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WO2012060016A1 - 充放電装置および充放電制御方法 - Google Patents

充放電装置および充放電制御方法 Download PDF

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WO2012060016A1
WO2012060016A1 PCT/JP2010/069739 JP2010069739W WO2012060016A1 WO 2012060016 A1 WO2012060016 A1 WO 2012060016A1 JP 2010069739 W JP2010069739 W JP 2010069739W WO 2012060016 A1 WO2012060016 A1 WO 2012060016A1
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WO
WIPO (PCT)
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power storage
storage device
charging
charge
discharging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/069739
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
吉岡　省二
啓太 畠中
英俊 北中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to EP10859272.6A priority patent/EP2637246B1/en
Priority to BR112013009653A priority patent/BR112013009653A2/pt
Priority to CN201080069899.2A priority patent/CN103222105B/zh
Priority to JP2012541699A priority patent/JP5225519B2/ja
Priority to US13/825,923 priority patent/US20130181682A1/en
Publication of WO2012060016A1 publication Critical patent/WO2012060016A1/ja
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a charge / discharge device and a charge / discharge control method for performing charge / discharge control of a power storage device.
  • a secondary battery typically represented by a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, a large-capacity electric double layer capacitor, or the like is used.
  • the chemical reaction and mass transfer phenomenon are used in the process of storing power, and therefore the performance is easily affected by the environmental temperature.
  • the rate of chemical reaction decreases due to an increase in internal resistance.
  • the internal resistance below freezing point increases to more than five times the room temperature environment. This is because the movement speed of charge carriers such as ions involved in the chemical reaction inside the power storage device becomes slow in a low temperature environment.
  • ions move in the electrolyte solution in the device, an increase in the viscosity of the liquid due to a low temperature decreases the moving speed of the ions, causing a rapid increase in resistance.
  • a power storage system for equipment premised on field driving needs to have sufficient performance even in a low temperature environment.
  • electric vehicle equipment is designed to operate normally at about minus 25 ° C., but there is currently no power storage device that satisfies sufficient performance even at around minus 25 ° C.
  • the internal resistance of the power storage device varies depending on temperature and SOC (State of Charge: charge state, charge level). For this reason, when the current values applied for heating are uniformly the same, if the internal resistance is small, the generation of reaction heat and Joule heat is small and the heating effect is small, especially when the heat capacity of the power storage device is large, There may be no effective temperature rise. On the other hand, if the internal resistance of the power storage device is large, the voltage of the power storage device reaches the upper limit voltage or lower limit voltage due to the large IR loss that occurs when current is applied, which is equivalent to the power required for heating. Current cannot be applied.
  • the internal resistance of the power storage device is generally larger as the temperature is lower.
  • the variation factor of the internal resistance is not only related to the temperature but also to the SOC level. Are also dependent. It is also necessary to consider the increase in internal resistance accompanying the progress of deterioration of the power storage device. Therefore, in the heating method using only the internal resistance and temperature data table as described in Patent Document 1, effective heating is difficult.
  • the present invention has been made in view of the above, and is a charging / discharging device and a charging / discharging device that can efficiently increase the temperature of a power storage device including a power storage device such as a secondary battery or an electric double layer capacitor.
  • the purpose is to obtain a control method.
  • the present invention is a charging / discharging device that controls charging / discharging of the power storage device, and acquires the temperature of the power storage device when the power storage device is activated. And a heating determination unit that determines whether to heat the power storage device based on the temperature, and the power storage device when the heating determination unit determines to heat the power storage device.
  • the frequency characteristic of the resistance value of the internal resistance of the power storage device corresponding to the temperature and the charge level of the power storage device is obtained, and the control of alternately repeating charging and discharging of the power storage device with a charge / discharge cycle determined based on the frequency characteristic
  • a heating control unit configured to control heating of the power storage device.
  • the charging / discharging device and the charging / discharging control method according to the present invention have an effect that the temperature of the power storage device can be increased efficiently.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a charge / discharge device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a data table showing measurement results of temperature and SOC dependency of internal resistance.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an energization pattern for the power saving device.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the resistance value of the internal resistance of the power storage device and the frequency.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a procedure for determining a current value necessary for heating.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a charge / discharge device according to the present invention.
  • the charging / discharging device 1 of the present embodiment includes terminals P1, N1, P2, and N2, a reactor 11, a filter capacitor 12, a switching circuit 13, a smoothing reactor 15, and a control unit 16. And a current detector 17 and a voltage detector 18.
  • the control unit 16 includes a heating determination unit 31 and a heating control unit 32.
  • the charging / discharging device 1 is connected to the power storage device 2 via terminals P2 and N2.
  • the power storage device 2 is a power storage means including a power storage device such as a secondary battery represented by a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, or a large-capacity electric double layer capacitor.
  • Power from the external power source is input to terminals P1 and N1.
  • a reactor 11 is connected to the input terminal P1, and a filter capacitor 12 is connected to the subsequent stage of the reactor 11.
  • the LC filter circuit composed of the reactor 11 and the filter capacitor 12 suppresses the outflow of noise current generated by the switching operation of the switching element described later to the external power supply and is included in the external power supply voltage input from the external power supply.
  • the ripple component is smoothed to smooth the voltage across the filter capacitor 12.
  • a switching circuit 13 is connected to both ends of the filter capacitor 12.
  • the switching circuit 13 includes switching elements 14H and 14L, and the switching elements 14H and 14L are on / off controlled (switching control) by an on / off signal DGC from the control unit 16, respectively.
  • the switching circuit 13 is a so-called bidirectional step-down chopper circuit, and has a step-down function for stepping down and outputting the voltage of the filter capacitor 12 by switching control of the switching elements 14H and 14L, and a current control function for adjusting the output current to an arbitrary value. Have. Since the circuit configuration and operation are known, the description thereof will be omitted.
  • a current detector 17 that detects the output current IB from the switching circuit 13 and outputs it to the control unit 16 is connected to the subsequent stage of the switching circuit 13.
  • a smoothing reactor 15 that smoothes the current is connected to the subsequent stage of the current detector 17.
  • a signal IBR indicating a target value of the output current IB of the switching circuit 13 and a signal BTMP corresponding to the temperature inside the power storage device 2 are input to the control unit 16 from the outside.
  • the control unit 16 generates an on / off signal DGC for controlling on / off of the switching circuit 13 based on these input signals.
  • the control unit 16 generates the on / off signal DGC so that the output current IB becomes a target value indicated by the signal IBR during normal operation.
  • the control unit 16 determines a current value necessary for heating the power storage device 2 and outputs the output current IB.
  • the on / off signal DGC is generated so as to have the determined current value.
  • the power storage device 2 generally has a reduced chemical reaction speed due to an increase in internal resistance at low temperatures, resulting in reduced performance. Therefore, when starting up the power storage device 2 in a low temperature environment, the power storage device 2 is sufficiently activated. It is desirable to heat up to a temperature at which can be obtained. When heating is performed by energizing the power storage device 2, the energy required for heating can be calculated based on the heat capacity of the device used as the power storage device 2. For example, when this device uses a lithium ion battery, a plurality of materials such as a positive electrode, a negative electrode, a separator, an electrolytic solution, and a container are used for the device, but the average heat capacity is about 1 J / K / g.
  • the required time for heating is 100 seconds for current 100 A and 10,000 seconds for current 10 A. is there. As described above, the time required for heating greatly depends on the current value.
  • the power storage device 2 includes an internal resistance 21 that varies depending on the environmental temperature.
  • the internal resistance of the power storage device is represented by an equivalent circuit resistance as the internal resistance 21.
  • the actual internal resistance of the power storage device 2 becomes an equivalent circuit resistance having a time constant including a capacitance component, but in a steady state, it can be simply expressed as a resistance that varies with temperature as shown in FIG.
  • the internal resistance 21 has dependency on the SOC in addition to the temperature. Before incorporating the power storage device 2 into a system using the power storage device 2, the dependence of the internal resistance 21 on the temperature and SOC is measured as initial data.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a data table showing the measurement results of the temperature and SOC dependency of the internal resistance 21.
  • the example of FIG. 2 shows an initial measurement result (resistance value) of the temperature and SOC dependency of the internal resistance 21 when a lithium ion battery is used as the power storage device 2.
  • the measured temperature range is from ⁇ 25 ° C. to + 45 ° C., and the SOC range is 0% to 100%.
  • the unit of the resistance value in FIG. 2 is the resistance value m ⁇ / Ah specified by capacitance.
  • the resistance value is 0.23 m ⁇ / Ah. Therefore, when a current of 10 A is applied to a single cell of 50 Ah, a voltage drop of 115 mV and 1.15 W are simultaneously applied. When heat is generated and a current of 20 A is applied, a voltage drop of 230 mV and a heat of 4.6 W are generated. Since this heat is generated from the inside of the power storage device 2, the power storage device 2 in a low temperature environment can be efficiently heated, but as described above, it can be heated only by the current in the charging direction or only by the discharging direction. When it warms, the heating time is limited.
  • the charging / discharging device 1 is energized in a pattern in which charging and discharging are alternately repeated so that the amount of charge and the amount of discharge with respect to the power storage device 2 are equivalent within a certain period.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an energization pattern for the power saving device 2.
  • the current waveform 41 shows an example of an energization pattern in which charging and discharging are alternately repeated so that the amount of charge electricity and the amount of discharge electricity are approximately the same.
  • the control part 16 of the charging / discharging apparatus 1 controls the on / off signal output to the switching circuit 13 so that an electric current is output to the electric power storage apparatus 2 with the electricity supply pattern shown, for example in FIG.
  • the current value at the time of energization may be different between charging and discharging. For example, when a lithium ion battery is used for the power storage device 2, since the influence on the deterioration of the charging current is relatively large, the charging direction decreases the current value and lengthens the time, and the discharging direction increases the current value. Thus, it is preferable to shorten the time.
  • the energization time when the voltage of the power storage device 2 is relatively high and the SOC is at a high level, the upper limit voltage is reached due to the voltage loss at the time of charging current application, and a desired current cannot flow, so the current value in the charging direction is reduced. Thus, it is preferable to lengthen the energization time. In addition, when the SOC level is low, the cell voltage is low, so the voltage loss at the time of applying the discharge current reaches the lower limit voltage and the predetermined current cannot flow. It is preferable to set the energization time to a small value in the direction.
  • FIG. 3 is an example, and is not limited to the example shown in FIG. 3 as long as the energization pattern is such that the amount of charge electricity and the amount of discharge electricity are comparable.
  • the current waveform may be a triangular wave, rectangular wave, sine wave, or pulsed triangular wave as seen in ripple current. If the charge and discharge are equivalent, the waveform does not need to be in a specific shape, and a combination of different waveforms But you can. Further, after charging for a certain period of time and increasing the SOC, a current may be applied so that the amount of electricity for charging and discharging becomes equivalent, or after discharging for a certain period of time and decreasing the SOC, A current may be applied so that the amounts are equivalent.
  • the power storage device 2 can generally be represented by a parallel equivalent circuit of a resistor and a capacitor.
  • a voltage waveform corresponding to a certain time constant is output, but a rectangular wave as illustrated in FIG. 3 is applied.
  • a voltage waveform corresponding to the time constant is output in the same manner. If the reciprocal of the time required for one cycle of charging and discharging (1 cycle: charging / discharging cycle) is a frequency, the internal resistance 21 depends on the frequency.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the resistance value of the internal resistor 21 and the frequency of the power storage device 2.
  • the frequency dependencies 42 to 45 show values at the same SOC.
  • This trend is independent of temperature.
  • the control unit 16 holds the initial measurement result of the temperature and SOC dependency of the internal resistance 21 and the relationship between the internal resistance 21 and the frequency (frequency dependent characteristics) for each temperature and SOC as a data table of initial data. deep.
  • the frequency dependence characteristics may be retained for each combination of temperature and SOC, or a method such as retaining the frequency dependence characteristics for each temperature and correcting the frequency dependence characteristics by the SOC value may be used. Good. Further, instead of holding the data table, it may be held as an approximate expression of each parameter (temperature, SOC, frequency).
  • the internal resistance 21 increases irreversibly with the number of charge / discharge cycles and the elapsed time, and the resistance value of the internal resistance 21 also increases depending on the use temperature environment, charge / discharge current, voltage, and the like of the power storage device 2. Speed varies in a complex way. For example, when the charging current and the environmental temperature are large, the increasing rate of the resistance value of the internal resistor 21 is large, and the aging deterioration rate is increased as the voltage is increased. Further, the resistance value of the internal resistor 21 increases by repeating charging and discharging at a low temperature. Therefore, the initial data illustrated in FIG. 2 can be used only in the initial use stage of the power storage device 2.
  • the resistance value of the internal resistance 21 measured in real time is used.
  • the initial data may be used.
  • the current detector 17 measures the output current IB of the switching circuit 13
  • the control unit 16 measures the resistance value of the internal resistor 21 based on the output current IB and the output voltage VB measured in real time.
  • an arbitrary current is applied for a certain period of time, then the current is made zero, and the frequency dependence of the internal resistance 21 is specified based on the voltage relaxation process immediately after the current is made zero.
  • the voltage decreases.
  • the voltage drop immediately after the current is made zero corresponds to a voltage change due to the high frequency component of the internal resistance 21, and the voltage change in the voltage change region after a long period of time results in a voltage change due to the low frequency component of the internal resistance 21.
  • the frequency dependence of the resistance value of the internal resistor 21 can be obtained based on the voltage drop characteristic after the current is made zero.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a procedure for determining a current value necessary for heating the power storage device 2 of the present embodiment.
  • the warming determination unit 31 of the control unit 16 acquires the cell temperature BTMP of the power storage device 2 input from the outside when the power storage device 2 is activated.
  • the cell temperature BTMP is measured by, for example, a thermistor or a thermocouple built in the power storage device 2 and input to the control unit 16.
  • a threshold value for example, 5 ° C.
  • the warming determination unit 31 determines to shift to the warming sequence of the power storage device 2, and the procedure (power storage) shown in FIG. (Procedure for determining a current value necessary for heating the device 2).
  • the warming determination unit 31 performs normal control for generating the on / off signal DGC so that the output current IB becomes the target value indicated by the signal IBR.
  • the transition to the heating sequence is performed using the average value of the measured values or the lowest value of the measured values. to decide.
  • the heating control unit 32 of the control unit 16 firstly measures the cell temperature BTMP and the measured voltage (voltage) when the output current IB is zero.
  • the output voltage VB detected by the detector 18 is acquired (step S1).
  • a voltage detector 18 is provided for each of the plurality of cells to measure the cell voltage, and the average value of the measured cell voltages is used as the measurement voltage. .
  • the absolute value of the difference between the predetermined upper limit voltage or lower limit voltage of the power storage device 2 and the measured voltage is calculated as the allowable voltage amplitude (step S2).
  • the absolute value of the current value in the charge direction and the current value in the discharge direction are the same.
  • either one of the predetermined values may be calculated, or both
  • the smaller absolute value may be set as the allowable voltage amplitude.
  • the heating control unit 32 calculates or measures the frequency dependence of the resistance value of the internal resistance 21 (step S3). Specifically, based on the data table of the initial data of the power storage device 2 held by the control unit 16, calculate the frequency dependence of the resistance value of the internal resistance 21 corresponding to the SOC and the cell temperature BTMP, Alternatively, as described above, the frequency dependence of the internal resistance 21 is measured based on the voltage relaxation process immediately after the current is made zero. Note that the control unit 16 may obtain the SOC of the power storage device 2 in any way, but calculates it based on the measured voltage, for example.
  • the heating control unit 32 sets a current value (step S4) and sets a frequency (step S5).
  • the current values and frequencies set in steps S4 and S5 are, for example, predetermined initial values, and the initial values are set for the first time (before repetition in step S6 described later).
  • the initial value a fixed value may be used, or a different value may be set for each SOC.
  • the heating control unit 32 obtains a resistance value of the internal resistance 21 based on the set frequency and the frequency dependency calculated or measured in step S3, and the product of the obtained resistance value and the set current value is allowable. It is determined whether or not it is equal to or lower than the voltage amplitude (step S6). If it is determined that the product of the resistance value and the set current value is less than the allowable voltage amplitude (Yes in step S6), the heating control unit 32 sets the set frequency and the set current value to the heating sequence. Are determined as the frequency and current value used in step S7.
  • step S6 When it is determined that the product of the resistance value and the set current value exceeds the allowable voltage amplitude (No in step S6), the process returns to step S4.
  • step S4 in subsequent steps S4 and S5, at least one of the set frequency and current value is changed from the value set so far. For example, the current value is changed to a smaller value, or the frequency is changed to a larger value.
  • the larger the product of the resistance value and the set current value the higher the effect of heating. Therefore, the product of the resistance value of the internal resistor 21 and the set current value should be as large as possible without exceeding the allowable voltage amplitude. Therefore, it is desirable to set the initial value of the current value to a large value and the initial value of the frequency to a small value.
  • the heating control unit 32 When the frequency and current value used in the heating sequence are determined by the above procedure, the heating control unit 32 generates the on / off signal DGC based on the determined frequency and current value, thereby charging and discharging the power storage device 2.
  • the current is applied in the energization pattern so that the absolute value of the discharge current is the determined current value.
  • the increase rate of the applied current is, for example, about 0.1 A / second to 1 A / second so that a cell that reaches the upper limit voltage or the lower limit voltage due to voltage fluctuation due to calculation error and cell variation does not appear.
  • the power storage device 2 may be heated using the ripple current of the output current IB applied to the power storage device 2.
  • the current value in the charging direction and the current value in the discharging direction may be determined independently.
  • the difference between the measured voltage and the upper limit voltage is set as the allowable voltage amplitude
  • the difference between the measured voltage and the lower limit voltage is set as the allowable voltage amplitude, and each current value may be obtained.
  • the energizing time for charging and discharging is adjusted so that the amount of charge electricity and the amount of discharge electricity are comparable.
  • control unit 16 determines the frequency and current value used in the heating determination unit 31 that determines whether or not to shift to the heating sequence, and the determined frequency. And a heating control unit that heats the power storage device 2 by controlling charging and discharging based on the current value. Not only this but a heating judgment part and a heating control part may be provided separately from the control part 16, and the control part 16 may perform control other than the time at the time of heating.
  • the current value is determined so that the product of the obtained resistance value and the current value is equal to or smaller than the allowable voltage amplitude.
  • a predetermined current value is set, etc.
  • the current value may be determined by a procedure other than that described in FIG.
  • the control unit 16 controls the power storage device corresponding to the temperature and the charge level of the power storage device 2.
  • Power storage by generating a frequency characteristic value of the resistance value of the internal resistor 21 and generating an on / off signal for applying a current that alternately repeats charging and discharging at a repetition period corresponding to the frequency determined based on the frequency characteristic.
  • the charging / discharging of the apparatus 2 was controlled. Therefore, the temperature of the power storage device including a power storage device such as a secondary battery or an electric double layer capacitor can be efficiently increased.
  • the charge / discharge device and the charge / discharge control method according to the present invention are useful for a charge / discharge device that performs charge / discharge control of the power storage device, and in particular, the power storage device can be activated in a low-temperature environment. Suitable when there is sex.

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Abstract

　電力貯蔵装置（２）の充放電を制御する充放電装置（１）であって、電力貯蔵装置（２）の起動時に、電力貯蔵装置（２）の温度に基づいて電力貯蔵装置（２）を加温するか否かを判断する加温判断部（３１）と、加温すると判断した場合に、電力貯蔵装置（２）の温度および充電レベルに対応する電力貯蔵装置（２）の内部抵抗の抵抗値の周波数特性を求め、前記周波数特性に基づいて決定した充放電周期で電力貯蔵装置（２）の充電と放電を交互に繰り返す制御を行う加温制御部（３２）と、を備える。

Description

充放電装置および充放電制御方法
　本発明は、電力貯蔵装置の充放電制御を行う充放電装置および充放電制御方法に関する。
　電力貯蔵デバイスには、一般にニッケル水素電池やリチウムイオン電池に代表される二次電池や、大容量の電気二重層キャパシタ等が使用される。これらの電力貯蔵デバイスでは、電力を貯蔵する過程で化学反応や物質移動現象を利用するため、性能は環境温度の影響を受けやすい。
　特に、低温では内部抵抗の増大によって化学反応の速度が低下し、たとえば氷点下における内部抵抗は、室温環境の５倍以上に上昇する。この原因は、電力貯蔵デバイス内部の化学反応に関与するイオンなど電荷担体の移動速度が、低温環境下で遅くなることにある。特にイオンはデバイス内にある電解液中を移動するため、低温による液体粘性の増大がイオンの移動速度を低下させ、急激な抵抗上昇を引き起こす。
　このような低温における内部抵抗の上昇は、充電または放電時に通常より大きいＩＲ損（充電時には必要電力の増加、放電時には出力の低下）を生じさせ、多くのエネルギーが熱として失われて、システム効率が低下する。また充電時のＩＲ損の増大は電力貯槽デバイスの電圧を増大させるため、充電時にはわずかな電流でもデバイスの使用上限電圧に到達してしまう。また放電時には電力貯蔵デバイスの電圧を低下させるため、使用下限電圧に達してしまう。すなわち、通電可能な電流値が小さくなるという問題が生じる。
　さらに、反応活性の低下した状態で充放電を繰り返すと、不完全な反応がデバイス内部で発生し、これにより電力貯蔵デバイスの劣化が加速する。例えば、リチウムイオン電池では、低温で十分な充電速度が得られず、副反応としてマイナス極に活性の高いリチウム金属の析出反応が起こり、電力貯蔵デバイスの容量低下、安全性低下などの劣化を加速させる。こういった現象は低温で多く観察されるため、低温での使用が想定される場合には、充電電流の抑制や使用停止も念頭に置いたシステム設計をしなければならない。
　近年、電気車や自動車に電力貯蔵デバイスを搭載し、ブレーキ時の回生エネルギーを電力貯蔵デバイスに貯蔵して、力行加速時にエネルギーを再利用するシステムの開発が進められている。フィールド走行を前提とした機器の電力貯蔵システムは、低温環境下でも十分な性能が必要である。一般に電気車の機器では、マイナス２５℃程度で正常動作するよう設計されているが、現在、マイナス２５℃程度でも十分な性能を満足する電力貯蔵デバイスは存在していない。
　電力貯蔵デバイスを低温環境で起動させる方法としては、外部電源からヒータによって電力貯蔵デバイスの表面を直接加温する方法があるが、この方法だとヒータの反対側から放熱があり、加温効果は低い。一方、電力貯蔵デバイスに通電して充放電させ、内部抵抗を発熱源とした加温を行えば効率的な電力貯蔵デバイスの加温ができる。例えば、通電による加温方法のひとつとして、電力貯蔵デバイスに接続されたチョッパ回路のスイッチング周波数を低下させて電流リップルを増加させ、このときのジュール熱を利用して電力貯蔵デバイスを加温する構成も検討されている（例えば、下記特許文献１参照）。
特開２００６－００６０７３号公報
　しかしながら、従来のジュール熱を利用して電力貯蔵デバイスを加温する方法では、電力貯蔵デバイスに接続されたチョッパ回路のスイッチング周波数を制御してリップル電流を増加させるなど、電力貯蔵デバイスに電流を流して充電または放電による反応熱およびジュール熱によって電力貯蔵デバイスを加温している。そのため、以下の課題がある。
　（１）電力貯蔵デバイスの内部抵抗は、温度やＳＯＣ(State　of　Charge：充電状態，充電レベル)に依存して変化する。このため、加温のために印加する電流値が一律同一条件の場合、内部抵抗が小さいと反応熱およびジュール熱の発生が小さく加温効果が小さくなり、特に電力貯蔵デバイスの熱容量が大きいと、実効的温度上昇が見られない場合がある。逆に、電力貯蔵デバイスの内部抵抗が大きいと、電流印加時に発生する大きなＩＲ損のため、電力貯蔵デバイスの電圧が上限電圧または下限電圧に到達してしまうため、加温に必要な電力に相当する電流を印加できなくなる。
　（２）電力貯蔵デバイスを充電または放電一方向の電流を印加することで加温する場合、加温開始時にＳＯＣが低いと放電による加温が短時間となり、また、ＳＯＣが高いと充電による加温時間が十分とれないという問題がある。これに対しては充電と放電を交互に繰り返すことで、ＳＯＣに依らず長時間の加温が可能となるが、電力貯蔵デバイスの内部抵抗は充電と放電を繰り返す周期（繰り返し周期）に依存するため、繰り返し周期が適切でないと所望の加温効果が得られないという問題がある。
　（３）電力貯蔵デバイスの内部抵抗は、上記特許文献１に記載されているように、低温ほど大きいのが一般的であるが、内部抵抗の変動要因は、温度だけではなくＳＯＣレベルに対しても依存性がある。また、電力貯蔵デバイスの劣化進行に伴う内部抵抗の上昇も考慮する必要がある。したがって、上記特許文献１に記載されているような内部抵抗と温度のデータテーブルだけを用いる加温方法では、効果的な加温が困難である。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、二次電池や電気二重層キャパシタ等の電力貯蔵デバイスを含む電力貯蔵装置の温度を効率的に上昇させることのできる充放電装置および充放電制御方法を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、前記電力貯蔵装置の充放電を制御する充放電装置であって、前記電力貯蔵装置の起動時に前記電力貯蔵装置の温度を取得し、前記温度に基づいて前記電力貯蔵装置を加温するか否かを判断する加温判断部と、前記加温判断部が前記電力貯蔵装置を加温すると判断した場合に、前記電力貯蔵装置の温度および充電レベルに対応する前記電力貯蔵装置の内部抵抗の抵抗値の周波数特性を求め、前記周波数特性に基づいて決定した充放電周期で前記電力貯蔵装置の充電と放電を交互に繰り返す制御を行うことにより前記電力貯蔵装置の加温を制御する前記加温制御部と、を備えることを特徴とする。
　本発明にかかる充放電装置および充放電制御方法は、電力貯蔵装置の温度を効率的に上昇させることのできる、という効果を奏する。
図１は、充放電装置の構成例を示す図である。 図２は、内部抵抗の温度およびＳＯＣ依存性の測定結果を示すデータテーブルの一例を示す図である。 図３は、電力貯蓄装置に対する通電パターンの一例を示す図である。 図４は、電力貯蔵装置の内部抵抗の抵抗値と周波数との関係の一例を示す図である。 図５は、加温に必要な電流値の決定手順の一例を示す図である。
　以下に、本発明にかかる充放電装置および充放電制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態．
　図１は、本発明にかかる充放電装置の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の充放電装置１は、端子Ｐ１，Ｎ１，Ｐ２，Ｎ２と、リアクトル１１と、フィルタコンデンサ１２と、スイッチング回路１３と、平滑リアクトル１５と、制御部１６と、電流検出器１７と、電圧検出器１８と、で構成される。また、制御部１６は、加温判断部３１と、加温制御部３２と、を備える。
　充放電装置１は、端子Ｐ２，Ｎ２を介して電力貯蔵装置２と接続される。電力貯蔵装置２は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池に代表される二次電池や大容量の電気二重層キャパシタ等の電力貯蔵デバイスを備える電力貯蔵手段である。
　外部電源からの電力は端子Ｐ１，Ｎ１に入力される。入力端子Ｐ１にはリアクトル１１が接続され、リアクトル１１の後段にはフィルタコンデンサ１２が接続される。リアクトル１１とフィルタコンデンサ１２により構成されたＬＣフィルタ回路は、後述するスイッチング素子のスイッチング動作により発生するノイズ電流の外部電源への流出を抑制するとともに、外部電源から入力される外部電源電圧に含まれるリプル成分を平滑化してフィルタコンデンサ１２の両端電圧を平滑化する。
　フィルタコンデンサ１２の両端には、スイッチング回路１３が接続される。スイッチング回路１３は、スイッチング素子１４Ｈと１４Ｌとで構成され、スイッチング素子１４Ｈ，１４Ｌは、それぞれ制御部１６からのオンオフ信号ＤＧＣによりオンオフ制御（スイッチング制御）される。スイッチング回路１３はいわゆる双方向降圧チョッパ回路であり、フィルタコンデンサ１２の電圧をスイッチング素子１４Ｈ，１４Ｌのスイッチング制御により降圧して出力する降圧機能とともに、出力電流を任意の値に調整する電流制御機能を有する。その回路構成と動作については、公知であるので説明は割愛する。
　スイッチング回路１３の後段には、スイッチング回路１３からの出力電流ＩＢを検出して制御部１６へ出力する電流検出器１７が接続される。電流検出器１７の後段には、電流を平滑化する平滑リアクトル１５が接続される。電圧検出器１８は、平滑リアクトル１５の後段電圧（＝電力貯蔵装置２の電圧）を検出し、検出した出力電圧ＶＢを制御部１６に出力する。
　また、制御部１６には、外部より、スイッチング回路１３の出力電流ＩＢの目標値を示す信号ＩＢＲと、電力貯蔵装置２の内部の温度に相当する信号ＢＴＭＰと、が入力される。制御部１６は、これらの入力された信号に基づいて、スイッチング回路１３のオン／オフを制御するオンオフ信号ＤＧＣを生成する。制御部１６は、通常時には、出力電流ＩＢが信号ＩＢＲの示す目標値となるようにオンオフ信号ＤＧＣを生成する。また、電力貯蔵装置２の内部の温度が所定の値以下となった場合（低温時）には、制御部１６は、電力貯蔵装置２の加温に必要な電流値を決定し、出力電流ＩＢが決定した電流値となるようオンオフ信号ＤＧＣを生成する。
　電力貯蔵装置２は一般に低温では内部抵抗の増大によって化学反応の速度が低下して性能が低下するため、低温環境下で電力貯蔵装置２を起動する場合には、電力貯蔵装置２を十分な活性が得られる温度まで加温することが望ましい。電力貯蔵装置２に通電することにより、加温する場合、加温に必要なエネルギーは、電力貯蔵装置２として用いられるデバイスの熱容量に基づいて計算できる。例えば、このデバイスがリチウムイオン電池を用いている場合、デバイスにはプラス極、マイナス極、セパレータ、電解液、容器など複数の材料が用いられるが、平均熱容量は約１Ｊ／Ｋ／ｇである。１Ｋｇのデバイスを１０Ｋ加温するのに必要なエネルギーは１００００Ｊであり、デバイスの内部抵抗が１０ｍΩ一定だとすると、加温の所要時間は、電流１００Ａの通電では１００秒、電流１０Ａで通電では１００００秒である。このように、加温に要する時間は、電流値に大きく依存する。
　一方、低温環境下では、ＩＲ損が大きくなり、通電可能な電流値が小さくなる。さらに、充電方向の電流によってのみ加温すると満充電で通電が終了する。同様に放電方向の電流だけでは蓄電電気量を放出し終わったらそれ以上の加温はできない。従って、充電方向のみの加温または放電方向のみの加温では、電力貯蔵装置２の十分な加温ができない可能性がある。本実施の形態では、充電と放電を交互に繰り返すパターンで通電を行うことにより、効果的な加温を行なう。以下、本実施の形態の加温方法を説明する。
　電力貯蔵装置２は環境温度によって変化する内部抵抗２１を備える。図１では、内部抵抗２１として、電力貯蔵デバイスの内部抵抗を等価回路抵抗で表している。実際の電力貯蔵装置２の内部抵抗は容量成分を含む時定数を有した等価回路抵抗になるが、定常状態では簡単に図１のように温度に対して変化する抵抗で表すことができる。この内部抵抗２１は、温度以外にＳＯＣに対しても依存性を有している。電力貯蔵装置２を、電力貯蔵装置２を用いるシステムに組み込む前に、内部抵抗２１の温度およびＳＯＣに対する依存性を初期データとして測定しておく。
　図２は、内部抵抗２１の温度およびＳＯＣ依存性の測定結果を示すデータテーブルの一例を示す図である。図２の例は、電力貯蔵装置２としてリチウムイオン電池を用いた場合の内部抵抗２１の温度およびＳＯＣ依存性の初期の測定結果（抵抗値）を示している。測定した温度範囲は－２５℃から＋４５℃までであり、ＳＯＣの範囲は０％から１００％である。図２中の抵抗値の単位は、容量で規格した抵抗値ｍΩ／Ａｈである。
　例えば、－５℃の環境温度で充電レベルがＳＯＣ６０％の場合、抵抗値は０．２３ｍΩ／Ａｈであるから、５０Ａｈの単セルに１０Ａの電流を印加すると１１５ｍＶの電圧ドロップと同時に１．１５Ｗの熱が発生し、２０Ａの電流を印加すると２３０ｍＶの電圧ドロップと４．６Ｗの熱が発生する。この熱は電力貯蔵装置２の内部からの発熱であるため、低温環境下にある電力貯蔵装置２を効率よく加温できるが、上述のように充電方向の電流によってのみ、または放電方向によってのみ加温すると加温時間に制約が生じる。
　そこで、本実施の形態では、充放電装置１は、電力貯蓄装置２に対する充電電気量と放電電気量とが一定期間内で同等程度になるように充電と放電を交互に繰り返すパターンで通電を行う。図３は、電力貯蓄装置２に対する通電パターンの一例を示す図である。電流波形４１は、充電電気量と放電電気量が同等程度になるように充電と放電を交互に繰り返す通電パターンの一例を示している。充放電装置１の制御部１６は、例えば図３に示した通電パターンで電力貯蓄装置２へ電流が出力されるようスイッチング回路１３に出力するオンオフ信号を制御する。
　図３に示した通電パターンを一定時間繰り返すことでＳＯＣを一定に保ちながら連続した通電を行うことが可能となり、電力貯蔵装置２を必要な温度に加温するまでの時間的制約がなくなる。なお、この通電の際の電流値は充電と放電で異なってもよい。例えば、電力貯蓄装置２にリチウムイオン電池を用いる場合には、充電電流の劣化への影響が相対的に大きいため、充電方向は電流値を小さくて時間を長くし、放電方向は電流値を大きくして時間を短くするのが好ましい。また、電力貯蓄装置２の電圧が比較的高くＳＯＣが高いレベルにあるときは、充電電流印加時の電圧損で上限電圧に到達して所望の電流を流せなくなるので、充電方向の電流値を小さくして通電時間を長くするのが好ましい。またＳＯＣレベルが低い場合には、セル電圧が低いため、放電電流印加時の電圧損で下限電圧に到達して所定の電流を流せなくなるので、充電方向の電流値を大きく通電時間を短く、放電方向の電流を小さく通電時間を長く設定するのが好ましい。
　なお、図３は、一例であり充電電気量と放電電気量が同等程度になるような通電パターンであれば、図３に示した例に限定されない。電流波形は三角波、矩形波、正弦波、リップル電流に見られるパルス状の三角波でもよく、充電と放電の電気量が等価であれば、波形は特定な形である必要はなく、異なる波形の組み合わせでもよい。また、一定時間充電してＳＯＣを上昇させた後に充電と放電の電気量が等価になるように電流を印加してもよいし、一定時間放電してＳＯＣを下降させた後に充電と放電の電気量が等価になるように電流を印加してもよい。
　電力貯蔵装置２は、一般に抵抗、コンデンサの並列等価回路で表すことができ、交流電流を印加するとある時定数に応じた電圧波形が出力されるが、図３に例示したような矩形波を印加した場合にも、同様に時定数に応じた電圧波形が出力される。充電と放電の１周期（１サイクル：充放電周期）に要する時間の逆数を周波数とすると、内部抵抗２１は周波数に依存する。図４は、電力貯蔵装置２の内部抵抗２１の抵抗値と周波数との関係の一例を示す図である。図４の周波数依存性４２は、－１５℃における内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性を示し、周波数依存性４３は－５℃における内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性を示し、周波数依存性４４は５℃における内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性を示し、周波数依存性４５は２５℃における内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性を示す。なお、周波数依存性４２～４５は、同一のＳＯＣでの値を示している。
　図４に示すように、周波数が高いほど内部抵抗２１（内部抵抗２１の抵抗値）は小さく、逆に周波数が低いほど内部抵抗２１は高くなる。この傾向は温度によらない。図２に例示した内部抵抗２１の温度およびＳＯＣ依存性の初期の測定結果を得る際に、図４に例示した内部抵抗２１と周波数の関係についても取得しておく。制御部１６は、内部抵抗２１の温度およびＳＯＣ依存性の初期の測定結果と、温度およびＳＯＣごとの内部抵抗２１と周波数の関係（周波数依存特性）と、を初期データのデータテーブルとして保持しておく。なお、周波数依存特性については、温度とＳＯＣの組み合わせごとに保持してもよいし、温度ごとに周波数依存特性を保持して、ＳＯＣの値により周波数依存特性を補正する等の方法を用いてもよい。また、データデーブルで保持する替わりに、各パラメータ（温度、ＳＯＣ、周波数）の近似式として保持してもよい。
　一方、内部抵抗２１は、充放電サイクル回数および経過時間とともに不可逆に増大し、また、電力貯蔵装置２の使用温度環境、充放電電流、電圧などの使用条件によっても内部抵抗２１の抵抗値の増大速度は複雑に変化する。例えば、充電電流、環境温度が大きいと内部抵抗２１の抵抗値の増大速度は大きく、電圧が高いほど経年劣化速度は上昇する。また、低温での充放電を繰り返しのより内部抵抗２１の抵抗値は増大する。そのため、図２に例示した初期データは、電力貯蔵装置２の使用初期段階にしか用いることができない。このため、本実施の形態では、低温時に電力貯蔵装置２の加温に必要な電流値を求める際には、リアルタイムに測定した内部抵抗２１の抵抗値を用いる。なお、初期データからの変化が少ないと想定される場合（電力貯蔵装置２の使用開始からの経過時間が短い場合等）には、初期データを用いてもよい。
　本実施の形態では、電流検出器１７がスイッチング回路１３の出力電流ＩＢを測定し、電圧検出器１８が、平滑リアクトル１５の後段電圧（＝電力貯蔵装置２の電圧）である出力電圧ＶＢを測定している。制御部１６は、リアルタイムに測定された出力電流ＩＢおよび出力電圧ＶＢに基づいて内部抵抗２１の抵抗値を測定する。
　また、リアルタイムで抵抗値を測定する場合は、任意の電流を一定時間印加し、その後電流をゼロにし、電流をゼロにした直後からの電圧緩和過程に基づいて内部抵抗２１の周波数依存性を特定する。充電電流を一定時間印加し、その後電流をゼロにすると、電圧は減少する。電流をゼロにした直後の電圧低下は、内部抵抗２１の高い周波数の成分による電圧変化に相当し、長い時間経過した電圧変化領域の電圧変化は、内部抵抗２１の低い周波数の成分による電圧変化に相当する。すなわち、電流をゼロにした後の電圧低下特性に基づいて内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性を求めることができる。
　図５は、本実施の形態の電力貯蔵装置２の加温に必要な電流値の決定手順の一例を示す図である。制御部１６の加温判断部３１は、電力貯蔵装置２の起動時に、外部から入力される電力貯蔵装置２のセル温度ＢＴＭＰを取得する。セル温度ＢＴＭＰは、例えば、電力貯蔵装置２に内蔵されたサーミスターまたは熱電対によって測定され、制御部１６に入力される。セル温度ＢＴＭＰがしきい値（例えば、５℃）を下回った場合には、加温判断部３１は、電力貯蔵装置２の加温シーケンスへ移行すると判断し、図５に示した手順（電力貯蔵装置２の加温に必要な電流値の決定手順）を実行する。一方、加温判断部３１は、セル温度ＢＴＭＰがしきい値以上の場合には、出力電流ＩＢが信号ＩＢＲの示す目標値となるようにオンオフ信号ＤＧＣを生成する通常の制御を実施する。なお、電力貯蔵装置２が複数セルで構成され、複数セルの温度をそれぞれ測定している場合には、各測定値の平均値または測定値の最低値を用いて、加温シーケンスへの移行を判断する。
　電力貯蔵装置２の加温に必要な電流値の決定手順を開始すると、制御部１６の加温制御部３２は、まず、セル温度ＢＴＭＰと、出力電流ＩＢをゼロとしたときの測定電圧（電圧検出器１８が検出した出力電圧ＶＢ）と、を取得する（ステップＳ１）。なお、電力貯蔵装置２が複数セルで構成される場合には、例えば、複数セルに対してそれぞれ電圧検出器１８を設けてセル電圧を測定し、測定したセル電圧の平均値を測定電圧として用いる。
　つぎに、予め定められている電力貯蔵装置２の上限電圧または下限電圧と測定電圧との差の絶対値を許容電圧振幅として計算する（ステップＳ２）。なお、ここでは、充電方向の電流値と放電方向の電流値の絶対値を同じとする。上限電圧と測定電圧の差の絶対値と、下限電圧と測定電圧の差の絶対値と、のどちらを計算するかは、予め定めておいたいずれか一方を計算してもよいし、両方を計算して、例えば絶対値の小さい方を許容電圧振幅としてもよい。
　つぎに、加温制御部３２は、内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性を計算または測定する（ステップＳ３）。具体的には、制御部１６が保持している電力貯蔵装置２の初期データのデータテーブルに基づいて、ＳＯＣとセル温度ＢＴＭＰに対応する内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性を計算するか、または上述したように電流をゼロにした直後からの電圧緩和過程に基づいて内部抵抗２１の周波数依存性を測定する。なお、制御部１６は電力貯蔵装置２のＳＯＣをどのように求めてもよいが、例えば測定電圧に基づいて算出する。
　つぎに、加温制御部３２は、電流値を設定し（ステップＳ４）、周波数を設定する（ステップＳ５）。ステップＳ４，Ｓ５で設定する電流値および周波数は、例えば、それぞれ初期値を定めておき、初回（後述のステップＳ６による繰り返しが実施される前）はその初期値を設定する。初期値は、固定値を用いてもよいし、ＳＯＣごとに異なる値を設定しておいてもよい。
　加温制御部３２は、設定した周波数と、ステップＳ３で計算または測定した周波数依存性と、に基づいて内部抵抗２１の抵抗値を求め、求めた抵抗値と設定した電流値との積が許容電圧振幅以下であるか否かを判断する（ステップＳ６）。抵抗値と設定した電流値との積が許容電圧振幅以下であると判断した場合（ステップＳ６　Ｙｅｓ）、加温制御部３２は、設定した周波数と、設定した電流値と、をそれぞれ加温シーケンスで用いる周波数、電流値として決定する（ステップＳ７）。
　抵抗値と設定した電流値との積が許容電圧振幅を超えると判断した場合（ステップＳ６　Ｎｏ）、ステップＳ４へ戻る。ステップＳ６を経由して、ステップＳ４へ戻った場合、以降のステップＳ４，Ｓ５では、設定する周波数、電流値のうち少なくとも一方をそれまで設定されていた値から変更する。例えば、電流値をより小さい値に変更するか、または周波数をより大きい値に変更する。なお、抵抗値と設定した電流値との積は大きい方が加温の効果が高いため、許容電圧振幅を超えないは範囲でなるべく内部抵抗２１の抵抗値と設定した電流値との積を大きくするために、電流値の初期値は大きな値とし、周波数の初期値は小さい値としておくことが望ましい。
　以上の手順により、加温シーケンスで用いる周波数および電流値を決定すると、加温制御部３２は、決定した周波数および電流値に基づいてオンオフ信号ＤＧＣを生成することにより、電力貯蔵装置２の充放電を制御する。具体的には、例えば、図３で示した電流波形とする場合には、充電と放電を１組とする１周期を決定した周波数に対応する周期とし、充電電流の絶対値を決定した電流値とし、放電電流の絶対値を決定した電流値とするよう通電パターンで電流を印加する。ただし、電流の絶対値はゼロから図５の手順で決定した電流値まで徐々に増加させることが望ましい。計算誤差、セルばらつきが原因で電圧変動によって上限電圧または下限電圧に到達するセルが出現しないように、印加する電流の増加速度は例えば０．１Ａ／秒から１Ａ／秒程度とする。
　なお、電力貯蔵装置２へ印加される出力電流ＩＢのリップル電流を用いて電力貯蔵装置２を加温するようにしてもよい。例えば、オンオフ信号ＤＧＣの充放電の周波数が低いほど大きくなるため、制御部１６は、周波数を低くすることによりリップル電流を増加させて、電力貯蔵装置２の加温効果を向上させることができる。
　なお、ここでは、充電方向の電流値と放電方向の電流値の絶対値を同じとする場合について説明したが、充電方向の電流値と放電方向の電流値とを独立に決定してもよい。例えば、充電については測定電圧と上限電圧の差を許容電圧振幅とし、放電については測定電圧と下限電圧の差を許容電圧振幅として、各々の電流値を求めればよい。充電と放電でそれぞれ異なる電流値を用いる場合には、充電電気量と放電電気量が同等程度になるように充電と放電の通電時間を調整する。
　なお、本実施の形態では、制御部１６が、加温シーケンスに移行するか否かの判断を行なう加温判断部３１と、加温シーケンスで用いる周波数および電流値を決定して、決定した周波数および電流値に基づいて充放電を制御することにより電力貯蔵装置２を加温する加温制御部と、を有している。これに限らず、加温判断部と、加温制御部と、を制御部１６と別に設けて、制御部１６が加温時以外の制御を行うようにしてもよい。
　なお、図５で示した手順では、求めた抵抗値と電流値との積が許容電圧振幅以下となるよう電流値を決定するようにしたが、予め決定する電流値を設定しておく等、図５で述べた以外の手順で電流値を決定してもよい。
　このように、本実施の形態では、電力貯蔵装置２の起動時に電力貯蔵装置２の温度が下限温度を下回る場合、制御部１６は、電力貯蔵装置２の温度および充電レベルに対応した電力貯蔵装置２の内部抵抗２１の抵抗値の周波数特性値を求め、前記周波数特性に基づいて決定した周波数に対応する繰り返し周期で充電と放電を交互に繰返す電流を印加するオンオフ信号を生成することにより電力貯蔵装置２の充放電を制御するようにした。そのため、二次電池や電気二重層キャパシタ等の電力貯蔵デバイスを含む電力貯蔵装置の温度を効率的に上昇させることができる。
　以上のように、本発明にかかる充放電装置および充放電制御方法は、電力貯蔵装置の充放電制御を行う充放電装置に有用であり、特に、電力貯蔵装置が低温環境下で起動される可能性がある場合に適している。
　１　充放電装置
　２　電力貯蔵装置
　１１　リアクトル
　１２　フィルタコンデンサ
　１３　スイッチング回路
　１４Ｈ，１４Ｌ　スイッチング素子
　１５　平滑リアクトル
　１６　制御部
　１７　電流検出器
　１８　電圧検出器
　３１　加温判断部
　３２　加温制御部
　４１　電流波形
　４２　－１５℃における内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性
　４３　－５℃における内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性
　４４　５℃における内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性
　４５　２５℃における内部抵抗２１の抵抗値の周波数依存性

Claims (9)

  1. 　電力貯蔵装置の充放電を制御する充放電装置であって、
    　前記電力貯蔵装置の起動時に前記電力貯蔵装置の温度を取得し、前記温度に基づいて前記電力貯蔵装置を加温するか否かを判断する加温判断部と、
    　前記加温判断部が前記電力貯蔵装置を加温すると判断した場合に、前記電力貯蔵装置の温度および充電レベルに対応する前記電力貯蔵装置の内部抵抗の抵抗値の周波数特性を求め、前記周波数特性に基づいて決定した充放電周期で前記電力貯蔵装置の充電と放電を交互に繰り返す制御を行うことにより前記電力貯蔵装置の加温を制御する前記加温制御部と、
    　を備えることを特徴とする充放電装置。
  2. 　前記加温判断部は、前記電力貯蔵装置の温度が下限温度値未満の場合に前記電力貯蔵装置を加温すると判断することを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
  3. 　前記電力貯蔵装置の電圧を測定する電圧測定器、
    　をさらに備え、
    　前記加温制御部は、任意の電流を一定時間前記電力貯蔵装置へ印加した後に電流をゼロにし、電流をゼロにした直後からの前記電圧測定器の測定電圧の時間変化に基づいて得られる電圧低下特性に基づいて前記周波数特性を求めることを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
  4. 　前記周波数特性を、前記電力貯蔵装置の温度および充電レベルごとに予め取得された前記電力貯蔵装置の内部抵抗の初期データとすることを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
  5. 　前記加温制御部は、充電時の通電電荷量と放電時の通電電荷量が同等となるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
  6. 　前記加温制御部は、前記電力貯蔵装置へ印加する電流をゼロとした場合の前記電圧測定器における測定電圧と前記電力貯蔵装置の上限電圧との差を前記内部抵抗で除した値を充電電流の上限値として前記電力貯蔵装置へ印加する充電電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
  7. 　前記加温制御部は、前記電力貯蔵装置へ印加する電流をゼロとした場合の前記電圧測定器における測定電圧と前記電力貯蔵装置の下限電圧との差を前記内部抵抗で除した値を放電電流の上限値として前記電力貯蔵装置へ印加する充電電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
  8. 　前記加温制御部は、前記電力貯蔵装置へ印加する電流のリップル成分を制御することにより前記電力貯蔵装置の加温を制御することを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
  9. 　電力貯蔵装置の充放電を制御する充放電装置における充放電制御方法であって、
    　前記電力貯蔵装置の起動時に前記電力貯蔵装置の温度を取得し、前記温度に基づいて前記電力貯蔵装置を加温するか否かを判断する第１のステップと、
    　前記第１のステップで前記電力貯蔵装置を加温すると判断した場合に、前記電力貯蔵装置の温度および充電レベルに対応する前記電力貯蔵装置の内部抵抗の抵抗値の周波数特性を求める第２のステップと、
    　前記周波数特性に基づいて決定した充放電周期で前記電力貯蔵装置の充電と放電を交互に繰り返す制御を行うことにより前記電力貯蔵装置の加温を制御する第３のステップと、
    　を含むことを特徴とする充放電制御方法。
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