本發(fā)明涉及電源系統(tǒng)、充放電控制裝置及充放電控制方法。

以往，利用脈沖充電方式來對二次電池進行充電(例如，參照專利文獻1和實用新型登記文獻1)。以往，設(shè)置電流限制部，對流向電容器的電流進行限制，并在該控制期間優(yōu)先對鉛蓄電池進行充電(例如，專利文獻2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平10-304589號公報

專利文獻2：日本專利特開2010-279173號公報

實用新型登記文件1：實用新型登記第3182284號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

在以往的脈沖充電方式中，將脈沖電壓的低電壓值設(shè)為0(零)[V]。因此，在充電時的低電壓值較低的情況下，存在二次電池的負極劣化的問題。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

二次電池裝置可以具備二次電池和充放電控制裝置。充放電控制裝置可以對二次電池的充放電進行控制。充放電控制裝置可以交替地反復(fù)進行高電壓充電和低電壓充電。在高電壓充電時，可以向二次電池施加脈沖狀的高電壓。在低電壓充電時，可以向二次電池施加比0V要高且比高電壓要低的低電壓。

低電壓充電的低電壓可以在二次電池完全放電時的電動勢以上。

低電壓充電的低電壓可以在二次電池完全充電時的電動勢以下。

低電壓充電的低電壓可以在二次電池的理論電動勢的74％以上。

低電壓充電的低電壓可以在二次電池的理論電動勢的93％以上。

低電壓充電的低電壓可以在二次電池的理論電動勢的電壓值的121％以下。

向二次電池施加低電壓的低電壓充電時間T_L可以比向二次電池施加高電壓的高電壓充電時間T_H要長。

低電壓充電時間T_L與高電壓充電時間T_H的比可以為4≦T_L/T_H。

充放電控制裝置可以檢測提供給二次電池的充電電流。充放電控制裝置可以對低電壓的電壓值進行控制，以使得低電壓充電時的充電電流變?yōu)榱阋陨稀?/p>

充放電控制裝置可以檢測二次電池的電動勢，基于檢測到的電動勢來控制低電壓的電壓值。

充放電控制裝置可以基于二次電池的使用時間來控制向二次電池施加高電壓的高電壓充電時間T_H。

充放電控制裝置可以基于二次電池的內(nèi)部電阻來控制向二次電池施加高電壓的高電壓充電時間T_H。

充放電控制裝置可以基于二次電池的使用時間來控制向二次電池施加低電壓的低電壓充電時間T_L。

充放電控制裝置可以基于二次電池的內(nèi)部電阻來控制向二次電池施加低電壓的低電壓充電時間T_L。

二次電池裝置還可以具備蓄電元件。蓄電元件可以與二次電池并聯(lián)連接。蓄電元件可以具有靜電電容。

充放電控制裝置可以在高電壓充電時向二次電池施加去除了矩形中預(yù)定的高頻分量的脈沖狀的高電壓。

電源系統(tǒng)可以具備電源裝置和上述所記載的任一個二次電池裝置。二次電池裝置的充放電控制裝置可以利用電源裝置生成的電力來對二次電池進行充電。

控制二次電池的充放電的充放電控制裝置可以交替地反復(fù)進行高電壓充電和低電壓充電。在高電壓充電時，可以向二次電池施加脈沖狀的高電壓。在低電壓充電時，可以向二次電池施加比0V要高且比高電壓要低的低電壓。

控制二次電池的充放電的充放電控制方法中，可以交替地反復(fù)進行高電壓充電和低電壓充電。在高電壓充電時，可以向二次電池施加脈沖狀的高電壓。在低電壓充電時，可以向二次電池施加比0V要高且比高電壓要低的低電壓。

另外，上述發(fā)明的概要并未列舉出本發(fā)明的所有必要特征。并且，這些特征組的變形也能夠成為發(fā)明。

附圖說明

圖1是表示實施方式1的電源系統(tǒng)200的圖。

圖2是表示間歇充電時電壓值的時序圖的圖。

圖3是表示二次電池40的電壓的時間變化的圖。

圖4是表示二次電池40的電壓和電流的時間變化的圖。

圖5(a)是表示充放電試驗中放電容量比的圖，圖5(b)是表示充放電試驗中電池質(zhì)量比的圖。

圖6是對充放電控制方法進行說明的流程圖。

圖7是表示實施方式2的電源系統(tǒng)200的圖。

圖8是表示相對于試驗天數(shù)的容量維持率的圖。

圖9是表示實施方式3的電源系統(tǒng)200的圖。

圖10是表示實施方式4的電源系統(tǒng)200的圖。

圖11是表示實施方式5的電源系統(tǒng)200的圖。

圖12是表示實施方式6的電源系統(tǒng)200的圖。

圖13(a)是表示包含高頻分量和低頻分量的脈沖波形的圖。圖13(b)是表示去除高頻分量后的脈沖波形的圖。

具體實施方式

下面，通過發(fā)明的實施方式來說明本發(fā)明，以下的實施方式并非對權(quán)利要求書的范圍所涉及的發(fā)明進行限定。并且，實施方式中所說明的特征的所有組合對于發(fā)明的解決手段未必是必須的。

圖1是表示實施方式1的電源系統(tǒng)200的圖。本例的電源系統(tǒng)200具有電源裝置10和蓄電系統(tǒng)20。本例的電源裝置10與蓄電系統(tǒng)20的輸入端子12相連接。負載50可以連接至蓄電系統(tǒng)20的輸出端子14。電源裝置10可以是交流電源，負載50可以是由交流驅(qū)動的負載。蓄電系統(tǒng)20可以用于不間斷電源裝置(UPS)、或者太陽能發(fā)電裝置及風(fēng)力發(fā)電裝置等發(fā)電裝置中。

蓄電系統(tǒng)20具有轉(zhuǎn)換器22、逆變器24、二次電池裝置100和電容器42。二次電池裝置100具有充放電控制裝置30和二次電池40。

轉(zhuǎn)換器22將從電源裝置10輸出的交流電流轉(zhuǎn)換成直流電流。轉(zhuǎn)換器22將轉(zhuǎn)換后的直流電流輸出到充放電控制裝置30。逆變器24將從充放電控制裝置30輸出的直流電流轉(zhuǎn)換成交流電流。逆變器24將轉(zhuǎn)換后的交流電流輸出到負載50。另外，當(dāng)負載50在直流下動作時，也可以省略逆變器24。此外，在電源裝置10提供直流的情況下，也可以省略轉(zhuǎn)換器22。

在通常動作時，電源系統(tǒng)200經(jīng)由轉(zhuǎn)換器22和逆變器24將電源裝置10的電力提供給負載50。并且，在通常動作時，充放電控制裝置30利用電源裝置10生成的電力來對二次電池40進行充電。在緊急動作時，蓄電系統(tǒng)20可以將二次電池40所蓄積的電力提供給負載50。

例如，在蓄電系統(tǒng)20用于不間斷電源裝置(UPS)的情況下，在通常動作時，從電源裝置10經(jīng)由轉(zhuǎn)換器22和逆變器24將電力提供給負載50。與此相對，在發(fā)生停電等異常時，從二次電池40經(jīng)由充放電控制裝置30和逆變器24將電力提供給負載50。

此外，例如，在蓄電系統(tǒng)20用于發(fā)電裝置的情況下，電源裝置10是發(fā)電機。當(dāng)發(fā)電機工作時，從發(fā)電機經(jīng)由轉(zhuǎn)換器22和逆變器24將電力提供給負載50。與此相對，在因氣候等原因而導(dǎo)致發(fā)電電力不穩(wěn)定時，從二次電池40經(jīng)由充放電控制裝置30和逆變器24將電力提供給負載50。

充放電控制裝置30的一端連接至轉(zhuǎn)換器22與逆變器24之間的節(jié)點32。充放電控制裝置30的另一端經(jīng)由節(jié)點34與二次電池40電連接。充放電控制裝置30對二次電池40的充放電進行控制。本例的充放電控制裝置30對二次電池40進行間歇充電。間歇充電是指交替地反復(fù)進行高電壓充電和低電壓充電的充電方法。

二次電池40可以是使用水類電解液的二次電池。使用水類電解液的二次電池可以是鉛蓄電池、鎳鎘電池、或鎳氫電池。本例的二次電池40是鉛蓄電池。本例的鉛蓄電池是具有串聯(lián)連接的六個電池單元的部件。電池單元是指具有一對正極和負極的鉛蓄電池的最小單位。

充放電控制裝置30的另一端還經(jīng)由節(jié)點34與電容器42電連接。電容器42是具有靜電電容的蓄電元件。本例的電容器42是電氣雙層電容器(EDLC)。電容器42與二次電池40并聯(lián)連接。電容器42在間歇充電的高電壓充電時與二次電池40一起被充電。并且，電容器42還具有下述功能，即：在低電壓充電時將間歇充電所蓄積的電力提供給二次電池40。

圖2是表示間歇充電時電壓值的時序圖的圖。橫軸表示時間[秒(sec)]，縱軸表示電壓[V]。圖中，T_H是向二次電池40施加高電壓的高電壓充電期間，T_L是向二次電池40施加低電壓的低電壓充電期間。在本例的間歇充電中，反復(fù)進行一次以上的具有施加高電壓的T_H和施加低電壓的T_L的一個周期。

在高電壓充電時，充放電控制裝置30向二次電池40施加脈沖狀的高電壓。本例中，脈沖狀的高電壓是指在短時間內(nèi)電壓值急劇上升的電壓波形。脈沖狀的高電壓可以是正弦波、矩形波、三角波或鋸齒波中包含峰值的半周期的波形形狀。本例的脈沖狀的高電壓呈具有規(guī)定的峰值電壓值的矩形波形狀。

該高電壓的值可以是電池制造商制定的規(guī)格值。本例中，該規(guī)格值為13.65[V]。本例的二次電池40是鉛蓄電池。本例的該鉛蓄電池具有六個串聯(lián)連接的電池單元。因此，在T_H中對每個電池單元施加2.275[V](＝13.65[V]/6)的電壓。另外，也可以根據(jù)二次電池40的規(guī)格來改變高電壓的值。

本例的T_H是60[秒]。本例中，由于以脈沖狀來施加高電壓，因此，與始終進行高電壓充電的涓流充電(trickle charge)相比，能夠縮短高電壓充電的期間。T_H越短，就越是能夠抑制作為電解液的溶劑的水電分解成氫和氧并從二次電池消失的情況。因此，T_H較短的本例對于使用了水類電解液的所有的二次電池40均是有益的。

此外，T_H較短的本例有時對于防止二次電池40的正極的腐蝕也是有效的。在二次電池40為鉛蓄電池的情況下，對于防止正極的腐蝕和正極的變形尤為有效。即，對于防止正極中氧化鉛的形成和由此而導(dǎo)致的體積膨脹尤為有效。并且，在二次電池40為鉛蓄電池的情況下，還能夠利用脈沖狀的高電壓定期地分解負極所產(chǎn)生的硫酸鹽(硫酸鉛)。

另外，在鉛蓄電池中，充電時進行下述的半反應(yīng)。充電時成為問題的氧化鉛是正極反應(yīng)中的PbO₂。

(正極反應(yīng))PbSO₄+2H₂O→PbO₂+4H⁺+SO₄^2－+2e^－

(負極反應(yīng))PbSO₄+2e^－→Pb+SO₄^2－

在放電時，進行與充電時相反的下述半反應(yīng)。放電時成為問題的硫酸鹽是負極反應(yīng)中的PbSO₄。

(正極反應(yīng))PbO₂+4H⁺+SO₄^2－+2e^－→PbSO₄+2H₂O

(負極反應(yīng))Pb+SO₄^2－→PbSO₄+2e^－

低電壓充電時，充放電控制裝置30可以向二次電池40施加抑制二次電池40的負極的劣化的低電壓。該低電壓可以比0[V]要高且比高電壓要低。該低電壓可以在二次電池40完全放電時的電動勢以上。鉛蓄電池的示例中，在一個電池單元完全放電時的電動勢為1.95[V]的情況下，該低電壓可以在11.7[V](＝1.95[V]×6)以上。另外，當(dāng)然也可以根據(jù)個別的電池性能來改變完全放電時的電動勢的值。

在鎳鎘電池和鎳氫電池的示例中，放電時負極與水的反應(yīng)會導(dǎo)致負極劣化。在鉛蓄電池的示例中，在充電電壓極低的情況下會進行自放電，負極中產(chǎn)生硫酸鹽。例如，在充電電壓為0[V]的情況下，負極中結(jié)晶化后的硫酸鹽會硬質(zhì)化。即使進行充電，硬質(zhì)化后的硫酸鹽也難以恢復(fù)成電解液。因此，負極顯著劣化。因此，在本例中，將低電壓設(shè)得比0[V]要高。此外，將低電壓設(shè)為完全放電時的電動勢以上。由此，能夠防止二次電池40的負極的劣化。

此外，低電壓可以在二次電池40的理論電動勢的74％以上。鉛蓄電池的示例中，在一個電池單元的理論電動勢為2.04[V]的情況下，該低電壓可以在約9.06[V](＝2.04[V]×0.74×6)以上。此外，該低電壓還可以在二次電池40的理論電動勢的93％以上。鉛蓄電池的示例中，在一個電池單元的理論電動勢為2.04[V]的情況下，該低電壓可以在約11.4[V](＝2.04[V]×0.93×6)以上。

本例中，低電壓在理論電動勢的74％以上或93％以上的情況是指低電壓的瞬間最低值在理論電動勢的74％以上或93％以上。因此，在鉛蓄電池的示例中，即使是低電壓在理論電動勢的74％以上或93％以上的情況，對于硫酸鹽的抑制也具有一定的效果。

此外，該低電壓可以在二次電池40完全充電時的電動勢以下。鉛蓄電池的示例中，在一個電池單元完全充電時的電動勢為2.1[V]的情況下，該低電壓可以在12.6[V](＝2.1[V]×6)以下。另外，當(dāng)然也可以根據(jù)個別的電池性能來改變完全充電時的電動勢的值。

并且，該低電壓也可以在二次電池40的理論電動勢的電壓值的121％以下。鉛蓄電池的示例中，在一個電池單元的理論電動勢為2.04[V]的情況下，該低電壓可以在約14.8[V](＝2.04[V]×1.21×6)以下。

另外，在本例中，低電壓為12.6[V]。即，在本例的T_L中，對每個電池單元施加2.1[V](＝12.6[V]/6)的電壓。

T_L可以比T_H要長。本例的T_L是3600[秒](＝1小時)，T_H是60[秒]。此外，可以將T_H設(shè)為60[秒]，T_L設(shè)為240[秒]以上，30[分]以上或1[小時]以上。即，T_L與T_H的比可以設(shè)為4≦T_L/T_H、30≦T_L/T_H或60≦T_L/T_H。

此外，可以將T_H設(shè)為60[秒]，將T_L設(shè)為3[小時]以下或5[小時]以下。即，T_L與T_H的比可以設(shè)為T_L/T_H≦180或T_L/T_H≦300。尤其對于鉛蓄電池，本申請的發(fā)明人在實驗中確認得到在T_L為3小時以上5小時以下的期間，負極的劣化急劇推進。因此，將T_L設(shè)為5小時以下，更優(yōu)選地設(shè)為3小時以下對于保護鉛蓄電池尤為有效。

圖3是表示二次電池40的電壓的時間變化的圖。橫軸表示時間[秒(sec)]，縱軸表示電壓[V]。圖3的示例中，從充放電控制裝置30將圖2所述的電壓波形輸入到二次電池40。本例中，二次電池40是鉛蓄電池。

用實線來表示電容器42與二次電池40并聯(lián)連接時的二次電池40的端子電壓。將該情況作為“有電容器42”顯示于圖3。與此相對，用雙點劃線來表示二次電池40未并聯(lián)連接有電容器42時的二次電池40的端子電壓。將該情況作為“沒有電容器42”顯示于圖3。在“沒有電容器42”的示例中，蓄電系統(tǒng)20中不存在電容器42。

本例的二次電池40是六個電池單元串聯(lián)連接而成的市售的鉛蓄電池。低電壓充電期間T_L設(shè)為3600[秒]，高電壓充電期間T_H設(shè)為60[秒]。并且，T_L的低電壓設(shè)為12.6[V]，T_H的高電壓設(shè)為13.38[V]。

在“沒有電容器42”的情況下，在從T_L轉(zhuǎn)移到T_H之后，端子電壓幾乎瞬間上升到高電壓。并且，若T_H結(jié)束，則端子電壓在幾十秒內(nèi)迅速穩(wěn)定到低電壓。

與此相對，在“有電容器42”的情況下，從T_L轉(zhuǎn)移到T_H之后，從T_H開始時到T_H結(jié)束時這段期間，端子電壓從低電壓上升到高電壓。即，與“沒有電容器42”的情況相比，端子電壓緩緩地上升。并且，若T_H結(jié)束，則端子電壓從T_L開始時起耗費240[秒]穩(wěn)定到低電壓。即，與“沒有電容器42”的情況相比，電壓值緩緩下降。

二次電池40的充電通過化學(xué)反應(yīng)來進行。因此，即使短時間內(nèi)急速充電，有時也會因不進行化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生歐姆熱損耗。此外，若將T_H過長，則會導(dǎo)致過充電，促使電解液的分解以及正極的腐蝕和變形。因此，可以如本例所示那樣，將二次電池40與電容器42并聯(lián)連接，在T_H內(nèi)對二次電池40和電容器42進行充電，且在T_L內(nèi)，利用電容器42所蓄積的電力對二次電池40進行充電。由此，能夠同時解決化學(xué)反應(yīng)時間的問題和過充電的問題。

圖4是表示二次電池40的電壓和電流的時間變化的圖。圖4是在圖3的基礎(chǔ)上疊加示出充電電流[A]的定性行為的圖。橫軸表示時間[秒(sec)]，左縱軸表示電壓[V]，右縱軸表示電流[A]。

在“沒有電容器42”的情況下，流過二次電池40的電流在T_H開始時從0[A]急劇上升至規(guī)定的電流值。接著，電流在T_H內(nèi)徐徐下降，在T_H結(jié)束時急劇下降并變?yōu)?[A]。用交叉的斜線(網(wǎng)狀)來表示T_H內(nèi)蓄積于二次電池40的電荷量(＝電流×?xí)r間)。

與此相對，在“有電容器42”的情況下，流過二次電池40的電流在T_H開始時從0[A]急劇上升至規(guī)定的電流值，然后在T_H內(nèi)流過恒定電流。接著，電流在T_H結(jié)束時急劇下降并變?yōu)?[A]。即，在T_H內(nèi)，對二次電池40進行恒流充電。用斜線來表示T_H內(nèi)蓄積于二次電池40的電荷量(＝電流×?xí)r間)。

若將二次電池40與電容器42并聯(lián)連接，則二次電池40的內(nèi)部電阻和電容器42的內(nèi)部電阻構(gòu)成電阻的并聯(lián)電路。與二次電池40單體的情況相比，在二次電池40與電容器42并聯(lián)連接的情況下，總內(nèi)部電阻值較小。因此，與二次電池40單體的情況相比，在將二次電池40與電容器42并聯(lián)的情況下，充電時的電壓上升速度變慢。其結(jié)果使得在將二次電池40與電容器42并聯(lián)的情況下，恒流充電時間延長，因此，充電量增加。因此，“有電容器42”的情況下流過二次電池40的電荷的總量比“沒有電容器42”的情況要多。即，本例的間歇充電中，與“沒有電容器42”的情況相比，在“有電容器42”的情況下，能夠更為有效地對二次電池40進行充電。另外，在剛經(jīng)過T_H之后的T_L中，隨著二次電池40的電壓下降，電容器42能夠?qū)Χ坞姵?0進行充電。但是，二次電池40的充電電流僅在T_H的期間流過，在剛經(jīng)過T_H之后的T_L內(nèi)不會流過二次電池40的充電電流。

圖5(a)是表示充放電試驗中放電容量比的圖，圖5(b)是表示充放電試驗中電池質(zhì)量比的圖。本例中，將30天作為一個周期，在一個周期的期間中通過上述間歇充電來對二次電池40進行充電。然后，每隔一個周期中斷充電。在該中斷后，暫時使二次電池40充滿電，然后使其放電，在放電后進行二次電池40的性能評估。反復(fù)多次進行上述一個周期的充電、充電的中斷、充滿電、放電及性能評估的一組流程。另外，在放電時，將周圍溫度設(shè)為25℃，放電電流設(shè)為4C。4C是指在額定容量36[Ah]的二次電池40中，以144[A]進行了0.25[小時]的放電。此外，在性能評估中，在二次電池40的端子電壓達到9[V]的時間點，對放電容量和電池質(zhì)量進行了測定。

將第三組性能評估時的放電容量除以試驗開始前的放電容量得到的值作為放電容量比顯示到圖5(a)。在存在與二次電池40并聯(lián)連接的電容器42的情況下(圖5(a)左)，放電容量比約為0.5。與此相對，在沒有電容器42的情況下(圖5(a)右)，放電容量比約為0.43。由此，與“沒有電容器42”的情況相比，“有電容器42”的情況下，能夠?qū)⒎烹娙萘刻岣呒s16％(＝0.5/0.43)。

將第三組性能評估時的電池質(zhì)量除以試驗開始前的電池質(zhì)量得到的值作為電池質(zhì)量比顯示到圖5(b)。在存在與二次電池40并聯(lián)連接的電容器42的情況下(圖5(b)左)，電池質(zhì)量比約為0.993。與此相對，在沒有電容器42的情況下(圖5(b)右)，放電容量比約為0.989。由此證實與“沒有電容器42”的情況相比，“有電容器42”的情況下更難以進行電解液的分解。

圖6是對充放電控制方法進行說明的流程圖。充放電控制裝置30可以是控制本例的流程的主體。為了實現(xiàn)該控制，充放電控制裝置30可以具有控制所需的CPU或ASIC及存儲器等。在進行二次電池40的充電的情況下，首先，充放電控制裝置30利用電源裝置10的電力，將二次電池40充電至規(guī)定充電率(S30)。規(guī)定充電率可根據(jù)二次電池40的種類來變更。在二次電池40為鉛蓄電池的情況下，規(guī)定充電率可以為完全充電狀態(tài)的80％以上100％以下。

在將二次電池40充電至規(guī)定充電率之后，利用上述間歇充電對二次電池40進行充電(S40)。間歇充電中，交替地反復(fù)進行高電壓充電和低電壓充電。由此，能夠在高電壓充電期間T_H中補足低電壓充電期間T_L中因自放電而損失的電力。在二次電池40中進行間歇充電的效果如上所述。

充放電控制裝置30在間歇充電(S40)中，可反復(fù)多次進行由T_L和T_H形成的一個周期。間歇充電可以持續(xù)進行，直到發(fā)生來自電源裝置10的供電被中斷的異常。在電源裝置10中沒有發(fā)生異常的情況下(S50為否的情況)，充放電控制裝置30進一步持續(xù)進行間歇充電(S40)。

與此相對，在發(fā)生異常時，來自電源裝置10的供電被中斷。該情況下，不使用電源裝置10，而從二次電池40將電力提供給負載50。由此，二次電池40的電動勢下降。因此，在電源裝置10中發(fā)生了異常的情況下(S50中為是的情況)，返回至S10與S20之間的流程。接著，在不進行進一步的充電的情況下(S20中為是的情況)，可以結(jié)束充電(S60)。與此相對，在進行進一步的充電的情況下(S20中為否的情況)，前進至S30，再次對二次電池40進行充電直至規(guī)定充電率。

本例僅僅是充放電控制裝置30進行的充放電控制的一例。只要遵守從S30到S40的連續(xù)順序，可以適當(dāng)?shù)刂亟M其他的步驟，也可以省略其他的步驟。

圖7是表示實施方式2的電源系統(tǒng)200的圖。本例的二次電池裝置100不具有電容器42。在上述所涉及的點上與實施方式1不同。其他點與實施方式1相同。本例中，與實施方式1同樣地對二次電池40進行間歇充電。

圖8是表示相對于試驗天數(shù)的容量維持率的圖。縱軸是容量維持率，橫軸是試驗天數(shù)[天]。本例中，將經(jīng)過規(guī)定的試驗天數(shù)后的容量除以試驗開始前的容量得到的值作為容量維持率。此外，本例中將容量的單位設(shè)為[Ah]。

(a)和(b)是采用間歇充電方式時的容量維持率。另外，(a)是設(shè)置有電容器42的實施方式1中的容量維持率。與此相對，(b)是沒有設(shè)置電容器42的實施方式2中的容量維持率。此外，(c)是制造商公布的容量維持率，在經(jīng)過45天的時間點，容量維持率為0.7。

(a)和(b)中，反復(fù)多次進行充滿電、之后規(guī)定期間的間歇充電、以及間歇充電后的性能評估的一組流程。進行間歇充電的規(guī)定期間設(shè)為約28天。并且，反復(fù)進行三組上述的一組流程。

在經(jīng)過三組流程的時間點(約經(jīng)過83天的時間點)，(a)的容量維持率為0.88，(b)的容量維持率為0.83。由此證實，間歇充電方式對二次電池40的容量維持(即電池壽命)非常有效。并且還證實，即使在電容器42沒有與二次電池40并聯(lián)連接的情況下(即，(b)的情況下)，間歇充電方式對容量維持也是有效的。當(dāng)然，將電容器42與二次電池40并聯(lián)連接并進行間歇充電的情況(即，(a)的情況)更為有效。

圖9是表示實施方式3的電源系統(tǒng)200的圖。本例中，在利用電流檢測裝置44這一點上與實施方式2不同。本例的蓄電系統(tǒng)20具備檢測提供給二次電池40的充電電流的電流檢測裝置44。電流檢測裝置44若是直流電流傳感器，則可以是任何電流傳感器。例如，直流電流傳感器是使用鐵芯、繞組及霍爾元件且以不與布線接觸的方式測定電流的電流傳感器。此外，直流電流傳感器也可以是使用電阻的電流傳感器。另外，電流檢測裝置44不需要是獨立于充放電控制裝置30的部件，也可以與充放電控制裝置30一體設(shè)置。

有時二次電池40的劣化會導(dǎo)致二次電池40的穩(wěn)定狀態(tài)下的電動勢下降。若穩(wěn)定狀態(tài)下的電動勢下降，則最初的低電壓的電壓值作為低電壓而成為相對較高的電壓值。該情況下，在上述間歇充電中，希望能夠配合下降后的電動勢來降低低電壓的電壓值。

本例的電流檢測裝置44檢測流入二次電池40的電流以及/或者從二次電池40流出的電流。本例的電流檢測裝置44將檢測到的電流值通知給充放電控制裝置30。接著，充放電控制裝置30對間歇充電中的低電壓的電壓值進行控制，以使得低電壓充電時的充電電流變?yōu)榱鉡A]以上。具體而言，充放電控制裝置30可以與圖3的示例同樣地在T_L開始后的240[秒]內(nèi)，對低電壓的電壓值進行控制以使得充電電流變?yōu)榱鉡A]。充放電控制裝置30可以在12.6V(每電池單元2.1V)以下9.36V(每電池單元1.95V)以上的范圍內(nèi)確定低電壓的電壓值。

本例中，低電壓充電時的充電電流是指因自放電而引起的放電電流以及由電源裝置10和電容器42中的至少一個以上提供的電流。此外，零[A]可以是近似為零[A]。近似為零[A]具體而言可以是0.02[A]以下，或者0.0004C以下。另外，本例可以與實施方式1進行組合。即，可以在電容器42與二次電池40并聯(lián)連接的狀態(tài)下，使用電流檢測裝置44。

圖10是表示實施方式4的電源系統(tǒng)200的圖。本例中，在利用電壓檢測裝置46這一點上與實施方式2不同。本例的蓄電系統(tǒng)20具備檢測二次電池40的電動勢的電壓檢測裝置46。另外，電壓檢測裝置46不需要是獨立于充放電控制裝置30的部件，也可以與充放電控制裝置30一體設(shè)置。

本例的電壓檢測裝置46將檢測到的二次電池40的電動勢通知給充放電控制裝置30。充放電控制裝置30基于電壓檢測裝置46檢測到的電動勢來控制低電壓的電壓值。具體而言，若二次電池40的電動勢下降，則充放電控制裝置30可以在12.6V(每電池單元2.1V)以下9.36V(每電池單元1.95V)以上的范圍內(nèi)確定低電壓的電壓值。由此，能夠配合下降后的電動勢來降低間歇充電時低電壓的電壓值。另外，本例可以與實施方式1進行組合。即，可以在電容器42與二次電池40并聯(lián)連接的狀態(tài)下，使用電壓檢測裝置46。

圖11是表示實施方式5的電源系統(tǒng)200的圖。本例中，在利用內(nèi)部電阻檢測裝置48這一點上與實施方式2不同。本例的蓄電系統(tǒng)20具備測定二次電池40的內(nèi)部電阻的內(nèi)部電阻檢測裝置48。另外，內(nèi)部電阻檢測裝置48不需要是獨立于充放電控制裝置30的部件，也可以與充放電控制裝置30一體設(shè)置。

本例的內(nèi)部電阻檢測裝置48檢測二次電池40的內(nèi)部電阻，并通知給充放電控制裝置30。充放電控制裝置30基于二次電池40的內(nèi)部電阻來控制高電壓充電時間T_H。已知內(nèi)部電阻與使用時間一起上升。內(nèi)部電阻的上升是由硬質(zhì)化后的硫酸鉛(硫酸鹽)的形成等引起的。

因此，若二次電池40的內(nèi)部電阻上升，則充放電控制裝置30將T_H增長到比充電循環(huán)初期的T_H要長，從而可以使硫酸鹽恢復(fù)成鉛或氧化鉛。具體而言，可以將T_H設(shè)為10[秒]以上14400[秒]以下。另外，本例可以與實施方式1進行組合。即，可以在電容器42與二次電池40并聯(lián)連接的狀態(tài)下，使用內(nèi)部電阻檢測裝置48。

在其他示例中，充放電控制裝置30可以基于二次電池40的使用時間來控制T_H。若二次電池40的使用時間變長，則硫酸鹽會硬質(zhì)化，因此，充放電控制裝置30可以將T_H增長到比充電循環(huán)初期的T_H要長。另外，本例可以與實施方式1進行組合。

此外，在其他示例中，充放電控制裝置30可以基于二次電池40的使用時間來控制T_L。若二次電池40的使用時間變長，則正極的劣化和電解液的消失不斷推進。因此，為了防止這些問題進一步的惡化，可以將T_L增長得比充電循環(huán)初期的T_L要長。具體而言，可以將T_L設(shè)為60[秒]以上86400[秒]以下。此外，可以隨著增長T_L來縮短T_H。即，可以使T_L的增加部分與T_H的減少部分相等。另外，本例可以與實施方式1進行組合。此外，充放電控制裝置30可以基于二次電池40的內(nèi)部電阻來控制低電壓充電時間T_L。在內(nèi)部電阻上升的情況下，為了防止進一步的惡化，可以將T_L增長到比充電循環(huán)初期的T_L要長。具體而言，可以將T_L設(shè)為60[秒]以上86400[秒]以下。

圖12是表示實施方式6的電源系統(tǒng)200的圖。本例的充放電控制裝置30即使在沒有電容器42的情況下，也向二次電池40輸出類似于有電容器42的情況的電壓波形。為了實現(xiàn)該效果，充放電控制裝置30例如可以內(nèi)置預(yù)先記錄有該電壓波形的存儲器。在上述所涉及的點上與實施方式2不同。

本例的充放電控制裝置30在間歇充電中的高電壓充電時，向二次電池施加去除了矩形中預(yù)先確定的高頻分量的脈沖狀的高電壓。去除了矩形中預(yù)定的高頻分量的脈沖狀是指不是矩形波。作為一個示例，可以是與實施方式1的圖3中“有電容器42”的情況相同的波形。由此，即使在沒有電容器42的情況下，也能夠與實施方式1的“有電容器42”的情況相同地獲得延長恒流充電時間的效果。

此外，在其他示例中，去除了矩形中預(yù)定的高頻分量的脈沖狀也可以是去除了下述一個以上的諧波的波形，該一個以上的諧波包含有特定頻率與該特定頻率的第n次諧波(n為自然數(shù))的疊加中最高的頻率分量。即，可以是即使在沒有電容器42的情況下，也能夠與有電容器42的情況相同地使電壓值在T_H內(nèi)緩緩上升且緩緩下降的波形。由此，即使在沒有電容器42的情況下，也能夠獲得與實施方式1的“有電容器42”的情況相同的效果。

另外，可以將本例與實施方式3至實施方式5中的任意實施方式進行組合。即，可以組合本例與控制低電壓值的示例。

圖13(a)是表示包含高頻分量和低頻分量的脈沖波形的圖。圖13(b)是表示去除高頻分量后的脈沖波形的圖。通常，矩形波通過高頻分量和低頻分量的疊加而構(gòu)成。(a)的示例中的波形雖然不是完整的矩形波，但可視為矩形波。如(a)所示，波形的上升和下降的邊緣附近由高頻分量構(gòu)成。因此，若去除高頻分量，則矩形波中的邊緣部分被去除。

(b)的示例中，去除了構(gòu)成邊緣的高頻分量。(b)的示例中，脈沖期間可以包含T_H的整個期間和緊接著T_H之后的T_L的一部分期間。脈沖期間可以與圖3的示例同樣，為300[秒](60[秒]+240[秒])。(b)的示例中，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整脈沖期間中電壓波形的上升期間。本例中，電壓波形的上升期間是指從電壓值開始變得比低電壓要大的時刻到電壓值變?yōu)樽畲笾禐橹沟臅r刻。此外，電壓波形的上升期間也可以是高電壓施加期間的一半以上。另外，在本例中，高電壓施加期間是指從電壓值開始變得比低電壓要大的時刻到開始下降到低電壓的時刻。

(b)的示例中，電壓值緩緩上升且緩緩下降。因此，(b)的示例中，能夠獲得與圖3的“有電容器42”的示例相同的效果。

以上使用實施方式對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于上述實施方式所記載的范圍。能夠在上述實施方式的基礎(chǔ)上進行各種變更或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。根據(jù)專利權(quán)利要求書的記載可知，進行了上述各種變更或改進的方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

應(yīng)當(dāng)注意專利權(quán)利要求書、說明書及附圖中所示的裝置、系統(tǒng)、程序以及方法中的動作、順序、步驟以及階段等各處理的執(zhí)行順序，只要沒有特別明確記載“在……之前”、“在……以前”等，以及沒有在后面的處理中使用前面的處理的輸出，就可以按照任意的順序來實現(xiàn)。關(guān)于專利權(quán)利要求書、說明書及附圖中的動作流程，即使為了簡便而使用了“首先、”、“其次、”等來進行了說明，也并不意味著必須要按該順序?qū)嵤?/p>

標號說明

10··電源裝置，12··輸入端子，14··輸出端子，20··蓄電系統(tǒng)，22··轉(zhuǎn)換器，24··逆變器，30··充放電控制裝置，32··節(jié)點，34··節(jié)點，40··二次電池，42··電容器，44··電流檢測裝置，46··電壓檢測裝置，48··內(nèi)部電阻檢測裝置，50··負載，100··二次電池裝置，200··電源系統(tǒng)。