JP7705471B2 - 蓄電型充電装置、蓄電型充電システム、及び、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電型充電装置、蓄電型充電システム、及び、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池に関する。

例えば、特許文献１には、電気装置としての電気自動車と、電気自動車に搭載されている駆動電池を充電する充電装置とを有する充電システムが示されている。特許文献１に示された充電装置は、整流器と、バッファ用二次電池と、ＤＣ－ＤＣコンバータとを備えている。バッファ用二次電池は、充電装置に内蔵された電池であり、例えばリチウムイオン電池である。特許文献１に示された充電装置は、蓄電型充電装置である。まず第１のモードで、商用の交流電源から整流器を介して取り込まれた電力が、バッファ用二次電池に蓄えられる。第２のモードで、バッファ用二次電池から出力された電圧は、例えば車両に搭載された駆動電池の電圧に応じてＤＣ－ＤＣコンバータによって昇圧又は降圧され、駆動電池に供給される。

例えば、特許文献２には、内蔵電池を有する蓄電型充電装置が示されている。蓄電型充電装置が充電する充電対象電池は、内蔵電池を介して充電される。特許文献２の蓄電型充電装置はＤＣ－ＤＣコンバータを有していない。

国際公開第２００７／１０５６１２号 特開２０１７－１０８５５６号公報

蓄電型充電装置は、簡単な構成で小型化しつつ、電気装置を駆動可能な充電容量を有する大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の充電時間を短くすることが求められている。

本発明の目的は、簡単な構成で小型化しつつ、電気装置を駆動可能な充電容量を有する大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の充電時間をより短くすることができる蓄電型充電装置、充電システム、及び、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を提供することである。

特許文献１に示す蓄電型充電装置を有する充電システムでは、まず、蓄電型充電装置が、外部から供給される電力で蓄電型充電装置自体に内蔵された内蔵電池を充電する。次に、蓄電型充電装置は、内蔵電池の電力を電気装置に搭載された駆動電池に供給し、駆動電池を充電する。駆動電池が放電するとき、駆動電池から出力された電力で電気装置が駆動される。電気装置は、例えば電気自動車であり、駆動電池は、電気装置の駆動に対応するような大きな充電容量を有する。

蓄電型充電装置の内蔵電池は、直流を出力する。電気装置の駆動電池は、直流の供給を受け充電される。特許文献１の充電装置は、ＤＣ－ＤＣコンバータによって内蔵電池の電圧を昇圧又は降圧してから駆動電池に電力を供給する。これによって、電気自動車を駆動するような電力容量を有する駆動電池の充電動作における状態の調整が図られる。

ＤＣ－ＤＣコンバータは、通常、スイッチング素子の高速なオン－オフ状態の切替えによって、キャパシタンス又はインダクタンスといった電力保持素子における瞬間的な電力の蓄積と放出を繰り返しながら出力電圧を制御する。このため、ＤＣ－ＤＣコンバータが出力する電流は、スイッチング素子及び電力保持素子における電気的性能、熱的性能、及び動作効率に起因する制約を受ける。このため、特許文献１における内蔵電池の電力が駆動電池に供給される場合、内蔵電池から出力される電流は、内蔵電池が出力可能な電流、及び、駆動電池が受入れ可能な電流に対し小さい量に制約される場合がある。

特許文献２の蓄電型充電装置では、内蔵電池と充電対象電池とが、ＤＣ－ＤＣコンバータを介さずに接続される。より詳細には、特許文献２の蓄電型充電装置は、内蔵電池の電圧と充電対象電池の電圧との差である電圧差を測定し、電圧差が上限値以下の場合、内蔵電池から充電対象電池へ電流を供給して充電を行なう。上限値は、過電流、即ち大電流が充電対象電池に流れることを防ぐために設定された値である。特許文献２の蓄電型充電装置は、測定した電圧差が上限値以上の場合、内蔵電池からの電力による充電を行わず、充電電流の経路をＡＣ－ＤＣコンバータ経由に切り替える。このように、特許文献２の蓄電型充電装置は、電圧差を測定することによって対象電池の充電状態を判別し、ＤＣ－ＤＣコンバータ無しの経路における大電流を抑えようとしている。
特許文献２の蓄電型充電装置では、充電対象電池の充電状態によって接続経路が変化する。つまり、同じ充電対象電池が接続される場合でも、接続される時の電池の状態によって接続経路が変化する場合がある。また、特許文献２の蓄電型充電装置は、大電流が流れることを抑えるため、内蔵電池と充電対象電池の２つの電圧差を測定することが要求される。このため、内蔵電池と充電対象電池とがＤＣ－ＤＣコンバータを介さずに接続され場合があるにも拘わらず、蓄電型充電装置及び相手方の電気装置の構造が複雑化する。また、充電時間は、一般的に、充電開始時における充電対象電池の充電率と対応する。充電率は、充電対象電池が満充電状態になるまで充電可能な電力量に関係するといえる。一般的に、充電開始時における充電率が小さいほど、充電時間は長い。これに加え、特許文献２の蓄電型充電装置では、充電対象電池の充電率がある上限値よりも小さい場合、充電電流の経路がＡＣ－ＤＣコンバータ経由に切り替わるため、充電時間が著しく長くなってしまう。

本発明者は、時によって異なる電池の状態ではなく、電池自体の属性に注目した。本発明者は、電池自体の属性に注目することで、簡単な構成で大電流を用いて充電時間をより短くすることができることに気づいた。

より詳細には、本発明者は、電気装置を駆動する電池として、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を採用し、蓄電型充電装置に内蔵される電池として大電流放電仕様を満たす大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池を採用することを考えた。そして、本発明者は、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が充電装置に接続されたことを検出して、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が、大電流放電仕様を満たす大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池から出力される大電流によって充電されるように、電圧コンバータを介さず大電流通過可能電流出力路に大電流を通すことを考えた。ここで、大電流充電仕様は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する電流で充電されることが可能であるという電池の仕様である。大電流放電仕様は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する電流で放電することが可能であるという電池の仕様である。また、大電流は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上の充電レートに相当する電流である。

上記属性を有する大電流充電可能駆動リチウムイオン電池については、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池からの大電流通過可能電流出力路に電圧コンバータが含まれないので、電流が電圧コンバータの制約を受けるといった事態が避けられる。また、例えば時によって充電の経路が変わり充電時間がさらに長くなるといった事態が抑制される。大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池に蓄えられた電力によって大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が１０Ｃ以上の充電レートで充電される場合、例えば、満充電量の半分相当の電力が約３分以内で充電される。従って、電気装置を駆動するような２．５Ａｈ以上の充電容量を有する大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が短い時間で充電される。

以上の知見に基づいて完成した本発明の各観点による充電システムは、次の構成を備える。

（１） 大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を搭載し前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の電力で駆動される電気装置に対し着脱可能に接続して前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を充電する蓄電型充電装置であって、
前記蓄電型充電装置は、
前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池と電気的に接続する充電対象接続部と、
前記蓄電型充電装置に設けられ、前記蓄電型充電装置の外部且つ前記電気装置の外部の電源から供給される電力で充電され、大電流放電仕様を満たす大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池と、
前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池と前記充電対象接続部を、電圧コンバータを介さず接続する大電流通過可能電流出力路とを備え、以下のことを特徴とする：
前記蓄電型充電装置は、
前記大電流通過可能電流出力路に設けられ、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が前記充電対象接続部へ接続されたことを検出してオン状態になることにより、前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池から出力される大電流により充電されるように、前記電圧コンバータを介さない前記大電流通過可能電流出力路に前記大電流を通す、適合電池検出・スイッチ部を備え、
前記蓄電型充電装置は、前記大電流による充電時に、前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池と前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池との電位差に応じて、前記大電流が通過している経路を、前記大電流通過可能電流出力路から他の経路に切り替える機能を有さないように構成され、
前記大電流放電仕様は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で放電することが可能であるという電池の仕様を意味し、
前記大電流充電仕様は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で充電されることが可能であるという電池の仕様を意味し、
前記大電流は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する電流である。

（１）の構成によれば、適合電池検出・スイッチ部が、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が接続されたことを検出してオン状態になる。これにより、大電流が、電圧コンバータを介さない大電流通過可能電流出力路に通る。この結果、大電流充電仕様を満たす大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が、大電流放電仕様を満たす大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池から出力される大電流により充電される。大電流充電仕様は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で放電することが可能であるという仕様である。大電流放電仕様は２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で放電することが可能であるという仕様である。また、大電流は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する電流である。

適合電池検出・スイッチ部は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池と大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池の電位差に応じて大電流通過可能電流出力路を大電流通過可能電流出力路以外の経路に切り替えることが無く、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が接続されたことを検出してオン状態になる。つまり、適合電池検出・スイッチ部は、例えば大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の状態の測定結果に応じて経路を切り替えるのでなく、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の属性を識別することで大電流通過可能電流出力路を介して充電を行なう。
使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の充電では、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池からの大電流通過可能電流出力路に電圧コンバータが含まれない。従って大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が接続されたと識別された場合、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池から大電流充電可能駆動リチウムイオン電池へ大電流が流れる。具体的には、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池に蓄えられた電力によって大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が１０Ｃ以上の充電レートで充電される。しかも、大電流通過可能電流出力路は、接続された大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の仕様によってオン状態になるのであって、時に応じて変化する充電状態によって切り替わらない。従って、時によって経路が切り替わることに起因して充電電流の大きさが変わる、という事態が抑制される。従って、充電状態による充電時間の変動が抑制される。つまり、充電状態によって充電時間が極端に長期化することが抑制される。従って、電気装置を駆動するような２．５Ａｈ以上の充電容量を有する大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が短い時間で充電される。
このように、（１）の構成では、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池から大電流通過可能電流出力路を介して大電流充電可能駆動リチウムイオン電池へ、充電時間が短くなるように、大電流による成り行きでの充電が行われることが可能である。大電流による成り行きでの充電は、両電池の成り行きに任せることによって行われることが可能である。大電流による成り行きでの充電では、電圧コンバータによる電流の制約がない。大電流による成り行きでの充電では、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池と大電流充電可能駆動リチウムイオン電池との間の電位差の大きさと、大電流通過可能電流出力路を介して大電流充電可能駆動リチウムイオン電池へ至る充電電流の大きさとが、正の相関を有する。大電流による成り行きでの充電では、電位差が小さくなるにつれて充電電流が小さくなる。大電流による成り行きでの充電は、電圧値又は電流値のいずれもが制御されない態様で行われることが可能である。（１）の構成では、経路の変更を伴わずに、大電流による成り行きでの充電が行われることが可能である。
このように（１）の構成によれば、蓄電型充電装置を簡単な構成で小型化することができ、電気装置を駆動可能な充電容量を有する大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の充電時間を短くすることができる。

（２） （１）の前記蓄電型充電装置であって、
前記蓄電型充電装置は、前記充電対象接続部が前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池又は前記電気装置と機械的に接続されたことを検出することによって、又は、前記電気装置と通信し前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の属性を表わす情報を取得することによって、前記使用時最大電圧仕様及び前記大電流充電仕様を満たす前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が前記充電対象接続部へ接続されたことを検出する。

上記構成によれば、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が充電対象接続部へ接続されたことを簡単な構成で検出することができる。

（３） （１）又は（２）の蓄電型充電装置であって、
前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池は、スピネル型チタン酸リチウム、ニオブチタン含有複合酸化物、及びグラファイトからなる群から選択される少なくともいずれかを含有する負極を有する。

上記構成によれば、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池が有する負極は、スピネル型チタン酸リチウム、ニオブチタン含有複合酸化物、及びグラファイトからなる群から選択される少なくともいずれかを含有する。
スピネル型チタン酸リチウム、ニオブチタン含有複合酸化物、及びグラファイトからなる群から選択される少なくともいずれかを含有する負極は、負極においてリチウムの析出により内部短絡が生じる可能性を低減することができる。このような負極を有する大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池における１０Ｃの充電レート相当の電流以上の使用時最大放電電流を出力しても寿命の短縮を抑制することができる。従って、寿命の短縮を抑制しつつ、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を短い時間で充電することができる。

（４） （１）から（３）いずれか１の蓄電型充電装置であって、
前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池は、スピネル型チタン酸リチウム、ニオブチタン含有複合酸化物、及びグラファイトからなる群から選択される少なくともいずれかを含有する負極を有する。

上記構成によれば、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池は、１０Ｃの充電レート相当の電流以上の最大使用時放電電流で充電されても寿命の短縮を抑制することができる。従って、寿命の短縮を抑制しつつ、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を短い時間で充電することができる。
またさらに、例えば、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池及び大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が、互いに共通の正極材料と共通の負極材料を有する場合、充電システムで使用される大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池及び大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を共通のセルで構成することができる。このため、リチウムイオン電池の管理がより簡単である。

（５） （１）から（４）いずれか１の蓄電型充電装置であって、
前記蓄電型充電装置は、前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池を、前記蓄電型充電装置及び前記電気装置の外部の電源から供給される電力によって、前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池における最大充電電圧以下の電圧で充電する先行充電部をさらに備える。

先行充電部は、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池の放電に先行して、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池を充電する。上記構成によれば、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池は、最大充電電圧以下の電圧で充電される。充電された大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池は、充電時に印加される電圧より小さい電圧を出力する。このため、大電流通過可能電流出力路に電圧コンバータを設けることなく、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の充電電圧を大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の最大充電電圧以下にすることができる。従って、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の充電電圧を最大充電電圧以下に維持したまま、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を短い時間で充電することができる。
先行充電部は、例えば、蓄電型充電装置の筐体に内蔵されている。ただし、先行充電部は、特に限定されず、蓄電型充電装置の筐体の外部に設けられたいわゆるＡＣアダプタでもよい。なお、「前記蓄電型充電装置及び前記電気装置の外部の電源」は、例えば、前記蓄電型充電装置又は前記電気装置のいずれにも含まれていない電源をいう。当該電源は、特に限定されない。商用電源は、当該電源の一例である。商用電源は、例えば、商用交流電源である。

（６） 充電システムであって、
（１）から（５）いずれか１の蓄電型充電装置と、
前記蓄電型充電装置に接続され、蓄電型充電装置で充電された前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の電力で駆動される電気装置とを備えた、充電システム。

上記構成によれば、充電システムの蓄電型充電装置は、簡単な構成で小型化することができ、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の充電時間を短くすることできる。

（７） （６）の充電システムの前記電気装置に搭載され、前記蓄電型充電装置によって充電される前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池。

上記構成によれば、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池は、簡単な構成で小型化することができ、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の充電時間を短くすることできる。

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したがって、明確にするために、この説明は、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。
それにもかかわらず、明細書および特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明の範囲内にあることを理解して読まれるべきである。
本明細書では、新しい蓄電型充電装置について説明される。
以下の説明では、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細が述べられる。
しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細なしに本発明を実施できることが明らかである。
本開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。

蓄電型充電装置は、電気装置を充電する装置である。蓄電型充電装置は、その充電装置自体を充電することが可能な充電装置である。蓄電型充電装置は、例えば、電気装置よりも小型・軽量である。可搬式充電装置は、例えば、人の押動又は牽引により地上を移動するように構成される可搬式充電装置である。蓄電型充電装置は、持ち運び可能に構成されていてもよい。蓄電型充電装置は、例えば、可搬式充電装置である。可搬式充電装置の場合、例えば、電気装置が商用電源から離れた場所にあっても、電気装置を充電することができる。ただし、蓄電型充電装置は、特に限定されず、例えば、電気装置よりも大型でもよい。また、蓄電型充電装置は、据置き式の装置又は建造物でもよい。

電気装置は、電気で動作する装置である。電気装置は、例えば、ビークル、即ちＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）である。ＥＶは、ＢＥＶ（Ｂａｔｔｅｒｙ－ｐｏｗｅｒｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）であってもよく、内燃機関を有するＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）であってもよい。電気装置は、例えば、ＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）あってもよい。電気装置がビークルの場合、例えば、商用電源から離れた移動先で充電することができる。
ビークルの種類としては、例えば、電動鞍乗型車両が挙げられる。鞍乗型車両とは、運転者がサドルに跨って着座する形式の車両をいう。電動鞍乗型車両としては、例えば、電動二輪車、電動三輪車が挙げられる。電動鞍乗型車両は、運転者の走行時乃至旋回時に、ライダーの体重移動によって姿勢制御が行われる。鞍乗型車両の車体は、ライダーの体重移動によって円滑に姿勢制御が行われるように、軽量化乃至小型化されることが好ましい。そのため、一般的に、鞍乗型車両における大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の設置スペースは、厳しく制限される。また、電動鞍乗型車両は、踏力での走行が可能な自転車を含んでいてもよく、そのような自転車を含まなくてもよい。ここでいう自転車が備える電気装置は、踏力が入力されていない状態で自転車を走行させることが可能な駆動力を出力できるように構成されていてもよく、踏力での走行をアシストするために駆動力を出力できるように構成されていてもよい。加えて、ビークルは、特に上記の例に限定されず、電気自動車、電動トラック、電動バス、電動船舶、電動ドローン又は電動航空機でもよい。
また、電気装置は、特に限定されず、例えば、ポンプ装置、電気オーブン、又は工作機械といった、動作時に移動しない装置でもよい。

大電流充電可能駆動リチウムイオン電池、及び、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池は、リチウムイオン電池である。リチウムイオン電池は、充電及び放電が可能な電池である。リチウムイオン電池は、電極の化学反応によって充電及び放電を行う二次電池である。リチウムイオン電池は、電極の酸化及び還元反応によって充電及び放電を行う。リチウムイオン電池は、蓄えられた化学エネルギーを電気エネルギーに変換する。リチウムイオン電池の端子電圧は、電池に蓄えられた電力量と比例しない。例えば、リチウムイオンキャパシタは、リチウムイオン電池に含まれない。
リチウムイオン電池は、正極にリチウム酸化物を含有する。正極にリチウム金属を用いるリチウム電池は、リチウムイオン電池に含まれない。リチウムイオン電池は、例えば、有機溶媒といった非水電解質を用いる非水リチウムイオン電池である。

電池が大電流充電仕様を満たすことは、電池が、大電流充電仕様が示す電流で充電することができることを意味する。電池が大電流放電仕様を満たすことは、電池が、大電流放電仕様が示す電流で放電することができることを意味する。電池が使用時最大電圧仕様を満たすことは、電池が、使用時最大電圧仕様が示す電圧以下の電圧で動作できることを意味する。使用時最大電圧仕様を満たすことは、例えば、電池の使用時における最大電圧が、外部からその電池に印加される電圧以上であることを意味する。より具体的には、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が使用時最大電圧仕様を満たすことは、例えば、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の使用時における最大電圧が、電圧コンバータを介さない大電流通過可能電流出力路を介して大電流充電可能駆動リチウムイオン電池と接続される大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池の最大放電電圧以上であることを意味する。

大電流充電仕様は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の状態又はその変化のいずれに応じても変化することがないように設定される。大電流充電仕様は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の状態又はその変化のいずれに応じても変化することがないように設定される。また、大電流充電仕様は、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池の状態又はその変化のいずれに応じても変化することがないように設定される。
大電流放電仕様は、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池の状態又はその変化のいずれに応じても変化することがないように設定される。大電流充電仕様は、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池の状態又はその変化のいずれに応じても変化することがないように設定される。
大電流充電仕様の電流（充電可能な使用時最大電流）は、定格充電電流と称される場合もある。大電流放電仕様の電流（放電可能な使用時最大電流）は、定格放電電流と称される場合もある。大電流充電仕様の電流及び大電流放電仕様の電流は、例えば、ともに固定された値である。
大電流充電仕様及び大電流放電仕様は、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池及び大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を構成する電池の性能を選択することによって設定することができる。

大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の使用時最大電圧仕様は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の状態又はその変化のいずれに応じても変化することがないように設定される。また、使用時最大電圧仕様は、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池の状態又はその変化のいずれに応じても変化することがないように設定される。使用時最大電圧仕様は、電池に印加することが可能な最大電圧を示す。
使用時最大電圧仕様は、例えば、電池の設計・製造時に設定される。使用時最大電圧仕様は、例えば、構成する電池セルの数、及び電池セルの電極の種類に応じて定められる。使用時最大電圧仕様は、例えば、固定値として設定される。

電池の容量又は充電容量は、電池に充電可能な電荷の量である。単位はＡｈである。ある電池の充電容量は、放電容量と等しい。放電容量は、例えば満充電された電池が初期電圧の出力とともに電流の出力を開始する時から、出力電圧が終止電圧に至る時まで出力された電流の時間累積量である。放電条件は、例えば１０時間の放電で終止電圧に至るような電流の放電である（１０時間率）。大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池及び大電流充電可能駆動リチウムイオン電池のそれぞれは、例えばリチウムイオン電池セルの直列接続によって構成される。このため、放電容量の条件である放電電圧は、リチウムイオン電池が有するリチウムイオン電池セルの数によって異なる。ただし、放電容量は、リチウムイオン電池セルの数によらず定められる。

電池におけるレートは、電荷が蓄積又は放出されるスピードを表す。単位はＣである。大電流充電仕様は、充電される場合に許容する最大の充電レートに相当する。最大の充電レートに相当する電流は最大使用時電流である。電池の容量を１時間で完全充電させる電流の大きさは、１Ｃと定義される。例えば、電池の容量が２．５Ａｈである場合、１Ｃは、２．５Ａである。
１０Ｃ以上の充電レートの大電流充電仕様を満たす大電流充電可能駆動リチウムイオン電池は、例えば、１０Ｃ相当の電流以上、且つ、大電流充電仕様の電流以下の充電電流で充電される。
大電流充電仕様は、放電する場合に許容する最大の放電レートに相当する。最大の放電レートに相当する電流値は大電流充電仕様の電流である。

大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池は、大電流放電仕様を満たす前提として２．５Ａｈ以上の充電容量を有する。大電流充電可能駆動リチウムイオン電池は、大電流充電仕様を満たす前提として２．５Ａｈ以上の充電容量を有する。
例えば２．５Ａｈ以上の充電容量を有する大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池又は大電流充電可能駆動リチウムイオン電池は、例えばキャパシタ等の電気物理エネルギーを充電する装置よりも小型である。
大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が２．５Ａｈ以上の充電容量を有することにより、単に電気装置における情報処理又は情報の提示のための電力ではなく、電気装置の機械的な駆動で消費される電力を充電又は放電することができる。例えば、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が１２Ｖの出力電圧と、２．５Ａｈの充電容量を有する場合、５０Ａの電流を２０秒出力することは約１０％の電力消費に相当する。この消費によって約６００Ｗ、即ち単純には約０．８ｐｓの駆動が２０秒間可能になる。２．５Ａｈ以上の充電容量は、充電容量の５０％を用いて、少なくとも充電無しに２０秒の駆動を５回連続して行なうことが可能な程度の容量である。

充電対象接続部は、例えば、蓄電型充電装置の筐体から外部に延びた充電ケーブル及び充電ケーブルの先端に設けられたコネクタである。ただし、充電対象接続部は、特に限定されず、例えば、蓄電型充電装置の筐体に設けられ、充電ケーブルが接続されるように構成されたコネクタでもよい。

適合電池検出・スイッチ部は、例えば、半導体素子を備える。適合電池検出・スイッチ部は、これに限られず、例えば、電流を機械的に通電又は遮断するリレーといった部品でもよい。

対象物が、ある機能を有さないように構成されることは、対象物は当該機能を備えていないことを意味する。
蓄電型充電装置は、大電流による充電時に、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池と大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池との電位差に応じて、大電流が通過している経路を、大電流通過可能電流出力路から他の経路に切り替える機能を有さないように構成される。例えば、蓄電型充電装置が備える適合電池検出・スイッチ部は、大電流による充電時に、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池と大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池との電位差に応じて、大電流が通過している経路を、大電流通過可能電流出力路から他の経路に切り替える機能を有さないように、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が充電対象接続部へ接続されたことを検出してオン状態になることにより電圧コンバータを介さない大電流通過可能電流出力路に大電流を通す。

大電流通過可能電流出力路は、電圧コンバータを介さず出力スイッチ部を介して接続する。電圧コンバータは、入力電圧を変換する回路装置である。電圧コンバータは、例えば、スイッチング素子の高速なオン－オフ状態の切替えによって、入力電圧を変換する。大電流通過可能電流出力路は、電圧コンバータ又は出力スイッチ部以外の電気部品を有してもよい。大電流通過可能電流出力路は、例えば、配線、ヒューズ、コネクタ、及び電流測定用の抵抗器の一つ又はこれらの組合せを有してもよい。

大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の属性を表わす情報は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様と直接的又は間接的に対応している情報である。
例えば、属性を表わす情報は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の型番であり、型番には使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様が対応している。ただし、属性を表わす情報は、特に限定されず、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様における階級を示すものでもよい。

本発明によれば、蓄電型充電装置を簡単な構成で小型化しつつ、電気装置を駆動可能な充電容量を有する大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の充電時間をより短くすることができる。

第一実施形態に係る蓄電型充電装置を有する充電システムの概略構成を示すブロック図である。 （ａ）は、図１に示す駆動リチウムイオン電池の構成例を示す図である。（ｂ）は、図１に示す内蔵リチウムイオン電池の構成例を示す図である。（ｃ）は、駆動リチウムイオン電池及び内蔵リチウムイオン電池の最大電流を示すチャートである。 図１に示す蓄電型充電装置及び充電システムの適用例を説明する図である。 第二実施形態に係る蓄電型充電装置の概略構成を示すブロック図である。

以下、実施形態が、図面を参照しつつ説明される。

［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る蓄電型充電装置を含む充電システムの概略構成を示すブロック図である。

図１に示す蓄電型充電装置１は、充電システムＡに備えられている。充電システムＡは、蓄電型充電装置１と、電気装置２とを備える。蓄電型充電装置１は、電気装置２を充電する装置である。
まず、蓄電型充電装置１が充電する対象について説明する。

［電気装置］
電気装置２は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池２２を搭載している。電気装置２は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池２２の電力で駆動される。電気装置２は、駆動装置２５を備えている。駆動装置２５は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池２２から電力の供給を受けて動作する。駆動装置２５は、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池２２の電力によって電気装置２を駆動する。
電気装置２は、充電コネクタ２１を有する。充電コネクタ２１を介して、蓄電型充電装置１から駆動リチウムイオン電池２２に電力が供給される。

［駆動リチウムイオン電池］
駆動リチウムイオン電池２２は、電気装置２を駆動するための電力を蓄える。駆動リチウムイオン電池２２は、再充電が可能である二次電池である。駆動リチウムイオン電池２２は、２．５Ａｈ以上の充電容量を有する。このため、駆動リチウムイオン電池２２は、電気装置２を駆動するための電力を蓄えることができる。

大電流充電可能駆動リチウムイオン電池２２は、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす。大電流充電仕様は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で充電されることが可能であることを意味する。充電時の使用時最大電流を、最大充電電流とも称する。大電流は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する電流である。
以下、本明細書において、大電流充電可能駆動リチウムイオン電池２２を、単に駆動リチウムイオン電池２２と称する。また、充電時の使用時最大電流を、最大充電電流とも称する。

駆動リチウムイオン電池２２は、最大充電電圧と最大放電電圧を有する。最大充電電圧は、駆動リチウムイオン電池２２を充電する場合に、駆動リチウムイオン電池２２に印加することが可能な最大の電圧である。最大放電電圧は、駆動リチウムイオン電池２２が放電する場合に出力可能な最大の電圧である。駆動リチウムイオン電池２２が放電の場合に出力する電圧は、駆動リチウムイオン電池２２が充電の場合に印加される電圧より小さい。従って、最大放電電圧は、最大充電電圧よりも小さい。最大充電電圧は、最大放電電圧よりも大きい。駆動リチウムイオン電池２２の使用時最大電圧仕様は、駆動リチウムイオン電池２２の使用時における最大の電圧を示す。駆動リチウムイオン電池２２の使用時最大電圧仕様は、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧を示す。

駆動リチウムイオン電池２２の使用時最大電圧仕様が示す最大充電電圧は、駆動リチウムイオン電池２２の充電時に印加することができる最大の電圧を示す。
以下、本明細書において、駆動リチウムイオン電池２２の使用時最大電圧仕様を駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧とも称する。
駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧は、駆動リチウムイオン電池２２の設計・製造時に電気装置２の動作仕様に応じて設定される。駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧の設定値は、例えば、駆動リチウムイオン電池２２を構成するセルの数によって設定できる。
駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧が設定される範囲は、例えば、１２Ｖ以上７２Ｖ以下である。例えば、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧が１２Ｖ以上の値に設定される場合、例えば１２Ｖ未満に制限される場合と比べ、電気装置２の駆動に必要な電力を急速に充電するための電流が得られやすい。駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧が例えば２４Ｖ以上の値に設定される場合、２４Ｖ未満の場合と比べ、ある特定の電力を供給するために必要な電流の量を抑制することができる。また、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧が例えば７２Ｖ以下の場合、最大充電電圧が例えば７２Ｖを超える場合と比べ、蓄電型充電装置１及び電気装置２における電気絶縁のための構造を簡略化することができ、小型にできる。また、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧が、例えば６０Ｖより小さい場合、国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission：ＩＥＣ）の規格IEC60950における「特別低電圧」（extra low voltage：ＥＬＶ、又はsafety extra low voltage：ＳＥＬＶ）に属する範囲で動作する。このため、６０Ｖ以上の場合と比べ絶縁構造が簡単であり、小型にできる。

図１に示す電気装置２は、電池識別部２６を備えている。電池識別部２６は、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす駆動リチウムイオン電池２２が接続されたことを蓄電型充電装置１に検出させる。電池識別部２６は、例えば、駆動リチウムイオン電池２２の属性を識別させる。電池識別部２６には、例えば、駆動リチウムイオン電池２２の種類といった、駆動リチウムイオン電池２２の属性を表す識別情報が記憶されている。電池識別部２６は、電気的に接続された外部装置に識別情報を出力する。
図１に示す電池識別部２６は、駆動リチウムイオン電池２２に内蔵されている。ただし、電池識別部２６の配置位置は、特に限定されず、例えば、駆動リチウムイオン電池２２の外部に設けられてもよい。

［蓄電型充電装置］
蓄電型充電装置１は、電気装置２に対し着脱可能に接続する充電装置である。蓄電型充電装置１は、電気装置２に対し接続されることで、電気装置２の駆動リチウムイオン電池２２を充電する。
蓄電型充電装置１は、充電対象接続部１１と、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池１２と、適合電池検出・スイッチ部１３と、大電流通過可能電流出力路１４と、を備える。

充電対象接続部１１は、駆動リチウムイオン電池２２と電気的に着脱可能に接続する。充電対象接続部１１は、充電ケーブル１１ａ及び出力コネクタ１１ｂを有する。充電ケーブル１１ａは、蓄電型充電装置１の筐体１６から外部に延びている。出力コネクタ１１ｂは、充電ケーブル１１ａに設けられている。出力コネクタ１１ｂは、電気装置２の充電コネクタ２１と機械的且つ電気的に着脱可能に接続する。充電対象接続部１１が、駆動リチウムイオン電池２２と電気的に接続した状態で、蓄電型充電装置１の内蔵リチウムイオン電池１２から電気装置２の駆動リチウムイオン電池２２に電力が供給される。

［大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池］
大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池１２は、蓄電型充電装置１の外部且つ電気装置２の外部の電源Ｃから供給される電力で充電される。大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池１２は、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池１２に充電された電力で、電気装置２の駆動リチウムイオン電池２２を充電する。大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池１２は、再充電が可能な二次電池である。大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池１２は、２．５Ａｈ以上の充電容量を有する。このため、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池１２は、１回の充電で駆動リチウムイオン電池２２を満充電状態にすることが可能である。

大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池１２は、大電流放電仕様を満たす。大電流放電仕様は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で放電することが可能である電池の仕様を意味する。大電流は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する電流である。
以下、本明細書において、大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池１２を、単に内蔵リチウムイオン電池１２とも称する。

内蔵リチウムイオン電池１２は、最大充電電圧と最大放電電圧を有する。最大充電電圧は、内蔵リチウムイオン電池１２を充電する場合に、内蔵リチウムイオン電池１２に印加することが可能な最大の電圧である。最大放電電圧は、内蔵リチウムイオン電池１２が放電する場合に出力可能な最大の電圧である。駆動リチウムイオン電池２２が放電の場合に出力する電圧は、内蔵リチウムイオン電池１２が充電の場合に印加される電圧より小さい。従って、最大放電電圧は、最大充電電圧よりも小さい。最大充電電圧は、最大放電電圧よりも大きい。内蔵リチウムイオン電池１２の使用時最大電圧仕様は、内蔵リチウムイオン電池１２の使用時における最大の電圧を示す。内蔵リチウムイオン電池１２の使用時最大電圧仕様は、内蔵リチウムイオン電池１２の最大充電電圧を示す。

内蔵リチウムイオン電池１２の使用時最大電圧仕様が示す最大充電電圧は、内蔵リチウムイオン電池１２の設計・製造時に電気装置２の動作仕様及び充電速度の要求に応じて設定される。内蔵リチウムイオン電池１２の最大充電電圧は、内蔵リチウムイオン電池１２を構成するセルの数によって設定することができる。
以下、本明細書において、内蔵リチウムイオン電池１２の使用時最大電圧仕様を内蔵リチウムイオン電池１２の最大充電電圧とも称する。
内蔵リチウムイオン電池１２の最大充電電圧が設定される範囲は、例えば、１２Ｖ以上７２Ｖ以下である。例えば、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧が１２Ｖ以上の値に設定される場合、例えば１２Ｖ未満に制限される場合と比べ、電気装置２の駆動に必要な電力を急速に充電するための電流が得られやすい。駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧が例えば２４Ｖ以上の値に設定される場合、２４Ｖ未満の場合と比べ、ある特定の電力を供給するために必要な電流の量を抑制することができる。また、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧が例えば７２Ｖ以下の場合、最大充電電圧が例えば７２Ｖを超える場合と比べ、蓄電型充電装置１及び電気装置２における電気絶縁のための構造を簡略化し、小型にすることができる。また、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧が、例えば６０Ｖより小さい場合、国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission：ＩＥＣ）の規格IEC60950における「特別低電圧」（extra low voltage：ＥＬＶ、又はsafety extra low voltage：ＳＥＬＶ）に属する範囲で動作する。このため、６０Ｖ以上の場合と比べ絶縁構造が簡単であり、小型にできる。

［大電流通過可能電流出力路］
電流出力路１４は、蓄電型充電装置１から電流を出力する。電流出力路１４は、内蔵リチウムイオン電池１２と充電対象接続部１１を、電圧コンバータを介さず接続する電流路である。
以下、本明細書において、大電流通過可能電流出力路１４を、単に電流出力路１４とする。大電流通過可能電流出力路１４は、内蔵リチウムイオン電池１２と充電対象接続部１１とを電圧コンバータを介さず接続することで、大電流を流すことができる。

［適合電池検出・スイッチ部］
適合電池検出・スイッチ部１３は、電流出力路１４に設けられる。適合電池検出・スイッチ部１３は、内蔵リチウムイオン電池１２から出力される電流の供給又は遮断を制御する。適合電池検出・スイッチ部１３は、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす駆動リチウムイオン電池２２が充電対象接続部１１へ接続されたことを検出してオン状態になる。適合電池検出・スイッチ部１３は、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす駆動リチウムイオン電池２２が充電対象接続部１１へ接続されたことを検出しない場合、オン状態にならない。

適合電池検出・スイッチ部１３は、内蔵リチウムイオン電池１２と充電対象接続部１１とが電気的に接続するようにオン状態になるか、又は電気的に遮断するようにオフ状態になる。適合電池検出・スイッチ部１３は、例えば、半導体素子を有する。

適合電池検出・スイッチ部１３は、例えば、電気装置２の電池識別部２６と電気的に接続された場合に、電池識別部２６と通信し駆動リチウムイオン電池２２の属性を表わす情報を電池識別部２６から取得する。取得した駆動リチウムイオン電池２２の属性に基づく識別の結果、駆動リチウムイオン電池２２が使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす場合、適合電池検出・スイッチ部１３は、オン状態となり、電流を通電する。適合電池検出・スイッチ部１３は、使用時最大電圧仕様として、例えば、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧が、電流出力路１４を介して駆動リチウムイオン電池２２と接続される内蔵リチウムイオン電池１２の最大放電電圧以上であることを判別する。適合電池検出・スイッチ部１３は、大電流充電仕様として、例えば、使用時最大電流で充電されることが可能であることを判別する。
これにより、駆動リチウムイオン電池２２が内蔵リチウムイオン電池１２から出力される大電流により充電されるように、内蔵リチウムイオン電池１２から出力される大電流が、電圧コンバータを介さない電流出力路１４を通る。

蓄電型充電装置１は、大電流による充電時に、駆動リチウムイオン電池２２と内蔵リチウムイオン電池１２との電位差に応じて、大電流が通過している経路を、電流出力路１４から他の経路に切り替える機能を有さないように構成される。適合電池検出・スイッチ部１３は、駆動リチウムイオン電池２２と内蔵リチウムイオン電池１２の電位差に応じて電流出力路１４を電流出力路１４以外の経路に切替えることが無い。適合電池検出・スイッチ部１３は、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす駆動リチウムイオン電池２２が接続されたことを検出してオン状態になる。つまり、適合電池検出・スイッチ部１３は、駆動リチウムイオン電池２２の状態の測定結果に応じて経路を切替えるのでなく、駆動リチウムイオン電池２２の属性を識別することで電流出力路１４を介して充電を行なう。

このようにして、大電流充電仕様を満たす駆動リチウムイオン電池２２が充電対象接続部１１と接続された場合に、適合電池検出・スイッチ部１３を介して内蔵リチウムイオン電池１２から駆動リチウムイオン電池２２に電流が流れる。

より詳細には、駆動リチウムイオン電池２２は、２．５Ａｈ以上の充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で充電されることが可能である。これに対し、内蔵リチウムイオン電池１２は、２．５Ａｈ以上の充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で放電することが可能である。また、電流出力路１４は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する大電流が通過可能である。

適合電池検出・スイッチ部１３は、駆動リチウムイオン電池２２の状態の測定結果に応じて経路を切り替えるのでなく、駆動リチウムイオン電池２２の属性を識別することで電流出力路１４を介して充電を行なう。
使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす駆動リチウムイオン電池２２の充電では、内蔵リチウムイオン電池１２からの電流が流れる電流出力路１４に電圧コンバータが含まれない。従って駆動リチウムイオン電池２２が接続されたと識別された場合、内蔵リチウムイオン電池１２から駆動リチウムイオン電池２２へ大電流が流れる。具体的には、内蔵リチウムイオン電池１２に蓄えられた電力によって駆動リチウムイオン電池２２が１０Ｃ以上の充電レートで充電される。しかも、電流出力路１４は、接続された駆動リチウムイオン電池２２の仕様によってオン状態になるのであって、時に応じて変化する充電状態によってオン状態になるのではない。従って、時によって異なる充電状態によって経路が切り替わることに起因して充電電流の大きさが変わるという事態が抑制される。従って、充電状態による充電時間の極端な低下が抑制される。つまり、知己に応じて異なる充電状態によって充電時間が極端に長期化することが抑制される。従って、電気装置２を駆動するような２．５Ａｈ以上の充電容量を有する駆動リチウムイオン電池２２が短い時間で充電される。
蓄電型充電装置１によれば、蓄電型充電装置１を簡単な構成で小型化することができ、電気装置２を駆動可能な充電容量を有する駆動リチウムイオン電池２２の充電時間を短くすることができる。

内蔵リチウムイオン電池１２が駆動リチウムイオン電池２２と電気的に接続されると、内蔵リチウムイオン電池１２は、駆動リチウムイオン電池２２に、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧以下の電圧を印加する。

内蔵リチウムイオン電池１２は、駆動リチウムイオン電池２２と電気的に接続される前に、外部の電源Ｃから供給される電力で充電される。この時、内蔵リチウムイオン電池１２は、内蔵リチウムイオン電池１２の最大充電電圧以下の充電電圧で充電される。
内蔵リチウムイオン電池１２が充電された後、内蔵リチウムイオン電池１２が出力する電圧は、充電電圧よりも小さい。内蔵リチウムイオン電池１２が駆動リチウムイオン電池２２と電気的に接続されると、内蔵リチウムイオン電池１２は、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧以下の電圧を駆動リチウムイオン電池２２に印加する。

［駆動リチウムイオン電池の構成例］
図２（ａ）は、図１に示す駆動リチウムイオン電池２２の構成例を示す図である。
図２（ａ）の駆動リチウムイオン電池は、図１に示す駆動リチウムイオン電池２２の一例であるが、機能を理解しやすいよう、図１同じ符号を付して説明する。

駆動リチウムイオン電池２２は、複数のリチウムイオン電池セル２２ｃを備える。駆動リチウムイオン電池２２は、電気接続コネクタ２２ｅと、複数のバスバ２２ｂも備える。
リチウムイオン電池セル２２ｃは、例えば、互いに並列接続されることなく直列接続されている。駆動リチウムイオン電池２２のリチウムイオン電池セル２２ｃは、並列無しの直列接続構造を有する。各リチウムイオン電池セル２２ｃは、内部抵抗のばらつきを有する。しかし、直列接続された各リチウムイオン電池セル２２ｃに流れる電流は、内部抵抗の差に拘わらず実質的に等しい。このため、各リチウムイオン電池セル２２ｃにおける充電量のバランスが保たれやすい。例えば、各リチウムイオン電池セル１２ｃの充電量が０の状態から充電を開始する場合、任意の時刻における各リチウムイオン電池セル２２ｃの電流積算量は実質的に等しい。即ち、各リチウムイオン電池セル２２ｃの充電量は実質的に等しい。このように、駆動リチウムイオン電池２２は、リチウムイオン電池セル２２ｃの並列接続を無くすことにより、各リチウムイオン電池セル２２ｃを監視する回路を簡単化又は削除することが可能であるため、簡単な構成で小型化をすることができる。
リチウムイオン電池セル２２ｃは、２．５Ａｈ以上の充電容量を有する。

リチウムイオン電池セル２２ｃは、例えば、正極にリチウム酸化物を含有する。リチウムイオン電池セル２２ｃは、非水電解質を用いる非水リチウムイオン電池である。リチウムイオン電池セル２２ｃの最大充電電流は、例えば鉛電池やニッケル水素電池といった他の正極材料を用いた同じ大きさの電池の最大充電電流と比べて、大きい。
リチウムイオン電池セル２２ｃは、例えば１０Ｃ以上のレートにより充電されることが可能である。
駆動リチウムイオン電池２２は、負極２２ｎを有する。より詳細には、各リチウムイオン電池セル２２ｃは、負極２２ｎを有する。負極２２ｎは、スピネル型チタン酸リチウム、ニオブチタン含有複合酸化物、及びグラファイトからなる群から選択される少なくともいずれかを含有する。駆動リチウムイオン電池２２の負極２２ｎは、例えば、ニオブチタン含有複合酸化物を含有する。このような駆動リチウムイオン電池２２は、大きな最大充電電流を有する。例えば、駆動リチウムイオン電池２２における最大充電電流値は、一般の二次電池と同様に、最大放電電流値よりも小さい。ただし、駆動リチウムイオン電池２２における最大充電電流値と最大放電電流値との差は、最大充電電流値の３０％以下である。
各リチウムイオン電池セル２２ｃの標準使用電圧は、例えば２．３Ｖである。各リチウムイオン電池セル２２ｃは、標準使用電圧を超えた電圧で充電可能である。各リチウムイオン電池セル２２ｃは、例えば、２．６Ｖの電圧で充電され得る。リチウムイオン電池セル２２ｃの最大充電電圧は、２．６Ｖである。

電気接続コネクタ２２ｅは、充電コネクタ２１と接続される。充電コネクタ２１に蓄電型充電装置１が接続されることにより、駆動リチウムイオン電池２２が充電される。
また、駆動リチウムイオン電池２２に蓄えられた電力は、駆動装置２５に供給される。充電された駆動リチウムイオン電池２２から電力の供給を受ける駆動装置２５は、例えば、電気接続コネクタ２２ｅを介して駆動リチウムイオン電池２２と接続される。但し、駆動装置２５との接続はこれに限られず、例えば、駆動リチウムイオン電池２２は、電気接続コネクタ２２ｅとは異なる、駆動装置２５と接続するためのコネクタを有してもよい。
バスバ２２ｂは、厚みを有する板状の導体である。バスバ２２ｂは、リチウムイオン電池セル２２ｃ及び電気接続コネクタ２２ｅを直列に接続する。バスバ２２ｂは、リチウムイオン電池セル２２ｃを並列無しに直列に接続する。導体として、バスバ２２ｂに限らず、例えばワイヤが採用され得る。バスバ２２ｂは、例えばバスバ２２ｂの厚みと同じ導体径を有しバスバ２２ｂと同じ長さを有するワイヤよりも小さい電気抵抗を有する。このため、バスバ２２ｂが採用される場合、導体における電気抵抗を抑制し、駆動リチウムイオン電池２２をより短い時間で充電することができる。

［内蔵リチウムイオン電池の構成例］
図２（ｂ）は、図１に示す内蔵リチウムイオン電池１２の構成例を示す図である。図２（ｂ）の内蔵リチウムイオン電池１２は、図１に示す内蔵リチウムイオン電池１２の一例であるが、機能を理解しやすいよう、図１と同じ符号を付して説明する。

内蔵リチウムイオン電池１２は、複数のリチウムイオン電池セル１２ｃを備える。内蔵リチウムイオン電池１２は、電気接続コネクタ１２ｅと、複数のバスバ１２ｂも備える。
リチウムイオン電池セル１２ｃは、例えば、互いに並列接続されることなく直列接続されている。内蔵リチウムイオン電池１２のリチウムイオン電池セル１２ｃは、並列無しの直列接続構造を有する。各リチウムイオン電池セル１２ｃは、内部抵抗のばらつきを有する。しかし、直列接続された各リチウムイオン電池セル１２ｃに流れる電流は、内部抵抗の差に拘わらず実質的に等しい。このため、各リチウムイオン電池セル１２ｃにおける充電量のバランスが保たれやすい。例えば、各リチウムイオン電池セル１２ｃの充電量が０の状態から充電を開始する場合、任意の時刻における各リチウムイオン電池セル１２ｃの電流積算量は実質的に等しい。即ち、各リチウムイオン電池セル１２ｃの充電量は実質的に等しい。内蔵リチウムイオン電池１２は、リチウムイオン電池セル１２ｃの並列接続を無くすことにより、各リチウムイオン電池セル１２ｃを監視する回路を簡単化又は削除することが可能であるため、簡単な構成で小型化をすることができる。このように内蔵リチウムイオン電池１２は、リチウムイオン電池セル１２ｃの並列接続を無くすことにより、各リチウムイオン電池セル１２ｃを監視する回路を簡単化又は削除することが可能であるため、簡単な構成で小型化をすることができる。

リチウムイオン電池セル１２ｃは、例えば、正極にリチウム酸化物を含有する。リチウムイオン電池セル１２ｃは、非水電解質を用いる非水リチウムイオン電池である。リチウムイオン電池セル１２ｃの最大充電電流は、例えば鉛電池やニッケル水素電池といった他の正極材料を用いた同じ大きさの電池の最大充電電流と比べて、大きい。
リチウムイオン電池セル１２ｃは、例えば２．５Ａｈの充電容量について１０Ｃ以上のレートにより充電されることが可能である。
内蔵リチウムイオン電池１２は、負極１２ｎを有する。より詳細には、各リチウムイオン電池セル１２ｃは、負極１２ｎを有する。負極１２ｎは、スピネル型チタン酸リチウム、ニオブチタン含有複合酸化物、及びグラファイトからなる群から選択される少なくともいずれかを含有する。内蔵リチウムイオン電池１２の負極１２ｎは、例えば、ニオブチタン含有複合酸化物を含有する。このような内蔵リチウムイオン電池１２は、大きな最大充電電流を有する。例えば、内蔵リチウムイオン電池１２における最大充電電流値は、一般の二次電池と同様に、最大放電電流値よりも小さい。ただし、内蔵リチウムイオン電池１２における最大充電電流値と最大放電電流値との差は、最大充電電流値の３０％以下である。
各リチウムイオン電池セル１２ｃの標準使用電圧は、例えば２．３Ｖである。各リチウムイオン電池セル１２ｃは、標準使用電圧を超えた電圧で充電可能である。各リチウムイオン電池セル１２ｃは、例えば、２．６Ｖの電圧で充電され得る。リチウムイオン電池セル２２ｃの最大充電電圧は、２．６Ｖである。
以下、リチウムイオン電池セル２２ｃ及びリチウムイオン電池セル１２ｃを総称して単に電池セルと称する。

図１に示す内蔵リチウムイオン電池１２及び駆動リチウムイオン電池２２のそれぞれの標準使用電圧、最大充電電圧、及び最大放電電圧は、直列接続される電池セルの数によって決定される。
最大充電電圧は、充電時に印加することが可能な最大の電圧である。最大放電電圧は、放電時に出力できる最大の電圧である。
標準使用電圧は、標準的に使用される公称の電圧である。標準使用電圧は、電池セルの特性を参考に、電池の製造者が仕様の基準として定める電圧である。これに対し、最大充電電圧、及び最大放電電圧は、電池セルの特性から技術的に導かれる電圧である。

［電池セルの組合せの例］
ここで、図１に示す充電システムＡに用いる内蔵リチウムイオン電池１２と駆動リチウムイオン電池２２のそれぞれの例として、２．４Ａｈの電池セルが直列に２０個接続される例を説明する。

例えば、図２（ａ）に示す駆動リチウムイオン電池２２は、２０個のリチウムイオン電池セル２２ｃを有する。駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧は、５２Ｖである。
また、図２（ｂ）に示す内蔵リチウムイオン電池１２は、２０個のリチウムイオン電池セル１２ｃを有する。内蔵リチウムイオン電池１２の最大充電電圧は、５２Ｖである。
また、内蔵リチウムイオン電池１２の最大放電電圧は、内蔵リチウムイオン電池１２が充電され得る最大充電電圧よりも低い。最大放電電圧は、内蔵リチウムイオン電池１２が放電時に出力する最大電圧である。より詳細には、内蔵リチウムイオン電池１２の最大放電電圧は、内蔵リチウムイオン電池１２が充電され得る最大充電電圧よりも、内部抵抗及び緩和抵抗に起因する電圧損失の分、低い。内部抵抗及び緩和抵抗は、電池を構成する各セルに寄生する抵抗の成分である。内部抵抗及び緩和抵抗に起因する電圧損失のため、内蔵リチウムイオン電池１２の最大放電電圧は、通常、最大充電電圧の０．８倍から０．９５倍である。
電気装置２を充電する蓄電型充電装置１に備えられる内蔵リチウムイオン電池１２の最大放電電圧は、電気装置２に備えられる駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧以下である。換言すると、内蔵リチウムイオン電池１２は、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧以下の最大放電電圧を有する。内蔵リチウムイオン電池１２は、上述した内蔵リチウムイオン電池１２の最大放電電圧に基づいた最大充電電圧を有する。より詳細には、内蔵リチウムイオン電池１２の最大充電電圧の値は、上述した内蔵リチウムイオン電池１２の最大放電電圧に対し、１／０．８倍よりも小さい。つまり、内蔵リチウムイオン電池１２の最大充電電圧の値は、上述した駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧に対し、１／０．８倍よりも小さい。内蔵リチウムイオン電池１２が放電する電圧は、駆動リチウムイオン電池２２における最大充電電圧以下である。内蔵リチウムイオン電池１２は、駆動リチウムイオン電池２２を使用時最大電流で充電することができる電圧を出力する。
なお、内蔵リチウムイオン電池１２が出力する電圧は、駆動リチウムイオン電池２２の充電が進行するのにともない低下する。但し、駆動リチウムイオン電池２２は、１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で充電されるため、短時間で充電される。駆動リチウムイオン電池２２は、内蔵リチウムイオン電池１２の電圧が充電可能な範囲に維持される時間内に充電される。

なお、内蔵リチウムイオン電池１２におけるリチウムイオン電池セル１２ｃの各々は直列接続されるので、内蔵リチウムイオン電池１２から出力される電流の量は、リチウムイオン電池セル１２ｃの各々を流れる電流の量と同じである。そして、内蔵リチウムイオン電池１２が外部から受入れる電流の量は、リチウムイオン電池セル１２ｃの各々を流れる電流の量と同じである。従って、内蔵リチウムイオン電池１２において、標準使用電圧、最大充電電圧、及び最大放電電圧がリチウムイオン電池セル１２ｃの数に比例して設定される限り、内蔵リチウムイオン電池１２の容量（Ａｈ）は、各リチウムイオン電池セル１２ｃの容量と実質的に同じである。
例えば、内蔵リチウムイオン電池１２が直列接続された１０個のリチウムイオン電池セル１２ｃを有し、リチウムイオン電池セル１２ｃの各々が２．３Ｖの標準使用電圧と２．５Ａｈの充電容量を有する場合、内蔵リチウムイオン電池１２は２３Ｖの標準使用電圧を有する。また、内蔵リチウムイオン電池１２は２．５Ａｈの充電容量を有する。内蔵リチウムイオン電池１２は、リチウムイオン電池セル１２ｃの各々と実質的に同じ充電容量を有する。ただし、内蔵リチウムイオン電池１２の標準使用電圧はリチウムイオン電池セル１２ｃの標準使用電圧の１０倍であるため、内蔵リチウムイオン電池１２が有する電力量は、リチウムイオン電池セル１２ｃの各々の電力量の１０倍の電力量である。直列接続における容量の関係は、駆動リチウムイオン電池２２にも適用することができる。駆動リチウムイオン電池２２の標準使用電圧及び電池セルの数は、設計時に電気装置２の仕様に応じて定められる。内蔵リチウムイオン電池１２の標準使用電圧は、設計時に駆動リチウムイオン電池２２への充電時間を考慮して定められる。

上述した例における駆動リチウムイオン電池２２及び内蔵リチウムイオン電池１２は、大電流で充電することができる。
図２（ｃ）は、駆動リチウムイオン電池２２及び内蔵リチウムイオン電池１２の最大電流を示すチャートである。
例えば、駆動リチウムイオン電池２２における最大充電電流値は、内蔵リチウムイオン電池１２の最大放電電流値よりも小さい。より詳細には、駆動リチウムイオン電池２２及び内蔵リチウムイオン電池１２における最大充電電流値は、一般の二次電池と同様に、最大放電電流値よりも小さい。ただし、駆動リチウムイオン電池２２及び内蔵リチウムイオン電池１２における最大充電電流値と最大放電電流値との差は、最大充電電流値の３０％以下である。最大充電電流値は、１０Ｃ以上のレートに相当する。
なお、このような駆動リチウムイオン電池２２と内蔵リチウムイオン電池１２とが電圧コンバータを介さない大電流通過可能電流出力路１４を介して接続される場合、内蔵リチウムイオン電池１２から出力される電圧は、内蔵リチウムイオン電池１２の最大出力電圧よりも小さい。このため、内蔵リチウムイオン電池１２から駆動リチウムイオン電池２２へ流れる電流は、最大充電電流値よりも小さい。しかし、上述したように最大充電電流値が１０Ｃ以上のレートに相当するので、短時間で充電される。

内蔵リチウムイオン電池１２及び駆動リチウムイオン電池２２のそれぞれは、共通の最大放電電流値と最大充電電流値を有する場合、製造及びメンテナンスにおける電池セルの管理が容易である。

電気接続コネクタ１２ｅは、充電対象接続部１１（図１参照）と接続される。内蔵リチウムイオン電池１２に蓄えられた電力は、電気接続コネクタ１２ｅを通して、充電対象接続部１１に供給される。
また、内蔵リチウムイオン電池１２は、電気接続コネクタ１２ｅを介して、外部の電源Ｃから電力の供給を受ける。なお、外部の電源Ｃとの接続は特に限定されず、例えば、内蔵リチウムイオン電池１２は、電気接続コネクタ１２ｅとは異なる、外部の電源Ｃと接続するためのコネクタを有してもよい。

［変形例１］
上述した構成例では、駆動リチウムイオン電池２２が２．４Ａｈの容量を有する２０個のリチウムイオン電池セル２２ｃを有し、内蔵リチウムイオン電池１２が、２．４Ａｈの充電容量を有する２０個のリチウムイオン電池セル１２ｃを有する例を説明した。
採用され得る電池セルの容量及び個数はこれに限られない。続いて、変形例について説明する。

駆動リチウムイオン電池２２及び内蔵リチウムイオン電池１２の電池セルの充電容量として例えば５Ａｈのものが採用される。この場合でも、駆動リチウムイオン電池２２のリチウムイオン電池セル２２ｃとして、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で充電することが可能な電池セルが採用される。また、内蔵リチウムイオン電池１２のリチウムイオン電池セル１２ｃとして、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で放電することが可能な電池セルが採用される。
ただし、５Ａｈの充電容量を有する駆動リチウムイオン電池２２は、５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で充電することが可能であり、且つ、５Ａｈの充電容量を有する内蔵リチウムイオン電池１２は、５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で放電することが可能である場合、５Ａｈの充電容量の半分相当の電力が、約３分以内で充電される。

［変形例２］
駆動リチウムイオン電池２２が充電される使用時最大電流、及び、内蔵リチウムイオン電池１２が放電する使用時最大電流は、例えば２０Ｃ以上のレートに相当する。この場合、さらに短い時間で駆動リチウムイオン電池２２が充電される。

［変形例３］
例えば、駆動リチウムイオン電池２２が５Ａｈの容量を有するリチウムイオン電池セル２２ｃを有し、内蔵リチウムイオン電池１２が５Ａｈの容量を有するリチウムイオン電池セル１２ｃを有する構成において、内蔵リチウムイオン電池１２から駆動リチウムイオン電池２２へ１００Ａ以上の充電電流が供給される場合、充電及び放電のレートは２０Ｃ以上である。
また、例えば、駆動リチウムイオン電池２２が２０Ａｈの容量を有するリチウムイオン電池セル２２ｃを有し、内蔵リチウムイオン電池１２が２０Ａｈの容量を有するリチウムイオン電池セル１２ｃを有する構成において、内蔵リチウムイオン電池１２から駆動リチウムイオン電池２２へ４００Ａ以上の充電電流が供給される場合、充電及び放電のレートは２０Ｃ以上である。

［変形例４］
駆動リチウムイオン電池２２の充電容量と内蔵リチウムイオン電池１２の充電容量は異なっていてもよい。内蔵リチウムイオン電池１２の充電容量は、駆動リチウムイオン電池２２の充電容量以上でよい。例えば、内蔵リチウムイオン電池１２の充電容量は、駆動リチウムイオン電池２２の充電容量よりも大きい場合、蓄電型充電装置１を充電することなしに、電気装置２を複数回充電することが可能である。

［変形例５］
駆動リチウムイオン電池２２が有するリチウムイオン電池セル２２ｃの個数と、内蔵リチウムイオン電池１２が有するリチウムイオン電池セル１２ｃの個数は、最大充電電圧に応じて設定され得る。駆動リチウムイオン電池２２が充電できる最大放電電圧は、１２Ｖ以上７２Ｖ以下の範囲内で設定される。例えば、駆動リチウムイオン電池２２が、２．８Ｖの最大放電電圧を有するリチウムイオン電池セル２２ｃが直列に５個接続されることにより構成される場合、駆動リチウムイオン電池２２が放電できる最大放電電圧は、１４Ｖである。
また、駆動リチウムイオン電池２２が、リチウムイオン電池セル２２ｃが直列に２６個接続されることにより構成される場合、駆動リチウムイオン電池２２が放電できる最大放電電圧は、約７２Ｖである。
上記の電圧の設定は、内蔵リチウムイオン電池１２についても適用できる。

［変形例６］
駆動リチウムイオン電池２２が有するリチウムイオン電池セル２２ｃの個数と、内蔵リチウムイオン電池１２が有するリチウムイオン電池セル１２ｃの個数は、異なっている。
例えば、内蔵リチウムイオン電池１２が有するリチウムイオン電池セル１２ｃの個数が、駆動リチウムイオン電池２２が有するリチウムイオン電池セル２２ｃの個数よりも多くてもよい。この場合、内蔵リチウムイオン電池１２の最大充電電圧は、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧よりも大きい。内蔵リチウムイオン電池１２は、内蔵リチウムイオン電池１２自体の最大出力電圧が、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧よりも小さくなるように構成されればよい。
例えば、駆動リチウムイオン電池２２が５Ａｈの容量を有する２０個のリチウムイオン電池セル２２ｃを有し、内蔵リチウムイオン電池１２が、５Ａｈの充電容量を有する２１個のリチウムイオン電池セル１２ｃを有してもよい。内蔵リチウムイオン電池１２は、駆動リチウムイオン電池２２の場合と比べて５％大きな電圧で充電することができる。この場合、内蔵リチウムイオン電池１２の最大放電電圧は、充電電圧の０．８倍から０．９５倍であるため、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧以下である。
内蔵リチウムイオン電池１２が有するリチウムイオン電池セル１２ｃの個数が、駆動リチウムイオン電池２２が有するリチウムイオン電池セル２２ｃの個数に対し５％以内多いか又は同じであると、内蔵リチウムイオン電池１２とリチウムイオン電池セル２２ｃの最大充電電圧を有効に利用することができる。
なお、電池セルの個数は、いずれの充電容量及びＣレートを有する形態についても適用することできる。

［変形例７］
例えば充電システムＡで使用される内蔵リチウムイオン電池１２及び駆動リチウムイオン電池２２が、ともに、リチウム酸化物を含有する正極を有し、さらに、スピネル型チタン酸リチウム、ニオブチタン含有複合酸化物、及びグラファイトからなる群から選択される少なくともいずれかを含有する負極２２ｎを有する場合、充電システムＡで使用される内蔵リチウムイオン電池１２及び駆動リチウムイオン電池２２のメンテナンスがより簡単である。
またこの場合、内蔵リチウムイオン電池１２の最大放電電圧が、駆動リチウムイオン電池２２の最大充電電圧より小さい構成において、電圧コンバータを介さない電流出力路１４を介して、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートの使用時最大電流が設定され電池セルを製造しやすい。

内蔵リチウムイオン電池１２は、例えば、大電流放電仕様の他に大電流充電仕様を満たしていてもよい。例えば、大電流放電仕様の電流値（最大放電電流値）と大電流充電仕様の電流値（最大充電電流値）との差は、最大放電電流値又は最大充電電流値のうち小さい値よりも小さい。
また、駆動リチウムイオン電池２２は、例えば、大電流充電仕様の他に大電流放電仕様を満たしていてもよい。例えば、最大放電電流値と最大充電電流値との差は、最大放電電流値又は最大充電電流値のうち小さい値よりも小さい。
この場合、駆動リチウムイオン電池２２の充電のために内蔵リチウムイオン電池１２に蓄えられた電力を電圧コンバータの介在なしに駆動リチウムイオン電池２２に供給する状況において、供給電流が低電流の放電仕様により半分未満に制限される事態が抑制される。このため、駆動リチウムイオン電池２２を短い時間で充電することができる。

例えば、内蔵リチウムイオン電池１２における最大放電電流値と最大充電電流値との差が、最大放電電流値と最大充電電流値とのうち小さい値の３０％以下であると、上述の供給電流の減少がより効果的に抑制可能となる。
また、例えば、駆動リチウムイオン電池２２における最大放電電流値と最大充電電流値との差が、最大放電電流値と最大充電電流値とのうち小さい値の３０％以下であると、上述の供給電流の減少がより効果的に抑制可能となる。

なお、内蔵リチウムイオン電池１２は、図２（ｂ）に示すように、複数のリチウムイオン電池セル１２ｃと直列に接続され、複数のリチウムイオン電池セル１２ｃに流れる電流を遮断する電流遮断器１２ｄを備えていてもよい。電流遮断器１２ｄを備えることにより、複数のリチウムイオン電池セル１２ｃの電流が不用意に外部に流れる事態を抑制することが可能である。例えば、充電対象接続部１１が電気装置２から取外される場合又は電気装置２に取付けられる作業の最中に、充電対象接続部１１が蓄電型充電装置１の外部で不用意に何らかの導体に接触したとする。この時、ショートによる大電流によって導体が充電対象接続部１１に溶着する事態を抑制することが可能である。電流遮断器１２ｄは、予め定められた許容電流以上の電流が内蔵リチウムイオン電池１２から電流出力路１４に流れた場合に、電流が遮断される。
電流遮断器１２ｄは、内蔵リチウムイオン電池１２に流れる電流値により、遮断および接続が行われる。但し、これは、駆動リチウムイオン電池２２の大電流による充電時に、駆動リチウムイオン電池２２と内蔵リチウムイオン電池１２との電位差に応じて、大電流が通過している経路を、電流出力路１４から他の経路に切り替える機能ではない。電流遮断器１２ｄは、内蔵リチウムイオン電池１２の回路を遮断するだけであり、遮断後は駆動リチウムイオン電池２２を充電するための放電はできず、充電のための経路切替には該当しない。
駆動リチウムイオン電池２２も、図２（ａ）に示す通り、複数のリチウムイオン電池セル２２ｃと直列に接続され、複数のリチウムイオン電池セル２２ｃに流れる電流を遮断する電流遮断器２２ｄを備えていてもよい。こちらについても、駆動リチウムイオン電池２２の大電流による充電時に、駆動リチウムイオン電池２２と内蔵リチウムイオン電池１２との電位差に応じて、大電流が通過している経路を、電流出力路１４から他の経路に切り替える機能ではない。

内蔵リチウムイオン電池１２が備える各リチウムイオン電池セル１２ｃは、互いに並列接続されることなく直列接続される。各リチウムイオン電池セル１２ｃは、内部抵抗のばらつきを有する。しかし、直列接続された各リチウムイオン電池セル１２ｃに流れる電流は、内部抵抗の差に拘わらず実質的に等しい。このため、各リチウムイオン電池セル１２ｃにおける充電量のバランスが保たれやすい。
例えば、各リチウムイオン電池セル１２ｃの充電量が０の状態から充電を開始する場合、任意の時刻における各リチウムイオン電池セル１２ｃの電流積算量は実質的に等しい。即ち、各リチウムイオン電池セル１２ｃの充電量は実質的に等しい。また、各リチウムイオン電池セル１２ｃが放電する場合にも、各リチウムイオン電池セル１２ｃに流れる電流は実質的に等しい。このため、任意の時刻における各リチウムイオン電池セル１２ｃの充電量は実質的に等しい。従って、各リチウムイオン電池セル１２ｃは、充電中に満充電となるタイミングも実質的に等しい。
従って、各リチウムイオン電池セル１２ｃの状態を監視及び制御するための制御装置２５ｂ（図３参照）が簡潔且つ小型であっても、各リチウムイオン電池セル１２ｃにおける充電量のバランスを保つことが可能である。従って、蓄電型充電装置１が簡単な構成で小型化できる。

内蔵リチウムイオン電池１２が充電され得る使用時最大電圧仕様（最大充電電圧）は、１２Ｖ以上７２Ｖ以下である。この場合、直列接続された複数のリチウムイオン電池セル１２ｃの両端に掛かり得る最大電圧は、７２Ｖ以下である。例えば、直列接続された２０個のリチウムイオン電池セル１２ｃの両端に掛かり得る最大電圧は、例えば５８Ｖである。

［変形例８］
適合電池検出・スイッチ部１３は、電池の属性に特有の構造を有する充電コネクタ２１と出力コネクタ１１ｂが接続されたことによって、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす駆動リチウムイオン電池２２が接続されたことを検出する。例えば、充電コネクタ２１は、例えば、駆動リチウムイオン電池２２の仕様に特有の形状を有する。つまり、充電コネクタ２１の形状は、駆動リチウムイオン電池２２の仕様とは異なる仕様を有する電池のコネクタとは異なる形状を有する。
出力コネクタ１１ｂは、この特有の形状を有する充電コネクタ２１と接続可能であり、適合電池検出・スイッチ部１３は、出力コネクタ１１ｂが充電コネクタ２１と接続したことを検出するように構成される。
適合電池検出・スイッチ部１３は、出力コネクタ１１ｂが充電コネクタ２１と接続したことを検出することによって、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす駆動リチウムイオン電池２２が接続されたことを検出する。この場合、通信で情報を取得する場合と比べて、情報の記憶、通信、判別処理のための構成をより簡潔にすることができる。

［適用例］
図３は、図１に示す蓄電型充電装置及び充電システムの適用例を説明する図である。図３（ａ）は、蓄電型充電装置１の事前充電の状態を示すブロック図である。図３（ｂ）は、蓄電型充電装置１による駆動リチウムイオン電池２２の充電の状態を示すブロック図である。図３には、電気装置の例として鞍乗型車両２’が示されている。鞍乗型車両２’は、駆動装置２５としてのモータ２５ａ及びモータ２５ａの制御装置２５ｂを備えている。
充電システムＡにおける残りの要素の符号は、図１における対応する要素の符号を流用し、特に図１の構成と異なる点を説明する。

まず、蓄電型充電装置１の内蔵リチウムイオン電池１２は、外部の電源Ｃｂから供給される電力で充電される。例えば、蓄電型充電装置１及び鞍乗型車両２’の外部には、先行充電部Ｃａが設けられている。先行充電部Ｃａは、蓄電型充電装置１及び鞍乗型車両２’の外部の電源Ｃｂである商用交流電源から供給される電力によって、駆動リチウムイオン電池２２における最大充電電圧以下の電圧で内蔵リチウムイオン電池１２を充電する。
内蔵リチウムイオン電池１２は、最大充電電圧以下の内蔵電池電圧に充電される。

内蔵リチウムイオン電池１２が充電された後、充電対象接続部１１が駆動リチウムイオン電池２２と接続されると、内蔵リチウムイオン電池１２は、駆動リチウムイオン電池２２と電気的に接続される。
充電対象接続部１１が駆動リチウムイオン電池２２と接続されることによって、適合電池検出・スイッチ部１３は、内蔵リチウムイオン電池１２から出力される電流を、電流出力路１４で通電する。内蔵リチウムイオン電池１２から、駆動リチウムイオン電池２２に電流が流れる。駆動リチウムイオン電池２２は、１０Ｃ以上の充電レートで充電される。

［第二実施形態］
図４は、第二実施形態に係る蓄電型充電装置の概略構成を示すブロック図である。
図４に示す蓄電型充電装置３は、先行充電部Ｃａ’を内蔵している点が、図１に示す蓄電型充電装置１と異なる。先行充電部Ｃａ’は、外部の電源Ｃｂである商用交流電源から供給される電力によって、内蔵リチウムイオン電池１２を充電する。

なお、上述した変形例は、各実施形態に個別に適用されてもよく、組み合わされて適用されてもよい。変形例１から変形例８までのうち任意の２つの変形例が各実施形態に適用されてもよい。また、変形例１から変形例８までのうち任意の３つの変形例が各実施形態に適用されてもよい。また、変形例１から変形例８までのうち任意の４つの変形例が各実施形態に適用されてもよい。また、変形例１から変形例８までのうち任意の５つの変形例が各実施形態に適用されてもよい。また、変形例１から変形例８までのうち任意の６つの変形例が各実施形態に適用されてもよい。

１ 蓄電型充電装置
２、２’ 電気装置
３ 蓄電型充電装置
１１ 充電対象接続部
１２ 内蔵リチウムイオン電池
１２ｂ バスバ
１２ｃ リチウムイオン電池セル
１２ｎ 負極
１３ 適合電池検出・スイッチ部
１４ 電流出力路
１７ 適合電池検出部
１８ 出力スイッチ部
２２ 駆動リチウムイオン電池
２２ｂ バスバ
２２ｃ リチウムイオン電池セル
２２ｎ 負極
Ａ 充電システム

Claims (7)

1. 大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を搭載し前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の電力で駆動される電気装置に対し着脱可能に接続して前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池を充電する蓄電型充電装置であって、
   前記蓄電型充電装置は、
   前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池と電気的に接続する充電対象接続部と、
   前記蓄電型充電装置に設けられ、前記蓄電型充電装置の外部且つ前記電気装置の外部の電源から供給される電力で充電され、大電流放電仕様を満たす大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池と、
   前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池と前記充電対象接続部を、電圧コンバータを介さず接続する大電流通過可能電流出力路とを備え、以下のことを特徴とする：
   前記蓄電型充電装置は、
   前記大電流通過可能電流出力路に設けられ、使用時最大電圧仕様及び大電流充電仕様を満たす前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が前記充電対象接続部へ接続されたことを検出してオン状態になることにより、前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池から出力される大電流により充電されるように、前記電圧コンバータを介さない前記大電流通過可能電流出力路に前記大電流を通す、適合電池検出・スイッチ部を備え、
   前記蓄電型充電装置は、前記大電流による充電時に、前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池と前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池との電位差に応じて、前記大電流が通過している経路を、前記大電流通過可能電流出力路から他の経路に切り替える機能を有さないように構成され、
   前記大電流放電仕様は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で放電することが可能であるという電池の仕様を意味し、
   前記大電流充電仕様は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する使用時最大電流で充電されることが可能であるという電池の仕様を意味し、
   前記大電流は、２．５Ａｈの充電容量に対する１０Ｃ以上のレートに相当する電流である。
2. 請求項１に記載の前記蓄電型充電装置であって、
   前記蓄電型充電装置は、前記充電対象接続部が前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池又は前記電気装置と機械的に接続されたことを検出することによって、又は、前記電気装置と通信し前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の属性を表わす情報を取得することによって、前記使用時最大電圧仕様及び前記大電流充電仕様を満たす前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池が前記充電対象接続部へ接続されたことを検出する。
3. 請求項１又は２に記載の蓄電型充電装置であって、
   前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池は、スピネル型チタン酸リチウム、ニオブチタン含有複合酸化物、及びグラファイトからなる群から選択される少なくともいずれかを含有する負極を有する。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電型充電装置であって、
   前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池は、スピネル型チタン酸リチウム、ニオブチタン含有複合酸化物、及びグラファイトからなる群から選択される少なくともいずれかを含有する負極を有する。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電型充電装置であって、
   前記蓄電型充電装置は、前記大電流放電可能内蔵リチウムイオン電池を、前記蓄電型充電装置及び前記電気装置の外部の電源から供給される電力によって、前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池における最大充電電圧以下の電圧で充電する先行充電部をさらに備える。
6. 充電システムであって、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電型充電装置と、
   前記蓄電型充電装置に接続され、蓄電型充電装置で充電された前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池の電力で駆動される電気装置とを備えた、充電システム。
7. 請求項６に記載の充電システムの前記電気装置に搭載され、前記蓄電型充電装置によって充電される前記大電流充電可能駆動リチウムイオン電池。

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