＿１～９０＿１０を有する蓄電システム９００において、各蓄電池列９０＿１～９０＿１０とＰＣＳ９１との間にスイッチ９２＿１～９２＿１０を設け、均等充電が完了した蓄電池列９０＿１～９０＿１０をＰＣＳ９１から切り離すことによって、各蓄電池列９０＿１～９０＿１０の過充電を防止する方法である。

【0011】

なお、以下の説明において、蓄電池列９０＿１～９０＿１０およびスイッチ９２＿１～９２＿１０を特に区別しない場合には、参照符号のサフィックスを省略し、「蓄電池列９０」等と表記する場合がある。

【0012】

例えば、図９に示すように１０組の蓄電池列９０＿１～９０＿１０を有する蓄電システムにおいて、各蓄電池列９０＿１～９０＿１０とＰＣＳ９１との間にスイッチ９２＿１～９２＿１０をそれぞれ配置する。蓄電池列９０＿１～９０＿１０の均等充電を行う際には、先ず、全てのスイッチ９２＿１～９２＿１０をオンさせて全ての蓄電池列９０＿１～９０＿１０を充電する。充電中は、各蓄電池列９０＿１～９０＿１０の充電状態を監視しておく。そして、均等充電が完了したと判定した蓄電池列９０に接続されているスイッチ９２をオフし、その蓄電池列９０をＰＣＳ９１から切り離す。

【0013】

この方法によれば、各蓄電池列の過充電を防止することが可能となる。しかしながら、この方法では、以下に示す新たな課題があることが明らかとなった。

【0014】

図１０は、本願発明者らが本願に先立って検討した充電制御方法によって均等充電を制御したときの各蓄電池列の電圧の変化を示す図である。

【0015】

図１０には、図９に示した１０組の蓄電池列９０＿１～９０＿１０を有する蓄電システム９００において、均等充電における定電圧充電（ＣＶ充電）中にスイッチ９２＿１～９２＿１０を制御することにより、蓄電池列９０＿１から蓄電池列９０＿９までを一定の時間間隔でＰＣＳ９１から解列したときの各蓄電池列９０＿１～９０＿１０の電圧の波形が示されている。参照符号９０１～９０９は、解列後の蓄電池列９０＿１～９０＿９のそれぞれの電圧を表し、参照符号９１０は、ＰＣＳ９１に接続されている残りの蓄電池列９０＿１～９０＿１０の電圧を表している。

【0016】

図１０から理解されるように、一つの蓄電池列９０を解列したとき、ＰＣＳ９１に接続されている残りの蓄電池列９０の電圧が変動し、一時的に蓄電池列９０の上限電圧を超えて過電圧となる。そして、ＰＣＳ９１に接続されている蓄電池列９０の個数が少なくなるにつれて、蓄電池列９０を解列したときに生じる残りの蓄電池列９０の電圧の変動幅が大きくなり、最終的には上限電圧を大きく超えて過電圧となってしまう。

【0017】

この現象の原因は、蓄電池列９０の解列の前後においてＰＣＳ９１側から見た蓄電池全体のインピーダンスが変化することであると、本願発明者らは考えた。

【0018】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、多並列蓄電池を備えた蓄電システムにおいて、より簡単な構成で、均等充電による蓄電池列間の充電状態のばらつきを抑えるとともに、より信頼性の高い均等充電を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本発明の代表的な実施の形態に係る蓄電システムは、少なくとも一つの鉛蓄電池セルを含む蓄電池列を複数並列に接続した多並列蓄電池と、前記多並列蓄電池の電力の授受を制御する交直変換装置と、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、対応する前記蓄電池列と前記交直変換装置との間に直列に接続された第１スイッチと、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、対応する前記蓄電池列と前記交直変換装置との間に前記第１スイッチと並列に接続された所定のインピーダンスを有するインピーダンス回路と、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、前記インピーダンス回路と直列に接続され、当該インピーダンス回路とともに前記第１スイッチと並列に接続される第２スイッチと、前記蓄電池列の状態を前記蓄電池列毎に監視し、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのオン／オフを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第２スイッチをオフした状態で前記第１スイッチをオンして前記交直変換装置から前記蓄電池列へ電力を供給することにより、前記蓄電池列を満充電状態にするための均等充電を行うとともに、前記蓄電池列毎に前記均等充電が完了したか否かを判定し、前記均等充電が完了したと判定した前記蓄電池列の前記第２スイッチをオンした状態で当該蓄電池列の前記第１スイッチをオフすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係る多並列蓄電池を有する蓄電システムによれば、より簡単な構成で、均等充電による蓄電池列間の充電状態のばらつきを抑えつつ、より信頼性の高い均等充電を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施の形態に係る蓄電システムの構成を示す図である。

【図2A】インピーダンス回路の構成の一例を示す図である。

【図2B】インピーダンス回路の構成の別の一例を示す図である。

【図3】実施の形態に係る蓄電システムにおける均等充電時の充電制御方法の流れを示すフロー図である。

【図4A】実施の形態に係る蓄電システムにおける均等充電時の充電制御方法を説明するための図である。

【図4B】実施の形態に係る蓄電システムにおける均等充電時の充電制御方法を説明するための図である。

【図4C】実施の形態に係る蓄電システムにおける均等充電時の充電制御方法を説明するための図である。

【図4D】実施の形態に係る蓄電システムにおける均等充電時の充電制御方法を説明するための図である。

【図5】均等充電時の蓄電池列（鉛蓄電池）の充電電流および放電電流を示すタイミングチャートである。

【図6】定電圧―定電流充電方式または定電力―定電流充電方式によって均等充電を行ったときの定電圧充電期間における蓄電池列の充電電流と充電状態（ＳＯＣ）との関係を示す図である。

【図7】定電流―定電圧充電方式によって均等充電を行った時の各蓄電池列に流れる充電電流の時間的な変化の一例を示す図である。

【図8】均等充電における定電圧充電時の一つの蓄電池列の内部インピーダンスの経時変化を示す図である。

【図9】本願発明者らが本願に先立って検討した充電制御方法を説明するための図である。

【図10】本願発明者らが本願に先立って検討した充電制御方法によって均等充電を制御したときの各蓄電池列の電圧の変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0023】

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る蓄電システム（１００）は、少なくとも一つの鉛蓄電池セル（２００）を含む複数の蓄電池列（２０，２０＿１～２０＿ｎ）を並列に接続した多並列蓄電池（２）と、前記多並列蓄電池の電力の授受を制御する交直変換装置（３）と、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、対応する前記蓄電池列と前記交直変換装置との間に直列に接続された第１スイッチ（４Ａ＿１～４Ａ＿ｎ）と、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、対応する前記蓄電池列と前記交直変換装置との間に前記第１スイッチと並列に接続された所定のインピーダンスを有するインピーダンス回路（５,５＿１～５＿ｎ）と、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、前記インピーダンス回路と直列に接続され、当該インピーダンス回路とともに前記第１スイッチと並列に接続される第２スイッチ（４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎ）と、前記蓄電池列の状態を前記蓄電池列毎に監視し、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのオン／オフを制御する制御装置（１）とを備え、前記制御装置は、前記第２スイッチをオフした状態で前記第１スイッチをオンして前記交直変換装置から前記蓄電池列へ電力を供給することにより、前記蓄電池列を満充電状態にするための均等充電を行うとともに、前記蓄電池列毎に前記均等充電が完了したか否かを判定し、前記均等充電が完了したと判定した前記蓄電池列の前記第２スイッチをオンした状態で当該蓄電池列の前記第１スイッチをオフすることを特徴とする蓄電システム。

【0024】

〔２〕上記蓄電システムにおいて、前記インピーダンス回路は、抵抗（Ｒ,Ｒ１,Ｒ２）を含んでもよい。

【0025】

〔３〕上記蓄電システムにおいて、前記インピーダンス回路は、キャパシタ（Ｃ）を含んでもよい。

【0026】

〔４〕本発明の代表的な実施の形態に係る充電制御方法は、少なくとも一つの鉛蓄電池セル（２００）を含む蓄電池列（２０＿１～２０＿ｎ）を複数並列に接続した多並列蓄電池（２）と、前記多並列蓄電池の電力の授受を制御する交直変換装置（３）と、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、対応する前記蓄電池列と前記交直変換装置との間に直列に接続された第１スイッチ（４Ａ＿１～４Ａ＿ｎ）と、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、対応する前記蓄電池列と前記交直変換装置との間に前記第１スイッチと並列に接続された所定のインピーダンスを有するインピーダンス回路（５,５＿１～５＿ｎ）と、前記蓄電池列毎に対応して設けられ、前記インピーダンス回路と直列に接続され、当該インピーダンス回路とともに前記第１スイッチと並列に接続される第２スイッチ（４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎ）と、前記蓄電池列の状態を前記蓄電池列毎に監視し、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのオン／オフを制御する制御装置（１）とを備えた蓄電システムにおける前記多並列蓄電池の充電制御方法である。本充電制御方法は、前記制御装置が、前記第２スイッチをオフした状態で前記第１スイッチをオンして前記交直変換装置から前記蓄電池列へ電力を供給することにより、前記蓄電池列を満充電状態にするための均等充電を開始する第１ステップ（Ｓ１）と、前記制御装置が、前記蓄電池列毎に前記均等充電が完了したか否かを判定する第２ステップ（Ｓ２）と、前記制御装置が、前記均等充電が完了したと判定した前記蓄電池列の前記第２スイッチをオンした状態で前記第１スイッチをオフする第３ステップ（Ｓ３、Ｓ４）とを含むことを特徴とする。

【0027】

〔５〕上記充電制御方法において、前記インピーダンス回路は、抵抗（Ｒ,Ｒ１,Ｒ２）を含んでもよい。

【0028】

〔６〕上記充電制御方法において、前記インピーダンス回路は、キャパシタ（Ｃ）を含んでもよい。

【0029】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0030】

≪実施の形態１≫
図１は、本発明の一実施の形態に係る蓄電システムの構成を示す図である。
同図に示される蓄電システム１００は、例えばサイクルユースの鉛蓄電池を備えた蓄電システムである。蓄電システム１００は、例えば、通常時に電力供給部７（商用電源）から負荷６に給電し、停電の発生時には、電源バックアップ用の鉛蓄電池から負荷６に給電する。

【0031】

電力供給部７は、蓄電システム１００および負荷６に電力を供給する機能部である。電力供給部７は、例えば、商用電源である。なお、電力供給部７は、商用電源に加えて、太陽光発電（ＰＶ：Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ）等の再生可能エネルギーに基づいて電力を発生させる発電設備を有していてもよい。

【0032】

蓄電システム１００は、蓄電池モジュール２、交直変換装置３、スイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎ（ｎは２以上の整数）、スイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎ、インピーダンス回路５＿１～５＿ｎおよび制御装置１を備えている。

【0033】

以下、スイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎ、スイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎ、インピーダンス回路５＿１～５＿ｎ等について特に区別しない場合には、参照符号のサフィックスを省略し、「スイッチ４Ａ」等と表記する場合がある。

【0034】

蓄電池モジュール２は、電力を充放電可能に構成された鉛蓄電池を含む。蓄電池モジュール２は、少なくとも一つの鉛蓄電池セルを含む蓄電池列を複数並列に接続した多並列蓄電池である。

【0035】

具体的に、蓄電池モジュール２は、図１に示すように、ｍ（ｍは１以上の整数）個の鉛蓄電池セル２００が直列に接続された複数の蓄電池列２０＿１～２０＿ｎを並列に接続した構造を有している。以下、蓄電池モジュール２を「多並列蓄電池２」とも称する。

【0036】

また、蓄電池モジュール２は、各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの出力電圧（蓄電電圧）を計測する電圧センサ２０１と、各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの充電電流および放電電流を計測する電流センサ２０２とを、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に有している。

【0037】

交直変換装置（以下、「ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）」とも称する。）３は、後述する制御装置１によって制御され、電力供給部７、蓄電池モジュール２、および負荷６の間で相互に電力を変換し、電力供給部７、蓄電池モジュール２、および負荷６の間での電力の授受を制御する電力変換部である。

【0038】

例えば、ＰＣＳ３は、電力供給部７からの交流電力（ＡＣ）を直流電力（ＤＣ）に変換して蓄電池モジュール２に供給する。ＰＣＳ３は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＡＣ／ＤＣコンバータ（ＡＣ／ＤＣ）、およびスイッチ回路等を含んで構成されている。

【0039】

スイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎ（第１スイッチ）は、ＰＣＳ３と多並列蓄電池２との間の接続と遮断を切り替える部品である。図１に示すように、スイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎは、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に対応して設けられ、対応する蓄電池列２０＿１～２０＿ｎとＰＣＳ３との間に直列に接続されている。スイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎは、例えば電磁スイッチ（リレー）である。

【0040】

スイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎ（第２スイッチ）は、ＰＣＳ３と多並列蓄電池２との間におけるインピーダンス回路５の接続と遮断を切り替える部品である。
図１に示すように、スイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎは、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に対応して設けられ、対応する蓄電池列２０＿１～２０＿ｎとＰＣＳ３との間に直列に接続されている。具体的には、スイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎは、対応するインピーダンス回路５＿１～５＿ｎと直列に接続され、対応するインピーダンス回路５＿１～５＿ｎとともに対応するスイッチ４Ａ＿１～スイッチ４Ａ＿ｎと並列に接続されている。スイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎは、例えば電磁スイッチ（リレー）である。

【0041】

インピーダンス回路５＿１～５＿ｎは、所定のインピーダンスを有する回路である。インピーダンス回路５＿１～５＿ｎは、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に対応して設けられている。インピーダンス回路５＿１～５＿ｎは、対応する蓄電池列２０＿１～２０＿ｎとＰＣＳ３との間において、対応するスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎと直列に接続され、且つスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎとともにスイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎと並列に接続されている。

【0042】

インピーダンス回路５は、所定のインピーダンスを有する回路であれば、その回路構成は特に限定されない。例えば、インピーダンス回路５は、抵抗、キャパシタ、およびインダクタの少なくとも一つを含み、インピーダンス回路５全体のインピーダンスが所定の値になるように設計されていればよい。

【0043】

図２Ａおよび図２Ｂは、インピーダンス回路５の構成の一例を示す図である。
図２Ａに示すように、インピーダンス回路５は、抵抗（素子）Ｒで構成されていてもよいし、図２Ｂに示すように、抵抗と、少なくとも一つのキャパシタとを含んでいてもよい。ここで、キャパシタは抵抗と並列に接続される。例えば、図２Ｂには、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ１に並列に接続されたキャパシタＣと、抵抗Ｒ１およびキャパシタＣと直列に接続された抵抗Ｒ２とを有するインピーダンス回路５が示されている。

【0044】

制御装置１は、蓄電システム１００全体の統括的な制御を行う装置である。制御装置１は、各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの状態を蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に監視し、スイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎおよびスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎのオン／オフを個別に制御可能になっている。

【0045】

図１に示すように、制御装置１は、監視部１１、蓄電池管理部１２、およびスイッチ制御部１３を有する。

【0046】

監視部１１は、多並列蓄電池２の電圧センサ２０１および電流センサ２０２によって計測された物理量を逐次取得し、当該物理量に基づいて多並列蓄電池２の状態を監視するデータ処理装置である。監視部１１は、例えば、ＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）である。

【0047】

蓄電池管理部１２は、蓄電システム１００の各構成要素の統括的な制御を司る装置である。蓄電池管理部１２は、例えばＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。
具体的に、蓄電池管理部１２は、ＰＣＳ３を駆動することにより、多並列蓄電池２の充放電制御を行う。例えば、蓄電池管理部１２は、監視部１１による多並列蓄電池２の監視結果に基づいて、定電流―定電圧充電（ＣＣＣＶ）方式や定電力―定電圧充電方式等の各種充電方式で多並列蓄電池２の均等充電を実行する。

【0048】

ここで、定電流―定電圧充電（ＣＣＣＶ）方式とは、定電流によって蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの充電を開始し、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの電圧が所定の電圧に到達した後に定電圧によって蓄電池列２０＿１～２０＿ｎを充電する充電方式である。

【0049】

また、定電力―－定電圧充電方式とは、定電力によって蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの充電を開始し、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの電圧が所定の電圧に到達した後に定電圧によって蓄電池列２０＿１～２０＿ｎを充電する充電方式である。

【0050】

スイッチ制御部１３は、監視部１１または蓄電池管理部１２からの指示に応じて、スイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎおよびスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎのオン／オフを切り替える機能部である。
例えば、スイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎおよびスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎがリレーである場合、スイッチ制御部１３は、監視部１１または蓄電池管理部１２からの指示に応じてリレーのオン／オフを切り替えるための駆動信号を生成する信号生成回路である。

【0051】

監視部１１および蓄電池管理部１２は、例えば、ハードウェア資源として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、Ｉ／Ｆ回路等の周辺回路とを有するデータ処理装置（コンピュータ）において、上記記憶装置に記憶されたプログラムに従って上記プロセッサが各種演算を実行して周辺回路等を制御することにより、実現される。

【0052】

制御装置１は、多並列蓄電池２を構成する鉛蓄電池の劣化を防止するために、多並列蓄電池２の蓄電池列２０＿１～２０＿ｎを満充電状態にする均等充電を定期的に実行する。

【0053】

制御装置１は、スイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎをオフした状態でスイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎをオンしてＰＣＳ３から蓄電池列２０＿１～２０＿ｎへ電力を供給することにより、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎを満充電状態にするための均等充電を行うとともに、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に均等充電が完了したか否かを判定し、均等充電が完了したと判定した蓄電池列２０＿１～２０＿ｎのスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎをオンした状態で当該蓄電池列２０＿１～２０＿ｎのスイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎをオフする。

【0054】

以下、蓄電システム１００における均等充電時の充電制御方法について、図を用いて詳細に説明する。

【0055】

図３は、蓄電システム１００における均等充電時の充電制御方法の流れを示すフロー図である。図４Ａ～図４Ｄは、蓄電システム１００における均等充電時の充電制御方法を説明するための図である。

【0056】

ここでは、図４Ａ～図４Ｄに示すように、蓄電システム１００における多並列蓄電池２が、直列に接続された４個（ｍ＝４）の鉛蓄電池セル２００を有する３つの蓄電池列２０＿１～２０＿３を並列に接続した構造を有する場合を例にとり、説明する。

【0057】

また、図４Ａ～図４Ｄにおいて、均等充電中の各蓄電池列２０＿１～２０＿３の充電電流をそれぞれＩ１，Ｉ２，Ｉ３とし、各蓄電池列２０＿１～２０＿３の特性等のばらつきにより、Ｉ２＞Ｉ１＞Ｉ３であるとする。なお、図４Ａ～図４Ｄにおいて、電圧センサ２０１および電流センサ２０２の図示を省略している。

【0058】

先ず、図４Ａに示すように、制御装置１は、スイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿３およびスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿３を制御してＰＣＳ３から蓄電池列２０＿１～２０＿３へ電力を供給することにより、蓄電池列２０＿１～２０＿３の均等充電を開始する（ステップＳ１）。

【0059】

例えば、監視部１１が蓄電池管理部１２に対して均等充電の実行を要求する。蓄電池管理部１２は、監視部１１からの要求に応じて、先ず、スイッチ制御部１３を介してスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿３をオフさせる（または、オフしていることを確認する）。次に、蓄電池管理部１２は、スイッチ制御部１３を介してスイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿３をオンさせる（または、オンしていることを確認する）。そして、蓄電池管理部１２は、所定の充電方式（例えば、定電流―定電圧充電方式）で均等充電を行うようにＰＣＳ３を駆動し、蓄電池列２０＿１～２０＿３への電力供給を開始する。

【0060】

次に、制御装置１は、均等充電が完了した蓄電池列２０＿１～２０＿３があるか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、監視部１１が、各蓄電池列２０＿１～２０＿３の電圧センサ２０１および電流センサ２０２から取得した各蓄電池列２０＿１～２０＿３の電圧（出力電圧）および電流の計測結果に基づいて、蓄電池列２０＿１～２０＿３の均等充電が完了したか否かを判定する。なお、具体的な判定方法については、後述する。

【0061】

ステップＳ２において、均等充電が完了した蓄電池列２０＿１～２０＿３が存在しない場合には、制御装置１は、引き続き各蓄電池列２０＿１～２０＿３の均等充電を継続する。

【0062】

一方、ステップＳ２において、均等充電が完了した蓄電池列２０＿１～２０＿３が存在する場合には、制御装置１は、均等充電が完了した蓄電池列２０＿１～２０＿３のスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿３をオンする（ステップＳ３）。

【0063】

例えば、上述の例の場合、均等充電中の各蓄電池列２０＿１～２０＿３の充電電流がＩ２＞Ｉ１＞Ｉ３の関係にあるので、最も大きい充電電流Ｉ２の蓄電池列２０＿２が最初に満充電となり、均等充電が完了する。監視部１１は、蓄電池列２０＿２の均等充電が完了したと判定した場合、蓄電池管理部１２に対して、そのことを通知する。その通知を受けた蓄電池管理部１２は、スイッチ制御部１３に対してスイッチ４Ｂ＿２を閉制御（オン）するように指示し、図４Ｂに示すように、スイッチ制御部１３がスイッチ４Ｂ＿２を閉制御してインピーダンス回路５を蓄電池列２０＿２とＰＣＳ３との間に接続する。

【0064】

次に、制御装置１は、均等充電が完了した蓄電池列２０＿１～２０＿３のスイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿３をオフする（ステップＳ４）。例えば、上述の例の場合、蓄電池管理部１２は、スイッチ４Ｂ＿２がオン状態であることを確認した後、スイッチ制御部１３に対してスイッチ４Ａ＿２を開制御（オフ）するように指示し、図４Ｂに示すように、スイッチ制御部１３がスイッチ４Ａ＿２を開制御する。

【0065】

このとき、蓄電池列２０＿２はインピーダンス回路５＿２を介してＰＣＳ３と接続されているため、ＰＣＳ３側から見た蓄電池列２０＿２のインピーダンス値は他の蓄電池列２０＿１，２０＿３のインピーダンス値に比べて高い。そのため、インピーダンス回路５＿２のインピーダンスを適切な値にすることにより、蓄電池列２０＿２に流れる電流Ｉ２をほぼ０Ａに抑えることが可能となる。すなわち、蓄電池列２０＿２への充電を停止することが可能となる。

【0066】

また、このときのＰＣＳ３から見た蓄電池全体（多並列蓄電池２）のパラメータ（インピーダンス）は、上述した先行検討例（図９参照）のように蓄電池列２０＿２をＰＣＳ３から完全に切り離した場合に比べて、大きく変化することはない。すなわち、インピーダンス回路５＿２のインピーダンスを適切な値にすることにより、蓄電池列２０＿２の解列前後（スイッチ４Ａ＿２、４Ｂ＿２の切り替え前後）において、ＰＣＳ３から見た蓄電池全体のインピーダンスの変化を抑えることができる。これにより、満充電に至っていない残りの蓄電池列２０＿１，２０＿３の均等充電時の電圧および電流の調整を良好に行うことが可能となる。

【0067】

次に、制御装置１は、全ての蓄電池列２０＿１～２０＿３の均等充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ５）。全ての蓄電池列２０＿１～２０＿３の均等充電が完了していない場合には、ステップＳ２に戻り、上述したステップＳ２からステップＳ５までの処理を再度実行する。

【0068】

例えば、蓄電池列２０＿２の均等充電が完了し、蓄電池列２０＿２がＰＣＳ３から解列された後において、均等充電中の蓄電池列２０＿１，２０＿３の充電電流はＩ１＞Ｉ３の関係にある。そのため、蓄電池列２０＿１が、蓄電池列２０＿２の次に満充電となる。監視部１１は、蓄電池列２０＿１の均等充電が完了したと判定した場合、蓄電池管理部１２に対して、そのことを通知する。その通知を受けた蓄電池管理部１２は、スイッチ制御部１３に対してスイッチ４Ｂ＿１を閉制御（オン）するように指示し、図４Ｃに示すように、その指示を受けたスイッチ制御部１３がスイッチ４Ｂ＿１を閉制御して、蓄電池列２０＿１とＰＣＳ３との間にインピーダンス回路５＿１を接続する。

【0069】

次に、蓄電池管理部１２は、スイッチ４Ｂ＿１がオン状態であることを確認した後、スイッチ制御部１３に対してスイッチ４Ａ＿１を開制御（オフ）するように指示し、図４Ｃに示すように、スイッチ制御部１３がスイッチ４Ａ＿１を開制御する。

【0070】

このとき、蓄電池列２０＿１は、インピーダンス回路５＿１を介してＰＣＳ３と接続されているため、先述の蓄電池列２０＿２の場合と同様に、ＰＣＳ３側から見た蓄電池列２０＿１のインピーダンスは他の蓄電池列２０＿３のインピーダンスに比べて高く、且つ蓄電池列２０＿１の解列前後（スイッチ４Ａ＿１、４Ｂ＿１の切り替え前後）において、ＰＣＳ３から見た蓄電池全体のインピーダンスの変化を抑えることができる。

【0071】

そのため、インピーダンス回路５＿１のインピーダンスを適切な値にすることにより、蓄電池列２０＿１に流れる電流Ｉ１をほぼ０Ａに抑制して蓄電池列２０＿３の過充電を防止することが可能となり、且つ満充電に至っていない残りの蓄電池列２０＿３の均等充電時の電圧および電流の制御を良好に行うことが可能となる。
この直後は、まだ蓄電池列２０＿３の均等充電が継続しているため、再びステップＳ２に戻る。

【0072】

蓄電池列２０＿３が満充電となった場合、監視部１１は、蓄電池列２０＿３の均等充電が完了したことを、蓄電池管理部１２に通知する。その通知を受けた蓄電池管理部１２は、スイッチ制御部１３に対してスイッチ４Ｂ＿３を閉制御（オン）するように指示し、図４Ｄに示すように、スイッチ制御部１３がスイッチ４Ｂ＿３を閉制御して、インピーダンス回路５＿３を蓄電池列２０＿３とＰＣＳ３との間に接続する。

【0073】

次に、蓄電池管理部１２は、スイッチ４Ｂ＿３がオン状態であることを確認した後、スイッチ制御部１３に対してスイッチ４Ａ＿３を開制御（オフ）するように指示し、図４Ｄに示すように、スイッチ制御部１３がスイッチ４Ａ＿３を開制御して、蓄電池列２０＿３をＰＣＳ３から解列させる。
これにより、全ての蓄電池列２０＿１～２０＿３の均等充電が完了する。

【0074】

ステップＳ５において、制御装置１は、全ての蓄電池列２０＿１～２０＿３の均等充電が完了したと判断した場合、多並列蓄電池２の均等充電のための制御を終了する（ステップＳ６）。

【0075】

以上、本実施の形態に係る蓄電システム１００において、上記手順により、多並列蓄電池２の均等充電が行われる。均等充電終了後、制御装置１は、各蓄電池列２０＿１～２０＿３のスイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿３を閉制御（オン）した後、各蓄電池列２０＿１～２０＿３のスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿３を開制御（オフ）して、蓄電システム１００を元の状態に戻す制御を行う。

【0076】

次に、均等充電の完了の判定方法について説明する。
本実施の形態に係る均等充電の完了の判定方法として、以下に２つの例を示す。

【0077】

先ず、蓄電システム１００による均等充電の完了の判定方法の第１の例について説明する。
第１の例として、制御装置１は、前回実施した均等充電が完了してからの蓄電池列２０の充電電流の積算値と前回実施した均等充電が完了してからの蓄電池列２０の放電電流の積算値との比率が所定値となった場合に、蓄電池列２０の均等充電が完了したと判定する。

【0078】

図５は、均等充電時の蓄電池列２０（鉛蓄電池）の充電電流および放電電流を示すタイミングチャートである。図５において、縦軸は、電流を表し、横軸は、時間を表している。また、参照符号３０２は、蓄電池列２０の充電電流を表し、参照符号３０３は、蓄電池列２０の放電電流を表している。

【0079】

先ず、制御装置１の監視部１１は、均等充電が完了したタイミングにおいて、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に充電電流および放電電流の積算を開始する。例えば、図５において、均等充電が完了した時刻ｔ３１において、監視部１１は、各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの充電電流の積算を開始するとともに、各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの放電電流の積算を開始する。

【0080】

次に、監視部１１は、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に、充電電流の積算値と放電電流の積算値との比率を算出する。具体的には、放電電流の積算値に対する充電電流の積算値の比率を算出する。

【0081】

次に、監視部１１は、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に、算出した上記比率が比率基準値に到達したか否かを判定する。

【0082】

ここで、比率基準値とは、均等充電における定電圧充電期間の末期を判定するための基準となる値である。一般に、均等充電は、放電容量に対して１００％以上（例えば、１０４％）となるように過充電が行われる。そのため、比率基準値は、１００％を超える値、例えば１０１％～１０４％の範囲の値に設定することが好ましい。

【0083】

監視部１１は、上記比率が比率基準値に到達した蓄電池列２０が存在しない場合、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎の充電電流および放電電流の積算を継続する。一方、算出した比率が比率基準値に到達した蓄電池列２０が存在する場合、監視部１１は、算出した比率が比率基準値に到達した蓄電池列２０について、均等充電が完了したと判定する。監視部１１は、全ての蓄電池列２０＿１～２０＿ｎについて均等充電が完了したことを示す判定結果が得られるまで、上記の処理を繰り返し実行する。

【0084】

以上の手順でデータ処理を実行することにより、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に、均等充電の完了の有無を判定することができる。

【0085】

次に、蓄電システム１００による均等充電の完了の判定方法の第２の例について説明する。
第２の例として、制御装置１は、均等充電における定電圧によって蓄電池列２０を充電する定電圧充電期間において、蓄電池列２０の充電電流が低下して所定値となった場合に、蓄電池列２０の均等充電が完了したと判定する。

【0086】

図６は、定電圧―定電流充電方式または定電力－定電流充電方式によって均等充電を行ったときの定電圧充電期間における蓄電池列２０の充電電流と充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）との関係を示す図である。

【0087】

図６に示すように、蓄電池は、定電圧充電時、満充電に近くなるほど充電電流が小さくなる傾向がある。そこで、均等充電における定電圧充電期間において、蓄電池列２０毎に充電電流を監視することで、均等充電の完了を検出することが可能となる。例えば、監視部１１は、定電圧充電期間において、各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの充電電流が低下して所定の閾値Ｉｔｈに到達したときに、均等充電が完了したと判定する。

【0088】

図７は、定電流―定電圧充電方式によって均等充電を行った時の各蓄電池列に流れる充電電流の時間的な変化の一例を示す図である。
上述したように、蓄電池列２０＿１～２０＿３は、温度や鉛蓄電池セル２００自体の特性（内部抵抗）により、定電流充電時の充電電流にばらつきが発生する可能性がある。例えば、上述の例のようにＩ２＞Ｉ１＞Ｉ３となった場合を考える。

【0089】

制御装置１の監視部１１は、各蓄電池列２０＿１～２０＿３の充電電流を監視する。上述の例の場合、Ｉ２＞Ｉ１＞Ｉ３であるので、蓄電池列２０＿２の充電電流Ｉ２が最初に閾値Ｉｔｈに到達する。監視部１１は、蓄電池列２０＿２の充電電流Ｉ２が閾値Ｉｔｈに到達したことを検知した場合、蓄電池列２０＿２の均等充電が完了したと判定する。

【0090】

次に、Ｉ１＞Ｉ３であることから、蓄電池列２０＿１の充電電流Ｉ１が次に閾値Ｉｔｈに到達する。監視部１１は、蓄電池列２０＿１の充電電流Ｉ１が閾値Ｉｔｈに到達したことを検知した場合、蓄電池列２０＿１の均等充電が完了したと判定する。

【0091】

最後に、蓄電池列２０＿３の充電電流Ｉ３が次に閾値Ｉｔｈに到達する。監視部１１は、蓄電池列２０＿３の充電電流Ｉ３が閾値Ｉｔｈに到達したことを検知した場合、蓄電池列２０＿３の均等充電が完了したと判定する。

【0092】

このように、蓄電池列２０毎に均等充電時の定電圧充電期間における充電電流を監視することで、蓄電池列２０毎に均等充電の完了の有無を判定することができる。

【0093】

なお、定電力－定電圧充電方式の場合も同様の手法により、蓄電池列２０毎に均等充電の完了の有無を判定することができる。

【0094】

以上、本実施の形態に係る蓄電システム１００は、少なくとも一つの鉛蓄電池セル２００を含む蓄電池列２０＿１～２０＿ｎを複数並列に接続した多並列蓄電池２と、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に対応して設けられ、対応する蓄電池列２０とＰＣＳ３との間に直列に接続されたスイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎと、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に対応して設けられたインピーダンス回路５＿１～５＿ｎと直列に接続され当該インピーダンス回路５＿１～５＿ｎとともにスイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎとそれぞれ並列に接続されるスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎと、制御装置１とを備えている。蓄電システム１００において、制御装置１は、スイッチ４Ｂをオフした状態でスイッチ４Ａをオンして均等充電を行うとともに、均等充電が完了したと判定した蓄電池列２０のスイッチ４Ｂをオンした状態でスイッチ４Ａをオフする。

【0095】

これによれば、均等充電時におけるＰＣＳ３から各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎへの電力供給を、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎ毎に制御することができる。すなわち、スイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎをオフした状態でスイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎをオンすることにより、ＰＣＳ３から各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎへ電力が供給されるので、各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの均等充電が可能となる。一方で、均等充電を行っているときに、満充電と判定された蓄電池列２０のスイッチ４Ｂをオンした状態でその蓄電池列２０のスイッチ４Ａをオフすることにより、その蓄電池列２０がインピーダンス回路５＿３を介してＰＣＳ３と接続される。このとき、インピーダンス回路５＿３のインピーダンスが適切な値に設定されていれば、蓄電池列２０＿３に流れる電流Ｉ３をほぼ０Ａに抑制することが可能となるので、その蓄電池列２０の充電を実質的に停止することができ、均等充電が完了した蓄電池列２０の過充電を防止することが可能となる。

【0096】

したがって、本実施の形態に係る蓄電システム１００によれば、各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの鉛蓄電池セル２００自体の特性（内部抵抗）や温度等に起因して、均等充電時に各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎに流れる充電電流がばらついた場合であっても、夫々の蓄電池列２０＿１～２０＿ｎを満充電状態にし、且つ満充電状態となった蓄電池列２０の充電を個別に停止することが可能となる。これにより、均等充電時の充電電流のばらつきに起因して過充電や充電不足となる蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの発生を防止することができるので、多並列蓄電池２の劣化を抑制することが可能となる。

【0097】

また、蓄電システム１００は、均等充電時のＰＣＳ３から各蓄電池列２０＿１～２０＿ｎへの電力の供給および遮断の切り替えをスイッチ４Ａ＿１～４Ａ＿ｎおよびスイッチ４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎによって実現しているので、上述した特許文献１の従来技術のように、各蓄電池列の充放電量を調整するための複雑な充放電制御機器を蓄電池列毎に別途設ける必要がなく、従来技術に比べて、蓄電システムのコストの増加を抑えることができる。

【0098】

また、本実施の形態に係る蓄電システム１００によれば、均等充電が完了した蓄電池列２０の充電を停止する場合に、その蓄電池列２０のスイッチ４Ｂをオンした状態でスイッチ４Ａをオフすることにより、その蓄電池列２０がインピーダンス回路５を介してＰＣＳ３に接続される。

【0099】

このとき、上述したように、インピーダンス回路５のインピーダンスを適切な値に設定しておくことにより、均等充電が完了した蓄電池列２０の解列後（スイッチ４Ａとスイッチ４Ｂの切り替え後）に、均等充電が完了した蓄電池列に流れる充電電流をほぼ０Ａに抑えることが可能となる。

【0100】

また、インピーダンス回路５のインピーダンスを適切な値に設定しておくことにより、均等充電が完了した蓄電池列２０の解列前後のＰＣＳ３側から見た蓄電池全体（多並列蓄電池２）のパラメータ（インピーダンス）の変化を抑えることができる。これにより、ＰＣＳ３が均等充電中の蓄電池列２０の電圧および充電電流を適切に制御することが可能となる。すなわち、上述の図１０に示したような蓄電池列を解列した際に生じる電圧の変動を効果的に抑え、電圧が上限電圧を超えないように制御することが可能となる。

【0101】

ここで、インピーダンス回路５のインピーダンスは、均等充電における定電圧充電時の蓄電池列２０の電圧値と電流値とに基づく値に設定することが好ましい。以下詳細に説明する。

【0102】

図８は、均等充電における定電圧充電時の一つの蓄電池列の内部インピーダンスの経時変化を示す図である。同図において、均等充電における定電圧充電時の一つの蓄電池列の電圧値をその蓄電池列に流れる電流値で除した値を、その蓄電池列の内部インピーダンスの値とし、その内部インピーダンスの時間変化を参照符号８００で示している。

【0103】

一般に、均等充電の定電圧充電時において、時間の経過とともに蓄電池列が満充電状態に近づくと、その蓄電池列の充電電流は減少する。そのため、図８に示すように、蓄電池列の内部インピーダンスは時間の経過とともに上昇する傾向となる。

【0104】

そこで、均等充電が完了したと判定された蓄電池列とＰＣＳ間に接続されるインピーダンス回路５のインピーダンスの値を、均等充電の定電圧充電時における蓄電池列の電圧値と電流値とに基づく値（電圧値を電流値で除した値）に設定する。

【0105】

例えば、図８に示すように、定電圧充電が開始された時刻ｔｓから定電圧充電が完了する時刻（定電圧充電末期の時刻）ｔｅまでの期間における蓄電池列２０の内部インピーダンスの範囲（Ｚｓ～Ｚｅ）において、ＰＣＳ３の制御条件に応じて適切な値を選択し、その値をインピーダンス回路５のインピーダンスとして設定すればよい。あるいは、蓄電池列２０が多並列であることを考慮し、定電圧充電の開始時の一つの蓄電池列２０の内部インピーダンスの値または定電圧充電の終了間際（定電圧充電末期）の一つの蓄電池列２０の内部インピーダンスの値を係数倍した値を、インピーダンス回路５のインピーダンスとして設定してもよい。

【0106】

このように、インピーダンス回路５のインピーダンスを適切な値に設定することにより、スイッチ４Ａ，４Ｂの切り替え後に、均等充電が完了した蓄電池列に流れる充電電流をほぼ０Ａに抑制することが可能となり、且つ蓄電池列２０の解列前後（インピーダンス回路５の接続前後）のＰＣＳ３側から見た蓄電池全体のインピーダンスの変化を抑えて、ＰＣＳ３による均等充電中の蓄電池列の電圧および電流を適切に制御することが可能となる。

【0107】

以上、本実施の形態に係る蓄電システム１００によれば、より簡単な構成によって、均等充電による蓄電池列間の充電状態のばらつきを抑えて、多並列蓄電池の劣化を抑制することが可能となるとともに、より信頼性の高い均等充電を実現することが可能となる。

【0108】

また、蓄電システム１００において、制御装置１は、前回実施した均等充電が完了してからの蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの充電電流の積算値と前回実施した均等充電が完了してからの蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの放電電流の積算値との比率が所定値となった場合に、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの均等充電が完了したと判定してもよい。

【0109】

これによれば、均等充電の充電方式によらず、より正確に、蓄電池列２０毎に均等充電の完了の有無を判定することができる。

【0110】

また、蓄電システム１００において、制御装置１は、均等充電における定電圧によって蓄電池列２０＿１～２０＿ｎを充電する定電圧充電期間において、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの充電電流が低下して所定値となった場合に、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの均等充電が完了したと判定してもよい。

【0111】

これによれば、定電流―定電圧充電方式や定電力－定電圧充電方式のように均等充電の終了間際に定電圧充電を行う均等充電方式を採用した蓄電システムにおいて、より簡単かつ正確に、蓄電池列２０毎に均等充電の完了の有無を判定することが可能となる。

【0112】

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0113】

例えば、上記実施の形態において、均等充電の定電圧充電期間を有する充電方式として、定電流－定電圧充電方式および定電力－定電圧充電方式を例示したが、これに限られない。

【0114】

例えば、初めに定電流充電を行い、蓄電池電圧が所定の閾値に達した後に前回の電流値よりも低い電流値での定電流充電を行うことを複数回繰り返し、最後に、所定の電圧で定電圧充電を行って鉛蓄電池を満充電状態まで回復させる多段充電方式であってもよい。

【0115】

例えば、制御装置１は、多段充電方式の定電圧充電期間において、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの充電電流が低下して所定値となった場合に、蓄電池列２０＿１～２０＿ｎの均等充電が完了したと判定することにより、定電流―定電圧充電方式および定電力－定電圧充電方式の場合と同様に、より簡単かつ正確に、蓄電池列２０毎に均等充電の完了の有無を判定することができる。

【符号の説明】

【0116】

１…制御装置、２…蓄電池モジュール（多並列蓄電池）、３…交直変換装置（ＰＣＳ）、４Ａ＿１～４Ａ＿ｎ…スイッチ（第１スイッチ）、４Ｂ＿１～４Ｂ＿ｎ…スイッチ（第２スイッチ）、５,５＿１～５＿ｎ…インピーダンス回路、６…負荷、７…電力供給部、１１…監視部、１２…蓄電池管理部、１３…スイッチ制御部、２０，２０＿１～２０＿ｎ…蓄電池列、１００…蓄電システム、２００…鉛蓄電池セル、２０１…電圧センサ、２０２…電流センサ、Ｉｔｈ…閾値（所定値）、Ｒ，Ｒ１，Ｒ２…抵抗（素子）、Ｃ…キャパシタ。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】