特開 2022-180739 取得処理装置、処理方法、処理プログラム、及び測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022180739

(43)【公開日】2022-12-07

(54)【発明の名称】取得処理装置、処理方法、処理プログラム、及び測定システム

(51)【国際特許分類】

   G01R 27/02 20060101AFI20221130BHJP

   G01R 31/389 20190101ALI20221130BHJP

【ＦＩ】

G01R27/02 A

G01R31/389

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021087400

(22)【出願日】2021-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】000227180

【氏名又は名称】日置電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 秀明

(72)【発明者】

【氏名】北村 直也

(72)【発明者】

【氏名】飯島 淳司

【テーマコード（参考）】

2G028

2G216

【Ｆターム（参考）】

2G028AA01

2G028BE04

2G028CG08

2G028DH05

2G028EJ03

2G216BA56

2G216CB15

(57)【要約】

【課題】測定対象となる蓄電デバイスの特性を示す測定結果の取得を可能とすることを目的とする。
【解決手段】取得処理装置１４は、蓄電デバイス１６のインピーダンスを測定する取得処理装置１４である。取得処理装置１４は、計測装置を用いて所定の周波数帯域において三点以上の周波数で測定された測定対象成分のインピーダンスを取得する取得部５０を含む。取得処理装置１４は、取得部５０で取得した三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の極値を求める決定部５１を含む。取得処理装置１４は、三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて測定対象成分の予測値を算出する算出部５２を含む。取得処理装置１４は、極値が、予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、極値を測定対象成分に関する測定値として確定する確定部５４を含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電デバイスのインピーダンスを取得処理する取得処理装置であって、
所定の周波数帯域において計測装置を用いて三点以上の周波数で測定された測定対象成分のインピーダンスを取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した前記三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の極値を求める決定手段と、
前記三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて前記測定対象成分の予測値を算出する算出手段と、
前記極値が、前記予測値と同じ又は前記予測値よりも前記測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、前記極値を前記測定対象成分に関する測定値として確定する確定手段と、
を含む取得処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の取得処理装置であって、
前記算出手段は、前記取得手段によって取得された前記三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を二次関数で表した前記近似式の頂点を前記予測値として算出する、
取得処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載の取得処理装置であって、
前記算出手段は、前記取得手段によって取得された前記三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の各値に基づいて二次曲線を算出し、前記二次曲線が突出方向に最も突出した曲点に基づいて前記予測値を定める、
取得処理装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の取得処理装置であって、
前記取得手段は、前記予測値が前記極値よりも前記測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、前記周波数帯域のうち前記予測値に対応する予測周波数で測定された追加インピーダンスを取得し、
前記算出手段は、前記追加インピーダンスの実数成分及び虚数成分と前記三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分とに基づいて前記近似式を求め、当該近似式に基づいて前記測定対象成分の前記予測値を新たに算出し、
前記確定手段は、前記測定対象成分のインピーダンスに最も近い前記極値が、前記算出手段が新たに算出した前記予測値と同じ又は前記予測値よりも前記測定対象成分のインピーダンスに近い場合に、前記極値を前記測定値として確定する、
取得処理装置。

【請求項5】

請求項４に記載の取得処理装置であって、
前記取得手段は、前記予測値の実数成分から求められる実数成分周波数と前記予測値の虚数成分から求められる虚数成分周波数とに基づいて前記予測周波数を算出する、
取得処理装置。

【請求項6】

請求項５に記載の取得処理装置であって、
前記予測周波数は、前記実数成分周波数及び前記虚数成分周波数に、前記三点以上のインピーダンスの前記実数成分の最大値と最小値との差分及び前記虚数成分の最大値と最小値との差分に基づいて重みづけをした加重平均値である、
取得処理装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の取得処理装置であって、
前記測定対象成分は、溶液抵抗成分を含み、
前記測定対象成分の前記予測値は、前記実数成分の値であり、
前記確定手段は、前記三点以上の前記実数成分の各値のうち最も小さい値を前記極値とし、前記極値が前記予測値と同じ又は前記予測値よりも小さい場合に、前記極値を前記測定値として確定する、
取得処理装置。

【請求項8】

蓄電デバイスのインピーダンスを測定する処理方法であって、
所定の周波数帯域において三点以上の周波数で測定された測定対象成分のインピーダンスを取得する取得工程と、
前記取得工程で取得した前記三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の極値を求める決定工程と、
前記三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて前記測定対象成分の予測値を算出する算出工程と、
前記極値が、前記予測値と同じ又は前記予測値よりも前記測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、前記極値を前記測定対象成分に関する測定値として確定する確定工程と、
を含む処理方法。

【請求項9】

プロセッサを、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の取得処理装置の各手段として機能させる処理プログラム。

【請求項10】

蓄電デバイスのインピーダンスを測定するための複数の装置を有する測定システムであって、
所定の周波数帯域において三点以上の周波数で測定された測定対象成分のインピーダンスを取得する取得部と、
前記取得部で取得した前記三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の極値を求める決定部と、
前記三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて前記測定対象成分の予測値を算出する算出部と、
前記極値が、前記予測値と同じ又は前記予測値よりも前記測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、前記極値を前記測定対象成分に関する測定値として確定する確定部と、
を備える測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電デバイスのインピーダンスを測定する取得処理装置、処理方法、処理プログラム、及び測定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電池を測定対象とした等価回路解析装置が開示されている。この等価回路解析装置は、電池の等価回路を用いた等価回路解析を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１００３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような装置において、非線形アルゴリズムで等価回路解析を行う場合、特性を合わせ込む際に、どのパラメータを固定するかによって結果が変わる虞がある。このため、残差値が少なくなったとしても、その値が電池の特性を示すものであることを証明することができない。

【0005】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象となる蓄電デバイスの特性を示す測定結果の取得を可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様の取得処理装置は、蓄電デバイスのインピーダンスを取得処理する取得処理装置である。取得処理装置は、所定の周波数帯域において計測装置を用いて三点以上の周波数で測定された測定対象成分のインピーダンスを取得する取得手段を含む。取得処理装置は、前記取得手段で取得した前記三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の極値を求める決定手段を含む。取得処理装置は、前記三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて前記測定対象成分の予測値を算出する算出手段を含む。取得処理装置は、前記極値が、前記予測値と同じ又は前記予測値よりも前記測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、前記極値を前記測定対象成分に関する測定値として確定する確定手段を含む。

【発明の効果】

【0007】

この態様において、測定で取得した三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて測定対象成分の予測値を算出する。そして、三点以上の実数成分又は虚数成分の極値が、近似式に基づく予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合に、極値を測定対象成分に関する測定値として確定する。

【0008】

そして、この測定値は、実際に測定された実測値によって定められており、この実測値は、蓄電デバイスの特性を示す値である。

【0009】

したがって、測定対象となる蓄電デバイスの特性を示す測定結果を測定値として取得することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、一実施形態に係る測定システムを示すブロック図である。

【図2】図２は、一実施形態に係る測定システムの計測装置を示すブロック図である。

【図3】図３は、一実施形態に係る測定システムの取得処理装置を示すブロック図である。

【図4】図４は、一実施形態に係る取得処理装置を示す機能ブロック図である。

【図5】図５は、一実施形態に係る測定システムで蓄電デバイスのインピーダンスを測定する状態を示す等価回路である。

【図6】図６は、一実施形態に係る測定システムで測定する蓄電デバイスの各周波数でのインピーダンスを複素平面に示したコールコールプロットを示す説明図である。

【図7】図７は、一実施形態に係る測定システムで測定する蓄電デバイスのコールコールプロットのおける溶液抵抗成分の部分を示す説明図である。

【図8】図８は、一実施形態に係る測定システムで測定する蓄電デバイスのコールコールプロットにおける電気二重層容量成分の部分を示す説明図である。

【図9】図９は、一実施形態に係る測定システムで測定する蓄電デバイスのコールコールプロットにおける反応抵抗成分の部分を示す説明図である。

【図10】図１０は、一実施形態に係る測定処理の動作を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、一実施形態に係る測定処理で予測値を予測する様子を示す説明図である。

【図12】図１２は、一実施形態に係る周波数算出処理の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照しながら本発明の各実施形態について説明する。

【0012】

＜実施形態＞
以下、添付図面を参照しながら一実施形態について説明する。図１は、一実施形態に係る測定システム１０を示すブロック図である。図２は、一実施形態に係る測定システム１０の計測装置１２を示すブロック図である。図３は、一実施形態に係る測定システム１０の取得処理装置１４を示すブロック図である。

【0013】

測定システム１０は、図１に示すように、蓄電デバイス１６のインピーダンスを測定するシステムである。

【0014】

ここで、蓄電デバイス１６は、充放電可能に構成された蓄電池であり、電気二重層キャパシタなどのコンデンサ型の蓄電素子を含む。蓄電デバイス１６は、複数の素電池が並列、直列又は直並列に接続された組電池でもよく、単電池であってもよい。蓄電デバイス１６は、内部抵抗を有し、化学反応によって直流電圧を出力する。

【0015】

（ハードウエア構成）
測定システム１０は、蓄電デバイス１６のインピーダンスを測定するための複数の装置で構成されている。具体的に測定システム１０は、蓄電デバイス１６のインピーダンスを測定する計測装置１２と、計測装置１２での測定結果を利用して測定対象成分のインピーダンスを求める取得処理装置１４とを備えている。

【0016】

計測装置１２は、蓄電デバイス１６のインピーダンスを測定する。取得処理装置１４は、計測装置１２で測定したインピーダンスを処理して測定対象成分の測定値を確定する。

【0017】

具体的に説明すると取得処理装置１４は、計測装置１２において、各周波数で測定したインピーダンスの実数成分と虚数成分とを複素平面にプロットしてコールコールプロットを形成する。これにより、取得処理装置１４は、計測装置１２での測定結果を利用して測定対象成分のインピーダンスを求める。

【0018】

測定対象成分としては、例えば、電解液抵抗を検出できる溶液抵抗成分、及び電気二重層容量を検出できる電気二重層容量成分が挙げられる。

【0019】

[計測装置]
図２に示す計測装置１２は、図１に示す定電流源２０と、電圧検出部２２と、処理部２４と、通信部２６とを備える。定電流源２０は、交流電流供給部と電流検出部とを備える。

【0020】

通信部２６は、取得処理装置１４と通信を行い、取得処理装置１４から受信した測定条件などを処理部２４へ引き渡す。また、通信部２６は、処理部２４から受けた測定結果などを取得処理装置１４に引き渡す。

【0021】

処理部２４は、通信部２６より受けた測定条件などに従って定電流源２０の交流電流供給部を作動する。また、処理部２４は、定電流源２０の電流検出部で測定した電流値を受け取る。

【0022】

また、処理部２４は、定電流源２０の交流電流供給部からの出力と、電圧検出部２２で検出した電圧の変化と、電流検出部で測定した電流値とに基づいて、インピーダンスを算出する。そして、処理部２４は、インピーダンスの虚数成分及び実数成分を測定結果として通信部２６に出力する。

【0023】

定電流源２０の交流電流供給部は、処理部２４からの測定条件に応じた大きさ及び周波数の交流電流を生成する。また、定電流源２０の交流電流供給部は、生成した交流電流を蓄電デバイス１６の正極端子１６Ａ及び負極端子１６Ｂに印加する。定電流源２０の電流検出部は、蓄電デバイス１６に流れる電流を検出する。

【0024】

電圧検出部２２は、定電流源２０から蓄電デバイス１６に供給した交流電流に応じて蓄電デバイス１６の正極端子１６Ａ及び負極端子１６Ｂに生ずる電圧を検出する。また、電圧検出部２２は、検出した電圧を処理部２４へ出力する。

【0025】

[取得処理装置]
取得処理装置１４は、図３に示すように、コンピュータを構成するプロセッサ３０を中心に構成されている。プロセッサ３０には、通信部３２と、記憶部３４と、入力部３６と、表示部３８と、報知部４０と、時計部４２と、外部通信部４４とが接続されている。

【0026】

通信部３２は、計測装置１２の通信部２６と通信を行う。通信は、有線通信又は無線通信で行われる。通信部３２は、プロセッサ３０から送られた測定条件などを計測装置１２の通信部２６に送信する。また、通信部３２は、計測装置１２の通信部２６から受けた測定結果などを受信してプロセッサ３０に引き渡す。

【0027】

記憶部３４は、プロセッサ３０によってデータを読み出し可能に記憶する。記憶部３４には、取得処理装置１４の動作を制御する処理プログラムが格納される。記憶部３４は、取得処理装置１４の機能を実現する処理プログラムを格納する記憶媒体として機能する。

【0028】

記憶部３４は、不揮発性メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）、及び揮発性メモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）などにより構成される。

【0029】

また、記憶部３４は、処理プログラムで使用するデータが読み出し可能に記憶される。

【0030】

具体的に説明すると、記憶部３４には、測定対象成分のインピーダンスを測定するための周波数帯域を示す情報が記憶されている。また、記憶部３４は、測定対象成分の測定を開始する際に入力された周波数、及び測定対象成分の測定値を演算する過程で使用するデータなどを一時的に記憶する。さらに、記憶部３４は、測定結果を記憶する。

【0031】

入力部３６は、利用者が入力したデータをプロセッサ３０に送る。入力部３６は、利用者の入力操作を受け付ける入力インターフェースとして機能する。入力部３６は、一例として、複数の操作ボタン及び数字ボタン、又はタッチパネルで構成される。

【0032】

表示部３８は、プロセッサ３０からのデータに従って表示を行う。一例として、表示部３８は、測定結果等を表示する。また、取得処理装置１４が測定結果に基づいて、蓄電デバイス１６をランク分けする機能を有する場合、表示部３８は、ランク分けされたランクを表示する。表示するランクとしては、蓄電デバイス１６の良不良を示す良否、又は蓄電デバイス１６を用途ごとに分類する為の品質が挙げられる。

【0033】

なお、蓄電デバイス１６の出力特性の良否は、内部インピーダンスの状態に基づいて判断する。具体的には、内部インピーダンスが所定の基準よりも低いものを良品とする。

【0034】

表示部３８を構成する装置としては、発光ダイオード又はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示パネルが挙げられる。本実施形態の表示部３８は、一例として、液晶パネルで構成される。

【0035】

報知部４０は、プロセッサ３０からのデータに従って報知を行う。報知部４０は、案内又は警告音等を利用者に音で報知する。音で報知する装置としては、圧電ブザー又はスピーカなどが挙げられる。本実施形態の報知部４０は、一例として、スピーカで構成される。

【0036】

時計部４２は、現在の年月日及び時刻を示すととともに時間を測定する。時計部４２は、現在の年月日及び時刻をプロセッサ３０に出力する。時計部４２が示す年月日及び時刻は、一例として、測定対象成分の測定値として確定した値に関連付けられて、記憶部３４に記憶される。

【0037】

外部通信部４４は、プロセッサ３０と外部装置との間でデータの送受信を可能とする。外部通信部４４は、データを送受信するためのインターフェースを構成する。外部通信部４４は、ＵＳＢ（universal serial bus）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮなどを用いて通信を行うハードウエアで構成される。

【0038】

前述した処理プログラムが外部装置から供給される場合、外部通信部４４は、外部装置から処理プログラムを受信してプロセッサ３０に送る。プロセッサ３０は、受信した処理プログラムを記憶部３４に格納する。

【0039】

プロセッサ３０は、一例として、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成される。プロセッサ３０は、記憶部３４に格納された処理プログラムを読み出すとともに、読み出した処理プログラムに従って動作する。これにより、プロセッサ３０は、取得処理装置１４の各部を制御して処理方法を実施する。

【0040】

また、プロセッサ３０は、測定結果等を表示部３８で表示したり、報知部４０から報知したり、外部通信部４４を介して外部装置へ送信したりする。

【0041】

（機能ブロック）
図４は、一実施形態に係る取得処理装置１４の機能構成を示す機能ブロック図である。

【0042】

取得処理装置１４は、図４に示すように、取得部５０と、決定部５１と、算出部５２と、確定部５４とを備える。取得処理装置１４における各部５０、５１、５２、５４の機能は、プロセッサ３０が記憶部３４から処理プログラムとして読み出したソフトウエアプログラムを実行することで実現される。

【0043】

[取得部]
取得手段として機能する取得部５０は、測定対象成分のインピーダンスを測定するための所定の周波数帯域において、三点以上の周波数で測定されたインピーダンスを計測装置１２から取得する。測定対象成分は、一例として蓄電デバイス１６の溶液抵抗成分を含み、測定対象成分についての詳細は後述する。

【0044】

また、取得部５０は、算出部５２で予測した対象成分の予測値が、計測装置１２より取得した三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の極値よりも測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出するか否かを判断する。そして、予測値が極値よりも測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、周波数帯域のうち予測値に対応する予測周波数で測定された追加インピーダンスを取得する。

【0045】

言い換えると、取得部５０は、計測装置１２より取得した値が、算出部５２で予測した測定対象成分の予測値よりも測定対象成分のインピーダンスから遠いか否かを判断する。そして、取得部５０は、取得した値が測定対象成分のインピーダンスよりも遠い場合には、上記周波数帯域のうち予測値に対応する周波数である予測周波数で測定した追加インピーダンスを測定結果として新たに取得する。

【0046】

予測値に対応する予測周波数は、予測値の実数成分から求められる実数成分周波数と予測値の虚数成分から求められる虚数成分周波数とに基づいて算出される。

【0047】

この予測周波数は、一例として、取得部５０で取得した実数成分の最大値と最小値との差分及び虚数成分の最大値と最小値との差分に基づいて実数成分周波数及び虚数成分周波数に重みづけすることにより得られた値である加重平均値とする。

【0048】

ここで、計測装置１２より取得した値が予測値よりも測定対象成分のインピーダンスから遠いか否かは、測定対象成分に基づいて把握することできる。

【0049】

具体例を挙げて説明すると、測定対象成分が電解液抵抗を含む溶液抵抗成分の場合、電解液抵抗は、測定したインピーダンスの実数成分のうち最も小さい値と相関がある。そして、測定したインピーダンスにおいて実数成分の最も小さい値が電解液抵抗を示すことが知られている。

【0050】

このため、測定対象成分が電解液抵抗を含む溶液抵抗成分の場合において、測定したインピーダンスの実数成分が予測値のインピーダンスの実数成分よりも大きいときは、測定した値である極値が予測値よりも測定対象成分のインピーダンスから遠いと判断することができる。また、測定したインピーダンスの実数成分が予測値のインピーダンスの実数成分よりも小さいときは、測定した値である極値が予測値よりも測定対象成分のインピーダンスに近いと判断することができる。

【0051】

[決定部]
決定手段として機能する決定部５１は、取得部５０で取得した三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の極値を求める。

【0052】

ここで、極値とは、取得した三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の値のうち、測定対象成分のインピーダンスに最も近い値を示す。なお、測定対象成分のインピーダンスに近いか否かは、前述した方法により判断することができる。

【0053】

また、極値は、三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分を複素平面にプロットして曲線を形成した場合、この曲線において、最も曲線の突出方向に位置した値と言い換えることができる。

【0054】

[算出部]
算出手段として機能する算出部５２は、取得部５０が取得した三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて測定対象成分の予測値を算出する。一例として、測定対象成分が電解液抵抗を含む溶液抵抗成分の場合、測定対象成分の予測値は、実数成分の値とする。

【0055】

また、算出部５２は、三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を二次関数で表した近似式の頂点を測定対象成分の予測値として算出する。

【0056】

具体的に算出部５２は、取得部５０で取得したインピーダンスの実数成分及び虚数成分の各値から最小二乗法によって二次曲線を算出し、二次曲線が突出方向に最も突出した曲点に基づいて予測値を定める。

【0057】

算出部５２は、取得部５０で追加インピーダンスを取得した場合、追加インピーダンスの実数成分及び虚数成分と、追加インピーダンスよりも前に測定した三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分とに基づいて近似式を求める。そして、取得部５０は、求めた近似式に基づいて、測定対象成分の予測値を新たに算出する。

【0058】

[確定部]
確定手段である確定部５４は、決定部５１で求めた極値が、前述の予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合、極値を測定対象成分に関する測定値として確定する。

【0059】

言い換えると確定部５４は、三点以上の実数成分又は虚数成分の各値のうち測定対象成分に最も近い値が、予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分に近い場合に、その値を測定対象成分に関する値、すなわち最終結果として確定する。

【0060】

これにより、測定対象成分のインピーダンスは、蓄電デバイスを測定した値に基づいて定められる。

【0061】

取得部５０で取得した追加インピーダンスを用いて測定対象成分の予測値を新たに算出した場合、確定部５４は、次のようにして測定対象成分に関する値を確定する。すなわち、確定部５４は、測定対象成分に最も近い測定値が、算出部５２が新たに算出した予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分に近い場合に、測定対象成分に関する値として測定値を確定する。

【0062】

ここで、測定対象成分に最も近い測定値は、予測周波数で測定された追加インピーダンスを含めた総ての値において、測定対象成分のインピーダンスに最も近い値とする。

【0063】

一例として、測定対象成分が電解液抵抗を含む溶液抵抗成分の場合、測定対象成分の予測値は、実数成分の値とする。この場合、確定部５４は、三点以上の実数成分の各値のうち最も小さい値が、予測値と同じ又は予測値よりも小さい場合に、測定対象成分に関する値として測定値を確定する。

【0064】

これにより、電解液抵抗を含む溶液抵抗成分を示す値が測定対象成分に関する値として確定される。

【0065】

ここで、極値が予測値よりも測定対象成分のインピーダンスから遠い場合、インピーダンスの測定、予測値の算出、及び測定した値を加えた極値と予測値との比較を繰り返すが、この繰返回数は、予め指定することも可能である。

【0066】

（等価回路）
図５は、一実施形態に係る測定システム１０で蓄電デバイス１６のインピーダンスを測定する状態を示す等価回路６０である。

【0067】

計測装置１２のケーブルを蓄電デバイス１６の各端子１６Ａ、１６Ｂに接続した状態での蓄電デバイス１６のインピーダンスは、ケーブル抵抗成分６２と、溶液抵抗成分６４と、反応抵抗成分６６とが直列接続された等価回路６０によって表すことができる。

【0068】

ケーブル抵抗成分６２は、互いに並列接続されたインダクタンスＬｉと抵抗Ｒｉとで示される。インダクタンスＬｉは、ケーブルが有するインダクタンスを示し、抵抗Ｒｉは、ケーブルが有する抵抗を示す。

【0069】

溶液抵抗成分６４は、蓄電デバイス１６の電極間の電解液の溶液抵抗を示す。溶液抵抗成分６４は、蓄電デバイス１６の電解液抵抗及び電極のタブの溶接抵抗からなる電解液抵抗Ｒｓｏｌを有する。

【0070】

反応抵抗成分６６は、正極の電極で生ずる正極反応抵抗６８と、負極の電極で生ずる負極反応抵抗７０とで構成される。正極反応抵抗６８と負極反応抵抗７０とは、等価回路６０において直列接続される。

【0071】

正極反応抵抗６８は、並列接続された電気二重層容量Ｃ１と反応抵抗Ｒ１とを有する。電気二重層容量Ｃ１は、正極の電極と電荷液との間に生ずる電気容量を示し、反応抵抗Ｒ１は、正極の電極と電解液との間に生ずる電荷移動抵抗を示す。

【0072】

負極反応抵抗７０は、互いに並列接続された電気二重層容量Ｃ２と反応抵抗Ｒ２とを有する。電気二重層容量Ｃ２は、負極の電極と電荷液との間に生ずる電気容量を示し、反応抵抗Ｒ２は、負極の電極と電解液との間に生ずる電荷移動抵抗を示す。

【0073】

図６は、一実施形態に係る測定システム１０で測定する蓄電デバイス１６の各周波数でのインピーダンスを複素平面に示したコールコールプロット８０を示す説明図である。図７は、一実施形態に係る測定システム１０で測定された蓄電デバイス１６のコールコールプロット８０のおける溶液抵抗成分６４の部分を示す説明図である。

【0074】

図８は、一実施形態に係る測定システム１０で測定された蓄電デバイス１６のコールコールプロット８０における電気二重層容量成分７２の部分を示す説明図である。図９は、一実施形態に係る測定システム１０で測定する蓄電デバイス１６のコールコールプロット８０における反応抵抗成分７４の部分を示す説明図である。

【0075】

図６に示すように、コールコールプロット８０（ナイキストプロットともいう）は、各周波数における蓄電デバイス１６のインピーダンスを複素平面にプロットしたものである。複素平面の横軸（Ｒ）は、インピーダンスの実数成分を示し、縦軸（Ｘ）は、インピーダンスの虚数成分を示す。

【0076】

このコールコールプロット８０は、図６及び図７に示すように、電解液抵抗Ｒｓｏｌがインピーダンスの主要因となる領域を有する。電解液抵抗Ｒｓｏｌがインピーダンスの主要因となる領域は、第一周波数帯域に現われ、本実施形態の蓄電デバイス１６の場合、第一周波数帯域は、一例として、数１００Ｈｚ以上数１０ｋＨｚ未満の帯域である。

【0077】

また、コールコールプロット８０は、図６及び図８に示すように、電気二重層容量Ｃ１、Ｃ２の影響が表れるインピーダンスの領域を有する。電気二重層容量Ｃ１、Ｃ２の影響が表れるインピーダンスの領域は、第二周波数帯域に現われ、本実施形態の蓄電デバイス１６の場合、第二周波数帯域は、一例として、数１０Ｈｚ以上数１００Ｈｚ未満の帯域である。

【0078】

さらに、コールコールプロット８０は、図６及び図９に示すように、反応抵抗Ｒ１、Ｒ２及び溶液の拡散領域のインピーダンスの領域を有する。反応抵抗Ｒ１、Ｒ２及び拡散領域のインピーダンスの領域は、第三周波数帯域に現われ、本実施形態の蓄電デバイス１６の場合、第三周波数帯域は、一例として、０．０１Ｈｚ以上数１０Ｈｚ未満の帯域である。

【0079】

本実施形態において、測定対象成分とは、電解液抵抗Ｒｓｏｌを示す溶液抵抗成分６４と、電気二重層容量Ｃ１、Ｃ２を示す電気二重層容量成分７２のことである。

【0080】

ここで、反応抵抗Ｒ１、Ｒ２及び拡散領域の良否は、一例として、高周波エリアで検出された電解液抵抗Ｒｓｏｌのインピーダンスと低周波エリアの反応抵抗Ｒ１、Ｒ２のインピーダンスとに基づいて評価することができる。具体的に説明すると、コールコールプロットにおいて、高周波エリアで検出された電解液抵抗Ｒｓｏｌのインピーダンスの位置と低周波エリアの反応抵抗Ｒ１、Ｒ２のインピーダンスの位置とを結んだ直線の長さ等によって評価することができる。

【0081】

このため、反応抵抗Ｒ１、Ｒ２及び拡散領域を示す反応抵抗成分７４も、測定対象成分のインピーダンスとすることができる。

【0082】

第一周波数帯域は、電解液抵抗Ｒｓｏｌを測定するための周波数帯域を示し、第二周波数帯域は、電気二重層容量Ｃ１、Ｃ２を測定するための周波数帯域を示す。また、第三周波数帯域は、反応抵抗Ｒ１、Ｒ２及び拡散領域のインピーダンスを測定するための周波数帯域を示す。

【0083】

（動作説明）
次に、取得処理装置１４の動作を、図１０から図１２を用いるとともに、取得処理装置１４のプロセッサ３０が実行する処理手順に従って説明する。なお、測定システム１０は、取得処理装置１４の動作に伴って機能する。

【0084】

図１０は、取得処理装置１４の動作の一例を示すフローチャートである。図１０には、蓄電デバイス１６のインピーダンスの測定対象成分を測定するための測定処理が示されている。

【0085】

ここで、この測定処理を実行する前には、測定処理に必要となるパラメータを設定するための設定処理が行われる。この設定処理では、蓄電デバイス１６において測定対象とする測定対象成分が利用者によって選択されている。また、設定処理では、選択された測定対象成分に対応する周波数帯域において三点の周波数が利用者によって入力されているものとする。

【0086】

一例を挙げて説明すると、本実施形態に係る蓄電デバイス１６において、測定対象成分として電解液抵抗Ｒｓｏｌが選択されている。また、測定する周波数として、第一周波数帯域（数１００Ｈｚ以上数１０ｋＨｚ未満の帯域）において、三点の周波数が入力されている。ここで、測定対象成分は電解液抵抗Ｒｓｏｌであるため、測定対象成分は、インピーダンスの実数成分の値で示される。

【0087】

なお、本実施形態では、第一周波数帯域の周波数での測定結果を用いて測定対象成分である電解液抵抗Ｒｓｏｌを測定する場合について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、他の周波数帯域の各周波数での測定結果を用いることで、他の測定対象成分を測定することができる。

【0088】

取得処理装置１４のプロセッサ３０は、記憶部３４に記憶された処理プログラムの測定処理を実行する。すると、プロセッサ３０は、測定対象成分を測定するための周波数帯域において、予め入力された三点の周波数で測定されたインピーダンスを取得し、取得した各インピーダンスの実数成分及び虚数成分を得る（ステップＳ１）。

【0089】

具体的に説明すると、取得処理装置１４のプロセッサ３０は、通信部３２を介して計測装置１２と通信する。この通信により、プロセッサ３０は、計測装置１２に対して、入力された三点の周波数で蓄電デバイス１６のインピーダンスの測定を実施させるとともに、測定した各インピーダンスを計測装置１２から取得する。

【0090】

そして、プロセッサ３０は、計測装置１２から各インピーダンスの実数成分及び虚数成分を取得して記憶部３４に記憶する。

【0091】

ここで、実施形態では、測定した各インピーダンスの実数成分及び虚数成分を計測装置１２から取得する場合について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、計測装置１２から出力されたインピーダンスを、取得処理装置１４のプロセッサ３０で実数成分と虚数成分とに分解し、その実数成分及び虚数成分を記憶部３４に記憶してもよい。

【0092】

図１１は、一実施形態に係る測定処理で予測値１０２を予測する様子を示す説明図である。図１１には、三点の周波数で測定したインピーダンスとして、第一実測インピーダンス９０、第二実測インピーダンス９２、及び第三実測インピーダンス９４が、複素平面に示されている。

【0093】

プロセッサ３０は、図１０に示したように、各実測インピーダンス９０、９２、９４の実数成分及び虚数成分の各値のうち測定対象成分に最も近い値を極値とする（ステップＳ２）。

【0094】

本実施形態において、測定対象成分のインピーダンスは電解液抵抗Ｒｓｏｌである。このため、プロセッサ３０は、各実測インピーダンス９０、９２、９４のうち実数成分が最も小さい第二実測インピーダンス９２の実数成分を極値として定める。

【0095】

そして、プロセッサ３０は、記憶部３４に予め設定された「カウンタ」を「０」とし（ステップＳ２－１）、「カウンタ」がｎ未満であるか否かを判断する（ステップＳ２－２）。なお、ｎは、予め定めらえた値であり、例えば「３」等の数字で構成される。また、このｎは、一例として、入力部からの入力によって予め定めてもよい。

【0096】

現時点において、「カウンタ」は、「０」なので、ステップＳ２－２の判断では、「カウンタ」はｎ未満であると判断し、ステップＳ３へ移行する。

【0097】

ステップＳ３において、プロセッサ３０は、取得した各実測インピーダンス９０、９２、９４から二次曲線１００を算出する（ステップＳ３）。これにより、各実測インピーダンス９０、９２、９４の実数成分及び虚数成分の関係が二次関数で表される。

【0098】

具体的に説明すると、プロセッサ３０は、図１１に示したように、各実測インピーダンス９０、９２、９４から一例として最小二乗法を用いて二次関数を求め、この二次関数が示す二次曲線１００を取得する。なお、最小二乗法以外の近似法を用いて関数を求めてもよい。

【0099】

そして、プロセッサ３０は、取得した二次曲線１００から測定対象成分の予測値１０２を算出する（ステップＳ４）。この二次曲線１００は、二次関数を表す近似式を示し、二次関数の頂点が予測値１０２として算出される。二次関数の頂点は、二次曲線１００が突出方向に最も突出した曲点を示し、この曲点に基づいて予測値１０２が定められる。

【0100】

具体的に説明すると、二次曲線１００は、Ｙ＝ａＸ^２＋ｂＸ＋ｃの式で示される。この式を変形すると、Ｙ＝Ｆ（ｘ）＝ａ（Ｘ＋ｂ／２ａ）^２＋（－ｂ^２＋４ａｃ）／４ａとなる。

【0101】

ここで、本実施形態では、測定対象成分として電解液抵抗Ｒｓｏｌが選択されている。このため、この二次曲線１００は、便宜上、横軸をリアクタンス、縦軸を抵抗とするとともに、縦軸方向に凸となる曲線を示す式によって表す。

【0102】

この変形した式から頂点に対応する予測値１０２の虚数成分の値Ｘｔは、Ｘｔ＝（－ｂ／２ａ）となる。実数成分の値Ｒｔは、Ｒｔ＝｛（－ｂ^２＋４ａｃ）／４ａ｝となる。実数成分のうち最も小さい値は｛（－ｂ^２＋４ａｃ）／４ａ｝となる。最も小さい実数成分は、頂点を示すので、この値を予測値１０２とすることができる。

【0103】

このように、虚数成分を変数とする二次関数Ｆ（ｘ）の頂点に基づいて予測値１０２が定められる。

【0104】

なお、本実施形態では、近似式として二次関数を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。例えば、四点の周波数でインピーダンスを測定した場合、一方の隣接する二点を結ぶ直線と、他方の隣接する二点を結ぶ直線とを示す二つの近似式を想定する。この場合、二本の直線が交差する点を予測値１０２とすることができる。

【0105】

そして、プロセッサ３０は、図１０に示したように、各実測インピーダンス９０、９２、９４の最小値（極値：以下同じ）が、予測値１０２よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、各実測インピーダンス９０、９２、９４の最小値が予測値１０２と同じ又は予測値１０２よりも小さいと判断した場合、各実測インピーダンス９０、９２、９４の最小値を、測定対象成分に関する測定値として確定する（ステップＳ６）。そして、測定処理を終了する。

【0106】

これにより、ステップＳ１で取得した各実測インピーダンス９０、９２、９４の実数成分又は虚数成分の各値のうち測定対象成分のインピーダンスに最も近い値が、予測値１０２と同じ又は予測値１０２よりも測定対象成分に近い場合に、測定対象成分に関する値として測定値が確定される。

【0107】

具体的に説明すると、測定対象成分は、溶液抵抗成分６４を含み、測定対象成分の予測値１０２は、実数成分の値である。このため、取得した各実測インピーダンス９０、９２、９４の実数成分の各値のうち最も小さい値が予測値１０２と同じ又は予測値１０２よりも小さい場合に、測定対象成分に関する値として測定値が確定される。

【0108】

なお、測定対象成分は溶液抵抗成分６４を含む。このため、測定対象成分に関する値として確定された測定値は、測定対象成分である溶液抵抗成分６４のインピーダンスを示す。

【0109】

なお、取得処理装置１４は、他の処理において、確定したインピーダンスを表示部３８に表示してもよい。また、取得処理装置１４は、確定したインピーダンスを、外部通信部４４を介して、他の装置に送信してもよい。

【0110】

また、取得処理装置１４は、他の処理において、確定したインピーダンスを用いて蓄電デバイス１６の特性を評価してもよい。具体的に説明すると、取得処理装置１４は、確定したインピーダンスに基づいて、蓄電デバイス１６をランク分けし、その結果を表示部３８に表示したり、蓄電デバイス１６の品質を表示したりしてもよい。

【0111】

ステップＳ５において、プロセッサ３０は、各実測インピーダンス９０、９２、９４の最小値が予測値１０２よりも大きいと判断した場合、周波数算出処理を実行する（ステップＳ７）。

【0112】

このステップＳ７は、ステップＳ４で求めた予測値１０２が最小の値であるか否かの検証に用いたり、信頼度区間などの統計処理に用いたりするために予測値１０２における予測周波数Ｆａを算出する。

【0113】

図１２は、一実施形態に係る周波数算出処理の処理手順を示すフローチャートであり、図１２を用いて周波数算出処理の動作を説明する。

【0114】

周波数算出処理は、予測値１０２の予測周波数Ｆａを算出する処理である。周波数算出処理において、プロセッサ３０は、取得した各実測インピーダンス９０、９２、９４の実数成分の値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、各値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を取得した各周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３と、に基づいて一般多項式を算出する。そして、プロセッサ３０は、算出した多項式を実数成分多項式とする（ステップＳＢ１）。なお、実数成分多項式の次数は選択可能とする。

【0115】

そして、プロセッサ３０は、算出した実数成分多項式に、ステップＳ４求めた実数成分の値Ｒｔを代入して、実数成分の値Ｒｔとなる実数成分の周波数Ｆｒを算出する（ステップＳＢ２）。

【0116】

また、プロセッサ３０は、取得した各実測インピーダンス９０、９２、９４の虚数成分の値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３と、各値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を取得した各周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３と、によって一般多項式を算出する。そして、プロセッサ３０は、算出した多項式を虚数成分多項式とする（ステップＳＢ３）。なお、虚数成分多項式の次数は選択可能とする。

【0117】

そして、プロセッサ３０は、算出した虚数成分多項式に、ステップＳ３で求めた虚数成分の値Ｘｔを代入して、虚数成分の値Ｘｔとなる虚数成分の周波数Ｆｘを算出する（ステップＳＢ４）。

【0118】

次に、プロセッサ３０は、測定した各実測インピーダンス９０、９２、９４の実数成分の値の最大値から最小値を減算して実数成分の差分ΔＲを取得する（ステップＳＢ５）。また、プロセッサ３０は、測定した各実測インピーダンス９０、９２、９４の虚数成分の値の最大値から最小値を減算して虚数成分の差分ΔＸを取得する（ステップＳＢ６）。

【0119】

そして、プロセッサ３０は、実数成分の周波数Ｆｒに実数成分の差分ΔＲを乗算して（Ｆ’ｒ＝Ｆｒ×ΔＲ）、Ｆｒに重みづけを行う（ステップＳＢ７）。また、プロセッサ３０は、虚数成分の周波数Ｆｘに虚数成分の差分ΔＸを乗算して（Ｆ’ｘ＝Ｆｘ×ΔＸ）、Ｆｘに重みづけを行う（ステップＳＢ８）。

【0120】

プロセッサ３０は、重みづけを行った実数成分の周波数Ｆ’ｒと虚数成分の周波数Ｆ’ｘとの加算値を、実数成分の差分ΔＲに虚数成分の差分ΔＸを加えた加算値で除算して、加重平均化された予測周波数Ｆａを算出し（ステップＳＢ９）、測定処理へ戻る。予測周波数Ｆａの計算式を次に示す。

【0121】

Ｆａ＝（Ｆ’ｒ＋Ｆ’ｘ）／（ΔＲ＋ΔＸ）

【0122】

これにより、予測値１０２の実数成分から求められる実数成分の周波数Ｆ’ｒと予測値１０２の虚数成分から求められる虚数成分の周波数Ｆ’ｘとに基づいて、予測周波数Ｆａが算出される。なお、Ｆａは、ＦｘとＦｒとの平均値でもよい。

【0123】

予測周波数Ｆａは、実数成分の周波数Ｆ’ｒ及び虚数成分の周波数Ｆ’ｘに、ステップＳ１で取得した実数成分の最大値と最小値との差分ΔＲ及び虚数成分の最大値と最小値との差分ΔＸに基づいて重みづけをした加重平均値である。

【0124】

測定処理において、図１０に示したように、プロセッサ３０は、ステップＳ２で求めた極値の実数成分のＲ値における周波数と、最小分解能の桁を切り捨て等で処理した予測周波数Ｆａと比較して、実測可能であるか否かを判断する（ステップＳ８）。

【0125】

ステップＳ８の判断において、ステップＳ２で求めた極値の実数成分のＲ値における周波数と、最小分解能の桁を切り捨て等で処理した予測周波数Ｆａとが等しい場合、新たな値を得られない。このため、現時点における各実測インピーダンス９０、９２、９４の最小値を測定対象成分のインピーダンスとして確定し（ステップＳ６）、測定処理を終了する。

【0126】

ステップＳ８の判断において、ステップＳ２で求めた極値の実数成分のＲ値における周波数と、最小分解能の桁を切り捨て等で処理した予測周波数Ｆａとが異なる場合、算出した予測周波数Ｆａで新たな値を得ることができる。このため、予測周波数Ｆａで蓄電デバイス１６を再度測定して追加インピーダンスを取得する（ステップＳ９）。なお、インピーダンスの取得方法は、ステップＳ１と同じ手順で行う。

【0127】

これにより、測定値が予測値１０２よりも測定対象成分のインピーダンスから遠い場合には、周波数帯域のうち予測値１０２に対応する予測周波数Ｆａで測定されたインピーダンスが追加インピーダンスとして取得される。

【0128】

そして、プロセッサ３０は、各実測インピーダンス９０、９２、９４の最小値が、予測周波数Ｆａで測定した追加インピーダンスよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０）。

【0129】

ステップＳ１０において、プロセッサ３０は、各実測インピーダンス９０、９２、９４の最小値が予測周波数Ｆａで取得した追加インピーダンスと同じ又は追加インピーダンスよりも小さいと判断した場合、ステップＳ６へ分岐する。ステップＳ６において、プロセッサ３０は、各実測インピーダンス９０、９２、９４の最小値を測定対象成分に関する測定値として確定して測定処理を終了する（ステップＳ６）。

【0130】

一方、ステップＳ１０において、プロセッサ３０は、各実測インピーダンス９０、９２、９４の最小値が、予測周波数Ｆａで測定した追加インピーダンスよりも大きいと判断した場合、追加インピーダンスを最小値とする（ステップＳ１１）。

【0131】

そして、プロセッサ３０は、「カウンタ」に「１」を加えて、ステップＳ２－２へ移行する。

【0132】

ステップＳ２－２において、プロセッサ３０は、「カウンタ」がｎ未満であるか否かを判断する（ステップＳ２－２）。ステップＳ２－２において、プロセッサ３０は、「カウンタ」がｎであると判断した場合、現時点での全実測インピーダンスの最小値を測定対象成分に関する測定値として確定して測定処理を終了する（ステップＳ６）。

【0133】

これにより、ステップＳ３からステップＳ１２の繰り返し回数をｎ回に制限することができる。

【0134】

一方、ステップＳ２－２において、プロセッサ３０は、「カウンタ」がｎ未満であると判断した場合、ステップＳ３へ移行する。

【0135】

ステップＳ３において、プロセッサ３０は、追加インピーダンスが各実測インピーダンス９０、９２、９４に加えられた全実測インピーダンスを用いた前述した方法で二次曲線を算出する（ステップＳ３）。

【0136】

また、プロセッサ３０は、取得した二次曲線から測定対象成分の予測値を新たに算出する（ステップＳ４）。

【0137】

これにより、追加インピーダンスの実数成分及び虚数成分と各実測インピーダンス９０、９２、９４の実数成分及び虚数成分とに基づいて、近似式である二次曲線を求め、この近似式に基づいて、測定対象成分の予測値を新たに算出する。

【0138】

そして、プロセッサ３０は、全実測インピーダンスの最小値が、新たに算出された予測値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ５）。

【0139】

ステップＳ５において、全実測インピーダンスの最小値が新たに算出された予測値と同じ又は予測値よりも小さいと判断した場合、全実測インピーダンスの最小値を測定対象成分に関する値として確定して測定処理を終了する（ステップＳ６）。

【0140】

これにより、全実測インピーダンスのうち測定対象成分に最も近い値が、ステップＳ４で新たに算出した予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分のインピーダンスに近い場合に、測定対象成分に関する値として測定値が確定される。

【0141】

また、ステップＳ５において、全実測インピーダンスの最小値が、新たに算出した予測値よりも大きいと判断した場合、ステップＳ７へ移行し、測定対象成分のインピーダンスが確定するまで、各ステップを繰り返す。

【0142】

（作用及び効果）
次に、本実施形態による作用効果について説明する。

【0143】

本実施形態における取得処理装置１４は、蓄電デバイス１６のインピーダンスを測定する取得処理装置１４である。取得処理装置１４は、所定の周波数帯域において計測装置１２を用いて三点以上の周波数で測定された測定対象成分のインピーダンスを取得する取得部５０を含む。取得処理装置１４は、取得部５０で取得した三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の最小値である極値を求める決定部５１を含む。取得処理装置１４は、三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて測定対象成分の予測値を算出する算出部５２を含む。取得処理装置１４は、極値が、予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、極値を測定対象成分に関する測定値として確定する確定部５４を含む。

【0144】

この構成によれば、測定して取得した三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて測定対象成分の予測値を算出する。そして、三点以上の実数成分又は虚数成分の極値が、近似式に基づく予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合に、極値を測定対象成分に関する測定値として確定する。

【0145】

そして、この測定値は、実際に測定された実測値によって定められており、この実測値は、蓄電デバイスの特性を示す値である。

【0146】

したがって、測定対象となる蓄電デバイスの特性を示す測定結果を測定値として取得することが可能となる。

【0147】

具体的に説明すると、非線形アルゴリズムで等価回路解析を行う場合、特性を合わせ込む際に、どのパラメータを固定するかによって結果が変わる虞がある。このため、残差値が少なくなったとしても、その値が蓄電デバイスの特性を示すものであることを証明することができない。

【0148】

しかし、本実施形態では、予測値１０２よりも測定対象成分に近い実測値を、測定対象成分に関する測定値として確定する。このため、実際に測定された値を用いて測定対象成分に関する測定値を定めることができる。

【0149】

また、この構成によれば、取得した三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて測定対象成分の予測値１０２を算出する。そして、取得した実数成分又は虚数成分の各値のうち測定対象成分に最も近い値が予測値１０２と同じ又は予測値１０２よりも測定対象成分のインピーダンスに近い場合に、測定対象成分に関する値として測定値を確定する。

【0150】

これにより、少なくとも三点のインピーダンスを処理することで、測定対象成分のインピーダンスを取得することができる。このため、多数の測定結果を演算処理しなければならない場合と比較して、プロセッサ３０による演算処理の負担軽減が可能となる。

【0151】

また、多数の測定結果を要する場合と比較して、測定時間を短縮することができる。さらに、多数の測定結果の入力を要する場合と比較して、取得処理装置１４への測定結果の入力処理が軽減される。これにより、測定対象成分に関する値を効率よく算出することができる。

【0152】

また、等価回路解析を行う場合のように、高度な技術を要する等価回路の設計及び初期パラメータ値の設定などが不要となる。これにより、熟練を要しないものであっても、測定対象成分の値を安定的に取得することができる。

【0153】

また、本実施形態の処理方法は、蓄電デバイス１６のインピーダンスを測定する処理方法である。処理方法は、所定の周波数帯域において三点以上の周波数で測定された測定対象成分のインピーダンスを取得する取得工程を含む。処理方法は、取得工程で取得した三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の極値を求める決定工程を含む。処理方法は、三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて測定対象成分の予測値を算出する算出工程を含む。処理方法は、極値が、予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、極値を測定対象成分に関する測定値として確定する確定工程を含む。

【0154】

さらに、本実施形態の処理プログラムは、プロセッサ３０を取得処理装置１４の各手段である各部５０、５２、５４として機能させる。

【0155】

そして、本実施形態の測定システム１０は、蓄電デバイス１６のインピーダンスを測定するための複数の装置を有する測定システムである。測定システム１０は、所定の周波数帯域において三点以上の周波数で測定された測定対象成分のインピーダンスを取得する取得部５０と、取得部５０で取得した三点以上のインピーダンスの実数成分又は虚数成分の極値を求める決定部５１とを備える。測定システム１０は、三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を表した近似式に基づいて測定対象成分の予測値を算出する算出部５２を備える。測定システム１０は、極値が、予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、極値を測定対象成分に関する測定値として確定する確定部５４を備える。

【0156】

これらの処理方法、処理プログラム、及び測定システム１０においても、前述した作用効果を奏することができる。

【0157】

また、本実施形態の取得処理装置１４において、算出手段である算出部５２は、三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分の関係を二次関数で表した近似式の頂点を予測値１０２として算出する。

【0158】

この構成によれば、予測値１０２を二次関数の頂点に基づいて算出することができる。このため、予測値１０２が収束するまで近似式を繰り返し演算しなければならない場合と比較して、プロセッサ３０による演算処理の負担をさらに軽減することができる。

【0159】

さらに、本実施形態の取得処理装置１４において、算出手段である算出部５２は、取得手段である取得部５０で取得した実数成分及び虚数成分の各値に基づいて二次曲線を算出し、二次曲線が突出方向に最も突出した曲点に基づいて予測値１０２を定める。

【0160】

この構成によれば、二次曲線において最も突出した曲点を特定することにより、この関数を頂点として予測値１０２を正確に定めることができる。

【0161】

また、本実施形態の取得処理装置１４において、取得手段である取得部５０は、予測値１０２が極値よりも測定対象成分のインピーダンスに近づくように突出する場合には、周波数帯域のうち予測値１０２に対応する予測周波数で測定された追加インピーダンスを取得する。算出手段である算出部５２は、追加インピーダンスの実数成分及び虚数成分と三点以上のインピーダンスの実数成分及び虚数成分とに基づいて近似式を求め、近似式に基づいて測定対象成分の予測値を新たに算出する。確定手段である確定部５４は、測定対象成分のインピーダンスに最も近い極値が、算出部５２が新たに算出した予測値と同じ又は予測値よりも測定対象成分のインピーダンスに近い場合に、極値を測定値として確定する。

【0162】

この構成によれば、測定値が予測値１０２よりも測定対象成分のインピーダンスから遠い場合、予測値１０２に対応する予測周波数Ｆａで測定された追加インピーダンスを追加して新たな予測値１０２で測定対象成分に関する値を確定することができる。

【0163】

また、本実施形態の取得処理装置１４において、取得手段である取得部５０は、予測値１０２の実数成分から求められる実数成分周波数Ｆｒと予測値１０２の虚数成分から求められる虚数成分周波数Ｆｘとに基づいて予測周波数Ｆａを算出する。

【0164】

この構成によれば、予測値１０２の実数成分から求められる実数成分周波数Ｆｒと予測値１０２の虚数成分から求められる虚数成分周波数Ｆｘと二つの周波数を用いて予測周波数Ｆａを算出する。このため、一つの周波数を用いる場合と比べて、予測周波数Ｆａの誤差範囲を狭くすることができる。

【0165】

よって、予測周波数Ｆａで測定される追加インピーダンスを、測定対象成分のインピーダンスの真値に近づけることが可能となる。

【0166】

さらに、本実施形態の取得処理装置１４において、予測周波数Ｆａは、実数成分周波数Ｆｒと虚数成分周波数Ｆｘの加重平均値である。加重平均値は、実数成分周波数Ｆｒ及び虚数成分周波数Ｆｘに、取得手段である取得部５０で取得した実数成分の最大値と最小値との差分ΔＲ及び虚数成分の最大値と最小値との差分ΔＸに基づいて重みづけした値である。

【0167】

この構成によれば、異なる周波数における実数成分の値の変化量と虚数成分の値の変化量とを考慮して予測周波数Ｆａを求めることで、計測装置１２による測定値のばらつきの影響を減らすことが可能となる。

【0168】

一例を挙げて説明すると、電解液抵抗を算出する周波数帯域において、実数成分の差分ΔＲよりも虚数成分の差分ΔＸが大きくなる。このため、虚数成分の値が実数成分の値よりも正確に測定された可能性が高い。よって、予測周波数Ｆａを、前述した加重平均値とすることで、計測装置１２による測定値のばらつきの影響を抑制することが可能となる。

【0169】

また、本実施形態の取得処理装置１４において、蓄電デバイス１６の測定対象成分は、溶液抵抗成分６４を含み、測定対象成分の予測値１０２は、実数成分の値である。確定手段である確定部５４は、三点以上のインピーダンスの実数成分の各値のうち最も小さい測定値が、予測値１０２と同じ又は予測値１０２よりも小さい場合には、測定対象成分に関する値として測定値を確定する。

【0170】

この構成によれば、溶液抵抗成分６４に関する値を精度よく取得することができる。

【0171】

ここで、溶液抵抗成分６４を測定できる領域は、他の領域と比較して、蓄電デバイス１６を構成する等価回路において、隣合う回路素子の影響を受けにくい。このため、溶液抵抗成分に関する値の取得に適している。

【0172】

また、測定対象成分に関する値として確定した測定値は、高周波帯で測定している。このため、ケーブル抵抗成分６２及び反応抵抗成分６６が測定値に与える影響は相対的に小さくなる。これにより、測定対象成分に関する値として確定した測定値が溶液抵抗成分６４のインピーダンスである確度は高い。

【0173】

したがって、蓄電デバイス１６の電解液の成分及び濃度などの均一性の評価、又は蓄電デバイス１６の電極タブの溶接の評価を、より正確に行うことが可能となる。

【0174】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0175】

１０ 測定システム
１２ 計測装置
１４ 取得処理装置
１６ 蓄電デバイス
３０ プロセッサ
３４ 記憶部
５０ 取得部
５２ 算出部
５４ 確定部
６４ 溶液抵抗成分
６６ 反応抵抗成分
７２ 電気二重層容量成分
９２ 第二実測インピーダンス
１００ 二次曲線
１０２ 予測値
Ｃ１、Ｃ２ 電気二重層容量
Ｆａ 予測周波数
Ｒｓｏｌ 電解液抵抗
ΔＲ、ΔＸ 差分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】