特許 7511348 蓄電デバイスの測定装置、測定方法及び検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-27

(45)【発行日】2024-07-05

(54)【発明の名称】蓄電デバイスの測定装置、測定方法及び検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/367 20190101AFI20240628BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240628BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20240628BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240628BHJP

   H02J 7/10 20060101ALI20240628BHJP

【ＦＩ】

G01R31/367

H01M10/48 P

H01M10/44 Q

H02J7/00 Q

H02J7/10 H

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020006179

(22)【出願日】2020-01-17

(65)【公開番号】P2021113730

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2022-12-02

(73)【特許権者】

【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】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 哲哉

【審査官】青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００９／０１３８９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－０４５９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４１１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２２５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１３４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１２３９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０５５８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１２９０３２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／３６－３１／３９６

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極に接続される内部抵抗と前記内部抵抗及び負極間に接続される蓄電部と前記蓄電部に並列接続されて前記正極及び前記負極を開放した状態で流れる電流である自己放電電流が流れる放電抵抗とを有する等価回路で表される蓄電デバイスの測定装置であって、
前記蓄電デバイスの開放電圧の時間的変動を示す情報を記憶する記憶手段と、
前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続され、他の蓄電デバイスの既知の自己放電電流の基準値に基づいて定められる定電流を前記蓄電デバイスに供給する供給手段と、
前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続され、前記定電流を供給した前記蓄電デバイスの電圧を測定する測定手段と、
測定した前記蓄電デバイスの電圧である測定電圧の時間的変化の傾きに基づいて、前記蓄電デバイスの良否を判定し、又は、前記蓄電デバイスの内部温度、前記自己放電電流、前記放電抵抗の抵抗値、若しくは前記蓄電部の静電容量を演算する演算手段と、を備え、
前記演算手段は、
前記測定電圧の時間的変化の傾きが正常範囲内である場合に前記蓄電デバイスが正常であると判定し、
前記測定電圧の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す温度テーブルを用いて前記蓄電デバイスの内部温度を演算し、
前記測定電圧の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式又は対応テーブルを用いて前記蓄電デバイスの前記自己放電電流又は前記放電抵抗の抵抗値を演算し、又は、
前記測定電圧の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式を用いて前記蓄電部の静電容量を演算し、
前記演算手段は、前記情報に示される開放電圧及び前記蓄電デバイスの測定電圧の初期値が互いに一致するように対応させた状態で、前記蓄電デバイスの測定電圧の時間的変化と前記情報に示される開放電圧の時間的変動との差分を取ることにより前記測定電圧の時間的変化の傾きを補正する、
蓄電デバイスの測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記測定手段は、前記蓄電デバイスの開放電圧を測定して当該開放電圧を示す信号を前記情報として出力し、その後前記定電流を供給した前記蓄電デバイスの電圧を測定する、
蓄電デバイスの測定装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記演算手段は、
前記蓄電デバイスの測定電圧に基づいて当該測定電圧の時間的変化を検出する検出手段と、
検出した前記測定電圧の時間的変化から前記情報に示される前記開放電圧の時間的変動を減じて当該測定電圧の時間的変化の傾きを補正する減算補正手段と、を含む、
蓄電デバイスの測定装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記演算手段は、
前記蓄電デバイスの測定電圧の時間的変化の傾きを補正する補正手段と、
補正した前記蓄電デバイスの測定電圧の時間的変化の傾きに基づいて前記蓄電デバイスの前記自己放電電流又は前記放電抵抗の抵抗値を演算する自己放電演算手段と、を含む、
蓄電デバイスの測定装置。

【請求項5】

請求項４に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記蓄電デバイスに供給される前記定電流を切り替える切替手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記切替手段により切り替えられる定電流ごとに、前記情報に基づいて前記蓄電デバイスの測定電圧の時間的変化を補正し、
前記自己放電演算手段は、前記定電流ごとに補正した測定電圧の時間的変化の傾きに基づいて、前記自己放電電流又は前記放電抵抗の抵抗値を演算する、
蓄電デバイスの測定装置。

【請求項6】

請求項５に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記切替手段は、前記蓄電デバイスに供給される定電流を、前記自己放電電流を検出するための第一の定電流と、前記第一の定電流よりも大きな第二の定電流と、の間で切り替える、
蓄電デバイスの測定装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記蓄電デバイスの電圧に対して±１Ｖの範囲内に定められた基準電圧を出力する基準電圧源をさらに備え、
前記測定手段は、前記基準電圧源の正極と前記蓄電デバイスの正極との間に接続され、前記測定電圧として前記蓄電デバイスの正極と前記基準電圧源の正極との電位差を測定し、
前記演算手段は、補正した前記電位差の時間的変化の傾きに基づいて、前記蓄電デバイスの良否を判定し、又は、前記蓄電デバイスの内部温度、前記自己放電電流、前記放電抵抗の抵抗値、若しくは前記蓄電部の静電容量を演算する、
蓄電デバイスの測定装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記供給手段は、前記蓄電デバイスにて過電圧より小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を供給する、
蓄電デバイスの測定装置。

【請求項9】

正極に接続される内部抵抗と前記内部抵抗及び負極間に接続される蓄電部と前記蓄電部に並列接続されて前記正極及び前記負極を開放した状態で流れる電流である自己放電電流が流れる放電抵抗とを有する等価回路で表される蓄電デバイスの測定方法であって、
前記蓄電デバイスの開放電圧の時間的変動を示す情報を記憶する記憶ステップと、
前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続される供給手段により、前記蓄電デバイスに他の蓄電デバイスの既知の自己放電電流の基準値に基づいて定められる定電流を供給する供給ステップと、
前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続される測定手段により、前記定電流を供給した前記蓄電デバイスの電圧を測定する測定ステップと、
測定した前記蓄電デバイスの電圧である測定電圧の時間的変化の傾きに基づいて、前記蓄電デバイスの良否を判定し、又は、前記蓄電デバイスの内部温度、前記自己放電電流、前記放電抵抗の抵抗値、若しくは前記蓄電部の静電容量を演算する演算ステップと、を備え、
前記演算ステップは、
前記測定電圧の時間的変化の傾きが正常範囲内である場合に前記蓄電デバイスが正常であると判定し、
前記測定電圧の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す温度テーブルを用いて前記蓄電デバイスの内部温度を演算し、
前記測定電圧の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式又は対応テーブルを用いて前記蓄電デバイスの前記自己放電電流又は前記放電抵抗の抵抗値を演算し、又は、
前記測定電圧の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式を用いて前記蓄電部の静電容量を演算し、
前記演算ステップは、前記情報に示される開放電圧及び前記蓄電デバイスの測定電圧の初期値が互いに一致するように対応させた状態で、前記蓄電デバイスの測定電圧の時間的変化と前記情報に示される開放電圧の時間的変動との差分を取ることにより前記測定電圧の時間的変化の傾きを補正する、
蓄電デバイスの測定方法。

【請求項10】

正極に接続される内部抵抗と前記内部抵抗及び負極間に接続される蓄電部と前記蓄電部に並列接続されて前記正極及び前記負極を開放した状態で流れる電流である自己放電電流が流れる放電抵抗とを有する等価回路で表される蓄電デバイスの電圧の時間的変化を検出する検出装置であって、
前記蓄電デバイスの開放電圧の時間的変動を示す情報を記憶する記憶手段と、
前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続され、他の蓄電デバイスの既知の自己放電電流の基準値に基づいて定められる定電流を前記蓄電デバイスに供給する供給手段と、
前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続され、前記定電流を供給した前記蓄電デバイスの電圧を測定する測定手段と、
測定した前記蓄電デバイスの電圧に基づいて前記蓄電デバイスの電圧の時間的変化を検出する検出手段と、
検出した前記蓄電デバイスの電圧及び前記情報に示される開放電圧の初期値が互いに一致するように対応させた状態で、検出した前記蓄電デバイスの電圧の時間的変化と前記情報に示される開放電圧の時間的変動との差分を取ることにより前記蓄電デバイスの電圧の時間的変化を補正する補正手段と、
を備える蓄電デバイスの検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電デバイスの状態を求める測定装置、測定方法及び検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、エージング時間における二次電池の電圧降下量に基づいて二次電池の良否判定を行う検査方法が開示されている。このような検査方法では、二次電池の状態を正極及び負極を開放した状態で二次電池を数日から数週間保存し、自己放電により電圧が低下した後に電圧を測定することで、二次電池の状態が推定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－０７２１４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の検査方法では、自己放電により電圧が低下するまでエージング時間として数日から数週間の間、二次電池を保存する必要がある。

【0005】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、短い時間で蓄電デバイスの状態を取得することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様によれば、正極に接続される内部抵抗と前記内部抵抗及び負極間に接続される蓄電部と前記蓄電部に並列接続されて前記正極及び前記負極を開放した状態で流れる電流である自己放電電流が流れる放電抵抗とを有する等価回路で表される蓄電デバイスの測定装置は、前記蓄電デバイスの開放電圧の時間的変動を示す情報を記憶する記憶手段と、前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続され、他の蓄電デバイスの既知の自己放電電流の基準値に基づいて定められる定電流を前記蓄電デバイスに供給する供給手段と、前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続され、前記定電流を供給した前記蓄電デバイスの電圧を測定する測定手段と、測定した前記蓄電デバイスの電圧である測定電圧の時間的変化の傾きに基づいて、前記蓄電デバイスの良否を判定し、又は、前記蓄電デバイスの内部温度、前記自己放電電流、前記放電抵抗の抵抗値、若しくは前記蓄電部の静電容量を演算する演算手段と、を備える。前記演算手段は、前記測定電圧の時間的変化の傾きが正常範囲内である場合に前記蓄電デバイスが正常であると判定し、前記測定電圧の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す温度テーブルを用いて前記蓄電デバイスの内部温度を演算し、前記測定電圧の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式又は対応テーブルを用いて前記蓄電デバイスの前記自己放電電流又は前記放電抵抗の抵抗値を演算し、又は、前記測定電圧の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式を用いて前記蓄電部の静電容量を演算する。そして前記演算手段は、前記情報に示される開放電圧及び前記蓄電デバイスの測定電圧の初期値が互いに一致するように対応させた状態で、前記蓄電デバイスの測定電圧の時間的変化と前記情報に示される開放電圧の時間的変動との差分を取ることにより前記測定電圧の時間的変化の傾きを補正する。

【0007】

本発明の別の態様によれば、正極に接続される内部抵抗と前記内部抵抗及び負極間に接続される蓄電部と前記蓄電部に並列接続されて前記正極及び前記負極を開放した状態で流れる電流である自己放電電流が流れる放電抵抗とを有する等価回路で表される蓄電デバイスの電圧の時間的変化を検出する検出装置は、前記蓄電デバイスの開放電圧の時間的変動を示す情報を記憶する記憶手段と、前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続され、前記蓄電デバイスの自己放電電流の基準値に基づいて定められる定電流を前記蓄電デバイスに供給する供給手段と、前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続され、前記定電流を供給した前記蓄電デバイスの電圧を測定する測定手段と、測定した前記蓄電デバイスの電圧に基づいて前記蓄電デバイスの電圧の時間的変化を検出する検出手段と、検出した前記蓄電デバイスの電圧及び前記情報に示される開放電圧の初期値が互いに一致するように対応させた状態で、検出した前記蓄電デバイスの電圧の時間的変化と前記情報に示される開放電圧の時間的変動との差分を取ることにより前記蓄電デバイスの電圧の時間的変化を補正する補正手段と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

これらの態様によれば、定電流が蓄電デバイスに供給されることによって、蓄電デバイスの内部状態の違いに起因する蓄電デバイスの測定電圧の変化が大きくなる。これに加え、蓄電デバイスの電圧変動を特定するための情報に基づき測定電圧の変化が補正されることによって、蓄電デバイスの電圧変動が収まるのを待たなくとも、定電流に伴う蓄電デバイスの電圧変化を求めることができる。それゆえ、短い時間で蓄電デバイスの状態を求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る蓄電デバイスの測定装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、測定装置に含まれるコントローラの機能構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、測定装置を用いた蓄電デバイスの測定方法を示すフローチャートである。

【図4A】図４Ａは、蓄電デバイスの通常放電後における蓄電デバイスの電圧変動の一例を示す図である。

【図4B】図４Ｂは、図４Ａに示した蓄電デバイスの開放電圧の上昇量を拡大した図である。

【図5】図５は、測定方法に含まれる状態演算処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、定電流の充電時の蓄電デバイスの測定電圧の変化と、定電流の充電前の蓄電デバイス１０の開放電圧の変動と、補正後の測定電圧の変化とを例示する図である。

【図7】図７は、蓄電デバイスの充電時間に対する補正後の電圧変化の一例を示す図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係る測定方法に含まれる状態演算処理を示す図である。

【図9】図９は、第３実施形態に係る測定装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第１実施形態）
以下、図１から図７を参照して、本発明の第１実施形態に係る蓄電デバイス１０の測定装置（以下、単に「測定装置」と称する。）１について説明する。

【0011】

まず、図１を参照して、蓄電デバイス１０の構成及び測定装置１の構成について説明する。図１は、測定装置１の構成を示す図である。

【0012】

蓄電デバイス１０は、例えば、リチウムイオン二次電池の単一の蓄電セルである。蓄電デバイス１０は、二次電池（化学電池）に限らず、例えば、電気二重層キャパシタであってもよい。また、蓄電デバイス１０は、複数の蓄電セルが直列に接続されてなる蓄電モジュールであってもよい。

【0013】

蓄電デバイス１０は、図１のように、等価回路モデルによって示される。蓄電デバイス１０は、等価回路モデルによれば、正極電極１１と、負極電極１２と、蓄電部１３と、内部抵抗１４と、並列抵抗１５と、を有する。蓄電部１３、内部抵抗１４及び並列抵抗１５は、それぞれ蓄電デバイス１０の内部状態を表わす等価回路の素子である。

【0014】

蓄電部１３は、蓄電デバイス１０の静電容量成分である。蓄電部１３は、蓄電デバイス１０のセル電圧よりも高い電圧が印加されると、電荷が蓄積されて充電される。蓄電部１３では、充電時に流れる電流が比較的小さい場合には主に電気二重層反応が起こり、充電時に流れる電流が比較的大きい場合には主に化学反応が起こる。ここでは、蓄電部１３の静電容量をＣｓｔ［Ｆ］とし、蓄電部１３に流れる電流をＩｓｔ［Ａ］とする。

【0015】

内部抵抗１４は、正極電極１１と負極電極１２との間で、蓄電部１３に直列に接続される直列抵抗である。ここでは、内部抵抗１４の抵抗値をＲｉｒ［ｍΩ］とし、内部抵抗１４に流れる電流をＩｉｒ［Ａ］とする。

【0016】

並列抵抗１５は、蓄電部１３に並列に接続される放電抵抗である。並列抵抗１５に流れる電流は、自己放電電流、いわゆる漏れ電流である。ここでは、並列抵抗１５の抵抗値をＲｐｒ［ｋΩ］とし、並列抵抗１５に流れる自己放電電流をＩｐｒ［Ａ］とする。

【0017】

測定装置１は、蓄電デバイス１０の状態を測定するための装置又はシステムであり、蓄電デバイス１０の電圧の時間変化、即ち電圧変化を検出する検出装置を含む。測定装置１は、供給手段としての定電流源２と、測定手段としての電圧センサ３と、取得手段及び演算手段としてのコントローラ４と、表示部５と、を備える。

【0018】

定電流源２は、蓄電デバイス１０の内部状態を検出するための定電流を蓄電デバイス１０の正極電極１１に供給することによって蓄電デバイス１０を充電する直流電源である。定電流源２は、蓄電デバイス１０に供給される電流を所定の大きさに維持する。定電流源２は、蓄電デバイス１０にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を供給して蓄電デバイス１０を充電する。

【0019】

本実施形態では、定電流源２から供給される定電流は、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒの基準となる値に対して一倍又は数倍に設定される。自己放電電流Ｉｐｒの基準値は、既知の情報であり、例えば、多数の蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒを集計した統計データ、又は、電気特性が正常である特定の蓄電デバイス１０の試験結果などを用いて予め定められる。例えば、定電流源２から供給される定電流は１０［μＡ］に設定される。このように、定電流は、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒの値に基づいて定められる。

【0020】

ここで、蓄電デバイス１０に定電圧を印加して蓄電デバイス１０を充電する場合は、蓄電デバイス１０にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電圧を安定して印加することは困難である。これに対して、定電流源２を用いてマイクロアンペア（μＡ）オーダーの比較的小さな電流を供給することは容易である。よって、測定装置１では、定電流源２を用いることによって、蓄電デバイス１０にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を安定して供給することができる。

【0021】

電圧センサ３は、蓄電デバイス１０の電圧を測定する直流電圧計である。電圧センサ３は、測定した電圧を時系列に示す電気信号をコントローラ４に出力する。本実施形態では、電圧センサ３は、定電流源２から定電流が供給された状態を含み、少なくとも二回以上、蓄電デバイス１０の電圧を測定する。

【0022】

コントローラ４は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ４は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。コントローラ４は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵによって読み出すことによって測定装置１の各種動作を制御する制御装置である。

【0023】

コントローラ４は、定電流源２及び電圧センサ３を制御して蓄電デバイス１０の内部状態を測定する状態測定処理を実行する。具体的には、コントローラ４は、定電流源２から蓄電デバイス１０への電流供給を制御するとともに、電圧センサ３が測定した電圧を示す電気信号に基づいて蓄電デバイス１０の内部状態を演算する。

【0024】

例えば、コントローラ４は、定電流源２から蓄電デバイス１０に定電流を供給した状態において電圧センサ３から電気信号を取得し、その電気信号に示される蓄電デバイス１０の電圧についての時間変化を検出する。コントローラ４は、検出した蓄電デバイス１０の電圧変化に基づいて蓄電デバイス１０の自己放電状態を推定する。

【0025】

表示部５は、コントローラ４による判定結果又は算出結果などの情報を表示して使用者に通知する。表示部５は、例えばタッチスクリーンであり、使用者が情報を視認可能、かつ使用者が操作可能なように構成される。

【0026】

操作部６は、コントローラ４の動作を操作するための操作信号を生成する。操作部６は、例えば、キーボード及びマウスなどによって構成される入力装置である。操作部６は、使用者の入力操作により、例えば状態測定処理の実行を指示する操作信号をコントローラ４に出力する。

【0027】

次に、図２を参照して、本実施形態に係る測定装置１のコントローラ４の構成について説明する。図２は、コントローラ４の機能構成を示すブロック図である。

【0028】

コントローラ４は、操作受付部４１と、測定指令部４２と、電圧取得部４３と、記憶部４４と、演算部４５と、を備える。

【0029】

操作受付部４１は、図１に示した操作部６によって生成される操作信号を受け付ける。操作受付部４１は、蓄電デバイス１０の状態測定処理の実行を指示する操作信号を受け付けると、状態測定処理の実行を測定指令部４２に指示する。

【0030】

測定指令部４２は、操作受付部４１から上述した指示を受けると、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒを検出するための電流値を示す制御信号を定電流源２に送信するとともに、蓄電デバイス１０の電圧測定を指示する制御信号を電圧センサ３に送信する。

【0031】

電圧取得部４３は、電圧センサ３から蓄電デバイス１０の電圧を示す電気信号を受信する。電圧取得部４３は、受信した電気信号を測定データとして記憶部４４に記録する。

【0032】

記憶部４４は、ＲＯＭ及びＲＡＭによって構成され、蓄電デバイス１０の状態測定処理を実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を構成する。記憶部４４は、蓄電デバイス１０の状態測定処理の実行に必要となる情報を記憶する。

【0033】

本実施形態では、記憶部４４は、定電流記憶部４４１と、変動情報記憶部４４２と、測定電圧記憶部４４３と、を備える。

【0034】

定電流記憶部４４１は、定電流源２から蓄電デバイス１０に供給される定電流の電流値を記憶する。定電流記憶部４４１に記憶される電流値は、予め定められたものでもよく、使用者の入力操作によって操作受付部４１から記録されたものでもよい。本実施形態では、定電流の電流値は、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒの基準値に設定され、例えば１０［μＡ］に設定される。

【0035】

変動情報記憶部４４２は、蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を特定するための変動情報を記憶する。ここにいう蓄電デバイス１０の開放電圧とは、蓄電デバイス１０の状態を正極電極１１及び負極電極１２を開放した状態での蓄電デバイス１０の電圧のことをいう。例えば、蓄電デバイス１０に定電流源２が接続された状態であっても定電流源２から蓄電デバイス１０への定電流の供給を停止した状態も、蓄電デバイス１０の正極電極１１及び負極電極１２を開放した状態に含まれる。

【0036】

変動情報記憶部４４２に記憶される変動情報としては、例えば、蓄電デバイス１０の開放電圧の時間変化を示す実測データ、統計データ、理論式から得られる理論データ、又は等価回路を用いたシミュレーション結果などが用いられる。また、上記データに代えて、蓄電デバイス１０の開放電圧の時間変化を近似した近似式又は近似直線の傾きなどが変動情報として用いられてもよい。

【0037】

本実施形態では、蓄電デバイス１０の変動情報として、蓄電デバイス１０に定電流を供給する直前に電圧センサ３によって測定された蓄電デバイス１０の開放電圧を時系列に示す電気信号が変動情報記憶部４４２に記憶されている。この場合、電圧取得部４３は、定電流源２から定電流の供給を開始する直前において電圧センサ３から蓄電デバイス１０の開放電圧を示す電気信号を取得し、その電気信号を蓄電デバイス１０の変動情報として変動情報記憶部４４２に記録する。

【0038】

測定電圧記憶部４４３は、蓄電デバイス１０の測定電圧を時系列に示す測定データを記憶する。ここにいう蓄電デバイス１０の測定電圧とは、定電流源２から定電流を蓄電デバイス１０に供給した状態において電圧センサ３が測定した蓄電デバイス１０の電圧のことをいう。蓄電デバイス１０への定電流の供給時に電圧取得部４３が、電圧センサ３から取得した電気信号を測定データとして測定電圧記憶部４４３に記録する。

【0039】

演算部４５は、定電流を供給した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化に基づいて蓄電デバイス１０の内部状態を演算する。このとき、演算部４５は、記憶部４４に予め記憶された変動情報に基づいて蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正する。

【0040】

本実施形態では、演算部４５は、電圧変化検出部４５１と、電圧変化補正部４５２と、内部状態演算部４５３と、を備える。

【0041】

電圧変化検出部４５１は、電圧センサ３が測定した蓄電デバイス１０の測定電圧に基づいて蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を検出する検出手段を構成する。

【0042】

本実施形態では、電圧変化検出部４５１は、測定電圧記憶部４４３から蓄電デバイス１０の測定データを読み出し、読み出した測定データに基づき蓄電デバイス１０の測定電圧の時間変化の傾き、即ち測定電圧の時間変化率を求める。例えば、電圧変化検出部４５１は、測定電圧記憶部４４３を参照し、定電流の供給開始時の初期電圧と、定電流源２から定電流が供給された状態における充電電圧と、に基づいて、定電流を供給した状態での蓄電デバイス１０の電圧変化の傾きを求める。

【0043】

電圧変化検出部４５１は、求めた電圧変化の傾きを検出結果として電圧変化補正部４５２に出力する。電圧変化検出部４５１は、電圧変化の傾きに代えて、定電流の供給開始時から、予め定められた測定時間の経過時までの測定電圧の変化量を検出結果として算出してもよい。

【0044】

電圧変化補正部４５２は、変動情報記憶部４４２に記憶された蓄電デバイス１０の変動情報に基づいて蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正する補正手段を構成する。

【0045】

本実施形態では、電圧変化補正部４５２は、変動情報記憶部４４２から蓄電デバイス１０の変動情報を読み出し、読み出した変動情報に基づいて蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を特定する。電圧変化補正部４５２は、特定した開放電圧の変動を、電圧変化検出部４５１が検出した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化から減じて、蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正する。

【0046】

具体的には、電圧変化補正部４５２は、電圧センサ３が測定した蓄電デバイス１０の開放電圧を時系列に示す変動情報に基づき、蓄電デバイス１０の開放電圧の電圧変動の傾きを求める。続いて、電圧変化補正部４５２は、電圧変化検出部４５１から蓄電デバイス１０の測定電圧の時間変化の傾きを取得すると、取得した時間変化の傾きを、求めた電圧変動の傾きから減算する。そして電圧変化補正部４５２は、減算した値を補正後の測定電圧の変化として内部状態演算部４５３に出力する。

【0047】

これに代えて、電圧変化補正部４５２は、変動情報に基づき蓄電デバイス１０の測定時間あたりの開放電圧の変動量を求め、その変動量を蓄電デバイス１０の測定時間あたりの測定電圧の変化量から減算した値を補正後の測定電圧の変化として用いてもよい。

【0048】

このように、電圧変化補正部４５２は、電圧変化検出部４５１が検出した測定電圧の変化から、蓄電デバイス１０の変動情報にて特定される開放電圧の変動を減算して蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正する減算補正手段を構成する。

【0049】

内部状態演算部４５３は、電圧変化補正部４５２が補正した測定電圧の変化に基づいて蓄電デバイス１０の内部状態を演算する演算手段を構成する。

【0050】

例えば、内部状態演算部４５３は、補正した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化に基づき、蓄電デバイス１０の内部状態についての良否を判定する。これに代えて、内部状態演算部４５３は、補正した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化に基づき、図１に示した並列抵抗１５に流れる自己放電電流、並列抵抗１５の抵抗値又は蓄電部１３の静電容量を算出してもよい。

【0051】

本実施形態では、内部状態演算部４５３は、補正後の測定電圧の変化が正常範囲内である場合には、蓄電デバイス１０が正常であると判定し、補正後の測定電圧の変化が正常範囲内でない場合には、蓄電デバイス１０が異常であると判定する。このように、内部状態演算部４５３は、蓄電デバイス１０の良否を判定する。

【0052】

具体的には、内部状態演算部４５３は、電圧変化補正部４５２から補正後の測定電圧の傾きを取得すると、取得した測定電圧の傾きに基づいて蓄電デバイス１０の良否を判定する。内部状態演算部４５３は、蓄電デバイス１０の異常な状態又は正常な状態を示す判定結果を表示部５に出力する。

【0053】

次に、本実施形態に係る測定装置１の動作について図３を参照して説明する。

【0054】

図３は、測定装置１を用いて蓄電デバイス１０の状態を測定する測定方法の一例を示すフローチャートである。この例では、測定装置１は、例えば雰囲気温度を一定に維持可能な恒温槽の中に蓄電デバイス１０を収容するなどして、蓄電デバイス１０の温度変化を抑制した環境にて測定を実行する。

【0055】

まず、上記測定を実行するにあたり、測定装置１を蓄電デバイス１０に接続して、電圧センサ３にて蓄電デバイス１０の電圧を測定可能な状態にするとともに、定電流源２から蓄電デバイス１０に定電流を供給可能な状態にする。

【0056】

ステップＳ１では、コントローラ４は、蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を特定するための変動情報を取得する。

【0057】

この例では、コントローラ４は、定電流源２から蓄電デバイス１０に定電流を供給する直前において電圧センサ３に蓄電デバイス１０の電圧を測定させる。そしてコントローラ４は、電圧センサ３から、蓄電デバイス１０の開放電圧を示す電気信号を変動情報として取得し、その後にステップＳ２へ進む。

【0058】

ステップＳ２では、コントローラ４は、定電流源２から定電流を蓄電デバイス１０に供給して蓄電デバイス１０の充電を開始する。

【0059】

ステップＳ３では、コントローラ４は、電圧センサ３に対し、定電流源２から定電流を供給した状態での蓄電デバイス１０の電圧を測定させる。これにより、電圧センサ３から、蓄電デバイス１０の測定電圧を示す電気信号がコントローラ４に入力される。

【0060】

ステップＳ４では、コントローラ４は、電気信号によって示される蓄電デバイス１０の測定電圧に基づいて蓄電デバイス１０の内部状態を演算する状態演算処理を実行する。この状態演算処理については図５を参照して後述する。

【0061】

ステップＳ４の処理が完了すると、測定装置１を用いた測定方法についての一連の処理手順が終了する。

【0062】

ここで、ステップＳ１の処理の具体例について図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。図４Ａは、放電試験後における蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を例示する図である。図４Ｂは、図４Ａに示したＰ点からの蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を示す図である。

【0063】

図４Ａに示す放電試験は、蓄電デバイス１０にて主に化学反応が起こる通常放電の試験例である。この放電試験では、蓄電デバイス１０の充電容量が減少するよう蓄電デバイス１０の負極電極１２に対して１０［ｍＡ］の放電電流Ｉｄが約１２０［ｓ］間だけ供給される。ここでは、蓄電デバイス１０の正極電極１１から負極電極１２に向かって流れる電流をプラス（＋）とし、蓄電デバイス１０の負極電極１２から正極電極１１に向かって流れる電流をマイナス（－）とする。

【0064】

放電電流Ｉｄは、本実施形態の定電流源２から供給される定電流に比べて約１，０００倍も大きい。このため、定電流源２から定電流を蓄電デバイス１０に供給して充電することを「微小充電」と称することもできる。

【0065】

図４Ａに示すように、放電試験の直後は、蓄電デバイス１０の開放電圧が急峻に上昇し、その後は緩やかに上昇しながら丸印のＰ点に到達する。Ｐ点に到達した後も、蓄電デバイス１０の開放電圧は数時間以上も変動し続ける。充電試験後も同様である。

【0066】

例えば、本実施形態の状態測定処理を行うために、Ｐ点において定電流源２から定電流の供給を開始した場合は、図４Ｂに示すように、蓄電デバイス１０の開放電圧の上昇量は６００秒で約１５０［μＶ］になる。

【0067】

これに対し、定電流源２から蓄電デバイス１０に定電流を供給した状態での蓄電デバイス１０の測定電圧の変化量は、例えば６００［ｓ］で数十［μＶ］程度である。それゆえ、充放電後における蓄電デバイス１０の開放電圧の変動は、測定装置１による測定精度に大きな影響を与えることを発明者は知見した。

【0068】

そのため、蓄電デバイス１０の充放電試験を実施した後に、本実施形態の状態測定処理を行う場合は、測定精度を確保するために数時間以上待機してから状態測定処理を行わなければならず、速やかに測定を行うことが難しかった。

【0069】

この対策として、本実施形態では、蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正するために、図３に示したステップＳ１にてコントローラ４が蓄電デバイス１０の開放電圧の変動に関する変動情報を取得する。

【0070】

図４Ｂに示す破線Ｍ０のデータは、ステップＳ１の処理によって取得された変動情報の一例であり、定電流源２から定電流を蓄電デバイス１０に供給する直前において電圧センサ３が測定した蓄電デバイス１０の開放電圧を示す測定データである。

【0071】

このように、ステップＳ１の処理においてコントローラ４は、蓄電デバイス１０に定電流の供給を開始する前に電圧センサ３から出力された電気信号を変動情報として取得する。この変動情報については、一例として電圧センサ３からの電気信号が用いられたが、シミュレーション結果又は理論式などが用いられてもよい。

【0072】

次に、図５乃至図７を参照して、図３に示したステップＳ４で実行される状態演算処理について説明する。

【0073】

図５は、測定装置１による状態演算処理（Ｓ４）の一例を示すフローチャートである。図６は、本実施形態における蓄電デバイス１０の充電時間に対する測定電圧の変化を例示する図である。図７は、本実施形態における蓄電デバイス１０の充電時間に対する補正後の測定電圧の変化を例示する図である。

【0074】

図５に示す例では、コントローラ４は、状態演算処理（Ｓ４）として、蓄電デバイス１０の電圧変化に基づき蓄電デバイス１０の良否を判定する。

【0075】

ステップＳ４１では、コントローラ４は、蓄電デバイス１０定電流の供給を開始してからの経過時間である充電時間が所定の時間を超えたか否かを判定する。所定の時間は、蓄電デバイス１０が正常な場合と異常な場合とで電圧の変化に差が現れる程度の長さに予め設定される。

【0076】

ステップＳ４１にて、充電時間が所定の時間を超えていないと判定された場合には、コントローラ４は、充電時間が所定の時間を超えると判定されるまで、蓄電デバイス１０に定電流を供給し続ける。一方、充電時間が所定の時間を超えたと判定された場合には、コントローラ４は、ステップＳ４２へ移行する。

【0077】

ステップＳ４２では、コントローラ４は、電圧センサ３によって測定された蓄電デバイス１０の測定電圧に基づき、蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を検出する。

【0078】

具体例として、コントローラ４は、充電開始時の初期電圧と、定電流源２から定電流が供給された状態における充電電圧と、に基づき、蓄電デバイス１０の測定電圧の時間変化を直線で近似した近似直線を求める。より詳細には、コントローラ４は、制御周期ごとに測定した微小充電電圧に基づき、最小二乗法によって蓄電デバイス１０の測定電圧の近似直線を求める。

【0079】

これに代えて、コントローラ４は、充電開始時の初期電圧と、定電流源２から定電流が供給された状態における充電電圧との差分から蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を検出するようにしてもよい。この場合、電圧センサ３によって蓄電デバイス１０の電圧を二回測定すればよいので、例えばマルチプレクサを用いて切り換えて電圧測定を行うことも可能である。それゆえ、測定装置１を簡素化することができる。

【0080】

ステップＳ４３では、コントローラ４は、ステップＳ１にて取得されたに基づいて近似直線を補正する。即ち、コントローラ４は、検出した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を変動情報に基づいて補正する。

【0081】

具体例として、まず、コントローラ４は、蓄電デバイス１０の変動情報に基づいて蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を直線で近似した近似直線を求め、その近似直線の傾きを取得する。続いて、コントローラ４は、取得した開放電圧の近似直線の傾きを、ステップＳ３にて求めた測定電圧の近似直線の傾きから減じた値を、補正後における測定電圧の近似直線の傾きとして算出する。

【0082】

ステップＳ４４では、コントローラ４は、補正後の近似直線の傾きが所定範囲内であるか否かを判定する。補正後の近似直線の傾きが上限値と下限値との間の所定範囲内であると判定された場合には、蓄電デバイス１０は正常な状態であるので、ステップＳ４５へ移行する。一方、ステップＳ４４にて、補正後の近似直線の傾きが所定範囲内ではない、即ち所定範囲の上限値よりも大きいか、又は所定範囲の下限値よりも小さいと判定された場合には、蓄電デバイス１０は異常な状態であるので、ステップＳ４６へ移行する。

【0083】

ステップＳ４５では、コントローラ４は、蓄電デバイス１０が正常な状態であるとして、表示部５にその旨を表示して使用者に通知する。一方、ステップＳ４６では、コントローラ４は、蓄電デバイス１０が異常な状態であるとして、表示部５にその旨を表示して使用者に通知する。

【0084】

以上の状態演算処理（Ｓ４）を実行することにより、蓄電デバイス１０の良否判定が完了する。

【0085】

次に、ステップＳ４２乃至Ｓ４４の処理の具体例について図６及び図７を参照して説明する。図６及び図７の横軸は、蓄電デバイス１０に定電流の供給を開始してからの経過時間である充電時間［ｓ］を示し、縦軸は、電圧センサ３がそれぞれ測定した充電電圧と初期電圧との差［μＶ］を示す。

【0086】

図６に示す破線Ｍ０のデータは、図４Ｂに示した蓄電デバイス１０の開放電圧の上昇を示す測定データであり、即ち、蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を示す。実線の直線Ｌｍ０は、ステップＳ４３の処理によって求めた開放電圧の近似直線である。

【0087】

一方、破線Ｍ１のデータは、蓄電デバイス１０が正常な状態であるときに定電流源２から電流値Ｉ１が＋１０［μＡ］の定電流を充電したときの蓄電デバイス１０の測定電圧の上昇量を示すデータである。実線の直線Ｌｍ１は、ステップＳ４２の処理によって求めた測定電圧の近似直線である。

【0088】

図６に示す実線Ｃ１のデータは、ステップＳ４３の処理によって補正された測定電圧の変化であり、互いに対応する破線Ｍ１のデータと破線Ｍ０のデータとの差分を取った差分データである。この実線Ｃ１のデータは、蓄電デバイス１０の開放電圧の変動成分を取り除いたものであり、即ち、蓄電デバイス１０への定電流の供給に起因する測定電圧の電圧変化成分である。

【0089】

そして実線の直線Ｌｎ１は、直線Ｌｍ１の傾きから直線Ｌｍ０の傾きを減じて得られた補正後の傾きＲｎを有する直線であり、補正後における測定電圧の変化の近似直線である。

【0090】

図６を参照すると、直線Ｌｍ１のうち蓄電デバイス１０の充放電に伴う電圧変動成分が、蓄電デバイス１０への定電流供給に起因する電圧変化成分よりも大きい。そこで、コントローラ４は、定電流の供給開始前の開放電圧を近似した直線Ｌｍ０の傾きを定電流供給時の測定電圧を近似した直線Ｌｍ１の傾きから減じることにより、蓄電デバイス１０への定電流供給に起因する電圧変化成分を抽出することが可能となる。このように、コントローラ４は、定電流を供給した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正する。

【0091】

図７では、補正後の測定電圧の変化が拡大されており、図６に示した破線Ｍ１，Ｍ０及び直線Ｌｍ１，Ｌｍ０が省略されている。ここでは、縦軸のスケールのみが、図６に示した縦軸のスケールよりも拡大されている。

【0092】

図７に示す点線のデータは、蓄電デバイス１０が異常な状態であるときの電圧変化の例であり、点線の直線Ｌａ１は、ステップＳ４２の処理によって求めた電圧変化の近似直線である。また、直線Ｌｎ１の傾きをＲｎとし、直線Ｌａ１の傾きをＲａとする。

【0093】

また、図７に示す二本の二点鎖線の直線は、近似直線の傾きの上限値Ｒｍａｘと下限値Ｒｍｉｎとを各々示すものであり、二本の二点鎖線の直線の間が、蓄電デバイス１０が正常な状態における傾きである。なお、近似直線の傾きの上限値Ｒｍａｘ及び下限値Ｒｍｉｎは、正常な状態の蓄電デバイス１０を用いて予め実測して求めた近似直線の例えば±１０％に設定される。

【0094】

図７を参照すると、実線で示す直線Ｌｎ１（傾きＲｎ）は、近似直線の傾きの上限値Ｒｍａｘと下限値Ｒｍｉｎとの間に入っている。よって、コントローラ４は、蓄電デバイス１０が正常な状態であると判定する。一方、破線で示す直線Ｌａ１（傾きＲａ）は、近似直線の傾きの上限値Ｒｍａｘと下限値Ｒｍｉｎとの間に入っていない。よって、コントローラ４は、蓄電デバイス１０が異常な状態であると判定する。

【0095】

このように、コントローラ４は、直線の傾きが上限値Ｒｍａｘと下限値Ｒｍｉｎとの間に入っているか否かに基づいて、蓄電デバイス１０が正常な状態であるか、あるいは異常な状態であるかを判定する。

【0096】

なお、図７に示す例では、蓄電デバイス１０の良否判定に６００［ｓ］の測定時間Ｔ１をかけているが、実線で示す直線Ｌｎ１と破線で示す直線Ｌａ１との傾きの差は、１００［ｓ］程度が経過すれば明確に確認できる。このように、測定装置１では、蓄電デバイス１０の良否判定を数分程度の短い時間で実行することができる。

【0097】

以上のように、本実施形態の測定装置１は、定電流源２からの微小な定電流によって蓄電デバイス１０を充電し、定電流が供給された状態における充電電圧を測定して蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を検出する。そして測定装置１は、検出した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化が正常範囲内であるか否かを判断し、測定電圧の変化が正常範囲内である場合に、蓄電デバイス１０が正常であると判定する。そのため、蓄電デバイス１０の電圧が自己放電により低下するまで待つ必要がないので、蓄電デバイス１０の良否判定にかかる時間が短い。

【0098】

このとき、定電流源２は、蓄電デバイス１０にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を供給して蓄電デバイス１０を充電する。蓄電デバイス１０に供給される定電流の大きさは比較的小さいので、内部抵抗１４に流れる電流Ｉｉｒ［Ａ］に対して蓄電部１３に流れる電流Ｉｓｔ［Ａ］の割合が大きい。そのため、並列抵抗１５の有無による充電曲線の傾きの差が大きくなるので、蓄電デバイス１０が正常であるか否かの判定が容易である。

【0099】

これに加え、測定装置１は、蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を特定するための変動情報に基づいて蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正する。そのため、蓄電デバイス１０の測定電圧の電圧変化のうち、定電流供給に起因する電圧変化成分以外の変動成分が低減される。よって、蓄電デバイス１０の開放電圧の変動が大きい状況であっても、その変動が収まるまで待つ必要がないので、速やかに蓄電デバイス１０の良否判定を行うことが可能となる。

【0100】

したがって、短い時間で蓄電デバイス１０の良否判定を行うことができる。

【0101】

なお、上記実施形態では電圧センサ３が定電流の供給を開始してから初期電圧として蓄電デバイス１０の電圧を測定したが、これに代えて定電流の供給を開始する前に、電圧センサ３が初期電圧として蓄電デバイス１０の電圧を測定してもよい。この場合であっても、蓄電デバイス１０の電圧を、定電流が供給された状態を含み二回以上測定することができるので、蓄電デバイス１０の電圧変化の近似直線を求めることができる。

【0102】

次に、第１実施形態による作用効果について説明する。

【0103】

本実施形態における蓄電デバイス１０の電圧変化を検出する検出装置を含む測定装置１は、蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を特定するための変動情報を取得するコントローラ４の電圧取得部４３と、蓄電デバイス１０に定電流を供給する定電流源２と、を備える。さらに測定装置１は、定電流を供給した蓄電デバイス１０の電圧を測定する電圧センサ３と、測定した蓄電デバイス１０の電圧に基づいて蓄電デバイス１０の電圧変化を検出するコントローラ４の演算部４５と、を備える。そして演算部４５は、検出した蓄電デバイス１０の電圧変化を変動情報に基づいて補正する。

【0104】

そして、本実施形態における蓄電デバイス１０の状態を測定する測定装置１は、上述した定電流源２、電圧センサ３、及び電圧取得部４３に加えて、測定した蓄電デバイス１０の電圧である測定電圧の変化に基づいて蓄電デバイス１０の内部状態を演算する演算部４５を備える。そして演算部４５は、蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を変動情報に基づいて補正する。

【0105】

さらに、本実施形態における蓄電デバイス１０の状態を測定する測定方法は、蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を特定するための変動情報を取得する取得ステップ（Ｓ１）と、蓄電デバイス１０に定電流を供給する供給ステップ（Ｓ２）と、を備える。さらに、この測定方法は、定電流を供給した蓄電デバイス１０の電圧を測定する測定ステップ（Ｓ３）と、測定した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化に基づいて蓄電デバイス１０の内部状態を演算する演算ステップ（Ｓ４）と、を備える。そして演算ステップ（Ｓ４）は、蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を変動情報に基づいて補正する。

【0106】

まず、蓄電デバイス１０の内部状態の違いは、蓄電デバイス１０の電圧の時間変化の違いに現われやすい。そのため、上述した構成によれば、蓄電デバイス１０に定電流が供給されるので蓄電デバイス１０の電圧変化を大きくすることができる。したがって、蓄電デバイス１０の電圧変化及び内部状態を求める時間を短縮することができる。

【0107】

これに加え、上述した構成によれば、蓄電デバイス１０の変動情報に基づいて定電流を供給した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化が補正されるので、定電流供給に起因する電圧変化成分以外の変動成分を低減することができる。

【0108】

例えば、図４Ａに示したように、蓄電デバイス１０の充放電後は、蓄電デバイス１０の開放電圧が安定するのに時間を要する。充放電後、数百［ｓ］が経過した程度では、図６に示すように、通常の充放電に伴う変動成分（Ｌｍ０）は、蓄電デバイス１０への定電流供給に起因する電圧変化成分（Ｌｎ１）よりもかなり大きい。

【0109】

このような状況において、上記実施形態のように蓄電デバイス１０の変動情報に基づき蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正することによって、充放電に伴う電圧変動成分が概ね取り除かれるので、精度よく蓄電デバイス１０の状態を測定することができる。それゆえ、蓄電デバイス１０の開放電圧が安定するまで蓄電デバイス１０の測定を待たなくてもよいので、速やかに蓄電デバイス１０の測定を開始することができる。

【0110】

さらに、蓄電デバイス１０を収容している部屋の雰囲気温度が約１．０［℃］変化するだけでも、測定装置１の測定精度に影響を与えることを発明者は知見した。図７に示した例では、定電流の供給に起因する電圧変化成分（Ｌｎ１）は、１００［ｓ］で５［μＶ］程度の変化量であり、これは、雰囲気温度が１００［ｓ］で約０．５［℃］変化したときの蓄電デバイス１０の開放電圧の変動量と同程度である。

【0111】

したがって、蓄電デバイス１０の雰囲気温度が徐々に上昇又は下降するような環境下では、その変動情報を予め取得しておき、この変動情報に基づき測定電圧の変化を補正することによって、測定電圧のうち温度変動に伴う電圧変動成分を低減することができる。それゆえ、蓄電デバイス１０の雰囲気温度が安定するのを待たなくても精度よく蓄電デバイス１０の状態を求めることができる。

【0112】

このように、蓄電デバイス１０の変動情報を用いることにより、蓄電デバイス１０の充放電後の開放電圧の変動や、雰囲気温度の変化に伴う開放電圧の変動などの環境に起因する変動成分が抑制される。したがって、蓄電デバイス１０の電圧の環境に起因する変動成分が収束するまで測定を待機する必要がなくなる。

【0113】

以上のように、上述した構成によれば、蓄電デバイス１０に定電流を供給して蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を大きくしつつ、その測定電圧に含まれる環境に起因する変動成分を低減することができる。よって、短い時間で蓄電デバイス１０の状態を求めることができる。

【0114】

また、本実施形態における電圧センサ３は、蓄電デバイス１０の開放電圧を測定し、測定した開放電圧を示す信号を蓄電デバイス１０の変動情報としてコントローラ４に出力し、その後に、定電流を供給した蓄電デバイス１０の電圧を測定する。

【0115】

この構成によれば、蓄電デバイス１０の開放電圧の実際の変動状況を特定することがでるので、蓄電デバイス１０への定電流供給に起因する測定電圧の変化成分を的確に抽出することができる。また、蓄電デバイス１０への定電流の供給終了後の蓄電デバイス１０の電圧変動は、定電流の供給に伴い不安定になりやすい。したがって、定電流の供給開始前における蓄電デバイス１０の電圧変動を変動情報として用いることにより、蓄電デバイス１０への定電流供給に伴う測定電圧の変動成分を排除することができる。それゆえ、定電流を供給した状態での蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を的確に補正することができる。

【0116】

また、本実施形態における演算部４５は、蓄電デバイス１０の測定電圧に基づいてその測定電圧の変化を検出する電圧変化検出部４５１と、検出した測定電圧の変化から、変動情報にて特定される開放電圧の変動を減じて測定電圧の変化を補正する電圧変化補正部４５２と、を含む。

【0117】

この構成によれば、蓄電デバイス１０の変動情報を用いて簡易な演算処理により、測定電圧の変化が補正されるので、演算部４５の処理負荷を低減することができる。

【0118】

また、本実施形態における定電流源２は、蓄電デバイス１０にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を供給する。

【0119】

この構成によれば、蓄電デバイス１０に供給される定電流の大きさが小さいので、内部抵抗１４に流れる電流Ｉｉｒ［Ａ］に対して蓄電部１３に流れる電流Ｉｓｔ［Ａ］の割合が大きくなる。そのため、並列抵抗１５の有無による充電曲線の傾きの差が大きくなるので、蓄電デバイス１０の状態を求めることが容易である。

【0120】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る測定装置１のコントローラ４について説明する。本実施形態に係る測定装置１の基本構成は、図１及び図２に示した構成と同じであり、第１実施形態と重複する説明については省略する。以下では、図１に示した蓄電デバイス１０の並列抵抗１５の抵抗値を放電抵抗Ｒｐｒと称し、並列抵抗１５に流れる電流を自己放電電流Ｉｐｒと称する。さらに、自己放電電流Ｉｐｒ及び放電抵抗Ｒｐｒの少なくとも一方のことを「自己放電に関するパラメータ」とも称する。

【0121】

本実施形態におけるコントローラ４は、蓄電デバイス１０に定電流を供給した状態において電圧センサ３が測定した蓄電デバイス１０の測定電圧に基づいて、蓄電デバイス１０の内部状態として自己放電に関するパラメータを演算する点が第１実施形態と異なる。

【0122】

具体的には、定電流源２が、蓄電デバイス１０に電流値が異なる定電流を順次供給し、電圧センサ３が、蓄電デバイス１０に供給される定電流ごとに蓄電デバイス１０の測定電圧を測定する。そしてコントローラ４が、定電流ごとに電圧センサ３が測定した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化に基づいて放電抵抗Ｒｐｒ及び自己放電電流Ｉｐｒを演算する。

【0123】

コントローラ４の測定指令部４２は、蓄電デバイス１０に供給される定電流を切り替える切替手段を構成する。

【0124】

本実施形態では、測定指令部４２は、定電流源２から蓄電デバイス１０に供給される定電流を、第一の電流値を示す定電流と、第二の電流値を示す定電流と、の間で切り替える。第一及び第二の電流値は、定電流記憶部４４１に記憶されている。以下では、第一の電流値を示す定電流を、単に「第一の定電流」とも称し、第二の電流値を示す定電流を、単に「第二の定電流」とも称する。

【0125】

第一の電流値は、第１実施形態と同様、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒの基準値に対して一倍又は数倍に設定され、本実施形態では、自己放電電流Ｉｐｒの基準値を一倍した１０［μＡ］に設定される。また、第二の電流値は、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒの基準値に対して数十倍以上に設定され、本実施形態では、自己放電電流Ｉｐｒの基準値の五十倍に設定される。このように、第一及び第二の電流値は、共に自己放電電流Ｉｐｒの値に基づいて予め定められる。

【0126】

自己放電電流Ｉｐｒの基準値は、既知の情報であり、例えば、多数の蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒを集計した統計データ、又は、電気特性が正常である特定の蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒの試験結果などを用いて予め定められる。

【0127】

コントローラ４の電圧変化検出部４５１は、定電流源２から供給された定電流の大きさごとに、蓄電デバイス１０の測定電圧に基づいて蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を検出する検出手段を構成する。

【0128】

本実施形態では、電圧変化検出部４５１は、定電流の大きさごとに、定電流の供給開始時の初期電圧と、定電流源２から定電流が供給された状態における充電電圧と、に基づき蓄電デバイス１０の測定電圧の時間変化の傾きを求める。これに代えて、電圧変化検出部４５１は、定電流の各々について、図６に示したように、蓄電デバイス１０の測定電圧の時間変化を近似した直線Ｌｍ１を求め、その直線Ｌｍ１の傾きを測定電圧の傾きとして用いてもよい。

【0129】

コントローラ４の電圧変化補正部４５２は、測定指令部４２により切り替えられる定電流ごとに、蓄電デバイス１０の変動情報に基づき蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正する補正手段を構成する。蓄電デバイス１０の変動情報は、第１実施形態と同様、図４Ｂに示したように、蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を特定するための情報であり、変動情報記憶部４４２に予め記憶される。

【0130】

本実施形態では、電圧変化補正部４５２は、第１実施形態と同様、変動情報記憶部４４２から蓄電デバイス１０の変動情報を読み出し、読み出した変動情報に基づいて蓄電デバイス１０の開放電圧の変動を特定する。電圧変化補正部４５２は、特定した開放電圧の変動を、電圧変化検出部４５１が検出した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化から減じて、蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を定電流の大きさごとに補正する。

【0131】

例えば、電圧変化補正部４５２は、蓄電デバイス１０の変動情報に基づき、定電流の供給開始前における蓄電デバイス１０の開放電圧の電圧変動の傾きを求める。そして電圧変化補正部４５２は、定電流の大きさごとに、電圧変化検出部４５１が検出した測定電圧の変化から、求めた電圧変動の傾きを減じて補正後の測定電圧の変化を算出する。

【0132】

具体的には、電圧変化補正部４５２は、図６に示したように、変動情報記憶部４４２に記憶された変動情報に基づき、蓄電デバイス１０の開放電圧の電圧変動を近似した直線Ｌｍ０の傾きを求める。そして電圧変化補正部４５２は、第一の定電流を充電した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を示す直線Ｌｍ１の傾きから直線Ｌｍ０の傾きを減じて、補正後の測定電圧の変化を近似した直線の傾きを算出する。

【0133】

さらに、電圧変化補正部４５２は、第二の定電流を充電した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を示す直線Ｌｍ２の傾きから直線Ｌｍ０の傾きを減じて、補正後の測定電圧の変化を近似した直線の傾きを算出する。以下では、補正後の測定電圧の変化を近似した直線の傾きのことを「補正後の測定電圧の傾き」と略す。このように、電圧変化補正部４５２は、定電流の大きさごとに補正した測定電圧の変化率を算出する。

【0134】

これに代えて、電圧変化補正部４５２は、変動情報に基づき蓄電デバイス１０の測定時間あたりの開放電圧の変動量を求め、その変動量を蓄電デバイス１０の測定時間あたりの測定電圧の変化量から減算した値を補正後の測定電圧の変化として用いてもよい。

【0135】

コントローラ４の内部状態演算部４５３は、定電流ごとに補正した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化に基づいて蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒ又は放電抵抗Ｒｐｒを演算する自己放電演算手段を構成する。

【0136】

本実施形態では、内部状態演算部４５３は、定電流ごとに求められた補正後の電圧変化の傾きと、図１に示した蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔを求める数式と、を用いて、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒを演算する。ここで、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒの演算手法について説明する。

【0137】

蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔを求める数式は、第一の定電流を蓄電デバイス１０に充電したときの補正後の測定電圧の傾きＡ１と、蓄電部１３に充電される電流Ｉｓｔ［Ａ］と、を用いて表わすことができる。蓄電部１３に充電される電流Ｉｓｔ［Ａ］は、静電容量Ｃｓｔに蓄積される単位時間あたりの電荷量であり、第一の定電流の電流値Ｉ１から自己放電電流Ｉｐｒを減じた値（Ｉ１－Ｉｐｒ）に相当する。

【0138】

したがって、蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔを求める数式は、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒと、第一の電流値Ｉ１と、第一の定電流を蓄電デバイス１０に充電したときの補正後の測定電圧の傾きＡ１と、を用いて、次式（１）のように表わすことができる。

【0139】

【数1】

【0140】

同様に、蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔを求める数式は、自己放電電流Ｉｐｒと、第二の電流値Ｉ２と、第二の定電流を蓄電デバイス１０に充電したときの補正後の測定電圧の傾きＡ２と、を用いて、次式（２）のように表わすことができる。

【0141】

【数2】

【0142】

上式（２）において、蓄電部１３に充電される電流Ｉｓｔ［Ａ］は、第二の定電流の電流値Ｉ２から自己放電電流Ｉｐｒを減じた値（Ｉ２－Ｉｐｒ）に相当する。しかしながら、図１に示した内部抵抗１４に流れる電流である第二の電流値Ｉ２を示す定電流は、上述のとおり、並列抵抗１５に流れる自己放電電流Ｉｐｒよりも十分に大きいため、次式（３）のように近似することができる。

【0143】

【数3】

【0144】

このため、上式（２）では、第二の定電流の電流値Ｉ２から自己放電電流Ｉｐｒを減じた電流値（Ｉ２－Ｉｐｒ）に代えて、第二の定電流の電流値Ｉ２が用いられている。続いて、式（２）及び式（３）を自己放電電流Ｉｐｒについて解くと、次式（４）が導出される。

【0145】

【数4】

【0146】

このように、定電流ごとに求めた補正後の測定電圧の傾きＡ１,Ａ２及び定電流の電流値Ｉ１,Ｉ２を、蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔを求める数式である式（１），式（２）に代入することにより、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒを算出することができる。

【0147】

続いて、内部状態演算部４５３は、算出した自己放電電流Ｉｐｒに基づいて蓄電デバイス１０の放電抵抗Ｒｐｒを演算する。

【0148】

本実施形態では、内部状態演算部４５３は、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒにより蓄電デバイス１０の開放電圧（ＯＣＶ）を除して蓄電デバイス１０の放電抵抗Ｒｐｒを算出する。蓄電デバイス１０の開放電圧（ＯＣＶ）は、定電流の供給を開始する前に電圧センサ３によって測定される蓄電デバイス１０の電圧値を用いてもよく、あるいは、蓄電デバイス１０の試験結果などを用いて予め定められた電圧値を用いてもよい。

【0149】

これに代えて、内部状態演算部４５３は、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒと放電抵抗Ｒｐｒとの関係を表わす対応テーブル又は関数を予め記憶しておき、この対応テーブル又は関数を用いて放電抵抗Ｒｐｒを算出してもよい。

【0150】

最後に、内部状態演算部４５３は、算出した放電抵抗Ｒｐｒに基づいて蓄電デバイス１０が正常であるか否かを判定する。

【0151】

本実施形態では、内部状態演算部４５３は、蓄電デバイス１０の放電抵抗Ｒｐｒの算出値が所定の抵抗範囲内にあるか否かを判定する。所定の抵抗範囲の上限値及び下限値は、複数の蓄電デバイス１０の放電抵抗Ｒｐｒを集計した統計データ、又は、電気特性が正常である特定の蓄電デバイス１０の試験結果などを用いて予め定められる。

【0152】

そして内部状態演算部４５３は、放電抵抗Ｒｐｒの算出値が所定の抵抗範囲内にあると判定した場合には、蓄電デバイス１０が正常な状態であると判定し、放電抵抗Ｒｐｒの算出値が所定の範囲内にないと判定した場合には、蓄電デバイス１０が異常であると判定する。

【0153】

これに代えて、放電抵抗Ｒｐｒごとに蓄電デバイス１０の正常又は異常を示す診断テーブルを記憶部４４に予め記憶してもよい。この場合、内部状態演算部４５３は、蓄電デバイス１０の放電抵抗Ｒｐｒを算出すると、診断テーブルを参照し、算出した放電抵抗Ｒｐｒに対応付けられた蓄電デバイス１０の内部状態を特定する。

【0154】

なお、本実施形態では内部状態演算部４５３が、放電抵抗Ｒｐｒの算出値に基づいて蓄電デバイス１０の良否判定を行ったが、これに代えて、自己放電電流Ｉｐｒの算出値を用いて蓄電デバイス１０が正常な状態であるか否かを判定してもよい。この場合、コントローラ４は、自己放電電流Ｉｐｒの算出値が、例えば所定の電流範囲内にあるか否かを判定し、その算出値が所定の電流範囲内にあると判定したときに蓄電デバイス１０が正常な状態であると判定する。

【0155】

また、本実施形態では測定指令部４２が、蓄電デバイス１０に電流値が異なる定電流を順次供給するように定電流源２の動作を制御したが、蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔが既知であれば、第一の電流値Ｉ１を示す定電流のみ供給するようにしてもよい。この場合、蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔが記憶部４４に予め記憶され、内部状態演算部４５３は、蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔと、第一の電流値Ｉ１と、第一の電流値Ｉ１に対応する補正後の測定電圧の傾きＡ１と、を上式（１）に代入して自己放電電流Ｉｐｒを算出する。

【0156】

記憶部４４に記憶される静電容量Ｃｓｔについては、複数の蓄電デバイス１０における蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔを集計した統計データ、又は、特定の蓄電デバイス１０の試験結果などを用いて予め定められる。これに代えて、内部状態演算部４５３は、第二の電流値Ｉ２を示す定電流を蓄電デバイス１０に充電し、そのときの補正後の測定電圧の傾きＡ２と第二の電流値Ｉ２と、を上式（２）に代入して蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔを求めてもよい。

【0157】

次に、図８を参照して、第２実施形態に係る測定装置１を用いた測定方法について説明する。図８は、測定装置１のコントローラ４によって実行される状態演算処理（Ｓ４）の一例を示すフローチャートである。

【0158】

本実施形態における状態演算処理（Ｓ４）は、図５に示したステップＳ４３及びＳ４４の処理に代えて、ステップＳ５１乃至Ｓ５６の処理を備えている。ここでは、ステップＳ５１乃至Ｓ５６の各処理についてのみ説明し、他の処理については第１実施形態と同じであるため、同一の符号を付して説明を省略する。

【0159】

ステップＳ４２にて、コントローラ４は、図３のステップＳ２で設定された第一の電流値Ｉ１を示す定電流を充電したときの蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を近似した直線Ｌｍ１を求めて直線Ｌｍ１の傾きを取得し、ステップＳ５１へ進む。

【0160】

ステップＳ５１では、コントローラ４は、定電流源２から蓄電デバイス１０に供給される定電流を切り替える。本実施形態では、コントローラ４は、第一の定電流から、第一の電流値Ｉ１よりも大きい第二の電流値Ｉ２を示す定電流へ切り替える。

【0161】

ステップＳ５２及びステップＳ５３の処理は、それぞれステップＳ４１及びステップＳ４２の処理と同様である。そのため、ステップＳ５２及びＳ５３では、コントローラ４は、所定の時間だけ、第二の定電流を供給した蓄電デバイス１０の電圧を測定し、第二の定電流を充電したときの測定電圧の変化を近似した直線Ｌｍ２を求めて直線Ｌｍ２の傾きを取得する。

【0162】

ステップＳ５４では、コントローラ４は、第一の電流値Ｉ１及び第二の電流値Ｉ２を示す定電流の大きさごとに、蓄電デバイス１０の変動情報に基づいて蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正する。

【0163】

本実施形態では、コントローラ４は、図６に示したように、変動情報記憶部４４２に記憶された変動情報に基づき、定電流の供給開始前における蓄電デバイス１０の開放電圧の電圧変動を近似した直線Ｌｍ０の傾きを求める。コントローラ４は、第一の電流値Ｉ１を示す定電流を充電したときの測定電圧の変化を近似した直線Ｌｍ１の傾きから、直線Ｌｍ０の傾きを減じて補正後の測定電圧の変化を近似した直線の傾きＡ１を算出する。

【0164】

さらに、コントローラ４は、第二の電流値Ｉ２を示す定電流を充電したときの測定電圧の変化を近似した直線Ｌｍ２の傾きから直線Ｌｍ０の傾きを減じて補正後の測定電圧の変化を近似した直線の傾きＡ２を算出する。このように、コントローラ４は、定電流の大きさごとに測定電圧の変化を補正する。

【0165】

ステップＳ５５では、コントローラ４は、定電流ごとに補正した直線の傾きＡ１，Ａ２に基づいて、蓄電デバイス１０の放電抵抗Ｒｐｒを演算する。

【0166】

本実施形態では、コントローラ４は、第一の電流値Ｉ１と、補正後の直線の傾きＡ１と、第二の電流値Ｉ２と、補正後の直線の傾きＡ２と、を上式（４）に代入して蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒを算出する。そしてコントローラ４は、蓄電デバイス１０の開放電圧（ＯＣＶ）を蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒで除して蓄電デバイス１０の放電抵抗Ｒｐｒを算出する。

【0167】

ステップＳ５６では、コントローラ４は、算出した蓄電デバイス１０の放電抵抗Ｒｐｒに基づいて蓄電デバイス１０が正常であるか否かを判定する。

【0168】

本実施形態では、コントローラ４は、放電抵抗Ｒｐｒの算出値が所定の抵抗範囲内にあるか否かを判定する。放電抵抗Ｒｐｒの算出値が所定の抵抗範囲内にあると判定された場合には、コントローラ４は、蓄電デバイス１０は正常な状態であるため、ステップＳ４５へ進む。一方、放電抵抗Ｒｐｒの算出値が所定の抵抗範囲内にはない、即ち、抵抗範囲の上限値よりも大きいか、又は抵抗範囲の下限値よりも小さいと判定された場合には、蓄電デバイス１０は異常な状態である、コントローラ４は、ステップＳ４６へ進む。

【0169】

以上の状態演算処理（Ｓ４）を実行することにより、蓄電デバイス１０の良否判定が完了する。

【0170】

なお、図９に示した例では、コントローラ４は、定電流の大きさを一回だけ切り替えて蓄電デバイス１０の電圧変化の傾きを二回求めることにより自己放電電流Ｉｐｒを算出した。これに代えて、コントローラ４は、複数回、定電流の大きさを切り替えて測定電圧の変化を近似した直線の傾きを順次求めることにより複数の自己放電電流Ｉｐｒを算出し、これらの平均値又は中央値などの統計値を最終結果として用いてもよい。

【0171】

また、本実施形態ではコントローラ４が定電流源２から蓄電デバイス１０の正極電極１１へ供給される定電流の大きさを切り替えて自己放電電流Ｉｐｒを算出したが、これに限られるものではない。例えば、定電流源２と蓄電デバイス１０との接続関係を逆にし、定電流源２から蓄電デバイス１０の負極電極１２へ定電流を供給して蓄電デバイス１０を放電し、この状態において定電流の大きさを切り替えてもよい。この場合であっても、上記実施形態のように自己放電電流Ｉｐｒを算出することができる。

【0172】

さらに、本実施形態では定電流源２から蓄電デバイス１０に供給される定電流の大きさを切り替えたが、定電流の向きを切り替えたとしても自己放電電流Ｉｐｒ及び放電抵抗Ｒｐｒを算出することができる。以下に、蓄電デバイス１０に供給される定電流の向きを切り替えた場合における蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒを演算する手法について簡単に説明する。

【0173】

蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔは、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒと、第一の電流値Ｉ１を示す定電流を蓄電デバイス１０に充電したときの補正後の測定電圧の傾きＡｃと、を用いて次式（５）のように表わすことができる。さらに蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔは、蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒと、第二の電流値Ｉ２を示す定電流で蓄電デバイス１０を放電させたときの測定電圧の傾きＡｄと、を用いて次式（６）のように表わすことができる。

【0174】

【数5】

【数6】

【0175】

上記の式（５）及び式（６）を自己放電電流Ｉｐｒについて解くと、次式（７）が導出される。

【0176】

【数7】

【0177】

したがって、第一の電流値Ｉ１を示す定電流を充電したときの補正後の測定電圧の傾きＡｃと、第二の電流値Ｉ２を示す定電流で放電させたときの補正後の測定電圧の傾きＡｄと、を上式（７）に代入することにより、自己放電電流Ｉｐｒを算出することができる。算出した自己放電電流Ｉｐｒで蓄電デバイス１０の開放電圧を除して放電抵抗Ｒｐｒが算出される。

【0178】

この場合、第一の電流値Ｉ１及び第二の電流値Ｉ２については、少なくとも一方の絶対値が、自己放電電流Ｉｐｒの基準値に対して一倍又は数倍に設定されていればよく、双方の絶対値が、互いに同じ値でも異なる値であってもよい。例えば、第一の電流値Ｉ１は、自己放電電流Ｉｐｒの基準値を一倍した１０［μＡ］に設定され、第二の電流値Ｉ２は、第一の電流値Ｉ１に「－１」を乗算した値、即ち－１０［μＡ］に設定される。また、電圧変化の傾きＡｃ，Ａｄについては、図７に示した手法と同様の手法により取得される。

【0179】

また、本実施形態ではコントローラ４が定電流の大きさを切り替えたが、定電流の大きさを切り替えた後に定電流の向きを切り替えてもよく、定電流の向きを切り替えた後に定電流の大きさを切り替えてもよい。この場合には、複数の自己放電電流Ｉｐｒが得られるので、これらの平均値などを最終結果として用いてもよい。

【0180】

また、本実施形態ではコントローラ４が定電流を切り替えて蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒを算出したが、定電流を切り替えることなく自己放電電流Ｉｐｒを算出してもよい。

【0181】

例えば、式（１）中の静電容量Ｃｓｔが既知であれば、第一の定電流を充電したときの補正後の測定電圧の傾きＡ１を求め、その傾きＡ１と、第一の電流値Ｉ１と、既知の静電容量Ｃｓｔと、を上式（１）に代入して自己放電電流Ｉｐｒを算出してもよい。あるいは、上式（１）中の静電容量Ｃｓｔ及び第一の電流値Ｉ１の各々に、予め実測した値又は予測値を代入して、直線の傾きＡ１と自己放電電流Ｉｐｒとの対応関係を示す対応テーブルを生成し、これをコントローラ４に予め記憶しておいてもよい。この場合、コントローラ４は、補正後の測定電圧を近似した直線の傾きＡ１を求めると、対応テーブルを参照し、求めた直線の傾きＡ１に関係付けられた自己放電電流Ｉｐｒを算出する。

【0182】

また、蓄電デバイス１０の放電抵抗Ｒｐｒは、上述したように、蓄電デバイス１０の開放電圧（ＯＣＶ）を自己放電電流Ｉｐｒで除して算出される。このため、蓄電デバイス１０の開放電圧（ＯＣＶ）が既知であれば、直線の傾きＡ１と放電抵抗Ｒｐｒとの関係を示す対応テーブルを生成してコントローラ４に予め記憶しておいてもよい。この場合、コントローラ４は、補正後の測定電圧を近似した直線の傾きＡ１を求めると、対応テーブルを参照し、求めた直線の傾きＡ１に関係付けられた放電抵抗Ｒｐｒを算出する。

【0183】

以上のように、コントローラ４は、短い時間で蓄電デバイス１０の一又は複数の測定電圧の変化を検出し、検出した測定電圧の変化を補正した情報に基づき自己放電電流Ｉｐｒ又は放電抵抗Ｒｐｒを算出する。それゆえ、蓄電デバイス１０の内部状態を推定する精度を確保しつつ、蓄電デバイス１０の測定を速やかに開始することができる。

【0184】

次に、第２実施形態による作用効果について説明する。

【0185】

本実施形態における測定装置１のコントローラ４は、蓄電デバイス１０の変動情報に基づいて蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正する電圧変化補正部４５２と、補正した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化に基づいて蓄電デバイスの自己放電電流Ｉｐｒ又は放電抵抗Ｒｐｒを演算する内部状態演算部４５３と、を備える。

【0186】

この構成によれば、電圧変化補正部４５２が蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正するので、速やかに蓄電デバイス１０の測定を開始することができる。これに加え、内部状態演算部４５３が、例えば、上記の式（１）、式（４）又は式（７）を用いることにより、補正後の測定電圧の変化に基づき蓄電デバイス１０の自己放電電流Ｉｐｒ又は放電抵抗Ｒｐｒを求めることができる。

【0187】

したがって、速やかに蓄電デバイス１０の測定を開始することができるともに、短い時間で蓄電デバイス１０の自己放電状態を求めることができる。

【0188】

また、本実施形態におけるコントローラ４は、蓄電デバイス１０に供給される定電流を切り替える測定指令部４２をさらに備える。そして電圧変化補正部４５２は、測定指令部４２にとって切り替えられる定電流ごとに、上述の変動情報に基づいて蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を補正する。内部状態演算部４５３は、定電流ごとに補正した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化に基づいて、蓄電デバイスの自己放電電流Ｉｐｒ又は放電抵抗Ｒｐｒを演算する。

【0189】

この構成によれば、測定指令部４２が定電流を切り替えることにより、互いに異なる定電流ごとに補正後の測定電圧の変化が得られるので、例えば上式（４）又は上式（７）を用いることにより、自己放電電流Ｉｐｒを算出することができる。このように、測定対象である蓄電デバイス１０の実測値を用いて自己放電に関するパラメータが得られるので、理論値又は予測値を用いる場合と比較して、自己放電に関するパラメータの誤差を抑制することができる。

【0190】

また、本実施形態における測定指令部４２は、蓄電デバイス１０に供給される定電流を、自己放電電流Ｉｐｒを検出するための第一の定電流と、第一の定電流よりも大きな第二の定電流と、の間で切り替える。

【0191】

この構成によれば、定電流源２から第一の定電流よりも大きな第二の定電流が蓄電デバイス１０に供給されるので、蓄電デバイス１０の測定電圧の変化が大きくなり、測定電圧の変化の傾きＡ２を短い時間で精度よく求めることができる。さらに、電圧センサ３によって検出される電圧を示す電気信号の信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比が高くなるので、測定電圧の変化の傾きＡ２を算出する精度を高めることができる。

【0192】

例えば、図４Ｂに示したように蓄電デバイス１０の開放電圧が変動する場合は、測定電圧の変化を補正しなければ、放電抵抗Ｒｐｒの算出値は真値に対して十分の一程度の値になってしまう。これに対し、本実施形態のように測定電圧の変化を補正することにより、蓄電デバイス１０自体に電圧変動が生じている状態でも、放電抵抗Ｒｐｒの算出値を真値に近づけることが可能となる。

【0193】

（第３実施形態）
次に、図９を参照して、第３実施形態に係る測定装置１ａについて説明する。図９は、測定装置１ａの構成を示す図である。測定装置１ａは、図１に示した構成に加えて基準電圧源３０を備えている。他の構成については、図１に示した構成と同じであるため、同一の符号を付して説明を省略する。

【0194】

基準電圧源３０は、蓄電デバイス１０の電圧に対して基準となる基準電圧を生成する電圧生成手段を構成する。基準電圧源３０は、例えば電圧生成回路によって構成される。基準電圧源３０の基準電圧は、例えば、蓄電デバイス１０の電圧が３［Ｖ］程度である場合は、蓄電デバイス１０の電圧に対して「－１Ｖ」から「＋１Ｖ」までの範囲内に設定される。

【0195】

電圧センサ３は、定電流を供給した状態での蓄電デバイス１０の測定電圧と基準電圧との電位差を測定する。即ち、電圧センサ３は、間接的に蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を測定する。電圧センサ３は、測定した電位差を示す電気信号をコントローラ４に出力する。

【0196】

コントローラ４は、図２に示した機能構成と基本的に同じであり、図３及び図５に示した第１実施形態の測定方法又は図３及び図７に示した第２実施形態の測定方法を実行する。

【0197】

コントローラ４は、蓄電デバイス１０の変動情報と、定電流を供給した蓄電デバイス１０の電圧と基準電圧との電位差とに基づき、測定した電位差の変化を補正し、補正した電位差の変化に基づいて蓄電デバイス１０の内部状態を演算する演算手段を構成する。

【0198】

本実施形態では、コントローラ４は、電圧センサ３から出力される電気信号に基づいて蓄電デバイス１０の測定電圧の時間変化を検出し、検出した測定電圧の時間変化を蓄電デバイス１０の変動情報に基づいて補正する。そしてコントローラ４は、補正した測定電圧の時間変化に基づいて、蓄電デバイス１０の内部状態の良否又は自己放電状態を測定する。

【0199】

このとき、変動情報としては、例えば、蓄電デバイス１０の測定開始前又は測定終了後における蓄電デバイス１０の開放電圧と基準電圧との電位差の時間変化を示す実測データが用いられる。これに代えて、測定開始前又は測定終了後における蓄電デバイス１０の開放電圧自体の時間変化を示す実測データ、統計データ、理論データ、又はシミュレーション結果などが用いられてもよい。

【0200】

第３実施形態によれば、本実施形態における測定装置１ａは、蓄電デバイス１０の電圧に対して基準となる基準電圧を生成する基準電圧源３０をさらに備える。電圧センサ３は、蓄電デバイス１０の測定電圧と基準電圧との電位差を蓄電デバイス１０の測定電圧として測定し、コントローラ４は、蓄電デバイス１０の変動情報に基づき補正した電位差の変化に基づいて蓄電デバイス１０の内部状態を演算する。

【0201】

この構成によれば、定電流源２から定電流を供給した蓄電デバイス１０の測定電圧と、基準電圧源３０の基準電圧との電位差を測定することによって、蓄電デバイス１０の電圧の直流成分の一部が除去されるので、電圧センサ３の分解能を上げることができる。それゆえ、電圧センサ３の内部ノイズによる影響が低減されるので、測定時間を短縮することができる。

【0202】

これに加え、測定した電圧差の変化を補正することにより、電圧センサ３の分解能を上げることに伴って、測定した電位差の変化に現われやすくなる環境起因の変動成分を的確に除去することができる。これにより、蓄電デバイス１０の環境に起因する変動成分を低減しつつ電圧センサ３の分解能が上げられるので、精度よく蓄電デバイス１０の測定電圧の変化を検出することができる。

【0203】

第３実施形態では基準電圧源３０が電圧生成回路によって構成されたが、基準電圧源３０は、蓄電デバイス１０と同じ種類である他の蓄電デバイスによって構成されてもよい。同じ環境下にある蓄電デバイス１０と他の蓄電デバイスとの電位差を測定することによって、蓄電デバイス１０の温度変化に伴う電圧変動成分が除去されるので、蓄電デバイス１０の内部状態の違いに起因する電圧変化の検出精度を高めることができる。

【0204】

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。

【0205】

例えば、蓄電デバイス１０の電圧変化の程度は蓄電デバイス１０の内部温度に応じて変わる。この性質を利用して蓄電デバイス１０の電圧変化と内部温度との関係を示す温度テーブルをコントローラ４に予め記憶しておき、コントローラ４は、補正した蓄電デバイス１０の測定電圧の変化に基づいて蓄電デバイス１０の内部温度を推定してもよい。

【0206】

また、上記実施形態では蓄電デバイス１０の補正後の電圧変化を用いて自己放電電流Ｉｐｒ及び放電抵抗Ｒｐｒを算出したが、これに代えて又は加えて、蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔを算出してもよい。例えば、第二の電流値Ｉ２を示す定電流を蓄電デバイス１０に充電したときの補正後の電圧変化の傾きＡ２と第二の電流値Ｉ２とを上式（２）に代入して蓄電部１３の静電容量Ｃｓｔを算出する。

【0207】

これに加え、コントローラ４は、算出した静電容量Ｃｓｔに基づいて蓄電デバイス１０の内部状態を判定してもよい。例えば、コントローラ４は、静電容量Ｃｓｔの算出値が所定の正常範囲内にあるか否かを判定することで、蓄電デバイス１０の良否を判定する。

【0208】

また、上記実施形態では一つの蓄電デバイス１０の内部状態を測定したが、複数の蓄電デバイス１０が直列接続された蓄電モジュールの内部状態についても測定することが可能である。また、図１及び図９に示した測定装置１及び１ａには、表示部５及び操作部６が含まれているが、表示部５及び操作部６の少なくとも一つを省略してもよい。

【符号の説明】

【0209】

１、１ａ 測定装置
２ 定電流源（供給手段）
３ 電圧センサ（測定手段）
４ コントローラ（取得手段、演算手段）
１０ 蓄電デバイス
１３ 蓄電部
１４ 内部抵抗
１５ 並列抵抗
４２ 測定指令部（切替手段）
４３ 電圧取得部（取得手段）
４５ 演算部（演算手段）
４５１ 電圧変化検出部（検出手段）
４５２ 電圧変化補正部（補正手段、減算補正手段）
４５３ 内部状態演算部（自己放電演算手段）
３０ 基準電圧源（電圧生成手段）
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４（取得ステップ、供給ステップ、測定ステップ、演算ステップ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】