WO2015064734A1 - 充電装置、蓄電システム、充電方法及びプログラム - Google Patents

充電装置、蓄電システム、充電方法及びプログラム Download PDF

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secondary battery
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Definitions

  • the present invention is based on a Japanese patent application: Japanese Patent Application No. 2013-228668 (filed on November 1, 2013), and the entire description of the application is incorporated herein by reference.
  • the present invention relates to a charging device for charging a secondary battery.
  • the present invention relates to a power storage system including the charging device.
  • the present invention relates to a charging method for charging a secondary battery.
  • the present invention also relates to a program for operating the charging device or a program for controlling the charging method.
  • Secondary batteries are used as power sources in portable devices such as smartphones and electric vehicles.
  • secondary batteries for example, a lithium ion secondary battery is known.
  • the method of charging a lithium ion secondary battery described in Patent Document 1 charges a battery that is a lithium ion secondary battery while comparing it with a protection voltage (Vp) that changes according to temperature. ), The charging is stopped and the charging voltage (Vc) is switched according to the temperature band. The charging is started at the highest charging voltage (Vc) first, and the temperature and voltage of the battery are changed. And when the battery voltage exceeds the protection voltage (Vp) of the temperature band detected from the battery temperature, the charging is stopped, and when the charging is stopped and the voltage is lowered, the charging voltage corresponding to the battery temperature ( Charge at constant voltage and constant current at Vc).
  • the upper limit of the battery voltage at the time of charging is set to prevent overcharging, if the upper limit voltage is too low, the battery capacity of the secondary battery at the completion of charging will be insufficient.
  • the upper limit of the battery voltage at the time of charging depends on the temperature, even if the upper limit is set based on the temperature at the start of charging, the upper limit voltage is set higher than at the start of charging based on the temperature after the completion of charging. If possible, sufficient charging cannot be performed.
  • the upper limit value of the voltage of the secondary battery in response to the temperature detection unit and the detection result of the first temperature within the first temperature range predetermined by the temperature detection unit.
  • a charging device comprising: a charge control unit that performs control so that the charging of the secondary battery reaches an upper limit value by changing the voltage to a first voltage value corresponding to the first temperature range.
  • a power storage system including a charging device according to the first aspect, a secondary battery connected to the charging device, and a temperature sensor connected to a temperature detection unit.
  • a program for operating the charging device according to the first viewpoint is provided.
  • a step of setting the upper limit value of the voltage of the secondary battery to a first voltage value corresponding to a predetermined first temperature range, and a temperature related to the secondary battery And a step of changing the upper limit value from the first voltage value to the second voltage value in response to detecting the temperature belonging to the predetermined second temperature range; Charging a secondary battery to a second voltage value in response to detecting a temperature belonging to a temperature range.
  • a program for controlling the charging method according to the fourth aspect is provided.
  • the battery capacity can be increased according to the temperature change situation.
  • the schematic block diagram which shows an example of the charging device which concerns on 1st Embodiment.
  • the schematic block diagram which shows an example of the charging device which concerns on 2nd Embodiment.
  • movement of the charging device which concerns on 4th Embodiment, the charging method of a secondary battery, and the program which operates the charging device or controls the charging method The schematic block diagram which shows an example of the charging device which concerns on 5th Embodiment.
  • Schematic shows transition of the charging voltage and charging current in 6th Embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example of the charging apparatus according to the first embodiment.
  • Charging device 100 includes a circuit for charging a secondary battery.
  • a lithium ion battery can be used.
  • Various types of batteries can be applied to the lithium ion battery.
  • positive electrode materials include a cobalt-based positive electrode using lithium cobaltate (LiCoO 2 ), a manganese-based positive electrode using lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), and a nickel-based positive electrode using lithium nickelate (LiNiO 2 ). Etc. can be used.
  • the negative electrode material, the electrolyte material, and the separator material are not limited.
  • the secondary battery may be a single cell or may be at least one battery pack in which a plurality of cells are connected in series so as to obtain a predetermined voltage. When the secondary battery has a plurality of battery packs, the plurality of battery packs may be connected in parallel or in series.
  • the secondary battery to which the charging device 100 is applied is not limited to a lithium ion battery.
  • the charging device 100 may be applied to a nickel metal hydride battery that uses a hydrogen storage alloy. In the following embodiments, charging of a lithium ion battery will be described as an example.
  • the charging device 100 includes a temperature detection unit 101 that detects a battery-related temperature, which will be described later, and a charge control unit 102 that controls charging of the secondary battery so that the voltage of the secondary battery reaches a preset upper limit value. Prepare.
  • the temperature detection unit 101 outputs the detected temperature information to the charge control unit 102.
  • the charging control unit 102 sets the upper limit of the voltage of the secondary battery based on the temperature information from the temperature detection unit 101, and controls the charging of the secondary battery.
  • the temperature detected by the temperature detection unit 101 is preferably the temperature of any part of the secondary battery. This is because when the lithium ion battery is charged, the temperature of the secondary battery affects the deposition of dangerous substances such as lithium.
  • the temperature detected by the temperature detection unit 101 is not limited to the temperature of the secondary battery itself, and may be the temperature of the environment where the secondary battery, the charging device 100, or a power storage system described later is placed. This is because these environmental temperatures greatly affect the temperature of the secondary battery.
  • the temperature at which the secondary battery, the charging device 100 or the power storage system is installed for example, when the secondary battery is mounted on an automobile, the temperature in the outdoors or in the garage where the automobile is placed may be mentioned.
  • the temperature at which the secondary battery or the portable device is exposed can be given.
  • the temperature detected by the temperature detection unit 101 is referred to as “battery related temperature”.
  • the temperature range to which the battery-related temperature belongs is divided into two or more regions according to the risk of deposition of a hazardous substance such as lithium.
  • the temperature range is divided into a first temperature range and a second temperature range. It is preferable to set the first temperature range and the second temperature range so as to be adjacent to each other.
  • the boundary of the temperature range can be set arbitrarily.
  • the boundary between the first temperature range and the second temperature range is such that, in the first temperature range, when charging is performed under the same conditions as the second temperature range, the risk of deposition of dangerous substances such as lithium is increased. Can be set.
  • the upper limit value of the voltage of the secondary battery at the time of charging is referred to as the first voltage value
  • the upper limit value of the voltage of the secondary battery during charging in the second temperature range is referred to as the second voltage value.
  • the first temperature range can be set to include a region where the battery related temperature is less than ⁇ 10 ° C., preferably less than 0 ° C.
  • the second temperature range can be set so as to include a region of 10 ° C. or higher, preferably a region of 0 ° C. or higher.
  • the first voltage value can be set within a range of 4.1 V or more and less than 4.15 V.
  • the second voltage value can be set in a range of 4.15V to 4.2V.
  • FIG. 2 the schematic block diagram which shows an example of the charging device which concerns on 2nd Embodiment is shown.
  • the charging device 200 includes, in addition to the configuration of the charging device according to the first embodiment, a voltage setting unit 103 that sets a voltage (for example, an upper limit value) related to charging control of the secondary battery at the time of charging.
  • the temperature detection unit 101 outputs at least the detected temperature information to the voltage setting unit 103.
  • the voltage setting unit 103 sets the upper limit value of the secondary battery voltage based on the temperature information from the temperature detection unit 101.
  • the voltage setting unit 103 outputs the set upper limit value information to at least the charge control unit 102.
  • the charging control unit 102 controls charging of the secondary battery based on the upper limit value information from the voltage setting unit 103.
  • FIG. 3 shows a flowchart for explaining the operation of the charging device according to the first embodiment and the second embodiment, the charging method of the secondary battery, and the program for operating the charging device or controlling the charging method.
  • the charging control unit 102 sets the upper limit value of the voltage of the secondary battery at the time of charging to a predetermined first voltage value in order to prevent overcharging. Or the voltage setting part 103 sets the upper limit of the voltage of the secondary battery at the time of charge to a 1st voltage value (S101). The voltage setting unit 103 outputs upper limit value information indicating that the first voltage value has been set to the charging control unit 102.
  • the charging control unit 102 starts charging the secondary battery in response to the detection information of the connection between the secondary battery and the charging power source or the upper limit value information from the voltage setting unit 103 (S102).
  • the upper limit value of the voltage of the secondary battery may be set after charging is started.
  • the charging control unit 102 charges the secondary battery until the voltage of the secondary battery reaches the first voltage value (S103, S104). In S102, in a state where the voltage of the secondary battery is equal to or higher than the first voltage value before the start of charging, the charging control unit 102 does not start charging.
  • the temperature detection unit 101 detects the battery-related temperature at least after the charging is stopped (S105). It is preferable that the temperature detection unit 101 performs detection with an interval apart in time. The interval can be appropriately set such as a period of less than 1 second, a period of several seconds, a period of several minutes, etc.
  • the temperature detection unit 101 may continue temperature detection from before the start of charging. It is preferable that the temperature detection unit 101 continues temperature detection until at least the battery voltage reaches the second voltage value.
  • the temperature detection unit 101 outputs the detected temperature information to at least one of the charge control unit 102 and the voltage setting unit 103.
  • the charge control unit 102 or the voltage setting unit 103 responds to the temperature information from the temperature detection unit 101 during charging.
  • the upper limit value of the secondary battery voltage is changed to a second voltage value higher than the first voltage value (S106, S107).
  • the voltage setting unit 103 sets the upper limit value
  • the voltage setting unit 103 outputs upper limit value information indicating that the second voltage value has been set to the charge control unit 102.
  • the charging control unit 102 starts charging the secondary battery in response to at least one of the temperature information from the temperature detecting unit 101 and the upper limit value information from the voltage setting unit 103, and the voltage of the secondary battery Until the battery reaches the second voltage value (S108, S109).
  • the charging control unit 102 stops charging the secondary battery (S110).
  • An appropriate method can be selected as the charging method of the secondary battery. For example, so-called constant current (CC) charging as described later can be selected. Further, constant current charging and so-called constant voltage (CV) charging may be combined. Alternatively, a table indicating the correspondence between the battery voltage and the charging current may be set in advance, and charging may be controlled based on the table.
  • CC constant current
  • CV constant voltage
  • a table indicating the correspondence between the battery voltage and the charging current may be set in advance, and charging may be controlled based on the table.
  • the program can be realized by making each step of the above method each processing of the program. The same applies to the following embodiments.
  • the battery capacity can be increased.
  • the effects of the first embodiment and the second embodiment will be described using a lithium ion secondary battery mounted on an automobile as an example.
  • a lithium ion secondary battery mounted on an automobile In an electric vehicle, a high capacity is usually required. For this reason, the charging time must be long. Therefore, it is desired that the secondary battery mounted on the electric vehicle is charged at night when the user does not use the vehicle.
  • the nighttime power unit price is usually set lower than the daytime power unit price, so that it is desired that the charging is completed at night in order to reduce the power cost.
  • the battery voltage it is necessary to set the battery voltage so that lithium does not precipitate.
  • one of the factors affecting the lithium deposition is the temperature of the secondary battery.
  • the battery voltage it is necessary to set the battery voltage to be low under low temperature conditions.
  • winter nighttime charging particularly in wintertime nighttime charging in cold regions
  • the battery voltage lower than the upper limit voltage in daytime charging.
  • the first temperature range referred to in the second embodiment is less than 0 ° C. and the second temperature range is set to 0 ° C. or more
  • the first voltage value is 4.0V
  • the second voltage value is 4.2V.
  • the charging is terminated at the first voltage value of 4.0 V, so the capacity of the secondary battery is reduced.
  • the battery-related temperature is less than 0 ° C.
  • the battery-related temperature may be 0 ° C. or higher during charging or before the user starts using the automobile.
  • the secondary battery can be charged to the second voltage value during a time period when the battery is not used, particularly during a time period when the power unit price is low. Accordingly, the secondary battery can be charged to the maximum while the user is not using it, and the power cost can be reduced.
  • the upper limit voltage is varied according to the risk of lithium deposition during charging, safety can be ensured.
  • FIG. 4 shows a flowchart for explaining the operation of the charging device according to the third embodiment, the charging method of the secondary battery, and the program for operating the charging device or controlling the charging method.
  • the configuration of the charging device and the setting of the temperature range in the third embodiment are the same as those in the first embodiment or the second embodiment.
  • the upper limit of the voltage of the secondary battery was changed.
  • the upper limit voltage is changed when there is a temperature change even during charging to the first voltage value.
  • S201 and S202 are the same as S101 and S102 shown in FIG.
  • the temperature detection unit 101 detects the battery-related temperature in the same manner as in the first embodiment and the second embodiment (S203).
  • the temperature detection unit 101 outputs the detected temperature information to at least one of the charge control unit 102 and the voltage setting unit 103.
  • the charge control unit 102 or the voltage setting unit 103 is set to the temperature while the charge control unit 102 continues charging.
  • the voltage upper limit value at the time of charging is changed to a second voltage value higher than the first voltage value (S204, S205).
  • the subsequent steps are the same as S109 and S110 shown in FIG. 3 (S206, S207).
  • the temperature detection unit 101 detects the battery-related temperature again when the battery voltage does not reach the first voltage value. (S208, S203).
  • the charging control unit 102 performs charging accordingly. Is stopped (S208, S209).
  • the subsequent steps are the same as S105 to S110 shown in FIG. 3 (S210 to S213, S206, S207).
  • the same effects as those of the first embodiment and the second embodiment can be obtained. Moreover, since it does not stop charge when it transfers to a 2nd temperature range in the middle of charging in the 1st voltage value, charge can be completed in a shorter time.
  • FIG. 5 shows a flowchart for explaining the operation of the charging device according to the fourth embodiment, the charging method of the secondary battery, and the program for operating the charging device or controlling the charging method.
  • the configuration of the charging device and the setting of the temperature range in the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment and the second embodiment.
  • the temperature is detected after starting charging.
  • the temperature is detected before starting charging.
  • the temperature detection unit 101 detects the battery related temperature in the same manner as in the second embodiment (S301).
  • the temperature detection unit 101 outputs the detected temperature information to at least one of the charge control unit 102 and the voltage setting unit 103.
  • the charge control unit 102 or the voltage setting unit 103 responds to the temperature information from the temperature detection unit 101 and performs secondary charging at the time of charging.
  • the upper limit value of the battery voltage is set to the first voltage value (S303).
  • the upper limit value of the voltage of the secondary battery at the time of charging is set to a second voltage value higher than the first voltage value (S310).
  • the voltage setting unit 103 sets the upper limit value
  • the voltage setting unit 103 outputs information on setting the upper limit value to the charge control unit 102.
  • the charging control unit 102 starts charging the secondary battery in response to the temperature information from the temperature detecting unit 101 or the upper limit value information from the voltage setting unit 103 (S304, S311).
  • the subsequent flow is the same as S203 to S213 shown in FIG. 4 (S305 to S309, S312 to S317).
  • the same effects as those of the first embodiment and the second embodiment can be obtained. Further, a more appropriate voltage upper limit value can be set according to the temperature at the start of charging. Thereby, when the temperature at the start of charging belongs to the second temperature range, charging can be completed in a shorter time.
  • the fourth embodiment has been described based on the third embodiment. However, the fourth embodiment can also be applied to the first embodiment and the second embodiment. Other aspects of the fourth embodiment are the same as those of the first and second embodiments.
  • FIG. 6 the schematic block diagram which shows an example of the charging device which concerns on 5th Embodiment is shown.
  • the charging device 300 according to the fifth embodiment is a more preferable form of the charging device according to the first embodiment and the second embodiment.
  • the charging device 300 detects a connection between the charging power source and the secondary battery.
  • Unit 104 and a voltage detection unit 105 that detects the voltage of the secondary battery.
  • the charging device 300 includes a storage unit 108 that stores various data, a temperature range determination unit 106 that determines a temperature range to which the temperature detected by the temperature detection unit 101 belongs, a set upper limit value, and a voltage of the secondary battery And a voltage comparison unit 107 that compares the magnitudes of the two with respect to each other.
  • the storage unit 108 includes, for example, an upper limit voltage value corresponding to a temperature range, a temperature range during charging, a current value during constant current charging, a charging voltage value during constant voltage charging, a charging end current value during constant voltage charging, and a charging start voltage value. Necessary information is stored appropriately. Note that the charging device 300 may not include all the above-described units.
  • the connection detection unit 104 can be configured to output the detected connection information to at least the temperature detection unit 101 and the voltage detection unit 105.
  • the temperature detection unit 101 can be configured to detect a battery-related temperature based on connection information from the connection detection unit 104.
  • the temperature detection unit 101 can be configured to output the detected temperature information to at least one of the temperature range determination unit 106, the voltage setting unit 103, and the charge control unit 102.
  • the voltage detection unit 105 can be configured to detect the voltage of the secondary battery based on the connection information from the connection detection unit 104.
  • the voltage detection unit 105 can be configured to output the detected voltage information to at least the voltage comparison unit 107 and the charge control unit 102.
  • the temperature range determination unit 106 can be configured to determine the temperature range to which the battery-related temperature belongs based on the temperature information from the temperature detection unit 101.
  • the temperature range determination unit 106 can be configured to output the determined temperature range information to at least one of the voltage setting unit 103 and the charge control unit 102.
  • the charging control unit 102 or the voltage setting unit 103 can be configured to set the upper limit value based on the temperature range information from the temperature range determination unit 106.
  • the voltage setting unit 103 sets the upper limit value
  • the voltage setting unit 103 can be configured to output the set upper limit value information to at least one of the charge control unit 102 and the voltage comparison unit 107.
  • the voltage comparison unit 107 can be configured to compare the set upper limit value with the voltage value of the secondary battery.
  • the voltage comparison unit 107 can be configured to output at least the comparison result information to the charge control unit 102.
  • the charging control unit 102 can be configured to control charging of the secondary battery based on at least one of information from each unit.
  • FIG. 7 shows a flowchart for explaining the operation of the charging apparatus according to the fifth embodiment, the charging method of the secondary battery, and the program for operating the charging apparatus or controlling the charging method.
  • the operation and the charging method of the charging device according to the fifth embodiment based on the fourth embodiment will be described, but the fifth embodiment can also be applied to the first to third embodiments.
  • connection detection unit 104 detects whether the secondary battery and the charging power source are electrically connected (S401). For example, in the case of a secondary battery mounted on an electric vehicle, the connection detection unit 104 detects whether the in-vehicle charger and the charging power source are connected. In the case of a secondary battery mounted on a portable device, the connection detection unit 104 detects whether the charger connected to the power source and the portable device are connected. The connection detection unit 104 outputs connection information with the charging power source to at least the temperature detection unit 101 and the voltage detection unit 105. The connection detection unit 104 may output the connection information to another unit.
  • the temperature detection unit 101 detects at least the battery-related temperature after the connection is confirmed (S402).
  • the temperature detection unit 101 may detect the temperature before connecting the secondary battery and the charging power source. Thereafter, the temperature detection unit 101 continues to detect the battery-related temperature at intervals until at least the secondary battery reaches the second voltage value regardless of whether charging is being performed or charging is being stopped. In FIG. 7, temperature detection after S402 is not shown.
  • the temperature range determination unit 106 refers to the storage unit 108 and determines to which temperature range the temperature detected by the temperature detection unit 101 belongs ( S403).
  • the temperature range determination unit 106 may determine the temperature range based on the instantaneous temperature, or may determine the temperature range based on the temperature for a certain period or the average temperature. For example, the temperature range determination unit 106 may determine the temperature range based on one piece of temperature information, or may determine the temperature range based on a plurality of temperature information for a predetermined period.
  • the storage unit 108 preferably stores the correspondence relationship between the temperature and the temperature range in advance.
  • the temperature range determination unit 106 outputs the determined temperature range information to at least one of the voltage setting unit 103 and the charge control unit 102.
  • the charging control unit 102 or the voltage setting unit 103 refers to the storage unit 108 and corresponds the upper limit value of the secondary battery voltage to the temperature range.
  • Set to voltage value The storage unit 108 preferably stores the correspondence relationship between the temperature range and the upper limit voltage in advance.
  • the charge control unit 102 or the voltage setting unit 103 sets the upper limit voltage to the first voltage value (S404).
  • the charge control unit 102 or the voltage setting unit 103 sets the upper limit voltage to the second voltage value (S412).
  • the storage unit 108 stores the set upper limit voltage value.
  • the voltage setting unit 103 sets the upper limit value
  • the voltage setting unit 103 outputs the set upper limit value information to the voltage comparison unit 107 and the charge control unit 102.
  • the voltage detection unit 105 detects the voltage of the secondary battery in response to the connection information from the connection detection unit 104. It is preferable that the voltage detector 105 continuously detects the battery voltage after connection with the charging power source with a time interval. The voltage detection unit 105 outputs voltage value information of the detected secondary voltage to the voltage comparison unit 107.
  • the voltage comparison unit 107 compares the voltage value of the secondary battery with the set upper limit value (S405, S413).
  • the voltage comparison unit 107 outputs the comparison result information to the charge control unit 102.
  • the charging control unit 102 starts charging the secondary battery in response to the comparison result information from the voltage comparison unit 107 (S406, S414). If the battery voltage is greater than or equal to the upper limit voltage value, the temperature detection step (S402) and subsequent steps are repeated.
  • the charging control unit 102 receives a predetermined first voltage value or The secondary battery may be charged by setting the two voltage value to the upper limit value of the battery voltage.
  • the charging start voltage value can be set to a voltage value different from the upper limit value.
  • the charging start voltage value is set to a voltage value lower than the first voltage value, and the storage unit 108 stores the charging start voltage value.
  • the voltage comparison unit 107 compares the battery voltage value with the charge start voltage value. Then, the charging control unit 102 starts charging when the battery voltage value is less than the charging start voltage value. Even if the battery voltage value is less than the first voltage value, the charging control unit 102 does not start charging if the battery voltage value is equal to or higher than the charging start voltage value.
  • the voltage detection step and the voltage comparison step may be performed before the temperature detection step.
  • the voltage comparison unit 107 determines whether the battery voltage has reached the second voltage value.
  • the charging control unit 102 stops charging in response to the comparison result information from the voltage comparing unit 107 (S410, S411). In this case, since the voltage upper limit at the time of charging is set to the maximum value in the allowable range, the secondary battery can be charged to the maximum capacity.
  • the charging control unit 102 Charging is stopped in response to the comparison result information from the comparison unit 107 (S407, S415). In this case, even after charging is stopped, the temperature detection unit 101 continues to detect the battery-related temperature.
  • the voltage setting unit 103 sets the upper limit value of the voltage of the secondary battery to the second value. The voltage value is changed (S416, S417).
  • the charging control unit 102 starts charging in response to the temperature range information from the temperature range determining unit 106 or the upper limit value information from the voltage setting unit 103, and the voltage of the secondary battery is set in the same manner as described above.
  • the secondary battery is charged until the second voltage value is reached (S418, S410, S411).
  • the temperature range determination unit 106 In response to the temperature range information from, the charging control unit 102 or the voltage setting unit 103 changes the upper limit value of the voltage of the secondary battery to the second voltage value during charging (S407 to S409). Next, the charging control unit 102 continues charging and charges the secondary battery until the voltage of the secondary battery reaches the second voltage value in the same manner as described above (S410, S411).
  • the same effects as those of the first embodiment and the second embodiment can be obtained.
  • a more appropriate upper limit value can be set according to the temperature state regardless of whether charging is being performed or not being stopped.
  • the time during which charging is stopped can be reduced. Thereby, charging can be completed safely and in a short time.
  • the charging device 300 according to the fifth embodiment can also be applied to the first to fourth embodiments.
  • Other aspects of the fifth embodiment are the same as those of the first to fourth embodiments.
  • FIG. 8 shows a flowchart for explaining the operation of the charging apparatus according to the sixth embodiment, the charging method of the secondary battery, and the program for operating the charging apparatus or controlling the charging method.
  • the configuration of the charging device and the setting of the temperature range in the sixth embodiment are the same as in the fifth embodiment.
  • the sixth embodiment is a preferred charging mode of the fifth embodiment.
  • the operation and the charging method of the charging device according to the sixth embodiment based on the fifth embodiment will be described, but the sixth embodiment can also be applied to the first to fourth embodiments.
  • connection detection unit 104 detects whether the secondary battery and the charging power source are electrically connected (S501).
  • the connection detection unit 104 outputs connection information with the charging power source to the temperature detection unit 101 and the voltage detection unit 105.
  • the connection detection unit 104 may output the connection information to another unit.
  • the voltage detection unit 105 detects the voltage of the secondary battery. Thereafter, it is preferable that the voltage detection unit 105 continuously detects the battery voltage at intervals separated in time. The voltage detection unit 105 outputs the detected information to the voltage comparison unit 107. Next, in response to the voltage information from the voltage detection unit 105, the voltage comparison unit 107 compares the detected voltage value with a preset charging start voltage value. As described above, the charging start voltage value may be the same value as the upper limit value during charging or may be a different value. In response to the connection information from the connection detection unit 104, the temperature detection unit 101 detects the battery-related temperature after the connection detection unit 104 detects the connection (S502, S503).
  • the temperature detection is performed after the voltage comparison, but the voltage comparison and the temperature detection before and after are not limited. Further, the temperature detection unit 101 may detect the temperature before connecting the secondary battery and the charging power source. The temperature detection unit 101 outputs the detected temperature information to the temperature range determination unit 106.
  • the temperature range determination unit 106 based on the temperature information from the temperature detection unit 101, the temperature range determination unit 106 refers to the storage unit 108, and to which temperature range the temperature detected by the temperature detection unit 101 is. It is determined whether it belongs (S504).
  • the temperature range determination unit 106 outputs temperature range information to at least one of the voltage setting unit 103 and the charge control unit 102.
  • the charge control unit 102 or the voltage setting unit 103 refers to the storage unit 108 in response to the temperature range information of the temperature range determination unit 106, and the secondary battery Is set to the first voltage value (S505).
  • the voltage setting unit 103 sets the upper limit value
  • the voltage setting unit 103 outputs the upper limit value information to the charge control unit 102.
  • the voltage comparison unit 107 compares the battery voltage with a predetermined third voltage value based on the voltage information from the voltage detection unit 105 (S506).
  • the voltage comparison unit 107 outputs the comparison result information to the charge control unit 102.
  • the third voltage value is a voltage value for completing charging in a shorter time without depositing a hazardous substance such as lithium when charging in the first temperature range. That is, when the battery voltage reaches the third voltage value, the charging control unit 102 switches the charging format. In order to shorten the charging time, it is preferable to charge at a higher current. However, when the battery-related temperature is low and the battery voltage is high, charging with a high current may generate lithium or lithium compounds with high risk. For example, when charging to a first voltage value (for example, 4.1 V or more) with a high current in a first temperature range (for example, less than 0 ° C.), there is a high risk that dangerous substances are deposited in the vicinity of the first voltage value.
  • a first voltage value for example, 4.1 V or more
  • a high current in a first temperature range for example, less than 0 ° C.
  • the third voltage value is a voltage value set so that lithium or the like is not generated even when charged with a high current (first current value in the following form). Therefore, the third voltage value is set lower than the first voltage value.
  • the voltage setting unit 103 refers to the storage unit 108 in response to the comparison result information from the voltage comparison unit 107, and switches the charging format.
  • the voltage value may be set to the third voltage value (S507).
  • the voltage setting unit 103 outputs information on setting the switching voltage value to the charge control unit.
  • the charge control unit 102 starts charging at the first current value until the third voltage value is reached (S508; first constant) Current charging step).
  • the first current value can be changed according to the temperature.
  • the first current value is preferably determined in advance.
  • the voltage setting unit 103 sets the upper limit value of the battery voltage during charging to the second voltage value in the same manner as in the above embodiment. Change (S509 to S511).
  • the charging control unit 102 continues the constant current charging until the second voltage value is reached. At this time, the charging control unit 102 may change the charging current value. For example, since the risk of deposition of hazardous substances has decreased due to the increase in temperature, the charging control unit 102 may charge with a second current value higher than the first current value (S512). Thereby, charging can be completed in a shorter time.
  • the second current value is preferably determined in advance.
  • the charge control unit 102 switches to charge at the second voltage value (S513, S514). Constant voltage charging step). Thereby, battery capacity can be raised more.
  • the charging control unit 102 stops charging (S515, S516).
  • the charging control unit 102 or the voltage setting unit 103 responds to the temperature range information from the temperature range determination unit 106 and the upper limit value of the voltage of the secondary battery Is set to the second voltage value (S504, S517). Then, the charging control unit 102 starts charging at the second current value until the second voltage value is reached (S518). The subsequent flow is the same as S513 to S516.
  • the charging control unit 102 Based on the result from the comparison unit 107, charging is started at the third current value until the first set value is reached (S519).
  • the third current value is set to a current that does not generate a dangerous substance such as lithium even when charged when the temperature is low and the battery voltage is high.
  • the third current value is preferably lower than the first current value.
  • the third current value is preferably determined in advance.
  • the charging control unit 102 displays the voltage comparing unit 107. In response to the comparison result information from, charging is continued by switching the charging current from the first current value to the third current value (S520; second constant current charging step).
  • the charging control unit 102 may switch the charging format in response to information from the voltage setting unit 103.
  • the charging control unit 102 or the voltage setting unit 103 In response to the temperature range information from temperature range determination unit 106, the upper limit value of the voltage of the secondary battery is changed to the second voltage value (S521, S511). The subsequent flow is the same as S512 to S516.
  • the charge control unit 102 compares the voltage from the voltage comparison unit 107. In response to the result information, switching to charging at the first voltage value is performed (S522, S523; constant voltage charging step). When the charging current becomes equal to or less than a predetermined current value (charging end current value), the charging control unit 102 stops charging (S524, S525).
  • the charging control unit 102 or the voltage setting unit 103 determines whether the temperature range determination unit 106 In response to the temperature range information, the upper limit value of the voltage of the secondary battery is changed from the first voltage value to the second voltage value (S526, S527). Then, in response to the temperature range information from the temperature range determination unit 106 or the upper limit value information from the voltage setting unit 103, the charging control unit 102 starts charging at the second current value until the second voltage value is reached ( S528). The subsequent flow is the same as S513 to S516.
  • 9 to 12 are schematic views showing transitions of the charging voltage and charging current in the sixth embodiment. 9 to 12, the solid line indicates the charging voltage, and the broken line indicates the charging current. 9 to 12, the step number (S) shown in FIG. 8 is added to indicate the correspondence.
  • the charging current is controlled to be constant, and the battery voltage rises.
  • the constant voltage charging section the battery voltage is controlled to be constant, and the charging current is attenuated. When the charging current is lowered in constant current charging, a voltage drop due to internal resistance occurs.
  • FIG. 9 shows an example in which charging is started in the first temperature range, and charging is stopped without changing the temperature range.
  • the upper limit voltage is switched to the first voltage value, and the charging current is switched from the first current value to the third current value.
  • FIG. 10 shows an example in which charging is started in the first temperature range and the second temperature range is reached before reaching the third voltage value.
  • the upper limit voltage is switched to the second voltage value by changing the temperature range, and the charging current is switched from the first current value to the second current value.
  • FIG. 11 shows an example in which charging is started in the first temperature range, the third voltage value is reached, and then the second temperature range is reached before the first voltage value is reached.
  • the upper limit voltage is switched to the first voltage value, and the charging current is switched from the first current value to the third current value.
  • the upper limit voltage is switched to the second voltage value, and the charging current is switched from the third current value to the second current value.
  • FIG. 12 shows an example in which charging is started in the first temperature range, charging is performed up to the first voltage value, charging is stopped, and then the second temperature range is entered.
  • the upper limit voltage is switched to the first voltage value, and the charging current is switched from the first current value to the third current value. Thereafter, the battery is charged to the first voltage value, and charging is stopped.
  • the upper limit voltage is switched to the second voltage value, the charging current is switched from the third current value to the second current value, and charging is resumed.
  • the form in which the temperature range changes during constant voltage charging was not shown.
  • the present invention can be applied in the same manner as the case where the temperature changes during constant current charging.
  • constant current charging is divided into two stages in the first temperature range, it can be divided into three or more stages. In this case, the switching voltage value is set for each stage.
  • constant current charging was not divided in stages in the second temperature range, but constant current charging can also be divided into two or more stages in the second temperature range.
  • the same effects as those of the first embodiment and the second embodiment can be obtained.
  • charging is performed at a high current at the first stage where the battery voltage is low, so that the charging time can be shortened.
  • the second stage where the battery voltage is high charging is performed with a low current, so that precipitation of lithium or the like can be prevented.
  • the upper limit voltage and the charging current are selected according to the temperature range, the charging efficiency can be increased. Therefore, safe and high-speed charging can be performed as a whole.
  • constant voltage charging was performed at the first voltage value in the first temperature range.
  • constant voltage charging at the first voltage value is not performed, and the battery voltage reaches the first voltage value by constant current charging at the third current value.
  • the flowchart of the seventh embodiment is the same as the flowchart of FIG. 8 in the sixth embodiment, except that the step of S523 shown in FIG. 8 does not exist.
  • FIG. 13 and FIG. 14 are schematic views showing transitions of the charging voltage and charging current in the seventh embodiment.
  • FIG. 13 shows an example in which charging is started in the first temperature range, and charging is stopped without changing the temperature range.
  • the upper limit voltage is switched to the first voltage value, and the charging current is switched from the first current value to the third current value.
  • constant voltage charging at the first voltage value is not performed.
  • FIG. 14 shows an example in which charging is started in the first temperature range, charging is performed up to the first voltage value, charging is stopped, and then the second temperature range is entered.
  • the upper limit voltage is switched to the first voltage value, and the charging current is switched from the first current value to the third current value. Thereafter, the battery is charged to the first voltage value, and charging is stopped.
  • the upper limit voltage is switched to the second voltage value, the charging current is switched from the third current value to the second current value, and charging is resumed.
  • constant voltage charging at the first voltage value is not performed in the first temperature range.
  • the operation of the charging device according to the eighth embodiment, the charging method of the secondary battery, and the program for operating the charging device or controlling the charging method will be described.
  • the configuration of the charging device and the setting of the temperature range in the eighth embodiment are the same as those in the fifth embodiment.
  • the temperature range is divided into two, but the temperature range may be divided into three or more. Since it is the same as that of the said embodiment except that the temperature range increased, illustration of a flowchart is abbreviate
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing the transition of the charging voltage and charging current in the eighth embodiment.
  • the third temperature range is set on the lower temperature side than the first temperature range.
  • the first temperature range and the third temperature range are adjacent to each other.
  • the boundary temperature between the first temperature range and the third temperature range can be arbitrarily set.
  • the third temperature range can be a region below ⁇ 10 ° C.
  • the first temperature range can be a region from ⁇ 10 ° C. to less than 0 ° C.
  • the second temperature range can be a region above 0 ° C.
  • the charging current for constant current charging in the third temperature range is preferably set to a fourth charging current lower than the first charging current for constant current charging in the first temperature range. This is because in the case of a lithium ion battery, the lower the temperature, the more likely the dangerous substances are deposited.
  • FIG. 15 shows an example in which charging is started in the third temperature range and the first temperature range is reached before the fourth voltage value is reached. After shifting to the first temperature range, the configuration is the same as that shown in FIG.
  • charging can be performed safely and quickly even in extreme cold conditions such as winter nights in cold regions.
  • the eighth embodiment can be applied to the first to seventh embodiments. Other aspects of the eighth embodiment are the same as those of the first to seventh embodiments.
  • FIG. 16 shows a flowchart for explaining the operation of the charging apparatus according to the ninth embodiment, the charging method of the secondary battery, and the program for operating the charging apparatus or controlling the charging method.
  • the configuration of the charging device and the setting of the temperature range in the ninth embodiment are the same as those in the fifth embodiment.
  • the battery-related temperature is in the second temperature range, and after the upper limit value of the voltage of the secondary battery is set or changed to the second voltage value, the battery-related temperature is the first temperature. The form when it comes to belong to the range is shown.
  • FIG. 16 shows a partial flow when shifting from the second temperature range to the first temperature range.
  • the charging control unit 102 or the voltage setting unit 103 sets the upper limit value of the battery voltage during charging to the second voltage value (S601). Then, the charging control unit 102 starts charging at the second current value until the second voltage value is reached (S602). Subsequent S603 to S608 are the same as those in the above embodiments.
  • the charge control unit 102 or the voltage setting unit 103 responds to the temperature range information from the temperature range determination unit 106, and the voltage upper limit at the time of charging The value is changed to the first voltage value (S609).
  • the voltage comparison unit 107 confirms whether the battery voltage is less than the first voltage value in response to the voltage information from the voltage detection unit 105 (S610).
  • the charging control unit 102 charges to the first voltage value and stops the charging (S611 to S613, S607, S608) in the same manner as each of the above embodiments. .
  • the charging control unit 102 stops charging without performing charging (S608).
  • the voltage comparison unit 107 determines that the battery voltage is less than the third voltage value before S610. Separately perform the step of confirming.
  • the charging control unit 102 performs the first constant current charging step, the second constant current charging step, and the constant voltage charging step in the same manner as in the above embodiments. Charge to the first voltage value and stop charging.
  • the charging control unit 102 performs the second constant current charging step and the constant voltage charging step to charge to the first voltage value and stops charging.
  • the ninth embodiment can be applied to the first to eighth embodiments. Other aspects of the ninth embodiment are the same as those of the first to eighth embodiments.
  • the ninth embodiment during charging, when a battery-related temperature shifts from the second temperature range to the first temperature range due to factors such as a decrease in air temperature, a stop of a heating appliance or a heating device, a dangerous substance is deposited. Risk can be reduced.
  • FIG. 17 is a schematic diagram illustrating an example of a power storage system according to the tenth embodiment.
  • the power storage system 400 includes a secondary battery 402 having at least one cell, at least one of the charging devices 100, 200, 300 according to the embodiment connected to the secondary battery 402, and the charging devices 100, 200, And a temperature sensor 401 connected to 300.
  • a charging power source is detachably connected to charging devices 100, 200, and 300.
  • Charging devices 100, 200, and 300 charge secondary battery 402.
  • the temperature sensor 401 is a sensor that detects the battery-related temperature described above.
  • the temperature sensor 401 can be installed, for example, so as to detect the temperature of at least one of cell conductors, between cells, and a conductor connected to the cells.
  • the temperature sensor 401 may be installed so as to detect the temperature of the environment where the secondary battery 402, the charging devices 100, 200, 300, or the power storage system 400 is placed, for example.
  • a plurality of temperature sensors 401 may be installed so as to detect temperatures at a plurality of locations.
  • the charging method by the power storage system 400 is the same as the charging method described above.
  • the same effect as that of the charging device according to the above embodiment can be obtained.
  • the battery capacity of the secondary battery can be further increased when the battery-related temperature increases after the start of charging. Moreover, it can charge in a shorter time. Furthermore, charging can be performed safely.
  • FIG. 18 is a schematic diagram illustrating an example of a power storage system according to the eleventh embodiment.
  • the power storage system according to the eleventh embodiment is a preferred form of the power storage system according to the tenth embodiment.
  • the power storage system 500 includes a secondary battery 402 having at least one cell, a battery management unit (BMU) 403 for performing charge control and discharge control of the secondary battery 402 and protection management of the secondary battery 402, Power conditioner (PCS) 404 that performs conversion of DC power and AC power between the secondary battery 402 and the power source and load, voltage and frequency adjustment, and control and monitoring of the BMU 403 and PCS A system controller (SC) 405 to be executed.
  • the BMU 403, the PCS 404, and the SC 405 are connected so that they can communicate with each other.
  • a charging power source is connected to the PCS 404.
  • PCS and SC are illustrated as separate elements, but the illustrated form includes a form in which PCS and CS are incorporated into one element.
  • the charging devices 100, 200, and 300 according to the above embodiment are incorporated in the BMU 403.
  • the temperature sensor 401 and the secondary battery 402 are connected to the charging devices 100, 200, and 300.
  • the program can be incorporated into SC405, for example.
  • the program causes the charging device to execute the operation of each unit and each step of the charging method.
  • the same effect as in the tenth embodiment can be obtained.
  • the charging device, the power storage system, the charging method, and the program of the present invention have been described based on the above embodiment, but are not limited to the above embodiment, and are within the scope of the present invention and the basic of the present invention.
  • Various modifications, changes, and improvements may be included in various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) based on the technical idea. Needless to say, it can be done.
  • Various combinations and replacements of various disclosed elements including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc. within the scope of the entire disclosure of the present invention. Selection is possible.
  • Each step of the method can be a program processing step.
  • a temperature detector In response to the detection result of the first temperature within the first temperature range determined in advance by the temperature detection unit, the upper limit value of the voltage of the secondary battery corresponds to the first temperature range.
  • a charge control unit that performs control to vary the voltage value and charge the secondary battery until the upper limit value is reached;
  • a charging device comprising:
  • [Appendix 3] Responding to the detection result of the temperature within the first temperature range from the temperature within the second temperature range at the temperature detection unit that has detected the second temperature within the predetermined second temperature range.
  • the charge control unit varies the upper limit value from the second voltage value corresponding to the second temperature range to the first voltage value, and charging is performed when the upper limit value is the second voltage value.
  • a charging device that performs control to continue the charging of the secondary battery in the battery and charge the secondary battery to the first voltage value that is the new upper limit value.
  • the charge control unit sets the upper limit value to the second voltage value based on the detected temperature belonging to the second temperature range, and the detected temperature is higher than the second temperature range.
  • a charging device that sets the upper limit value to the first voltage value based on belonging to the first temperature range within the range.
  • the charging device including the first temperature range including a range of 0 ° C or more.
  • the charging control unit is a charging device that varies the upper limit value from the first voltage value to the second voltage value.
  • the charge control unit In response to detecting that the voltage has reached the second voltage value, the charge control unit is configured to control the secondary battery at the second voltage value until a predetermined third current value is reached.
  • a charging device that performs charging.
  • the charge control unit In response to the temperature information from the temperature detection unit that has detected a temperature belonging to the first temperature range, the charge control unit is configured to output the secondary battery until the voltage of the secondary battery reaches the first voltage value. The battery is charged with a fourth current value, and in response to detecting that the voltage has reached the first voltage value, the charge control unit is configured to change a charging current to a fifth current value that is set in advance. A charging device that charges the secondary battery at the first voltage value until it becomes.
  • a temperature detector Based on the temperature detected by the temperature detector, a voltage setting unit that variably sets the upper limit of the voltage of the secondary battery, In response to the upper limit value information from the voltage setting unit that has varied the upper limit value based on a detection result of a first temperature within a predetermined first temperature range in the temperature detection unit, A charge control unit that performs control to charge the secondary battery until the upper limit is reached;
  • a charging device comprising:
  • the charge control unit determines that the upper limit value is the second voltage value. Then, the charging device that performs the control to start charging the secondary battery that has been stopped and charge the secondary battery to the second voltage value that is the new upper limit value.
  • the voltage setting unit sets the upper limit value to the second voltage value based on the detected temperature belonging to the second temperature range, and the detected temperature is higher than the second temperature range.
  • a charging device that sets the upper limit value to the first voltage value based on belonging to the first temperature range.
  • the charging device including the first temperature range including a range of 0 ° C or more.
  • the voltage setting unit is a charging device that varies the upper limit value from the first voltage value to the second voltage value.
  • the charge control unit In response to the upper limit value information from the voltage setting unit that sets the upper limit value to the second voltage value, the charge control unit is configured to set a voltage of the secondary battery to a predetermined third voltage value. A second current lower than the first current value in response to detecting that the voltage has reached the third voltage value. A charging device that charges the secondary battery until the second voltage value is reached.
  • the charge control unit In response to detecting that the voltage has reached the second voltage value, the charge control unit is configured to control the secondary battery at the second voltage value until a predetermined third current value is reached.
  • a charging device that performs charging.
  • the charging control unit In response to the upper limit value information from the voltage setting unit that sets the upper limit value to the first voltage value, the charging control unit is configured to increase the voltage of the secondary battery to the first voltage value. In response to detecting that the secondary battery is charged with a fourth current value and the voltage has reached the first voltage value, the charge control unit is configured to output a third charge current. A charging device that charges the secondary battery at the first voltage value until a current value is reached.
  • the temperature detected by the temperature detector is at least one of the temperature of any part of the secondary battery, the temperature of the environment where the secondary battery is placed, and the temperature of the environment where the charging device is placed. Is a charging device.
  • the said temperature detection part is a charging device which performs the detection which left
  • Appendix 28 A charging device according to the appendix, The secondary battery connected to the charging device; And a temperature sensor connected to the temperature detection unit.
  • a battery management unit for managing charge and discharge of the secondary battery is a power storage system including the charging device.
  • a power conditioner for connecting the secondary battery and a charging power source;
  • a system controller for controlling the battery management unit and the power conditioner;
  • the battery management unit, the power conditioner, and the system controller are connected to each other.
  • the charging method further comprising the step of charging the secondary battery until the voltage of the secondary battery reaches the first voltage value and stopping the charging.
  • the charging method further comprising the step of charging the secondary battery until the voltage of the secondary battery reaches the first voltage value and stopping the charging.
  • [Appendix 42] Charging the secondary battery with the first voltage value as the upper limit value; The process is Charging the secondary battery with a first current value until a predetermined third voltage value is reached; In response to the voltage of the secondary battery reaching the third voltage value, the secondary battery has a second current value lower than the first current value until the first voltage value is reached. And a step of charging the battery.
  • a charging current is predetermined in response to the voltage of the secondary battery reaching the first voltage value.
  • a method for charging a secondary battery further comprising a step of charging the secondary battery at the first voltage value until reaching a third current value.
  • [Appendix 44] Charging the secondary battery to the second voltage value, Charging the secondary battery with a fourth current value until the voltage of the secondary battery reaches the second voltage value; In response to the voltage of the secondary battery reaching the second voltage value, the secondary battery is charged with the second voltage value until a charging current reaches a predetermined fifth current value. And charging the secondary battery.
  • the temperature is at least one of a temperature of any part of the secondary battery, a temperature of an environment where the secondary battery is placed, and a temperature of an environment where a power storage system for charging the secondary battery is placed. Charging method which is one temperature.
  • Appendix 50 At least a secondary in which the temperature is detected at a time interval from when the secondary battery and the charging power source are connected until the voltage of the secondary battery reaches the second voltage value. How to charge the battery.
  • the charging device, power storage system, charging method, and program of the present invention can be suitably applied to charging a secondary battery, particularly a lithium ion battery.
  • a secondary battery particularly a lithium ion battery.
  • the present invention can be suitably applied to automobiles, portable devices, electric motors, portable power sources, and the like equipped with secondary batteries.

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Abstract

　温度変化に応じて電池容量がより大きくなるように二次電池を充電する充電装置、蓄電システム、充電方法及びプログラムを提供する。充電装置は、温度検知部と、温度検知部での予め定められた第１の温度範囲内の第１の温度の検知結果に応答して、二次電池の電圧の上限値を第１の温度範囲に対応する第１の電圧値に可変させ、二次電池の充電を上限値に達するまでとする制御を行う充電制御部と、を備える。

Description

充電装置、蓄電システム、充電方法及びプログラム
　［関連出願についての記載］
　本発明は、日本国特許出願：特願２０１３－２２８６６８号（２０１３年１１月１日出願）に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、二次電池を充電するための充電装置に関する。本発明は、当該充電装置を備える蓄電システムに関する。本発明は、二次電池を充電する充電方法に関する。また、本発明は、当該充電装置を動作させるプログラムないし当該充電方法を制御するプログラムに関する。
　スマートフォン等の携帯機器や電気自動車においては、電源として二次電池（蓄電池）が使用されている。このような二次電池の１つとしては、例えば、リチウムイオン二次電池が知られている。
　二次電池を充電する場合、通常、事故の発生や電池寿命の短縮を防止するため、過充電を防止する措置が採られている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に記載のリチウムイオン二次電池の充電方法は、リチウムイオン二次電池である電池を、温度によって変更する保護電圧（Ｖp）と比較しながら充電し、電池の電圧が保護電圧（Ｖp）を超えると充電を停止すると共に、温度帯域によって充電電圧（Ｖc）を切り換えて充電する方法であって、最初に最も高い充電電圧（Ｖc）で充電を開始すると共に、電池の温度と電圧を検出し、電池の電圧が、電池の温度から検出される温度帯域の保護電圧（Ｖp）を超えると充電を停止し、充電を停止して電圧が低下すると、電池の温度に対応する充電電圧（Ｖc）で定電圧・定電流充電する。
特開２００９－２２０７９号公報
　以下の分析は、本発明の観点から与えられる。
　過充電を防止するため充電時の電池電圧の上限を設定した場合、その上限電圧が低すぎると、充電完了時点の二次電池の電池容量は不十分なものとなってしまう。例えば、充電時の電池電圧の上限が温度に依存する場合、充電開始時の温度に基づいて上限値を設定しても、充電完了後の温度に基づけば充電開始時よりも上限電圧を高く設定できる場合には、十分な充電を実施することができない。
　特許文献１に記載の充電方法においては、充電を停止後、電圧低下により充電を再開しなければ保護電圧を切り替えることはしない。したがって、特許文献１に記載の充電方法では、充電完了後に温度が変化しても、それに対応した十分な充電を実施することができない。
　本発明の第１視点によれば、温度検知部と、温度検知部で予め定められた第１の温度範囲内の第１の温度の検知結果に応答して、二次電池の電圧の上限値を第１の温度範囲に対応する第１の電圧値に可変させ、二次電池の充電を上限値に達するまでとする制御を行う充電制御部と、を備える充電装置が提供される。
　本発明の第２視点によれば、第１視点に係る充電装置と、充電装置に接続された二次電池と、温度検知部に接続された温度センサと、を備える蓄電システムが提供される。
　本発明の第３視点によれば、第１視点に係る充電装置を動作させるプログラムが提供される。
　本発明の第４視点によれば、二次電池の電圧の上限値を、予め定められた第１の温度範囲に対応する第１の電圧値に設定する工程と、二次電池に関連する温度を検知する工程と、予め定められた第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、上限値を第１の電圧値から第２の電圧値に変更する工程と、第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、二次電池を第２電圧値まで充電する工程と、を含む二次電池の充電方法が提供される。
　本発明の第５視点によれば、第４視点に係る充電方法を制御するためのプログラムが提供される。
　充電時の電池電圧の上限が温度依存する場合に、温度変化の状況に応じて電池容量をより高めることができる。
第１実施形態に係る充電装置の一例を示す概略ブロック図。 第２実施形態に係る充電装置の一例を示す概略ブロック図。 第１実施形態及び第２実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャート。 第３実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャート。 第４実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャート。 第５実施形態に係る充電装置の一例を示す概略ブロック図。 第５実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャート。 第６実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャート。 第６実施形態における充電電圧及び充電電流の推移を示す概略図。 第６実施形態における充電電圧及び充電電流の推移を示す概略図。 第６実施形態における充電電圧及び充電電流の推移を示す概略図。 第６実施形態における充電電圧及び充電電流の推移を示す概略図。 第７実施形態における充電電圧及び充電電流の推移を示す概略図。 第７実施形態における充電電圧及び充電電流の推移を示す概略図。 第８実施形態における充電電圧及び充電電流の推移を示す概略図。 第９実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャート。 第１０実施形態に係る蓄電システムの一例を示す概略図。 第１１実施形態に係る蓄電システムの一例を示す概略図。
　以下の説明において、図面参照符号は発明の理解のために付記しているものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。各実施形態において、同じ要素には同じ符号を付してある。
　第１実施形態に係る充電装置について説明する。図１に、第１実施形態に係る充電装置の一例を示す概略ブロック図を示す。充電装置１００は二次電池を充電するための回路を含む。二次電池としては、例えば、リチウムイオン電池を使用することができる。リチウムイオン電池には、種々の形態の電池を適用することができる。正極材料としては、例えば、コバルト酸リチウム（LiCoO2）を用いたコバルト系正極、マンガン酸リチウム（LiMn2O4）を用いたマンガン系正極、ニッケル酸リチウム（LiNiO2）を用いたニッケル系正極等を使用することができる。負極材料、電解質材料及びセパレータ材料は限定されない。負極材料としては、例えば、黒鉛を使用することができる。二次電池は、単セルでもよいし、所定の電圧が得られるように複数のセルを直列に接続した少なくとも１つの電池パックであってもよい。二次電池が複数の電池パックを有する場合、複数の電池パックは、並列的に接続してもよいし、直列的に接続してもよい。充電装置１００を適用する二次電池は、リチウムイオン電池に限定されることはない。例えば、充電装置１００は、水素吸蔵合金を使用するニッケル水素電池に適用してもよい。以下の各実施形態においては、リチウムイオン電池の充電を例にして説明する。
　充電装置１００は、後述の電池関連温度を検知する温度検知部１０１と、二次電池の電圧が予め設定された上限値に達するように二次電池の充電を制御する充電制御部１０２と、を備える。温度検知部１０１は、検知した温度情報を充電制御部１０２に出力する。充電制御部１０２は、温度検知部１０１からの温度情報に基づいて、二次電池の電圧の上限を設定し、二次電池の充電を制御する。
　温度検知部１０１が検知する温度は、二次電池のいずれかの部分の温度であると好ましい。リチウムイオン電池の充電時において、二次電池の温度はリチウム等の危険物質の析出に影響するからである。二次電池の温度を検知する場合、例えば、セルの温度、セル間の温度、セル間を接続する導体の温度等を検知することができる。また、温度検知部１０１が検知する温度は、二次電池自体の温度に限定されず、二次電池、充電装置１００又は後述の蓄電システムが置かれた環境の温度であってもよい。これらの環境温度は、二次電池の温度に大きく影響するからである。二次電池、充電装置１００又は蓄電システムが設置される環境温度としては、例えば、二次電池が自動車に搭載されている場合、当該自動車が置かれている屋外や車庫内の気温が挙げられる。また、二次電池が携帯機器に搭載されている場合、例えば、二次電池や携帯機器が曝されている気温が挙げられる。以下、温度検知部１０１が検知する温度を「電池関連温度」と表記する。
　以下の各実施形態においては、安全性を確保するため、リチウム等の危険物質が析出する危険性に応じて、電池関連温度が属する温度範囲を２以上の領域に区分している。第１～第７実施形態においては、温度範囲を第１温度範囲と第２温度範囲の２つに区分している。第１温度範囲と第２温度範囲とは隣接するように設定すると好ましい。温度範囲の境界は任意に設定することができる。例えば、第１温度範囲と第２温度範囲との境界は、第１温度範囲において、第２温度範囲と同じ条件で充電するとリチウム等の危険物質が析出する危険性が高くなることを避けるように設定することができる。そして、充電時の二次電池の電圧の上限値は、第１温度範囲と第２温度範囲とで別個の電圧値に設定すると好ましい。ここでは、第１温度範囲における充電時の二次電池の電圧の上限値を第１電圧値と表記し、第２温度範囲における充電時の二次電池の電圧の上限値を第２電圧値と表記する。例えば、第１温度範囲は、電池関連温度が－１０℃未満の領域、好ましくは０℃未満の領域を含むように設定することができる。また、第２温度範囲は、１０℃以上の領域、好ましくは０℃以上の領域を含むように設定することができる。この場合、例えば、第１電圧値は４．１Ｖ以上４．１５Ｖ未満の範囲内に設定することができる。また、第２電圧値は４．１５Ｖ以上４．２Ｖ以下の範囲に設定することができる。
　第１実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムについては後述する。
　次に、第２実施形態に係る充電装置について説明する。図２に、第２実施形態に係る充電装置の一例を示す概略ブロック図を示す。
　充電装置２００は、第１実施形態に係る充電装置の構成に加えて、充電時の二次電池の充電制御に関連する電圧（例えば上限値）を設定する電圧設定部１０３を備える。温度検知部１０１は、検知した温度情報を少なくとも電圧設定部１０３に出力する。電圧設定部１０３は、温度検知部１０１からの温度情報に基づいて、二次電池の電圧の上限値を設定する。電圧設定部１０３は、設定した上限値情報を少なくとも充電制御部１０２に出力する。充電制御部１０２は、電圧設定部１０３からの上限値情報に基づいて、二次電池の充電を制御する。
　第１実施形態及び第２実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムについて説明する。図３に、第１実施形態及び第２実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャートを示す。
　まず、二次電池の充電を開始する前に、充電制御部１０２は、過充電を防止するため、充電時の二次電池の電圧の上限値を予め定められた第１電圧値に設定する。あるいは、電圧設定部１０３が、充電時の二次電池の電圧の上限値を第１電圧値に設定する（Ｓ１０１）。電圧設定部１０３は、第１電圧値を設定したとする上限値情報を充電制御部１０２に出力する。次に、充電制御部１０２は、二次電池と充電用電源との接続の検知情報又は電圧設定部１０３からの上限値情報に応答して、二次電池の充電を開始する（Ｓ１０２）。なお、二次電池の電圧が第１電圧値に達しない範囲であれば、充電を開始した後に、二次電池の電圧の上限値を設定してもよい。充電制御部１０２は、二次電池の電圧が第１電圧値に達するまで二次電池を充電する（Ｓ１０３，Ｓ１０４）。Ｓ１０２において、充電開始前に二次電池の電圧が第１電圧値以上である状態においては、充電制御部１０２は充電を開始しない。
　次に、温度検知部１０１は、少なくとも充電が停止した後、電池関連温度を検知する（Ｓ１０５）。温度検知部１０１は、時間的に離間して間隔をもった検知を行うと好ましい。当該間隔は、１秒未満単位の期間、数秒単位の期間、数分単位の期間等、適宜設定することができる。温度検知部１０１は、充電開始前から温度検知を継続してもよい。温度検知部１０１は、少なくとも電池電圧が第２電圧値に達するまで温度検知を継続すると好ましい。温度検知部１０１は、検知した温度情報を充電制御部１０２及び電圧設定部１０３の少なくとも一方に出力する。
　次に、充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、温度検知部１０１が検知した電池関連温度が第２温度範囲に属する場合には、温度検知部１０１からの温度情報に応答して、充電時の二次電池の電圧の上限値を、第１電圧値よりも高い第２電圧値に変更する（Ｓ１０６，Ｓ１０７）。電圧設定部１０３が上限値を設定した場合には、電圧設定部１０３は、第２電圧値を設定したとする上限値情報を充電制御部１０２に出力する。次に、充電制御部１０２は、温度検知部１０１からの温度情報及び電圧設定部１０３からの上限値情報のうち少なくとも一方に応答して、二次電池の充電を開始し、二次電池の電圧が第２電圧値に達するまで二次電池を充電する（Ｓ１０８，Ｓ１０９）。二次電池の電圧が第２電圧値に達したことの検出に応答して、充電制御部１０２は二次電池の充電を停止する（Ｓ１１０）。
　二次電池の充電形式は適宜適当な方式を選択することができる。例えば、後述するようないわゆる定電流（ＣＣ；Constant Current）充電を選択することができる。また、定電流充電といわゆる定電圧（ＣＶ；Constant Voltage）充電とを組み合わせてもよい。あるいは、電池電圧と充電電流の対応関係を示すテーブルを予め設定し、そのテーブルに基づいて充電を制御してもよい。
　上記方法の各ステップをプログラムの各処理とすることでプログラムは実現することができる。以下の実施形態においても同様である。
　第１実施形態及び第２実施形態によれば、充電開始時には上限電圧値を低く設定せざるを得ない場合であっても、温度変化に伴い上限電圧値を高く設定可能な条件になったら自動的に電池容量を高めることができる。
　第１実施形態及び第２実施形態の効果について、自動車に搭載されたリチウムイオン二次電池を例にして説明する。電気自動車においては、通常、高容量が要求される。このため、充電時間も長くならざるを得ない。そこで、電気自動車に搭載された二次電池の充電は、使用者が自動車を使用しない夜間に充電することが望まれる。特に、負荷平準化を目的として、通常、夜間の電力単価は昼間の電力単価より低く設定されているため、電力コストの低減のためにも夜間に充電が完了することが望まれる。一方、リチウムイオン電池の充電の場合、リチウムが析出しないような電池電圧とする必要がある。上述のように、リチウムの析出に影響する要因の１つとして、二次電池の温度が挙げられる。したがって、低温条件においては電池電圧が低くなるように設定する必要がある。例えば、冬季夜間の充電、特に寒冷地方における冬季夜間の充電においては、昼間の充電における上限電圧よりも低く電池電圧を設定する必要がある。例えば、第２実施形態にいう第１温度範囲を０℃未満とし、第２温度範囲を０℃以上と設定した場合、第１電圧値を４．０Ｖ、第２電圧値を４．２Ｖのように設定する必要がある。この場合、充電開始時の温度が０℃未満であった場合には、第１電圧値４．０Ｖで充電を終了することになるので、二次電池の容量は小さくなってしまう。しかしながら、充電開始時には電池関連温度が０℃未満であっても、充電中や使用者が自動車の使用を開始する前の時点では電池関連温度が０℃以上になっている場合がある。この場合には、使用者の利便性及び電力コストを考慮すると、使用者の使用開始前の夜間に第２電圧値４．２Ｖまで二次電池を充電しておくことが望まれる。第１実施形態及び第２実施形態によれば、外気温の上昇、加熱手段の利用、暖房器具の運転等の要因によって、上限電圧を高めることができる温度となった場合に、使用者が自動車を使用していない時間帯、特に電力単価の低い時間帯に、二次電池を第２電圧値まで充電することができる。これにより、使用者が使用していない間に二次電池を最大限まで充電することができると共に、電力コストを低減することができる。また、充電中にリチウムが析出する危険性の高低に応じて上限電圧を変動させるので、安全性を確保することができる。
　次に、第３実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムについて説明する。図４に、第３実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャートを示す。第３実施形態における充電装置の構成及び温度範囲の設定は第１実施形態又は第２実施形態と同様である。第１実施形態及び第２実施形態においては、第１電圧値まで充電した後に、二次電池の電圧の上限値を変更した。第３実施形態は、第１電圧値まで充電している最中であっても、温度変化があった場合に上限電圧を変更する形態である。
　Ｓ２０１及びＳ２０２は、図３に示すＳ１０１及びＳ１０２と同様である。
　次に、温度検知部１０１は、充電開始後、第１実施形態及び第２実施形態と同様にして電池関連温度を検知する（Ｓ２０３）。温度検知部１０１は、検知した温度情報を充電制御部１０２及び電圧設定部１０３の少なくとも一方に出力する。
　次に、温度検知部１０１が検知した電池関連温度が第２温度範囲に属する場合には、充電制御部１０２が充電を継続している状態において、充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、温度検知部１０１からの温度情報に応答して、充電時の電圧上限値を、第１電圧値よりも高い第２電圧値に変更する（Ｓ２０４，Ｓ２０５）。その後は、図３に示すＳ１０９及びＳ１１０と同様である（Ｓ２０６，Ｓ２０７）。
　Ｓ２０４において温度検知部１０１が検知した電池関連温度が第２温度範囲に属していない場合に、電池電圧が第１電圧値に達していない状態においては、温度検知部１０１は再度電池関連温度を検知する（Ｓ２０８，Ｓ２０３）。
　Ｓ２０４において温度検知部１０１が検知した電池関連温度が第２温度範囲に属していない場合に、電池電圧が第１電圧値に達したことが検知されたら、これに応じて充電制御部１０２は充電を停止する（Ｓ２０８，Ｓ２０９）。その後は、図３に示すＳ１０５～Ｓ１１０と同様である（Ｓ２１０～Ｓ２１３，Ｓ２０６，Ｓ２０７）。
　第３実施形態によれば、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第１電圧値に充電している途中に第２温度範囲に移行した場合に、充電を停止させることがないので、より短時間で充電を完了することができる。
　第３実施形態の上記以外の形態は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
　次に、第４実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムについて説明する。図５に、第４実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャートを示す。第４実施形態における充電装置の構成及び温度範囲の設定は第１実施形態及び第２実施形態と同様である。第１～第３実施形態においては充電を開始した後に温度を検知したが、第４実施形態においては充電開始前に温度を検知する。
　まず、温度検知部１０１は、充電開始後、第２実施形態と同様にして電池関連温度を検知する（Ｓ３０１）。温度検知部１０１は、検知した温度情報を充電制御部１０２及び電圧設定部１０３のうち少なくとも一方に出力する。
　充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、温度検知部１０１が検知した電池関連温度が第１温度範囲に属する場合には、温度検知部１０１からの温度情報に応答して、充電時の二次電池の電圧の上限値を第１電圧値に設定する（Ｓ３０３）。充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、第２温度範囲に属する場合には、充電時の二次電池の電圧の上限値を第１電圧値よりも高い第２電圧値に設定する（Ｓ３１０）。電圧設定部１０３が上限値を設定した場合には、電圧設定部１０３は、上限値を設定した情報を充電制御部１０２に出力する。次に、充電制御部１０２は、温度検知部１０１からの温度情報又は電圧設定部１０３からの上限値情報に応答して、二次電池の充電を開始する（Ｓ３０４，Ｓ３１１）。
　上限電圧に第２電圧値が設定されて充電が開始された場合、以後のフローは、図３に示すＳ１０９及びＳ１１０と同様である（Ｓ３０８，Ｓ３０９）。
　上限電圧に第１電圧値が設定されて充電が開始された場合、以後のフローは、図４に示すＳ２０３～Ｓ２１３と同様である（Ｓ３０５～Ｓ３０９，Ｓ３１２～Ｓ３１７）。
　第４実施形態によれば、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、充電開始時の温度に応じて、より適切な電圧上限値を設定することができる。これにより、充電開始時の温度が第２温度範囲に属する場合には、より短時間で充電を完了することができる。
　上記説明では第３実施形態を基礎に第４実施形態を説明したが、第１実施形態及び第２実施形態にも第４実施形態を適用することもできる。第４実施形態の上記以外の形態は、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
　次に、第５実施形態に係る充電装置について説明する。図６に、第５実施形態に係る充電装置の一例を示す概略ブロック図を示す。第５実施形態に係る充電装置３００は、第１実施形態及び第２実施形態に係る充電装置のより好ましい形態である。
　充電装置３００は、第１実施形態及び第２実施形態における温度検知部１０１、電圧設定部１０３及び充電制御部１０２に加えて、充電用電源と二次電池との接続の有無を検知する接続検知部１０４と、二次電池の電圧を検知する電圧検知部１０５と、をさらに備える。また、充電装置３００は、各種データを記憶する記憶部１０８と、温度検知部１０１が検知した温度が属する温度範囲を判定する温度範囲判定部１０６と、設定された上限値と二次電池の電圧との大小を比較する電圧比較部１０７と、をさらに備える。記憶部１０８は、例えば、温度範囲に対応する上限電圧値、充電時の温度範囲、定電流充電における電流値、定電圧充電における充電電圧値、定電圧充電における充電終了電流値、充電開始電圧値等必要な情報を適宜記憶する。なお、充電装置３００は、上記のすべての部を備えなくてもよい。
　接続検知部１０４は、検知した接続情報を少なくとも温度検知部１０１及び電圧検知部１０５に出力するように構成することができる。温度検知部１０１は、接続検知部１０４からの接続情報に基づいて、電池関連温度を検知するように構成することができる。温度検知部１０１は、検知した温度情報を少なくとも温度範囲判定部１０６、電圧設定部１０３及び充電制御部１０２のうち少なくとも１つに出力するように構成することができる。電圧検知部１０５は、接続検知部１０４からの接続情報に基づいて、二次電池の電圧を検知するように構成することができる。電圧検知部１０５は、検知した電圧情報を少なくとも電圧比較部１０７及び充電制御部１０２に出力するように構成することができる。温度範囲判定部１０６は、温度検知部１０１からの温度情報に基づいて、電池関連温度が属する温度範囲を判定するように構成することができる。温度範囲判定部１０６は、判定した温度範囲情報を少なくとも電圧設定部１０３及び充電制御部１０２のうち少なくとも１つに出力するように構成することができる。充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報に基づいて、上限値を設定するように構成することができる。電圧設定部１０３が上限値を設定した場合、電圧設定部１０３は、設定した上限値情報を少なくとも充電制御部１０２及び電圧比較部１０７のうち少なくとも１つに出力するように構成することができる。電圧比較部１０７は、電圧検知部１０５からの電圧情報に基づいて、設定された上限値と二次電池の電圧値とを比較するように構成することができる。電圧比較部１０７は、比較結果情報を少なくとも充電制御部１０２に出力するように構成することができる。充電制御部１０２は、各部からの情報の少なくとも１つに基づいて、二次電池の充電を制御するように構成することができる。
　次に、第５実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムについて説明する。図７に、第５実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャートを示す。ここでは、第４実施形態を基礎とした第５実施形態に係る充電装置の動作及び充電方法について説明するが、第１～第３実施形態にも第５実施形態を適用することもできる。
　まず、接続検知部１０４は、二次電池と充電用電源とが電気的に接続されたかを検知する（Ｓ４０１）。例えば、電気自動車に搭載された二次電池である場合には、接続検知部１０４は、車載充電器と充電用電源とが接続されたかを検知する。携帯機器に搭載された二次電池である場合には、接続検知部１０４は、電源に接続された充電器と携帯機器とが接続されたかを検知する。接続検知部１０４は、少なくとも温度検知部１０１及び電圧検知部１０５に、充電用電源との接続情報を出力する。接続検知部１０４は、接続情報を他の部に出力してもよい。
　次に、接続検知部１０４からの接続情報に応答して、温度検知部１０１は、少なくとも、接続が確認された以後の電池関連温度を検知する（Ｓ４０２）。なお、温度検知部１０１は、二次電池と充電用電源との接続前に、温度を検知してもよい。以後、温度検知部１０１は、充電中及び充電停止中にかかわらず、少なくとも二次電池が第２電圧値に達するまで、電池関連温度の検知を時間的に離間して間隔をもって継続する。図７において、Ｓ４０２以降の温度検知は図示していない。
　次に、温度検知部１０１が検知した温度情報に応答して、温度範囲判定部１０６は、記憶部１０８を参照し、温度検知部１０１が検知した温度がどの温度範囲に属するかを判定する（Ｓ４０３）。温度範囲判定部１０６は、瞬間的な温度で温度範囲を判定してもよいし、一定期間の温度や平均温度を基に温度範囲を判定してもよい。例えば、温度範囲判定部１０６は、１つの温度情報を基に温度範囲を判定してもよいし、所定期間の複数の温度情報を基に温度範囲を判定してもよい。記憶部１０８は、予め、温度と温度範囲の対応関係について記憶しておくと好ましい。温度範囲判定部１０６は、判定した温度範囲情報を電圧設定部１０３及び充電制御部１０２のうち少なくとも１つに出力する。
　次に、温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報に応答して、充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、記憶部１０８を参照し、二次電池の電圧の上限値を温度範囲に対応した電圧値に設定する。記憶部１０８は、予め、温度範囲と上限電圧の対応関係について記憶しておくと好ましい。充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、検知温度が第１温度範囲に属する場合、上限電圧を第１電圧値に設定する（Ｓ４０４）。充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、検知温度が第２温度範囲に属する場合、上限電圧を第２電圧値に設定する（Ｓ４１２）。記憶部１０８は、設定した上限電圧値を記憶する。電圧設定部１０３が上限値を設定した場合、電圧設定部１０３は、設定した上限値情報を電圧比較部１０７及び充電制御部１０２に出力する。
　電圧検知部１０５は、接続検知部１０４からの接続情報に応答して、二次電池の電圧を検知する。電圧検知部１０５は、充電用電源との接続以後の電池電圧の検知を時間的に離間した間隔を持って継続的に検知すると好ましい。電圧検知部１０５は、検知した二次電圧の電圧値情報を電圧比較部１０７に出力する。
　次に、電圧検知部１０５からの電圧情報に基づいて、電圧比較部１０７は、二次電池の電圧値と、設定された上限値とを比較する（Ｓ４０５，Ｓ４１３）。電圧比較部１０７は、比較結果情報を充電制御部１０２に出力する。電池電圧値が上限値より低い場合、充電制御部１０２は、電圧比較部１０７からの比較結果情報に応答して、二次電池の充電を開始する（Ｓ４０６，Ｓ４１４）。電池電圧が上限電圧値以上である場合、温度検知ステップ（Ｓ４０２）以降を繰り返す。
　充電制御部１０２は、電圧比較部１０７からの比較結果情報、温度検知部１０１からの温度情報又は温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報に応答して、予め定められた第１電圧値又は第２電圧値を電池電圧の上限値に設定して二次電池の充電を行ってもよい。
　ここでは、充電を開始する電圧値と充電時の上限値とを同じ値に設定してある例について説明した。しかし、充電開始電圧値は、上限値とは別個の電圧値に設定することもできる。例えば、充電開始電圧値を第１電圧値よりも低い電圧値に設定して、記憶部１０８はこの充電開始電圧値を記憶する。この場合、電圧比較部１０７は、電池電圧値と当該充電開始電圧値とを比較する。そして、充電制御部１０２は、電池電圧値が当該充電開始電圧値未満である場合に充電を開始する。電池電圧値が第１電圧値未満であっても、充電開始電圧値以上である場合には充電制御部１０２は充電を開始しない。
　なお、電圧検知ステップ及び電圧比較ステップは、温度検知ステップの前に実施してもよい。
　電圧検知部１０５からの電圧情報に基づいて、電圧比較部１０７は電池電圧が第２電圧値まで達したかを判断する。電池電圧が第２電圧値まで達した場合、充電制御部１０２は、電圧比較部１０７からの比較結果情報に応答して充電を停止する（Ｓ４１０，Ｓ４１１）。この場合、充電時の電圧上限値が、許容範囲における最大値に設定されているので、二次電池を最大容量まで充電することができる。
　充電時の電圧上限値が第１電圧値に設定され、検知温度が第２温度範囲に属する前の状態において、検知電圧が第１電圧値に達した場合には、充電制御部１０２は、電圧比較部１０７からの比較結果情報に応答して充電を停止する（Ｓ４０７，Ｓ４１５）。この場合、充電を停止した後においても、温度検知部１０１は、電池関連温度の検知を継続する。充電停止後、検知温度が第２温度範囲に属した場合には、温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報に応答して、電圧設定部１０３は、二次電池の電圧の上限値を第２電圧値に変更する（Ｓ４１６，Ｓ４１７）。次に、充電制御部１０２は、温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報又は電圧設定部１０３からの上限値情報に応答して、充電を開始し、上記と同様にして二次電池の電圧が第２電圧値に達するまで二次電池を充電する（Ｓ４１８，Ｓ４１０，Ｓ４１１）。
　充電時の上限値が第１電圧値に設定され、検知電圧が第１電圧値に達する前の状態において、検知温度が第２温度範囲に属することになった場合には、温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報に応答して、充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、充電中に、二次電池の電圧の上限値を第２電圧値に変更する（Ｓ４０７～Ｓ４０９）。次に、充電制御部１０２は、充電を継続し、上記と同様にして二次電池の電圧が第２電圧値に達するまで二次電池を充電する（Ｓ４１０，Ｓ４１１）。
　第５実施形態によれば、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、充電中及び充電停止中にかかわらず、温度状況に応じて、より適切な上限値を設定することができる。また、充電が停止している時間を低減させることができる。これにより、安全かつ短時間で充電を完了することができる。
　第５実施形態に係る充電装置３００は、第１～第４実施形態に適用することもできる。第５実施形態の上記以外の形態は、第１～第４実施形態と同様である。
　次に、第６実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムについて説明する。図８に、第６実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャートを示す。第６実施形態における充電装置の構成及び温度範囲の設定は第５実施形態と同様である。第６実施形態は第５実施形態の好ましい充電形態である。ここでは、第５実施形態を基礎とした第６実施形態に係る充電装置の動作及び充電方法について説明するが、第１～第４実施形態にも第６実施形態を適用することもできる。
　まず、第５実施形態と同様にして、接続検知部１０４は、二次電池と充電用電源とが電気的に接続されたかを検知する（Ｓ５０１）。接続検知部１０４は、温度検知部１０１及び電圧検知部１０５に、充電用電源との接続情報を出力する。接続検知部１０４は、接続情報を他の部に出力してもよい。
　次に、電圧検知部１０５は、接続検知部１０４からの接続情報に応答して、二次電池の電圧を検知する。以後、電圧検知部１０５は、時間的に離間した間隔をもって継続的に電池電圧を検知すると好ましい。電圧検知部１０５は、検知した情報を電圧比較部１０７に出力する。次に、電圧比較部１０７は、電圧検知部１０５からの電圧情報に応答して、検知した電圧値と、予め設定された充電開始電圧値とを比較する。上述のように、充電開始電圧値は、充電時の上限値と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。温度検知部１０１は、接続検知部１０４からの接続情報に応答して、接続検知部１０４が接続を検知した以後の電池関連温度を検知する（Ｓ５０２，Ｓ５０３）。図８に示すフローでは、電圧比較後に温度検知を行っているが、電圧比較と温度検知の前後については限定されない。また、温度検知部１０１は、二次電池と充電用電源との接続前に温度を検知してもよい。温度検知部１０１は、温度範囲判定部１０６に、検知した温度情報を出力する。
　次に、第５実施形態と同様にして、温度検知部１０１から温度情報に基づいて、温度範囲判定部１０６は、記憶部１０８を参照し、温度検知部１０１が検知した温度がどの温度範囲に属するかを判定する（Ｓ５０４）。温度範囲判定部１０６は、温度範囲情報を電圧設定部１０３及び充電制御部１０２のうち少なくとも１つに出力する。
　次に、電池関連温度が第１温度範囲に属する場合、温度範囲判定部１０６の温度範囲情報に応答して、充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、記憶部１０８を参照し、二次電池の電圧の上限値を第１電圧値に設定する（Ｓ５０５）。電圧設定部１０３が上限値を設定した場合、電圧設定部１０３は、上限値情報を充電制御部１０２に出力する。
　次に、電圧比較部１０７は、電圧検知部１０５からの電圧情報に基づいて、電池電圧と、予め定められた第３電圧値とを比較する（Ｓ５０６）。電圧比較部１０７は、比較結果情報を充電制御部１０２に出力する。
　第３電圧値は、第１温度範囲において充電する場合に、リチウム等の危険物質を析出させること無く、より短時間で充電を完了するための電圧値である。すなわち、電池電圧が第３電圧値に達すると、充電制御部１０２は充電形式を切り替える。充電時間を短くするためにはより高い電流で充電する方が好ましい。しかしながら、電池関連温度が低く、電池電圧が高い場合に、高電流で充電すると、危険性の高いリチウムやリチウム化合物が生成される可能性がある。例えば、第１温度範囲（例えば０℃未満）において、高電流で第１電圧値（例えば４．１Ｖ以上）まで充電すると、第１電圧値付近において危険物質が析出する危険性が高くなる。したがって、安全性を確保するために、第１電圧値付近では低電流で充電することが好ましい。そこで、低電池電圧では高電流充電し、高電池電圧では低電流充電すれば、安全にかつ迅速に充電を完了することができる。第３電圧値は、高電流（以下の形態でいえば第１電流値）で充電してもリチウム等が生成しないように設定された電圧値である。したがって、第３電圧値は、第１電圧値よりも低く設定される。
　電圧検知部１０１が検知した電池電圧が第３電圧値より低い場合に、電圧比較部１０７からの比較結果情報に応答して、電圧設定部１０３が、記憶部１０８を参照し、充電形式の切替電圧値を第３電圧値に設定してもよい（Ｓ５０７）。この場合には、電圧設定部１０３は、切替電圧値を設定した情報を充電制御部に出力する。充電制御部１０２は、電圧比較部１０７からの比較結果情報又は電圧設定部１０３からの情報に応答して、第３電圧値に達するまで第１電流値で充電を開始する（Ｓ５０８；第１定電流充電ステップ）。第１電流値は、温度に応じて変動させることもできる。第１電流値は、予め定めておくと好ましい。
　電池電圧が第３電圧値に達する前に、温度が属する温度範囲が変化した場合、電圧設定部１０３は、上記実施形態と同様にして、充電時の電池電圧の上限値を第２電圧値に変更する（Ｓ５０９～Ｓ５１１）。充電制御部１０２は第２電圧値に達するまで定電流充電を継続する。このとき、充電制御部１０２は、充電電流値を変更してもよい。例えば、温度が高くなったことによって危険物質析出の危険性が低下したので、充電制御部１０２は、第１電流値よりも高い第２電流値で充電してもよい（Ｓ５１２）。これにより、より短時間で充電を完了することができる。第２電流値は、予め定めておくと好ましい。
　次に、電池電圧が第２電圧値に達した場合には、電圧比較部１０７からの比較結果情報に応答して、充電制御部１０２は、第２電圧値での充電に切り替える（Ｓ５１３，Ｓ５１４；定電圧充電ステップ）。これにより、電池容量をより高めることができる。そして、充電電流が予め定められた電流値（充電終止電流値）以下になった場合に、充電制御部１０２は充電を停止する（Ｓ５１５，Ｓ５１６）。
　充電開始時の温度が第２温度範囲に属する場合には、充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報に応答して、二次電池の電圧の上限値を第２電圧値に設定する（Ｓ５０４，Ｓ５１７）。そして、充電制御部１０２は、第２電圧値に達するまで第２電流値で充電を開始する（Ｓ５１８）。以後のフローは、Ｓ５１３～Ｓ５１６と同様である。
　充電開始時の温度が第１温度範囲に属する場合であっても、電圧検知部１０５が検知した充電開始前の電池電圧が第３電圧値以上である場合には、充電制御部１０２は、電圧比較部１０７からの結果に基づいて、第１設定値に達するまで第３電流値で充電を開始する（Ｓ５１９）。第３電流値は、温度が低く、電池電圧が高い場合に充電しても、リチウム等の危険物質が生成しないような電流とする。第３電流値は第１電流値よりも低くすると好ましい。第３電流値は、予め定めておくと好ましい。
　また、充電制御部１０２が第１電流値で充電を開始した状態において、電圧検知部１０５が検知した電池電圧が第３電圧値に達した場合には、充電制御部１０２は、電圧比較部１０７からの比較結果情報に応答して、充電電流を第１電流値から第３電流値に切り替えて充電を継続する（Ｓ５２０；第２定電流充電ステップ）。充電制御部１０２は、電圧設定部１０３からの情報に応答して充電形式を切り替えてもよい。
　第３電流値での充電中に、電池電圧が第１電圧値に達する前に、電池関連温度が第２温度範囲に属することになった場合には、充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報に応答して、二次電池の電圧の上限値を第２電圧値に変更する（Ｓ５２１，Ｓ５１１）。以後のフローは、Ｓ５１２～Ｓ５１６と同様である。
　第３電流値での充電中に、電池関連温度が第１温度範囲に属したまま、電池電圧が第１電圧値に達した場合には、充電制御部１０２は、電圧比較部１０７からの比較結果情報に応答して、第１電圧値での充電に切り替える（Ｓ５２２，Ｓ５２３；定電圧充電ステップ）。そして、充電電流が予め定められた電流値（充電終止電流値）以下になったら、充電制御部１０２は充電を停止する（Ｓ５２４，Ｓ５２５）。
　充電停止後、充電停止中に、電池関連温度が属する温度範囲が第１温度範囲から第２温度範囲に変化した場合には、充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報に応答して、二次電池の電圧の上限値を第１電圧値から第２電圧値に変更する（Ｓ５２６，Ｓ５２７）。そして、充電制御部１０２は、温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報又は電圧設定部１０３からの上限値情報に応答して、第２電圧値に達するまで第２電流値で充電を開始する（Ｓ５２８）。以後のフローは、Ｓ５１３～Ｓ５１６と同様である。
　図９～図１２に第６実施形態における充電電圧及び充電電流の推移を示す概略図を示す。図９～図１２において、実線は充電電圧を示し、破線は充電電流を示す。図９～図１２において、図８に示すステップ番号（Ｓ）を付記して対応関係を示してある。定電流充電区間においては、充電電流は一定になるように制御され、電池電圧は上昇する。定電圧充電区間においては、電池電圧は一定になるように制御され、充電電流は減衰する。定電流充電において充電電流を下げた場合には、内部抵抗による電圧降下が生じている。
　図９は、第１温度範囲において充電を開始し、温度範囲が変化しないまま充電を停止した例である。図９に示す形態においては、第３電圧値まで充電した後、上限電圧を第１電圧値に切り替えると共に、充電電流を第１電流値から第３電流値に切り替えている。
　図１０は、第１温度範囲において充電を開始し、第３電圧値に達する前に第２温度範囲に移行した例である。図１０に示す形態においては、温度範囲が変化することによって、上限電圧を第２電圧値に切り替えると共に、充電電流を第１電流値から第２電流値に切り替えている。
　図１１は、第１温度範囲において充電を開始し、第３電圧値に達した後、第１電圧値に達する前に第２温度範囲に移行した例である。図１１に示す形態においては、第３電圧値まで充電した後、上限電圧を第１電圧値に切り替えると共に、充電電流を第１電流値から第３電流値に切り替えている。そして、温度範囲が変化することによって、上限電圧を第２電圧値に切り替えると共に、充電電流を第３電流値から第２電流値に切り替えている。
　図１２は、第１温度範囲において充電を開始し、第１電圧値まで充電して充電停止した後、第２温度範囲に移行した例である。図１２に示す形態においては、第３電圧値まで充電した後、上限電圧を第１電圧値に切り替えると共に、充電電流を第１電流値から第３電流値に切り替えている。その後、第１電圧値まで充電し、充電を停止している。そして、充電停止中に温度範囲が変化することによって、上限電圧を第２電圧値に切り替えると共に、充電電流を第３電流値から第２電流値に切り替えて、充電を再開している。
　上記例においては、定電圧充電時に温度範囲が変化する形態は示さなかった。しかしながら、定電圧充電時に温度範囲が変化する場合にも定電流充電時に温度変化する形態と同様に応用することができる。また、第１温度範囲において定電流充電を２段階に分けたが、３段階以上に分けることも可能である。この場合には、各段階毎に切替電圧値を設定することになる。さらに、第２温度範囲において定電流充電は段階的に分けなかったが、第２温度範囲においても定電流充電を２段階以上に分けることも可能である。
　第６実施形態によれば、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第１温度範囲における定電流充電においては、電池電圧の低い第１段階目では、高電流で充電するので、充電時間を短縮することができる。電池電圧の高い第２段階目では、低電流で充電するので、リチウム等の析出を防止することができる。さらに、温度範囲に応じて、上限電圧及び充電電流を選択するので、充電効率を高めることができる。よって、全体として、安全かつ高速の充電を実施することができる。
　第６実施形態の上記以外の形態は、第１～第５実施形態と同様である。
　次に、第７実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムについて説明する。第６実施形態においては、第１温度範囲において第１電圧値での定電圧充電を実施した。第７実施形態においては、第１電圧値での定電圧充電を実施せず、第３電流値での定電流充電によって電池電圧が第１電圧値に達する。第７実施形態のフローチャートは、図８に示すＳ５２３のステップが存在しない以外は、第６実施形態における図８のフローチャートと同様である。
　図１３及び図１４に第７実施形態における充電電圧及び充電電流の推移を示す概略図を示す。図１３及び図１４においても、図８に示すステップ番号（Ｓ）を付記して対応関係を示してある。
　図１３は、第１温度範囲において充電を開始し、温度範囲が変化しないまま充電を停止した例である。図１３に示す形態においては、第３電圧値まで充電した後、上限電圧を第１電圧値に切り替えると共に、充電電流を第１電流値から第３電流値に切り替えている。しかし、図９とは異なり、第１電圧値での定電圧充電は実施されていない。
　図１４は、第１温度範囲において充電を開始し、第１電圧値まで充電して充電停止した後、第２温度範囲に移行した例である。図１４に示す形態においては、第３電圧値まで充電した後、上限電圧を第１電圧値に切り替えると共に、充電電流を第１電流値から第３電流値に切り替えている。その後、第１電圧値まで充電し、充電を停止している。そして、充電停止中に温度範囲が変化することによって、上限電圧を第２電圧値に切り替えると共に、充電電流を第３電流値から第２電流値に切り替えて、充電を再開している。しかし、図１２とは異なり、第１温度範囲において第１電圧値での定電圧充電は実施されていない。
　第７実施形態の上記以外の形態は、第１～第６実施形態と同様である。
　次に、第８実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムについて説明する。第８実施形態における充電装置の構成及び温度範囲の設定は第５実施形態と同様である。第１～第７実施形態においては、温度範囲を２つに区分していたが、温度範囲は３以上に区分することもできる。温度範囲が増えたこと以外は上記実施形態と同様であるので、フローチャートの図示は省略する。
　図１５に第８実施形態における充電電圧及び充電電流の推移を示す概略図を示す。第８実施形態においては、第１温度範囲よりも低温側に第３温度範囲を設定している。第１温度範囲と第３温度範囲とは隣接している。第１温度範囲と第３温度範囲の境界温度は任意に設定することができる。例えば、第３温度範囲を－１０℃未満の領域、第１温度範囲を－１０℃以上０℃未満の領域、第２温度範囲を０℃以上の領域とすることができる。
　第３温度範囲における充電においては、充電時の上限値として、第１温度範囲の第１電圧値より低い第４電圧値を設定すると好ましい。また、第３温度範囲における定電流充電の充電電流は、第１温度範囲における定電流充電の第１充電電流より低い第４充電電流を設定すると好ましい。リチウムイオン電池の場合、温度が低くなるほど危険物質の析出しやすさが高まるからである。
　図１５は、第３温度範囲において充電を開始し、第４電圧値に達する前に第１温度範囲に移行した例である。第１温度範囲に移行した後は、図１１に示す形態と同様である。
　第８実施形態によれば、寒冷地の冬季夜間のような極寒状況においても、安全かつ迅速に充電を実施することができる。
　第８実施形態は、第１～第７実施形態に適用することができる。第８実施形態の上記以外の形態は、第１～第７実施形態と同様である。
　次に、第９実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムについて説明する。図１６に、第９実施形態に係る充電装置の動作、二次電池の充電方法、並びに充電装置を動作させるないし充電方法を制御するプログラムを説明するためのフローチャートを示す。第９実施形態における充電装置の構成及び温度範囲の設定は第５実施形態と同様である。第９実施形態においては、上記各実施形態において、電池関連温度が第２温度範囲となり、二次電池の電圧の上限値を第２電圧値に設定ないし変更した後、電池関連温度が第１温度範囲に属することになった場合の形態を示す。図１６においては、第２温度範囲から第１温度範囲に移行する場合の部分的なフローを示している。
　上記各実施形態において、充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、充電時の電池電圧の上限値を第２電圧値に設定する（Ｓ６０１）。そして、充電制御部１０２は、第２電圧値に達するまで第２電流値で充電を開始する（Ｓ６０２）。以後のＳ６０３～Ｓ６０８については、上記各実施形態と同様である。
　充電中、電池関連温度が第１温度範囲に属することになった場合、充電制御部１０２又は電圧設定部１０３は、温度範囲判定部１０６からの温度範囲情報に応答して、充電時の電圧上限値を第１電圧値に変更する（Ｓ６０９）。
　次に、電圧比較部１０７は、電圧検知部１０５からの電圧情報に応答して、電池電圧が第１電圧値未満であるかを確認する（Ｓ６１０）。電池電圧が第１電圧値未満である場合には、充電制御部１０２は、上記各実施形態と同様にして、第１電圧値まで充電し、充電を停止する（Ｓ６１１～Ｓ６１３，Ｓ６０７，Ｓ６０８）。電池電圧が第１電圧値以上である場合には、充電制御部１０２は、充電を実施せずに、充電を停止する（Ｓ６０８）。
　第１定電流充電ステップから第２定電流充電ステップへと切り替える第３電圧値が設定されている場合には、Ｓ６１０の前に、電圧比較部１０７は、電池電圧が第３電圧値未満であるかを確認するステップを別途実施する。電池電圧が第３電圧値未満である場合には、充電制御部１０２は、上記各実施形態と同様にして、第１定電流充電ステップ、第２定電流充電ステップ及び定電圧充電ステップを行って第１電圧値まで充電し、充電を停止する。電池電圧が第３電圧値以上である場合には、充電制御部１０２は、第２定電流充電ステップ及び定電圧充電ステップを行って第１電圧値まで充電し、充電を停止する。
　第９実施形態は、第１～第８実施形態に適用することができる。第９実施形態の上記以外の形態は、第１～第８実施形態と同様である。
　第９実施形態によれば、充電中に、気温低下、暖房器具や加熱装置の停止等の要因によって電池関連温度が第２温度範囲から第１温度範囲に移行した場合に、危険物質が析出する危険性を低減させることができる。
　第１０実施形態に係る蓄電システムについて説明する。図１７は、第１０実施形態に係る蓄電システムの一例を示す概略図である。
　蓄電システム４００は、少なくとも１つのセルを有する二次電池４０２と、二次電池４０２に接続された上記実施形態に係る充電装置１００，２００，３００のうちの少なくとも１つと、充電装置１００，２００，３００に接続された温度センサ４０１と、を備える。充電装置１００，２００，３００には充電用電源が着脱可能に接続される。充電装置１００，２００，３００は、二次電池４０２の充電を行う。
　温度センサ４０１は、上述の電池関連温度を検知するセンサである。温度センサ４０１は、例えば、セル表面、セル間、セルに接続された導体のうち少なくとも１つの温度を検知するように設置することができる。また、温度センサ４０１は、例えば、二次電池４０２、充電装置１００，２００，３００又は蓄電システム４００が置かれた環境の温度を検知するように設置してもよい。温度センサ４０１は、複数の箇所の温度を検知するように複数設置してもよい。
　蓄電システム４００による充電方法は、上述の充電方法と同様である。
　第１０実施形態によれば、上記実施形態に係る充電装置と同様の効果を得ることができる。例えば、電池関連温度が低い条件で充電を開始した場合であっても、充電開始後に電池関連温度が高くなった場合に、二次電池の電池容量をより高めることができる。また、より短時間で充電することができる。さらに、安全に充電を実施することができる。
　第１１実施形態に係る蓄電システムについて説明する。図１８は、第１１実施形態に係る蓄電システムの一例を示す概略図である。第１１実施形態に係る蓄電システムは、第１０実施形態に係る蓄電システムの好ましい形態である。
　蓄電システム５００は、少なくとも１つのセルを有する二次電池４０２と、二次電池４０２の充電制御及び放電制御や二次電池４０２の保護管理を行う電池管理ユニット（ＢＭＵ；Battery Management Unit）４０３と、二次電池４０２と電源や負荷との間の直流電力と交流電力の変換、電圧や周波数の調整等を行うパワーコンディショナ（ＰＣＳ；Power Conditioner System）４０４と、ＢＭＵ４０３及びＰＣＳの制御、監視等を行うシステムコントローラ（ＳＣ；System Controller）４０５と、を備える。ＢＭＵ４０３、ＰＣＳ４０４及びＳＣ４０５は相互通信可能に接続されている。ＰＣＳ４０４には充電用電源が接続される。図１８においては、ＰＣＳとＳＣとは別個の要素として図示したが、図示の形態は、１つの要素にＰＣＳ及びＣＳが組み込まれている形態も含む。
　上記実施形態に係る充電装置１００，２００，３００は、ＢＭＵ４０３に組み込まれている。温度センサ４０１及び二次電池４０２は、充電装置１００，２００，３００に接続されている。
　プログラムは、例えばＳＣ４０５に組み込むことができる。プログラムは、各部の動作及び上記充電方法の各ステップを充電装置に実行させる。
　第１１実施形態の上記以外の形態は、第１０実施形態と同様である。
　第１１実施形態によれば、第１０実施形態と同様の効果を得ることができる。
　本発明の充電装置、蓄電システム、充電方法及びプログラムは、上記実施形態に基づいて説明されているが、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において、かつ本発明の基本的技術思想に基づいて、種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができることはいうまでもない。また、本発明の全開示の枠内において、種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。
　本発明のさらなる課題、目的及び展開形態は、請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。
　方法の各ステップはプログラムの処理ステップとすることができる。
　本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
　上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下の記載には限定されない。
［付記１］
　温度検知部と、
　前記温度検知部での予め定められた第１の温度範囲内の第１の温度の検知結果に応答して、二次電池の電圧の上限値を前記第１の温度範囲に対応する第１の電圧値に可変させ、前記二次電池の充電を前記上限値に達するまでとする制御を行う充電制御部と、
　を備える充電装置。
［付記２］
　予め定められた第２の温度範囲内の第２の温度を検知していた前記温度検知部での前記第２の温度範囲内の温度から前記第１の温度範囲内の温度の検知結果に応答して、前記充電制御部は、前記第２の温度範囲に対応する第２の電圧値から前記第１の電圧値に前記上限値を可変させ、前記上限値が前記第２の電圧値では停止していた前記二次電池の充電を開始し、前記二次電池をあらたな前記上限値である前記第１の電圧値まで充電する制御を行う充電装置。
［付記３］
　予め定められた第２の温度範囲内の第２の温度を検知していた前記温度検知部での前記第２の温度範囲内の温度から前記第１の温度範囲内の温度の検知結果に応答して、前記充電制御部は、前記第２の温度範囲に対応する第２の電圧値から前記第１の電圧値に前記上限値を可変させ、前記上限値が前記第２の電圧値では充電中の前記二次電池に対して前記充電を継続し、前記二次電池をあらたな前記上限値である前記第１の電圧値まで充電する制御を行う充電装置。
［付記４］
　前記第１の電圧値は前記第２の電圧値よりも高い充電装置。
［付記５］
　前記充電制御部は、前記検知温度が前記第２の温度範囲に属することに基づいて前記上限値を前記第２の電圧値に設定し、前記検知温度が、前記第２の温度範囲よりも高い範囲にある前記第１の温度範囲に属することに基づいて前記上限値を前記第１の電圧値に設定する充電装置。
［付記６］
　前記第２の温度範囲は０℃未満の範囲を含む充電装置。
［付記７］
　前記第１の温度範囲は０℃以上の範囲を含む充電装置。
［付記８］
　前記第１の温度範囲内の温度を検知していた前記温度検知部での前記第１の温度範囲から前記第２の温度範囲内の温度の検知結果に基づき、
　前記充電制御部は、前記上限値を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に可変させる充電装置。
［付記９］
　前記第２の温度範囲に属する温度を検知した前記温度検知部からの温度情報に応答して、前記充電制御部は、前記二次電池の電圧が予め定められた第３の電圧値に達するまで前記二次電池を第１の電流値で充電し、前記電圧が前記第３の電圧値に達したことの検出に応答して、前記第１の電流値よりも低い第２の電流値で前記第２の電圧値に達するまで前記二次電池の充電を行う充電装置。
［付記１０］
　前記電圧が前記第２の電圧値に達したことの検出に応答して、前記充電制御部は、予め定められた第３の電流値となるまで前記第２の電圧値で前記二次電池の充電を行う充電装置。
［付記１１］
　前記第１の温度範囲に属する温度を検知した前記温度検知部からの温度情報に応答して、前記充電制御部は、前記二次電池の電圧が前記第１の電圧値に達するまで前記二次電池を第４の電流値で充電し、前記電圧が前記第１の電圧値に達したことの検出に応答して、前記充電制御部は、充電電流が予め定められた第５の電流値となるまで前記第１の電圧値で前記二次電池の充電を行う充電装置。
［付記１２］
　前記第４の電流値は、前記第１の電流値よりも高い充電装置。
［付記１３］
　温度検知部と、
　前記温度検知部での検知温度に基づき、二次電池の電圧の上限値を可変に設定する電圧設定部と、
　前記温度検知部での予め定められた第１の温度範囲内の第１の温度の検知結果に基づき、前記上限値を可変させた前記電圧設定部からの前記上限値情報に応答して、前記二次電池の充電を前記上限値に達するまでとする制御を行う充電制御部と、
　を備える充電装置。
［付記１４］
　前記上限値を第２の電圧値から前記第１の電圧値に変更した前記電圧設定部からの前記上限値情報に応答して、前記充電制御部は、前記上限値が前記第２の電圧値では停止していた前記二次電池の充電を開始し、前記二次電池をあらたな前記上限値である前記第２の電圧値まで充電する制御を行う充電装置。
［付記１５］
　前記上限値を第２の電圧値から前記第１の電圧値に変更した前記電圧設定部からの前記上限値情報に応答して、前記充電制御部は、前記上限値が前記第２の電圧値では充電中の前記二次電池に対して前記充電を継続し、前記二次電池をあらたな前記上限値である前記第２の電圧値まで充電する制御を行う充電装置。
［付記１６］
　前記第２の電圧値は前記第１の電圧値よりも高い充電装置。
［付記１７］
　前記電圧設定部は、前記検知温度が第２の温度範囲に属することに基づいて前記上限値を前記第２の電圧値に設定し、前記検知温度が、前記第２の温度範囲よりも高い範囲にある前記第１の温度範囲に属することに基づいて前記上限値を前記第１の電圧値に設定する充電装置。
［付記１８］
　前記第２の温度範囲は０℃未満の範囲を含む充電装置。
［付記１９］
　前記第１の温度範囲は０℃以上の範囲を含む充電装置。
［付記２０］
　前記第１の温度範囲内の温度を検知していた前記温度検知部での前記第１の温度範囲から前記第２の温度範囲内の温度の検知結果に基づき、
　前記電圧設定部は、前記上限値を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に可変させる充電装置。
［付記２１］
　前記上限値を前記第２の電圧値に設定した前記電圧設定部からの前記上限値情報に応答して、前記充電制御部は、前記二次電池の電圧が予め定められた第３の電圧値に達するまで前記二次電池を第１の電流値で充電し、前記電圧が前記第３の電圧値に達したことの検出に応答して、前記第１の電流値よりも低い第２の電流値で前記第２の電圧値に達するまで前記二次電池の充電を行う充電装置。
［付記２２］
　前記電圧が前記第２の電圧値に達したことの検出に応答して、前記充電制御部は、予め定められた第３の電流値となるまで前記第２の電圧値で前記二次電池の充電を行う充電装置。
［付記２３］
　前記上限値を前記第１の電圧値に設定した前記電圧設定部からの前記上限値情報に応答して、前記充電制御部は、前記二次電池の電圧が前記第１の電圧値に達するまで前記二次電池を第４の電流値で充電し、前記電圧が前記第１の電圧値に達したことの検出に応答して、前記充電制御部は、充電電流が予め定められた第３の電流値となるまで前記第１の電圧値で前記二次電池の充電を行う充電装置。
［付記２４］
　前記第５の電流値は、前記第１の電流値よりも高い充電装置。
［付記２５］
　前記温度検知部が検知する温度は、前記二次電池のいずれかの部分の温度、前記二次電池が置かれた環境の温度及び前記充電装置が置かれた環境の温度のうちの少なくとも１つである充電装置。
［付記２６］
　前記二次電池はリチウムイオン電池である充電装置。
［付記２７］
　前記温度検知部は、前記充電制御部が充電を停止している状態及び充電を行っている状態において時間的に離間して間隔をもった検知を行う充電装置。
［付記２８］
　付記に係る充電装置と、
　前記充電装置に接続された前記二次電池と、
　前記温度検知部に接続された温度センサと、を備える蓄電システム。
［付記２９］
　前記二次電池の充電及び放電を管理する電池管理ユニットをさらに備え、
　前記電池管理ユニットは前記充電装置を備える蓄電システム。
［付記３０］
　前記二次電池と充電用電源を接続するためのパワーコンディショナと、
　前記電池管理ユニット及び前記パワーコンディショナを制御するシステムコントローラと、をさらに備え、
　前記電池管理ユニット、前記パワーコンディショナ及び前記システムコントローラは相互に接続されている蓄電システム。
［付記３１］
　付記に係る充電装置を動作させるプログラム。
［付記３２］
　二次電池の電圧の上限値を、予め定められた第１の温度範囲に対応する第１の電圧値に設定する工程と、
　前記二次電池に関連する温度を検知する工程と、
　予め定められた第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記上限値を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更する工程と、
　前記第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記二次電池を前記第２電圧値まで充電する工程と、
を含む二次電池の充電方法。
［付記３３］
　前記上限値が前記第１の電圧値で充電停止中の状態において、前記第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記二次電池の充電を開始する充電方法。
［付記３４］
　前記二次電池の電圧が前記第１の電圧値に達するまで前記二次電池を充電して、充電を停止する工程をさらに含む充電方法。
［付記３５］
　前記第１の電圧値を前記上限値として前記二次電池を充電している状態において、前記第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記二次電池の充電を継続しながら前記上限値を前記第１の電圧値から前記第２電圧値に変更する充電方法。
［付記３６］
　二次電池の電圧の上限値を、予め定められた第１の温度範囲に対応する第１の電圧値に設定する工程と、
　前記二次電池に関連する温度を検知する工程と、
　予め定められた第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記上限値を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更する工程と、
　前記上限値に前記第２の電圧値が設定されたことに応答して、前記二次電池を前記第２電圧値まで充電する工程と、
を含む二次電池の充電方法。
［付記３７］
　前記上限値が前記第１の電圧値で充電停止中の状態において、前記上限値に前記第２の電圧値が設定されたことに応答して、前記二次電池の充電を開始する充電方法。
［付記３８］
　前記二次電池の電圧が前記第１の電圧値に達するまで前記二次電池を充電して、充電を停止する工程をさらに含む充電方法。
［付記３９］
　前記第１の電圧値を前記上限値として前記二次電池を充電している状態において、前記二次電池の充電を継続しながら前記上限値を前記第１の電圧値から前記第２電圧値に変更する充電方法。
［付記４０］
　前記第２の電圧値は前記第１の電圧値よりも高い充電方法。
［付記４１］
　前記上限値として前記第２の電圧値を設定している状態において、前記第１の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記上限値を前記第２の電圧値から前記第１の電圧値に変更する工程をさらに含む充電方法。
［付記４２］
　前記第１の電圧値を前記上限値として前記二次電池を充電する工程をさらに含み、
　当該工程は、
　予め定められた第３の電圧値に達するまで前記二次電池を第１の電流値で充電する工程と、
　前記二次電池の電圧が前記第３の電圧値に達したことに応答して、前記第１の電圧値に達するまで、前記第１の電流値よりも低い第２の電流値で前記二次電池を充電する工程と、を含む二次電池の充電方法。
［付記４３］
　前記第１の電圧値を前記上限値として前記二次電池を充電する工程は、前記二次電池の電圧が前記第１の電圧値に達したことに応答して、充電電流が予め定められた第３の電流値になるまで前記第１の電圧値で前記二次電池を充電する工程をさらに含む二次電池の充電方法。
［付記４４］
　前記二次電池を前記第２電圧値まで充電する工程は、
　前記二次電池の電圧が前記第２の電圧値に達するまで前記二次電池を第４の電流値で充電する工程と、
　前記二次電池の電圧が前記第２の電圧値に達したことに応答して、充電電流が予め定められた第５の電流値になるまで前記第２の電圧値で前記二次電池を充電する工程と、を含む二次電池の充電方法。
［付記４５］
　前記第４電流値は、前記第１の電流値よりも高い二次電池の充電方法。
［付記４６］
　前記第１の温度範囲は０℃未満の範囲を含む充電方法。
［付記４７］
　前記第２の温度範囲は０℃以上の範囲を含む充電方法。
［付記４８］
　前記温度は、前記二次電池のいずれかの部分の温度、前記二次電池が置かれた環境の温度、及び前記二次電池を充電する蓄電システムが置かれた環境の温度のうちの少なくとも１つの温度である充電方法。
［付記４９］
　前記二次電池はリチウムイオン電池である充電方法。
［付記５０］
　少なくとも、前記二次電池と充電用電源を接続したときから前記二次電池の電圧が前記第２の電圧値に達するまでの間、時間的に離間して間隔をもって前記温度の検知を行う二次電池の充電方法。
［付記５１］
　付記に係る充電方法を制御するためのプログラム。
［付記５２］
　付記に係る充電装置を備える自動車。
［付記５３］
　付記に係る蓄電システムを備える自動車。
［付記５４］
　付記に係る充電装置を備える電動機。
［付記５５］
　付記に係る蓄電システムを備える電動機。
［付記５６］
　付記に係る充電装置を備える携帯機器。
［付記５７］
　付記に係る蓄電システムを備える携帯機器。
［付記５８］
　付記に係る充電装置を備える携帯電源。
［付記５９］
　付記に係る蓄電システムを備える携帯電源。
　本発明の充電装置、蓄電システム、充電方法及びプログラムは、二次電池、特にリチウムイオン電池、の充電に好適に適用することができる。例えば、二次電池を搭載する自動車、携帯機器、電動機、携帯型電源等に好適に適用することができる。
　１００，２００，３００　　　　　充電装置
　１０１　　　　　温度検知部
　１０２　　　　　充電制御部
　１０３　　　　　電圧設定部
　１０４　　　　　接続検知部
　１０５　　　　　電圧検知部
　１０６　　　　　温度範囲判定部
　１０７　　　　　電圧比較部
　１０８　　　　　記憶部
　４００，５００　　　　　蓄電システム
　４０１　　　　　温度センサ
　４０２　　　　　二次電池
　４０３　　　　　電池管理ユニット
　４０４　　　　　パワーコンディショナ
　４０５　　　　　システムコントローラ

Claims (33)

  1. 　温度検知部と、
    　前記温度検知部での予め定められた第１の温度範囲内の第１の温度の検知結果に応答して、二次電池の電圧の上限値を前記第１の温度範囲に対応する第１の電圧値に可変させ、前記二次電池の充電を前記上限値に達するまでとする制御を行う充電制御部と、
    　を備えることを特徴とする充電装置。
  2. 　予め定められた第２の温度範囲内の第２の温度を検知していた前記温度検知部での前記第２の温度範囲内の温度から前記第１の温度範囲内の温度の検知結果に応答して、前記充電制御部は、前記第２の温度範囲に対応する第２の電圧値から前記第１の電圧値に前記上限値を可変させ、前記上限値が前記第２の電圧値では停止していた前記二次電池の充電を開始し、前記二次電池をあらたな前記上限値である前記第１の電圧値まで充電する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
  3. 　予め定められた第２の温度範囲内の第２の温度を検知していた前記温度検知部での前記第２の温度範囲内の温度から前記第１の温度範囲内の温度の検知結果に応答して、前記充電制御部は、前記第２の温度範囲に対応する第２の電圧値から前記第１の電圧値に前記上限値を可変させ、前記上限値が前記第２の電圧値では充電中の前記二次電池に対して前記充電を継続し、前記二次電池をあらたな前記上限値である前記第１の電圧値まで充電する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
  4. 　前記第１の電圧値は前記第２の電圧値よりも高いことを特徴とする請求項２又は３に記載の充電装置。
  5. 　前記充電制御部は、前記検知温度が前記第２の温度範囲に属することに基づいて前記上限値を前記第２の電圧値に設定し、前記検知温度が、前記第２の温度範囲よりも高い範囲にある前記第１の温度範囲に属することに基づいて前記上限値を前記第１の電圧値に設定することを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載の充電装置。
  6. 　前記第２の温度範囲は０℃未満の範囲を含むことを特徴とする請求項５に記載の充電装置。
  7. 　前記第１の温度範囲は０℃以上の範囲を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の充電装置。
  8. 　前記第１の温度範囲内の温度を検知していた前記温度検知部での前記第１の温度範囲から前記第２の温度範囲内の温度の検知結果に基づき、
    　前記充電制御部は、前記上限値を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に可変させることを特徴とする請求項５～７のいずれか一項に記載の充電装置。
  9. 　前記第２の温度範囲に属する温度を検知した前記温度検知部からの温度情報に応答して、前記充電制御部は、前記二次電池の電圧が予め定められた第３の電圧値に達するまで前記二次電池を第１の電流値で充電し、前記電圧が前記第３の電圧値に達したことの検出に応答して、前記第１の電流値よりも低い第２の電流値で前記第２の電圧値に達するまで前記二次電池の充電を行うことを特徴とする請求項２～８のいずれか一項に記載の充電装置。
  10. 　前記電圧が前記第２の電圧値に達したことの検出に応答して、前記充電制御部は、予め定められた第３の電流値となるまで前記第２の電圧値で前記二次電池の充電を行うことを特徴とする請求項９に記載の充電装置。
  11. 　前記第１の温度範囲に属する温度を検知した前記温度検知部からの温度情報に応答して、前記充電制御部は、前記二次電池の電圧が前記第１の電圧値に達するまで前記二次電池を第４の電流値で充電し、前記電圧が前記第１の電圧値に達したことの検出に応答して、前記充電制御部は、充電電流が予め定められた第５の電流値となるまで前記第１の電圧値で前記二次電池の充電を行うことを特徴とする請求項９又は１０に記載の充電装置。
  12. 　前記第４の電流値は、前記第１の電流値よりも高いことを特徴とする請求項１１に記載の充電装置。
  13. 　前記温度検知部が検知する温度は、前記二次電池のいずれかの部分の温度、前記二次電池が置かれた環境の温度及び前記充電装置が置かれた環境の温度のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１～１２のいずれか一項に記載の充電装置。
  14. 　前記二次電池はリチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１～１３のいずれか一項に記載の充電装置。
  15. 　請求項１～１４のいずれか一項に記載の充電装置と、
    　前記充電装置に接続された前記二次電池と、
    　前記温度検知部に接続された温度センサと、を備えることを特徴とする蓄電システム。
  16. 　前記二次電池の充電及び放電を管理する電池管理ユニットをさらに備え、
    　前記電池管理ユニットは前記充電装置を備えることを特徴とする請求項１５に記載の蓄電システム。
  17. 　前記二次電池と充電用電源を接続するためのパワーコンディショナと、
    　前記電池管理ユニット及び前記パワーコンディショナを制御するシステムコントローラと、をさらに備え、
    　前記電池管理ユニット、前記パワーコンディショナ及び前記システムコントローラは相互に接続されていることを特徴とする請求項１６に記載の蓄電システム。
  18. 　請求項１～１４のいずれか一項に記載の充電装置を動作させるプログラム。
  19. 　二次電池の電圧の上限値を、予め定められた第１の温度範囲に対応する第１の電圧値に設定する工程と、
    　前記二次電池に関連する温度を検知する工程と、
    　予め定められた第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記上限値を前記第１の電圧値から第２の電圧値に変更する工程と、
    　前記第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記二次電池を前記第２電圧値まで充電する工程と、
    を含むことを特徴とする二次電池の充電方法。
  20. 　前記上限値が前記第１の電圧値で充電停止中の状態において、前記第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記二次電池の充電を開始することを特徴とする請求項１９に記載の充電方法。
  21. 　前記二次電池の電圧が前記第１の電圧値に達するまで前記二次電池を充電して、充電を停止する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の充電方法。
  22. 　前記第１の電圧値を前記上限値として前記二次電池を充電している状態において、前記第２の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記二次電池の充電を継続しながら前記上限値を前記第１の電圧値から前記第２電圧値に変更することを特徴とする請求項１９に記載の充電方法。
  23. 　前記第２の電圧値は前記第１の電圧値よりも高いことを特徴とする請求項１９～２２のいずれか一項に記載の充電方法。
  24. 　前記上限値として前記第２の電圧値を設定している状態において、前記第１の温度範囲に属する温度を検知したことに応答して、前記上限値を前記第２の電圧値から前記第１の電圧値に変更する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１９～２３のいずれか一項に記載の充電方法。
  25. 　前記第１の電圧値を前記上限値として前記二次電池を充電する工程をさらに含み、
    　当該工程は、
    　予め定められた第３の電圧値に達するまで前記二次電池を第１の電流値で充電する工程と、
    　前記二次電池の電圧が前記第３の電圧値に達したことに応答して、前記第１の電圧値に達するまで、前記第１の電流値よりも低い第２の電流値で前記二次電池を充電する工程と、を含むことを特徴とする請求項１９～２４のいずれか一項に記載の充電方法。
  26. 　前記第１の電圧値を前記上限値として前記二次電池を充電する工程は、前記二次電池の電圧が前記第１の電圧値に達したことに応答して、充電電流が予め定められた第３の電流値になるまで前記第１の電圧値で前記二次電池を充電する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載の充電方法。
  27. 　前記二次電池を前記第２電圧値まで充電する工程は、
    　前記二次電池の電圧が前記第２の電圧値に達するまで前記二次電池を第４の電流値で充電する工程と、
    　前記二次電池の電圧が前記第２の電圧値に達したことに応答して、充電電流が予め定められた第５の電流値になるまで前記第２の電圧値で前記二次電池を充電する工程と、を含むことを特徴とする請求項２５又は２６に記載の充電方法。
  28. 　前記第４電流値は、前記第１の電流値よりも高いことを特徴とする請求項２７に記載の充電方法。
  29. 　前記第１の温度範囲は０℃未満の範囲を含むことを特徴とする請求項１９～２８のいずれか一項に記載の充電方法。
  30. 　前記第２の温度範囲は０℃以上の範囲を含むことを特徴とする請求項１９～２９のいずれか一項に記載の充電方法。
  31. 　前記温度は、前記二次電池のいずれかの部分の温度、前記二次電池が置かれた環境の温度、及び前記二次電池を充電する蓄電システムが置かれた環境の温度のうちの少なくとも１つの温度であることを特徴とする請求項１９～３０のいずれか一項に記載の充電方法。
  32. 　前記二次電池はリチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１９～３１のいずれか一項に記載の充電方法。
  33. 　請求項１９～３２のいずれか一項に記載の充電方法を制御するためのプログラム。
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