(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】2024-11-11
(45)【発行日】2024-11-19
(54)【発明の名称】２次電池のインピーダンス測定装置
(51)【国際特許分類】
G01R 31/389 20190101AFI20241112BHJP
G01R 27/02 20060101ALI20241112BHJP
G01R 31/382 20190101ALI20241112BHJP
G01R 31/385 20190101ALI20241112BHJP
G01R 31/392 20190101ALI20241112BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20241112BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20241112BHJP
【ＦＩ】
G01R31/389
G01R27/02 A
G01R31/382
G01R31/385
G01R31/392
H01M10/48 P
H01M10/48 301
H02J7/00 Y
【請求項の数】
38
(21)【出願番号】P 2022056503
(22)【出願日】2022-03-30
(65)【公開番号】P2023148466
(43)【公開日】2023-10-13
【審査請求日】2024-02-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(74)【代理人】
【識別番号】100139480
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 京子
(74)【代理人】
【識別番号】100125575
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100175134
【弁理士】
【氏名又は名称】北 裕介
(74)【代理人】
【識別番号】100207859
【弁理士】
【氏名又は名称】塩谷 尚人
(72)【発明者】
【氏名】北川 昌明
(72)【発明者】
【氏名】石部 功
(72)【発明者】
【氏名】松川 和生
(72)【発明者】
【氏名】吉田 周平
(72)【発明者】
【氏名】内山 正規
【審査官】永井 皓喜
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－９０１５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－５７２３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１２３２３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１０２１１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－３２８２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２２－７９４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１３２５８６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－２４３２７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－９９３３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１２２８１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２５４５８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－９０３４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－７０７８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－５０４３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－５３１６７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ３１／３６
Ｇ０１Ｒ ２７／０２
Ｈ０１Ｍ １０／４８
Ｈ０２Ｊ ７／００
Ｂ６０Ｌ １／００
Ｂ６０Ｌ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部（５１）と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部（５２）とを含み、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電流生成部により前記交流電流を出力させて前記電圧測定部により前記２次電池の電圧を測定する回数が異なっている、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項2】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部とを含み、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電圧測定部により測定された前記２次電池の電圧におけるカットオフ周波数よりも高い周波数成分をカットするローパスフィルタの前記カットオフ周波数が異なっている、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項3】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部とを含み、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電圧測定部により測定された前記２次電池の電圧を補正する態様が異なっている、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項4】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記２次電池は、複数の電池セル（４２Ａ～４２Ｇ）を含み、
前記測定部は、各電池セルから交流電流を出力させる各電流生成部と、各交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する各電圧測定部とを含み、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、同時に動作させる前記電流生成部及び前記電圧測定部の数が異なっている、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項5】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記２次電池は、複数の電池セルを含み、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記インピーダンスを測定する対象とする前記電池セルの数が異なっている、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項6】
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記複数の電池セルのうち、所定電池セル（４２Ｄ）の前記インピーダンスを測定する第１測定モードと、前記所定電池セルの数よりも多い数の電池セル（４２Ａ，４２Ｄ，４２Ｇ）の前記インピーダンスを測定する第２測定モードとを含んでいる、請求項５に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項7】
前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、最も温度が高い又は最も温度が低い電池セルである、請求項６に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項8】
前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、最も温度変化が大きい電池セルである、請求項６に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項9】
前記複数の電池セルの残容量を均等化する均等化処理が実行され、前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、前記均等化処理が実行された回数が最も多い又は最も少ない電池セルである、請求項６に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項10】
前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、最も電圧変化が大きい電池セルである、請求項６に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項11】
前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、最も抵抗値が高い電池セルである、請求項６に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項12】
前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、所定位置に配置された電池セルである、請求項６に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項13】
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、さらに前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている、請求項５に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項14】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっており、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、所定周波数について前記インピーダンスを測定する第１測定モードと、前記所定周波数の数よりも多い数の周波数について前記インピーダンスを測定する第２測定モードとを含んでいる、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項15】
前記切替部は、前記２次電池が異常であると判定していない場合に前記測定モードを前記第１測定モードに切り替え、前記第１測定モードにおいて前記２次電池が異常であると判定した場合に前記測定モードを前記第２測定モードに切り替える、請求項１４に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項16】
前記第２測定モードは、前記異常の内容に応じた測定範囲内の周波数について前記インピーダンスを測定するモードである、請求項１５に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項17】
前記第２測定モードは、前記インピーダンスが所定条件を満たす前記周波数を探索するモードである、請求項１５に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項18】
前記所定周波数は、前記インピーダンス以外の前記相関パラメータに基づいて設定される周波数である、請求項１４～１７のいずれか１項に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項19】
前記所定周波数は、前記インピーダンスに基づいて推定した前記２次電池の状態に基づいて設定される周波数である、請求項１４～１７のいずれか１項に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項20】
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、所定周期で前記インピーダンスを測定する第１測定モードと、前記所定周期よりも短い周期で前記インピーダンスを測定する第２測定モードとを含んでいる、請求項１３に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項21】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっており、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、所定周期で前記インピーダンスを測定する第１測定モードと、前記所定周期よりも短い周期で前記インピーダンスを測定する第２測定モードとを含んでいる、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項22】
前記所定周波数は、前記インピーダンスが所定条件を満たす周波数である、請求項１４に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項23】
前記切替部は、前記相関パラメータが前記閾値を超えた場合に、前記測定モードを切り替える、請求項１～２２のいずれか１項に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項24】
前記切替部は、さらに前記２次電池における前記インピーダンス以外の特性と前記インピーダンスとの関係が変化した場合に、前記測定モードを切り替える、請求項１～２３のいずれか１項に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項25】
前記切替部は、さらに前記２次電池の周囲の環境の状態に応じて、前記測定モードを切り替える、請求項１～２４のいずれか１項に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項26】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部とを含み、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電圧測定部により測定された前記２次電池の電圧のアナログ値をＡＤ変換したデジタル値のビット数が異なっており、
前記切替部は、さらに前記２次電池の周囲の環境の状態に応じて、前記測定モードを切り替える、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項27】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部とを含み、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電流生成部により前記２次電池から出力させる前記交流電流の波形が異なっており、
前記切替部は、さらに前記２次電池の周囲の環境の状態に応じて、前記測定モードを切り替える、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項28】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部とを含み、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電流生成部により前記２次電池から出力させる前記交流電流の大きさが異なっており、
前記切替部は、さらに前記２次電池の周囲の環境の状態に応じて、前記測定モードを切り替える、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項29】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記測定部により前記インピーダンスを測定する温度が異なっており、
前記切替部は、さらに前記２次電池の周囲の環境の状態に応じて、前記測定モードを切り替える、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項30】
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備え、
前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっており、
前記切替部は、さらに前記２次電池の周囲の環境の状態に応じて、前記測定モードを切り替える、２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項31】
前記切替部は、さらに所定スケジュールに基づいて、前記測定モードを切り替える、請求項１～３０のいずれか１項に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項32】
前記切替部は、さらに前記２次電池の使用履歴に基づいて、前記測定モードを切り替える、請求項１～３１のいずれか１項に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項33】
前記切替部は、所定情報に基づいて、前記測定モードを切り替える条件を変更可能である、請求項１～３２のいずれか１項に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項34】
前記測定部は、所定情報に基づいて、前記測定条件が異なる複数の測定モードの内容を変更するモード変更部（５４，５６）を備えている、請求項１～３３のいずれか１項に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項35】
前記所定情報は、前記２次電池の使用履歴である、請求項３３又は３４に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項36】
前記所定情報は、通信により前記インピーダンス測定装置の外部から取得される、請求項３３又は３４に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項37】
前記所定情報は、前記インピーダンス測定装置とインターネットを介して接続される外部サーバに保存されている、請求項３６に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【請求項38】
前記所定情報は、前記インピーダンス測定装置が外部に電気的に接続された状態でのみ取得される、請求項３３又は３４に記載の２次電池のインピーダンス測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、２次電池のインピーダンスを測定する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、測定範囲内の複数の周波数について２次電池の複素インピーダンスを測定し、測定結果に基づいて複素インピーダンス平面プロット（コールコールプロット、Bode plot等）を作成し、２次電池の電極及び電解質などの特性を把握する装置がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－１８０９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、２次電池の電極及び電解質などの特性を正確に把握するためには、複素インピーダンス平面プロットを高精度で作成することが望ましい。そのためには、より多くの周波数について２次電池の複素インピーダンスを測定するとともに、１つの周波数についての測定回数も多くする必要がある。その場合、測定に長時間を要するとともに、２次電池の消費電流が多くなるおそれがある。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、測定時間を短縮することができる、又は２次電池の消費電流を減少させることができる２次電池のインピーダンス測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための第１の手段は、
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備える。
２次電池（４０、４１、４２）のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置であって、
測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能な測定部（５０）と、
前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える切替部（７０）と、
を備える。
【0007】
上記構成によれば、２次電池のインピーダンス測定装置は、２次電池のインピーダンスを測定する。ここで、測定部は、測定条件が異なる複数の測定モードにより前記インピーダンスを測定可能である。一般に、測定条件が異なれば、測定時間や２次電池の消費電流、測定に用いる機器の消費電流等が異なる。この点に関して、インピーダンスに相関する相関パラメータが存在し、選択すべき測定モードを相関パラメータから判定可能であることに、本願発明者は着目した。
【0008】
そして、切替部は、前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える。このため、相関パラメータと閾値とを比較することにより、適切な測定モードに切り替えることができる。したがって、相関パラメータにかかわらず一律の測定モードで測定を行う場合と比較して、測定時間を短縮することができる、又は２次電池の消費電流を減少させることができる。なお、相関パラメータは、インピーダンスに相関する種々のパラメータの他、インピーダンスそのものも含むものとする。
【0009】
一般に、測定方法が異なれば、測定時間や２次電池の消費電流が異なる。この点、第２の手段では、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記測定部により前記インピーダンスを測定する方法が異なっている。そして、切替部は、前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える。このため、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記インピーダンスを測定する方法が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0010】
第３の手段では、前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部（５１）と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部（５２）とを含み、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電流生成部により前記交流電流を出力させて前記電圧測定部により前記２次電池の電圧を測定する回数が異なっている。
【0011】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、前記交流電流を出力させて前記２次電池の電圧を測定する回数を異ならせることにより、測定精度、測定時間、及び２次電池の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記交流電流を出力させて前記２次電池の電圧を測定する回数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0012】
第４の手段では、前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部とを含み、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電圧測定部により測定された前記２次電池の電圧のアナログ値をＡＤ変換したデジタル値のビット数が異なっている。
【0013】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、前記電圧測定部により測定された前記２次電池の電圧のアナログ値をＡＤ変換したデジタル値のビット数を異ならせることにより、測定精度及び測定時間を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記２次電池の電圧のアナログ値をＡＤ変換したデジタル値のビット数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0014】
第５の手段では、前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部とを含み、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電圧測定部により測定された前記２次電池の電圧におけるカットオフ周波数よりも高い周波数成分をカットするローパスフィルタの前記カットオフ周波数が異なっている。
【0015】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、前記電圧測定部により測定された前記２次電池の電圧におけるカットオフ周波数よりも高い周波数成分をカットするローパスフィルタの前記カットオフ周波数を異ならせることにより、測定精度及び測定時間を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、ローパスフィルタの前記カットオフ周波数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0016】
第６の手段では、前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部とを含み、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電流生成部により前記２次電池から出力させる前記交流電流の波形が異なっている。
【0017】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、前記電流生成部により前記２次電池から出力させる前記交流電流の波形を異ならせることにより、測定精度及び２次電池の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記２次電池から出力させる前記交流電流の波形が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0018】
第７の手段では、前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部とを含み、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電流生成部により前記２次電池から出力させる前記交流電流の大きさが異なっている。
【0019】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、前記電流生成部により前記２次電池から出力させる前記交流電流の大きさを異ならせることにより、測定精度及び２次電池の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記２次電池から出力させる前記交流電流の大きさが異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0020】
第８の手段では、前記測定部は、前記２次電池から交流電流を出力させる電流生成部と、前記交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する電圧測定部とを含み、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記電圧測定部により測定された前記２次電池の電圧を補正する態様が異なっている。
【0021】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、前記電圧測定部により測定された前記２次電池の電圧を補正する態様を異ならせることにより、測定精度及び測定時間を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、測定された前記２次電池の電圧を補正する態様が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0022】
第９の手段では、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記測定部により前記インピーダンスを測定する温度が異なっている。
【0023】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、前記測定部により前記インピーダンスを測定する温度を異ならせることにより、測定精度及び測定時間を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記インピーダンスを測定する温度が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0024】
第１０の手段では、前記２次電池は、複数の電池セル（４２Ａ～４２Ｇ）を含み、前記測定部は、各電池セルから交流電流を出力させる各電流生成部と、各交流電流に応答した前記２次電池の電圧を測定する各電圧測定部とを含み、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、同時に動作させる前記電流生成部及び前記電圧測定部の数が異なっている。
【0025】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、同時に動作させる前記電流生成部及び前記電圧測定部の数を異ならせることにより、測定精度及び測定時間を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、同時に動作させる前記電流生成部及び前記電圧測定部の数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0026】
インピーダンスを測定する電池セルの数が異なれば、測定時間や２次電池の消費電流が異なる。この点、第１１の手段では、前記２次電池は、複数の電池セルを含み、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記インピーダンスを測定する対象とする前記電池セルの数が異なっている。そして、切替部は、前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える。このため、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記インピーダンスを測定する対象とする前記電池セルの数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0027】
第１２の手段では、第２の手段において、前記２次電池は、複数の電池セルを含み、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、さらに前記インピーダンスを測定する対象とする前記電池セルの数が異なっている。
【0028】
上記構成によれば、前記測定条件として、前記測定部により前記インピーダンスを測定する方法が異なっていることと、前記インピーダンスを測定する対象とする前記電池セルの数が異なっていることとを組み合わせることができる。したがって、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記インピーダンスを測定する方法が異なっており且つ前記インピーダンスを測定する対象とする前記電池セルの数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0029】
第１３の手段では、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記複数の電池セルのうち、所定電池セル（４２Ｄ）の前記インピーダンスを測定する第１測定モードと、前記所定電池セルの数よりも多い数の電池セル（４２Ａ，４２Ｄ，４２Ｇ）の前記インピーダンスを測定する第２測定モードとを含んでいる。
【0030】
上記構成によれば、前記複数の電池セルのうち、所定電池セルの前記インピーダンスを測定する第１測定モードと、前記所定電池セルの数よりも多い数の電池セルの前記インピーダンスを測定する第２測定モードとで、測定精度、測定時間、及び２次電池の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、第１測定モード及び第２測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。なお、所定電池セルは、単数であってもよいし、複数であってもよい。
【0031】
複数の電池セルにおいて、最も温度が高い又は最も温度が低い電池セルは、他の電池セルよりも劣化しやすい。この点、第１４の手段では、前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、最も温度が高い又は最も温度が低い電池セルである。こうした構成によれば、第２測定モードよりも測定する電池セルの数が少ない第１測定モードにおいて、劣化しやすい電池セルのインピーダンスを測定することができる。したがって、測定する電池セルの数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。
【0032】
複数の電池セルにおいて、最も温度変化が大きい電池セルは、他の電池セルよりも劣化しやすい。この点、第１５の手段では、前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、最も温度変化が大きい電池セルである。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて測定する電池セルの数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。
【0033】
複数の電池セルにおいて、均等化処理が実行された回数が最も多い電池セルは、他の電池セルよりも劣化した可能性がある。また、均等化処理が実行された回数が最も少ない電池セルは、他の電池セルよりも劣化して満充電容量が少なくなっている可能性がある。この点、第１６の手段では、前記複数の電池セルの残容量を均等化する均等化処理が実行され、前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、前記均等化処理が実行された回数が最も多い又は最も少ない電池セルである。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて測定する電池セルの数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。
【0034】
複数の電池セルにおいて、最も電圧変化が大きい電池セルは、他の電池セルよりも劣化する可能性がある。この点、第１７の手段では、前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、最も電圧変化が大きい電池セルである。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて測定する電池セルの数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。
【0035】
複数の電池セルにおいて、最も抵抗値が高い電池セルは、他の電池セルよりも劣化している可能性がある。この点、第１８の手段では、前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、最も抵抗値が高い電池セルである。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて測定する電池セルの数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。
【0036】
複数の電池セルにおいて、所定位置に配置された電池セルは、他の電池セルよりも劣化している可能性がある。この点、第１９の手段では、前記所定電池セルは、前記複数の電池セルのうち、所定位置に配置された電池セルである。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて測定する電池セルの数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。
【0037】
インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なれば、測定時間や２次電池の消費電流が異なる。この点、第２０の手段では、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている。そして、切替部は、前記インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、前記測定モードを切り替える。このため、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0038】
第２１の手段では、第２の手段において、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、さらに前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている。
【0039】
上記構成によれば、前記測定条件として、前記測定部により前記インピーダンスを測定する方法が異なっていることと、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっていることとを組み合わせることができる。したがって、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記インピーダンスを測定する方法が異なっており且つ前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0040】
第２２の手段では、第１１の手段において、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、さらに前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている。
【0041】
上記構成によれば、前記測定条件として、前記インピーダンスを測定する対象とする前記電池セルの数が異なっていることと、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっていることとを組み合わせることができる。したがって、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記インピーダンスを測定する対象とする前記電池セルの数が異なっており且つ前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0042】
第２３の手段では、第１２の手段において、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、前記測定条件として、さらに前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている。
【0043】
上記構成によれば、前記測定条件として、前記測定部により前記インピーダンスを測定する方法が異なっていることと、前記インピーダンスを測定する対象とする前記電池セルの数が異なっていることと、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっていることとを組み合わせることができる。したがって、相関パラメータと閾値とを比較することにより、前記測定部により前記インピーダンスを測定する方法が異なっており、且つ前記インピーダンスを測定する対象とする前記電池セルの数が異なっており、且つ前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0044】
第２４の手段では、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、所定周波数について前記インピーダンスを測定する第１測定モードと、前記所定周波数の数よりも多い数の周波数について前記インピーダンスを測定する第２測定モードとを含んでいる。
【0045】
上記構成によれば、所定周波数について前記インピーダンスを測定する第１測定モードと、前記所定周波数の数よりも多い数の周波数について前記インピーダンスを測定する第２測定モードとで、測定精度、測定時間、及び２次電池の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、第１測定モード及び第２測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。なお、所定周波数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。
【0046】
第２５の手段では、第２４の手段において、前記切替部は、前記２次電池が異常であると判定していない場合に前記測定モードを前記第１測定モードに切り替え、前記第１測定モードにおいて前記２次電池が異常であると判定した場合に前記測定モードを前記第２測定モードに切り替える。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて前記２次電池が異常であると判定した場合に、第２測定モードに切り替えてより多くの周波数について２次電池のインピーダンスを測定することができ、測定精度を向上させることができる。一方、前記２次電池が異常であると判定していない場合は、第１測定モードでより少ない周波数について２次電池のインピーダンスを測定するため、測定時間及び２次電池の消費電流を減少させることができる。
【0047】
第２６の手段では、前記第２測定モードは、前記異常の内容に応じた測定範囲内の周波数について前記インピーダンスを測定するモードである。こうした構成によれば、第２測定モードにおいて異常の内容に応じてインピーダンスを測定する周波数の範囲を設定することができ、異常の原因等を把握しやすくなる。
【0048】
第２７の手段では、前記第２測定モードは、前記インピーダンスが所定条件を満たす前記周波数を探索するモードである。こうした構成によれば、前記２次電池が異常であると判定された場合に、前記インピーダンスが所定条件を満たす前記周波数を把握することができる。
【0049】
２次電池の特性は、インピーダンス以外の相関パラメータからも、ある程度予想することができる。この点、第２８の手段では、前記所定周波数は、前記インピーダンス以外の前記相関パラメータに基づいて設定される周波数である。こうした構成によれば、２次電池の特性を予想した上で所定周波数を設定することができるため、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が第２測定モードよりも少ない第１測定モードであっても、測定精度が低下することを抑制することができる。
【0050】
２次電池の特性把握に適したインピーダンスの測定条件は、２次電池の状態に応じて変化する。そして、２次電池の状態は、インピーダンスに基づいて推定することができる。この点、第２９の手段では、前記所定周波数は、前記インピーダンスに基づいて推定した前記２次電池の状態に基づいて設定される周波数である。こうした構成によれば、前記インピーダンスに基づいて２次電池の状態を推定した上で、第１測定モードにおける所定周波数を適切に設定することができる。したがって、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が第２測定モードよりも少ない第１測定モードであっても、測定精度が低下することを抑制することができる。
【0051】
第３０の手段では、前記測定条件が異なる複数の測定モードは、所定周期で前記インピーダンスを測定する第１測定モードと、前記所定周期よりも短い周期で前記インピーダンスを測定する第２測定モードとを含んでいる。
【0052】
上記構成によれば、所定周期で前記インピーダンスを測定する第１測定モードと、前記所定周期よりも短い周期で前記インピーダンスを測定する第２測定モードとで、測定精度、測定時間、及び２次電池の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、第１測定モード及び第２測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0053】
第３１の手段では、前記所定周波数は、前記インピーダンスが所定条件を満たす周波数である。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて前記インピーダンスが所定条件を満たす周波数についてインピーダンスを測定することができ、前記インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が第２測定モードよりも少ない第１測定モードであっても、２次電池の特性を把握しやすくなる。
【0054】
第３２の手段では、前記切替部は、前記相関パラメータが前記閾値を超えた場合に、前記測定モードを切り替える。こうした構成によれば、２次電池のインピーダンスに相関する相関パラメータが変化した場合に、測定モードを切り替えることができる。
【0055】
第３３の手段では、前記切替部は、さらに前記２次電池における前記インピーダンス以外の特性と前記インピーダンスとの関係が変化した場合に、前記測定モードを切り替える。こうした構成によれば、２次電池のインピーダンスに関する特性が変化した場合に、測定モードを切り替えることができる。
【0056】
第３４の手段では、前記切替部は、さらに前記２次電池の周囲の環境の状態に応じて、前記測定モードを切り替える。こうした構成によれば、２次電池の周囲の環境の状態が変化した場合であっても、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0057】
第３５の手段では、前記切替部は、さらに所定スケジュールに基づいて、前記測定モードを切り替える。こうした構成によれば、２次電池の状態にかかわらず、所定スケジュールに基づいて測定モードを切り替えることができる。
【0058】
２次電池の使用履歴に応じて、２次電池の特性は変化する。この点、第３６の手段では、前記切替部は、さらに前記２次電池の使用履歴に基づいて、前記測定モードを切り替える。こうした構成によれば、２次電池の使用履歴を考慮して、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0059】
第３７の手段では、前記切替部は、所定情報に基づいて、前記測定モードを切り替える条件を変更可能である。こうした構成によれば、測定モードを切り替える条件を、一律ではなく、所定情報に基づいて変更することができる。
【0060】
第３８の手段では、前記測定部は、所定情報に基づいて、前記測定条件が異なる複数の測定モードの内容を変更するモード変更部を備えている。こうした構成によれば、測定モードの内容を、一律ではなく、所定情報に基づいて変更することができる。
【0061】
第３９の手段では、前記所定情報は、前記２次電池の使用履歴である。こうした構成によれば、２次電池の使用履歴を考慮して、測定モードを切り替える条件及び測定モードの内容の少なくとも一方を適切に変更することができる。
【0062】
第４０の手段では、前記所定情報は、通信により前記インピーダンス測定装置の外部から取得される。こうした構成によれば、通信によりインピーダンス測定装置の外部から取得した所定情報を考慮して、測定モードを切り替える条件及び測定モードの内容の少なくとも一方を適切に変更することができる。
【0063】
第４１の手段では、前記所定情報は、前記所定情報は、前記インピーダンス測定装置とインターネットを介して接続される外部サーバに保存されている。こうした構成によれば、インピーダンス測定装置とインターネットを介して接続された外部サーバから、所定情報を取得することができる。
【0064】
具体的には、第４２の手段のように、前記所定情報は、前記インピーダンス測定装置が外部に電気的に接続された状態でのみ取得される、といった構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0065】
【図1】電源システムの電気回路図。
【図2】電池測定部及び電池制御ＥＣＵのブロック図。
【図3】測定モード切替の態様を示すタイムチャート。
【図4】第１実施形態の各測定モードを示す図。
【図5】温度と交流電流周波数とリチウム析出との関係を示す図。
【図6】第２実施形態の各測定モードを示す模式図。
【図7】第３実施形態の各測定モードを示す模式図。
【図8】電池測定部の変更例のブロック図。
【図9】電池測定部の変更例のブロック図。
【図10】電池測定部の他の変更例のブロック図。
【図11】電池測定部の他の変更例のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0066】
（第１実施形態）
以下、「２次電池のインピーダンス測定装置」を車両（例えば、ハイブリッド車や電気自動車）の電源システムに適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、「２次電池のインピーダンス測定装置」を車両（例えば、ハイブリッド車や電気自動車）の電源システムに適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0067】
図１に示すように、電源システム１０は、回転電機としてのモータ２０と、モータ２０に対して３相電流を流す電力変換器としてのインバータ３０と、充放電可能な組電池４０と、組電池４０の状態を測定する電池測定部５０と、組電池４０を制御する電池制御ＥＣＵ７０と、モータ２０などを制御する上位ＥＣＵ６０と、を備えている。
【0068】
モータ２０は、車載主機であり、図示しない駆動輪と動力伝達可能とされている。本実施形態では、モータ２０として、３相の永久磁石同期モータを用いている。インバータ３０は、相巻線の相数と同数の上下アームを有するフルブリッジ回路により構成されており、各アームに設けられたスイッチ（半導体スイッチング素子）のオンオフにより、各相巻線において通電電流が調整される。
【0069】
インバータ３０には、図示しないインバータ制御装置が設けられており、インバータ制御装置は、モータ２０における各種の検出情報や、力行駆動及び発電の要求に基づいて、インバータ３０における各スイッチのオンオフにより通電制御を実施する。これにより、インバータ制御装置は、組電池４０からインバータ３０を介してモータ２０に電力を供給し、モータ２０を力行駆動させる。また、インバータ制御装置は、駆動輪からの動力に基づいてモータ２０を発電させ、インバータ３０を介して、発電電力を変換して組電池４０に供給し、組電池４０を充電させる。
【0070】
組電池４０は、インバータ３０を介して、モータ２０に電気的に接続されている。組電池４０は、例えば百［Ｖ］以上となる端子間電圧を有し、複数の電池モジュール４１が直列接続されて構成されている。電池モジュール４１は、複数の電池セル４２が直列接続されて構成されている。電池セル４２（２次電池）として、例えば、リン酸鉄リチウムイオン電池（ＬＦＰ電池）や、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池を用いることができる。各電池セル４２は、電解質と複数の電極とを有する蓄電池である。
【0071】
図１に示すように、組電池４０の正極側電源端子に接続される正極側電源経路Ｌ１には、インバータ３０等の電気負荷の正極側端子が接続されている。同様に、組電池４０の負極側電源端子に接続される負極側電源経路Ｌ２には、インバータ３０等の電気負荷の負極側端子が接続されている。なお、正極側電源経路Ｌ１及び負極側電源経路Ｌ２には、それぞれリレースイッチＳＭＲ（システムメインリレースイッチ）が設けられており、リレースイッチＳＭＲにより、通電及び通電遮断が切り替え可能に構成されている。
【0072】
電池測定部５０（測定部）は、各電池セル４２の蓄電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）及び劣化状態（ＳＯＨ：State Of Health）などを測定する装置である。電池測定部５０は、電池制御ＥＣＵ７０に接続されており、各電池セル４２のインピーダンスなどを測定して出力する。電池測定部５０は、測定条件が異なる複数の測定モードにより各電池セル４２のインピーダンスを測定可能である。電池測定部５０の構成については、後述する。
【0073】
電池制御ＥＣＵ７０（切替部）は、電池測定部５０を制御して、選択した測定モードにより各電池セル４２のインピーダンスを測定させる。電池制御ＥＣＵ７０は、インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、測定モードを切り替える（選択する）。なお、電池測定部５０及び電池制御ＥＣＵ７０により、２次電池のインピーダンス測定装置が構成されている。
【0074】
上位ＥＣＵ６０は、各種情報に基づいて、インバータ制御装置に対して力行駆動及び発電の要求を行う。各種情報には、例えば、アクセル及びブレーキの操作情報、車速、組電池４０の状態などが含まれる。また、上位ＥＣＵ６０は、電池制御ＥＣＵ７０から各電池セル４２の状態を測定した結果等を入力する。
【0075】
次に、電池測定部５０及び電池制御ＥＣＵ７０について詳しく説明する。図２に示すように、電池測定部５０は、電池セル４２毎の電池状態を測定可能に設けられている。電池測定部５０は、第１電気経路８１を介して各電池セル４２に接続された交流電流生成部５１と、第２電気経路８２を介して各電池セル４２に接続された電圧応答測定部５２と、交流電流生成部５１に接続された変調信号発生器５３と、電圧応答測定部５２及び変調信号発生器５３に接続された演算処理部５４と、演算処理部５４に接続された通信部５５と、を備えている。
【0076】
交流電流生成部５１（電流生成部）は、測定対象である電池セル４２を電源として、交流電流を出力させる。具体的に説明すると、交流電流生成部５１は、変調信号発生器５３から入力される指示信号に基づいて、交流電流を電池セル４２から出力させる。交流電流が電池セル４２から流れることにより、電池セル４２の端子間電圧には、複素インピーダンス（インピーダンス）の情報を反映した応答信号（電圧変動）が生じる。電圧応答測定部５２（電圧測定部）は、電池セル４２の端子間において、電池セル４２の複素インピーダンスの情報を反映した応答信号（電圧変動）を測定する。
【0077】
変調信号発生器５３は、任意波形の交流信号を発生する発振器を備えている。そして、変調信号発生器５３は、演算処理部５４からの命令に従って、発振器に交流信号を発生させる。
【0078】
本実施形態における交流信号は、正弦波信号とされているが、交流信号であれば、任意に変更してよく、矩形波や三角波などであってもよい。また、交流信号には、直流バイアスがかけられており、電池セル４２から流れる交流電流が負の電流（電池セル４２に対して逆流）とならないようになっている。
【0079】
そして、変調信号発生器５３は、交流信号をデジタル信号に変換して指示信号を生成し、指示信号に基づいて交流電流生成部５１に交流電流を発生させるように指示（出力）する。
【0080】
演算処理部５４は、ＣＰＵ（演算装置）や記憶装置（各種メモリ）からなるマイコンを備えており、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、各種機能を実現する。各種機能は、ハードウェアである電子回路によって実現されてもよいし、ハードウェア及びソフトウェアの双方によって実現されてもよい。
【0081】
演算処理部５４は、電池セル４２の複素インピーダンスを算出する機能を備えている。ここで、複素インピーダンスの算出方法の概要について説明する。演算処理部５４は、複素インピーダンスの測定周波数を変調信号発生器５３に指示する。変調信号発生器５３は、交流電流生成部５１を介して、演算処理部５４の指示に基づいて、電池セル４２から交流電流を発生させる。電圧応答測定部５２は、電池セル４２の端子間電圧を測定して、交流電流に応答する応答信号（電圧変動）を測定し、測定した応答信号を演算処理部５４に出力する。
【0082】
演算処理部５４は、応答信号に基づいて、電池セル４２の複素インピーダンスに関する情報を算出する。演算処理部５４は、これら一連の処理を、測定範囲内において予め決められた複数の測定周波数についての複素インピーダンスが算出されるまで繰り返す。また、演算処理部５４は、算出結果を電池制御ＥＣＵ７０に通知する。電池制御ＥＣＵ７０は、算出結果に基づいて、例えば、複素インピーダンス平面プロット（コールコールプロット）を作成し、電極及び電解質などの特性を把握する。また、蓄電状態（ＳＯＣ）や劣化状態（ＳＯＨ）を把握する。
【0083】
なお、コールコールプロット全体を必ずしも作成する必要はなく、その一部に着目してもよい。例えば、走行時、一定の時間間隔で特定周波数の複素インピーダンスを測定し、特定周波数の複素インピーダンスの時間変化に基づいて、ＳＯＣ、ＳＯＨ及び電池温度等の走行時における変化を把握してもよい。または、１日毎、１週ごと、若しくは１年ごとといった時間間隔で特定周波数の複素インピーダンスを測定し、特定周波数の複素インピーダンスの時間変化に基づいて、ＳＯＨ等の変化を把握してもよい。また、複素インピーダンス平面プロットは、コールコールプロットに限らず、Bode plot等を採用することもできる。
【0084】
ところで、複素インピーダンスの測定精度を確保するためには、電圧変動の測定値を平均化して（積分値にして）誤差を抑制する必要があり、測定周波数ごとに各交流信号について、それぞれある程度の波数を出力させ、その期間中、電圧変動を測定する必要がある。つまり、要求される精度があらかじめ決まっている場合、精度に応じた波数の交流信号を出力させる必要がある。ここで、測定周波数が異なれば、単位時間あたりの波数も異なる。したがって、測定周波数が、低周波数であれば、高周波数である場合に比較して、長時間の交流電流を出力させる必要があることとなる。つまり、測定周波数ごとに、必要となる出力期間が異なる。
【0085】
そこで、図３に示すように、電池制御ＥＣＵ７０は、通常時に測定精度が低い第１測定モードで複素インピーダンスを測定させ、その測定結果に基づいて電池セル４２が異常であると判定した場合に、第１測定モードよりも測定精度が高い第２測定モードに切り替えて複素インピーダンスを測定させる。すなわち、通常時は測定精度が低い第１測定モードで複素インピーダンス（相関パラメータ）を測定し、電池セル４２が異常であると判定した場合は測定精度が高い第２測定モードで詳細に複素インピーダンスを測定する。なお、第１測定モードで複素インピーダンスを測定する時期は任意である。また、第１測定モードにおいて電池セル４２が異常であると判定した直後に第２測定モードで複素インピーダンスを測定させてもよいし、異常であると判定した所定時間後に第２測定モードで複素インピーダンスを測定させてもよい。
【0086】
詳しくは、図２に示すように、電池制御ＥＣＵ７０は、モード切替制御部７１及び切替判定部７２を備えている。切替判定部７２は、第１測定モードで測定された電池セル４２の複素インピーダンスが、正常範囲に含まれる場合に電池セル４２が正常であると判定し、正常範囲に含まれない（閾値よりも大きい又は閾値よりも小さい）場合に電池セル４２が異常であると判定する。モード切替制御部７１は、電池セル４２が正常であると判定された場合に第１測定モードに切り替えさせ、電池セル４２が異常であると判定された場合に第２測定モード切り替えさせるように、通信部５５を介して演算処理部５４に指示する。
【0087】
具体的には、演算処理部５４は、設定した測定周波数に基づいて、交流信号の出力期間を決定する。出力期間は、交流信号の波数を所定回数出力させるまでの期間であり、測定周波数に基づいて算出される。波数の回数を示す所定回数は、要求される測定精度に応じて予め決定されている。例えば、図４に示すように、第１測定モードでは所定回数は３であり、第２測定モードでは所定回数は９である。第２測定モードの所定回数は、第１測定モードの所定回数よりも多い。このように、第１測定モードと第２測定モードとでは、交流電流生成部５１により交流電流を出力させて電圧応答測定部５２により電池セル４２の電圧を測定する回数が異なっている。すなわち、第１測定モードと第２測定モードとでは、複素インピーダンスを測定する方法が異なっている。このため、第２測定モードの測定時間は、第１測定モードの測定時間よりも長い。第２測定モードの測定精度は、第１測定モードの測定精度よりも高い。
【0088】
次に演算処理部５４は、設定された測定周波数を変調信号発生器５３に指示する。変調信号発生器５３では、指示された測定周波数に従って、発振器に出力させる交流信号の周波数が設定される。そして、変調信号発生器５３の発振器は、設定された測定周波数に従って、交流信号を生成する。変調信号発生器５３は、生成した交流信号のアナログ信号をデジタル信号に変換して、交流信号を出力させる指示信号を交流電流生成部５１に出力する。
【0089】
交流電流生成部５１は、指示信号に基づいて電池セル４２から交流電流を出力させる。電圧応答測定部５２は、電池セル４２の端子間電圧を測定して、交流電流に応答する応答信号（電圧変動）を測定し、測定した応答信号のアナログ値をデジタル値に変換して演算処理部５４に出力する。
【0090】
演算処理部５４は、交流電流及び電圧変動に基づいて、電池セル４２の複素インピーダンスに関する情報を算出する。具体的に説明すると、演算処理部５４は、交流電流の測定値を取得する。つまり、第１電気経路８１に流れる交流電流を測定し、測定された交流電流を各交流信号の周波数（測定周波数）によって解析し、実際に流れた各交流信号（測定信号）を抽出して、取得する。
【0091】
そして、演算処理部５４は、取得した交流信号に基づいて応答信号を解析し、応答信号の実部に比例した値と虚部に比例した値（複素インピーダンスに関する情報）を算出する。なお、応答信号の実部に比例した値と虚部に比例した値は、それぞれ各交流信号の出力開始時からの平均値（積分値）である。
【0092】
次に、演算処理部５４は、各測定モードに応じた交流信号の出力期間が終了したか否かを判定する。第１測定モードでは出力期間は３つの交流信号を出力させるまでの期間であり、第２測定モードでは出力期間は９つの交流信号を出力させるまでの期間である。この判定結果が否定の場合、演算処理部５４は、演算処理部５４は、測定及び算出を継続する。一方、判定結果が肯定の場合、演算処理部５４は交流信号の発生を停止させる。
【0093】
演算処理部５４は、交流信号に対応する応答信号の実部及び虚部に比例した値を取得し、それらに基づいて、交流信号の測定周波数における複素インピーダンスの絶対値、位相のすべて若しくはいずれかを算出する。そして、演算処理部５４は、算出した複素インピーダンスを電池制御ＥＣＵ７０に通知する。
【0094】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
【0095】
・インピーダンスに相関する相関パラメータ（インピーダンスそのものも含む）が存在し、選択すべき測定モードを相関パラメータから判定可能であることに、本願発明者は着目した。そして、電池制御ＥＣＵ７０は、インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、測定モードを切り替える。このため、相関パラメータと閾値とを比較することにより、適切な測定モードに切り替えることができる。具体的には、切替判定部７２は、第１測定モードで測定された電池セル４２の複素インピーダンスが、正常範囲に含まれない（閾値よりも大きい又は閾値よりも小さい）場合に電池セル４２が異常であると判定する。そして、モード切替制御部７１は、電池セル４２が異常であると判定された場合に、第２測定モード切り替えさせるように演算処理部５４に指示する。したがって、相関パラメータにかかわらず一律の測定モードで測定を行う場合と比較して、測定時間を短縮することができ、且つ電池セル４２の消費電流を減少させることができる。
【0096】
・測定条件が異なる第１測定モードと第２測定モードとは、測定条件として、電池測定部５０によりインピーダンスを測定する方法が異なっている。そして、電池制御ＥＣＵ７０は、インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、測定モードを切り替える。このため、相関パラメータと閾値とを比較することにより、インピーダンスを測定する方法が異なっている第１測定モード及び第２測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0097】
・第１測定モード及び第２測定モードにおいて、交流電流を出力させて電池セル４２の電圧を測定する回数を異ならせることにより、測定精度、測定時間、及び電池セル４２の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、交流電流を出力させて電池セル４２の電圧を測定する回数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0098】
なお、第１実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0099】
・測定条件が異なる複数の測定モードは、測定条件として、電圧応答測定部５２により測定された電池セル４２の電圧のアナログ値をＡＤ変換したデジタル値のビット数が異なっている、といった構成を採用することもできる。例えば、第２測定モードにおけるデジタル値のビット数を、第１測定モードにおけるデジタル値のビット数よりも多くすることができる。デジタル値のビット数は、変換するビット数が異なる複数のＡＤ変換器を備えることにより異ならせてもよいし、デジタル値に変換する際にソフト処理によりビット数を異ならせてもよい。
【0100】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、電圧応答測定部５２により測定された電池セル４２の電圧のアナログ値をＡＤ変換したデジタル値のビット数を異ならせることにより、測定精度及び測定時間を異ならせることができる。そして、相関パラメータ（複素インピーダンス、電池セル４２の蓄電状態（ＳＯＣ）、電池セル４２の劣化状態（ＳＯＨ）、温度等）と閾値とを比較することにより、電池セル４２の電圧のアナログ値をＡＤ変換したデジタル値のビット数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。なお、以降においても、相関パラメータは、複素インピーダンス、電池セル４２の蓄電状態（ＳＯＣ）、電池セル４２の劣化状態（ＳＯＨ）、温度等を含むものとする。
【0101】
例えば、電池セル４２のＳＯＣが所定範囲から外れている（第１閾値よりも少ない又は第２閾値よりも多い）場合に第１測定モードに切り替え、電池セル４２のＳＯＣが所定範囲である（第１閾値よりも多く且つ第２閾値よりも少ない）場合に第２測定モードに切り替えることができる。電池セル４２のＳＯＨが閾値よりも大きい場合に第１測定モードに切り替え、電池セル４２のＳＯＨが閾値よりも小さい場合に第２測定モードに切り替えることができる。また、電池セル４２の温度が閾値よりも低い場合に第１測定モードに切り替え、電池セル４２の温度が閾値よりも高い場合に第２測定モードに切り替えることができる。なお、以降においても、電池セル４２のＳＯＣ，ＳＯＨ，温度に関して、同様に第１測定モードと第２測定モードとを切り替え可能であるものとする。
【0102】
・電池測定部５０は、電圧応答測定部５２により測定された電池セル４２の電圧におけるカットオフ周波数よりも高い周波数成分をカットするローパスフィルタを備えていてもよい。そして、測定条件が異なる複数の測定モードは、測定条件として、ローパスフィルタのカットオフ周波数が異なっている、といった構成を採用することもできる。例えば、第２測定モードにおけるカットオフ周波数を、第１測定モードにおけるカットオフ周波数よりも低くすることができる。
【0103】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、ローパスフィルタのカットオフ周波数を異ならせることにより、測定精度及び測定時間を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、ローパスフィルタのカットオフ周波数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0104】
・測定条件が異なる複数の測定モードは、測定条件として、交流電流生成部５１により電池セル４２から出力させる交流電流の波形が異なっている、といった構成を採用することもできる。例えば、交流電流の波形として、矩形波と正弦波とを採用することができる。
【0105】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、交流電流生成部５１により電池セル４２から出力させる交流電流の波形を異ならせることにより、測定精度及び電池セル４２の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、電池セル４２から出力させる交流電流の波形が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0106】
・測定条件が異なる複数の測定モードは、測定条件として、交流電流生成部５１により電池セル４２から出力させる交流電流の大きさ（振幅）が異なっている、といった構成を採用することもできる。例えば、第２測定モードにおける交流電流の大きさを、第１測定モードにおける交流電流の大きさよりも大きくすることができる。
【0107】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、交流電流生成部５１により電池セル４２から出力させる交流電流の大きさを異ならせることにより、測定精度及び電池セル４２の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、電池セル４２から出力させる交流電流の大きさが異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。例えば、第１測定モードでは交流電流の大きさを小さくして消費電流を減少させ、第２測定モードでは交流電流の大きさを大きくして測定精度を向上させることができる。
【0108】
・測定条件が異なる複数の測定モードは、測定条件として、電圧応答測定部５２により測定された電池セル４２の電圧を補正する態様が異なっている、といった構成を採用することもできる。例えば、電圧応答測定部５２により測定された電池セル４２の端子間電圧の補正の有無や精度、バスバー（配線）からの磁気的影響等の外部影響に対する補正の有無や精度を、複数の測定モードで異ならせることができる。また、特定の測定周波数について複素インピーダンスを測定する際（変化傾向を把握する際）に第１測定モードに切り替え且つ補正を行わず、複数の測定周波数について複素インピーダンスを測定する際（個々の複素インピーダンスの値を把握する際）に第２測定モードに切り替え且つ補正を行ってもよい。
【0109】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、電圧応答測定部５２により測定された電池セル４２の電圧を補正する態様を異ならせることにより、測定精度及び測定時間を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、測定された電池セル４２の電圧を補正する態様が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0110】
・電池測定部５０は、電池セル４２（電池モジュール４１、組電池４０）を冷却する冷却機構（冷却ファン、冷却水循環機構等）備えていてもよい。そして、測定条件が異なる複数の測定モードは、測定条件として、電池測定部５０によりインピーダンスを測定する温度が異なっている、といった構成を採用することもできる。例えば、第１測定モードにおいて冷却機構をオフにし、第２測定モードにおいて冷却機構をオンにすることができる。
【0111】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、電池測定部５０によりインピーダンスを測定する温度を異ならせることにより、測定精度及び測定時間を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、インピーダンスを測定する温度が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0112】
・測定条件が異なる複数の測定モードは、測定条件として、同時に動作させる交流電流生成部５１及び電圧応答測定部５２の数が異なっている、といった構成を採用することもできる。例えば、第２測定モードにおいて同時に動作させる交流電流生成部５１及び電圧応答測定部５２の数を、第１測定モードにおいて同時に動作させる交流電流生成部５１及び電圧応答測定部５２の数よりも少なくすることができる。
【0113】
上記構成によれば、複数の測定モードにおいて、同時に動作させる交流電流生成部５１及び電圧応答測定部５２の数を異ならせることにより、測定精度及び測定時間を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、同時に動作させる交流電流生成部５１及び電圧応答測定部５２の数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。例えば、第１測定モードでは同時に動作させる交流電流生成部５１及び電圧応答測定部５２の数を多くして測定時間を短縮し、第２測定モードでは同時に動作させる交流電流生成部５１及び電圧応答測定部５２の数を少なくして測定精度を向上させることができる。
【0114】
・図５に示すように、リチウムイオン電池では、温度が低く且つ交流電流の周波数が低い領域（危険領域）で電池セル４２の充電又は放電を行うと、電極においてリチウムが析出しやすいことに、本願発明者は着目した。特に、交流電流の振幅が大きいほど、交流電流を流す時間が長いほど、リチウムが析出しやすくなる。なお、温度が高く且つ交流電流の周波数が高い領域（安全領域）で電池セル４２の充電又は放電を行っても、電極においてリチウムは析出しにくい。
【0115】
そこで、電池制御ＥＣＵ７０は、電池セル４２の温度及び複素インピーダンスの測定周波数が危険領域である場合に第１測定モードで複素インピーダンスを測定させ、電池セル４２の温度及び複素インピーダンスの測定周波数が安全領域である場合に第２測定モードで複素インピーダンスを測定させてもよい。例えば、第１測定モードは、交流電流の振幅が第２測定モードの交流電流の振幅よりも小さく、且つ交流電流を流す時間が第２測定モードにおいて交流電流を流す時間よりも短い測定モードである。こうした構成によれば、危険領域で複素インピーダンスの測定を行う場合であっても、電池セル４２の電極におけるリチウムの析出を抑制することができる。
【0116】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0117】
図６に示すように、電池モジュール４１は、電池セル４２として複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇを備えている。各電池セル４２は、バスバー４３により直列に接続されて積層されている。電池セル４２Ａ，４２Ｇが電池モジュール４１における両端の電池セル４２であり、電池セル４２Ｄが電池モジュール４１における中央の電池セル４２である。
【0118】
ここで、インピーダンスを測定する電池セル４２の数が異なれば、測定時間や２次電池の消費電流が異なる。この点、測定条件が異なる複数の測定モードは、測定条件として、インピーダンスを測定する対象とする電池セル４２の数が異なっている。そして、電池制御ＥＣＵ７０は、インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、測定モードを切り替える。このため、相関パラメータと閾値とを比較することにより、インピーダンスを測定する対象とする電池セル４２の数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0119】
例えば、測定条件が異なる複数の測定モードは、複数の電池セル４２のうち、電池セル４２Ｄ（所定電池セル）のインピーダンスを測定する第１測定モードと、電池セル４２Ａ，４２Ｄ，４２Ｇ（所定電池セルの数よりも多い数の電池セル４２）のインピーダンスを測定する第２測定モードとを含んでいる、といった構成を採用することができる。上記構成によれば、複数の電池セル４２のうち、電池セル４２Ｄのインピーダンスを測定する第１測定モードと、電池セル４２Ａ，４２Ｄ，４２Ｇのインピーダンスを測定する第２測定モードとで、測定精度、測定時間、及び２次電池の消費電流を異ならせることができる。
【0120】
電池モジュール４１に含まれる電池セル４２Ａ～４２Ｇのうち、中央の電池セル４２Ｄは、周りに熱が逃げにくく最も温度が高くなる。このため、電池セル４２Ｄは、他の電池セル４２よりも劣化しやすい。この点、第１測定モードにおいてインピーダンスを測定する所定電池セルは、複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇのうち、最も温度が高い電池セル４２Ｄである。こうした構成によれば、第２測定モードよりも測定する電池セル４２の数が少ない第１測定モードにおいて、劣化しやすい電池セル４２Ｄのインピーダンスを測定することができる。したがって、測定する電池セル４２の数を少なくしても、電池モジュール４１（組電池４０）の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。
【0121】
なお、第２実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。第１実施形態及び第２実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0122】
・複数の電池セル４２において、最も温度が低い電池セル４２Ａ，４２Ｇが、他の電池セル４２よりも劣化しやすい場合もある。そこで、所定電池セルは、複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇのうち、最も温度が低い電池セル４２Ａ，４２Ｇである、といった構成を採用することもできる。そして、第２測定モードにおいて、電池測定部５０は電池セル４２Ａ，４２Ｄ，４２Ｇのインピーダンスを測定する。
【0123】
こうした構成によっても、第２測定モードよりも測定する電池セル４２の数が少ない第１測定モードにおいて、劣化しやすい電池セル４２Ａ，４２Ｇのインピーダンスを測定することができる。したがって、測定する電池セル４２の数を少なくしても、電池モジュール４１（組電池４０）の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。なお、第１測定モードにおいて電池セル４２Ａ，４２Ｇのインピーダンスを測定し、電池セル４２Ａのインピーダンスと電池セル４２Ｇのインピーダンスとの差の絶対値が閾値よりも大きい場合に、第２測定モードに切り替えて全ての電池セル４２Ａ～４２Ｇのインピーダンスを測定してもよい。
【0124】
また、最も温度が高い電池セル４２、又は最も温度が低い電池セル４２は、電池セル４２の温度を実測して決めてもよいし、予め試験等に基づいて設定しておいてもよい。
【0125】
・複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇにおいて、最も温度変化が大きい電池セル４２Ｄは、他の電池セル４２よりも劣化しやすい。そこで、所定電池セルは、複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇのうち、最も温度変化が大きい電池セル４２Ｄである、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて測定する電池セル４２の数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。なお、電池モジュール４１の特性や配置環境に応じて、最も温度変化が大きい電池セル４２が電池セル４２Ｄ以外になることもある。また、最も温度変化が大きい電池セル４２は、電池セル４２の温度を実測して決めてもよいし、予め試験等に基づいて設定しておいてもよい。
【0126】
・複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇにおいて、電池セル４２のＳＯＣを均等化する均等化処理が実行される場合がある。この場合に、複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇにおいて、均等化処理が実行された回数が最も多い電池セル４２は、他の電池セル４２よりも劣化した可能性がある。また、均等化処理が実行された回数が最も少ない電池セル４２は、他の電池セル４２よりも劣化して満充電容量が少なくなっている可能性がある。そこで、所定電池セルは、複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇのうち、均等化処理が実行された回数が最も多い又は最も少ない電池セル４２である、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて測定する電池セル４２の数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。
【0127】
・複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇにおいて、最も電圧変化が大きい電池セル４２は、他の電池セル４２よりも劣化する可能性がある。そこで、所定電池セルは、複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇのうち、最も電圧変化が大きい電池セル４２である、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて測定する電池セル４２の数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。なお、最も電圧変化が大きい電池セル４２として、ＳＯＣの変化が最も大きい電池セル４２を採用してもよい。
【0128】
・複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇにおいて、最も抵抗値が高い電池セル４２は、他の電池セル４２よりも劣化している可能性がある。そこで、所定電池セルは、複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇのうち、最も抵抗値が高い電池セル４２である、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて測定する電池セル４２の数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。
【0129】
・複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇにおいて、中央（所定位置）に配置された電池セル４２Ｄは、他の電池セル４２よりも劣化している可能性がある。そこで、所定電池セルは、複数の電池セル４２Ａ～４２Ｇのうち、中央に配置された電池セル４２Ｄである、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて測定する電池セル４２の数を少なくしても、２次電池の劣化を監視する精度が低下することを抑制することができる。なお、電池モジュール４１の特性や配置環境に応じて、中央以外に配置された電池セル４２を所定電池セルとしてもよい。また、第１測定モードにおいて奇数番目又は偶数番目の電池セル４２を所定電池セルとし、第２測定モードにおいて全ての電池セル４２Ａ～４２Ｇのインピーダンスを測定してもよい。
【0130】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、第１実施形態及び第２実現との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
以下、第３実施形態について、第１実施形態及び第２実現との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0131】
図７に示すように、電池測定部５０は、測定周波数を変更しつつ電池セル４２のインピーダンスを測定して、複素インピーダンス平面プロットを作成する。横軸は、インピーダンスの実数部であり、縦軸はインピーダンスの虚数部である。
【0132】
インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なれば、測定時間や電池セル４２の消費電流が異なる。この点、測定条件が異なる複数の測定モードは、測定条件として、インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている。そして、電池制御ＥＣＵ７０は、インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、測定モードを切り替える。このため、相関パラメータと閾値とを比較することにより、インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0133】
例えば、測定条件が異なる複数の測定モードは、所定周波数についてインピーダンスを測定する第１測定モードと、所定周波数の数よりも多い数の周波数についてインピーダンスを測定する第２測定モードとを含んでいる、といった構成を採用することができる。図７の上段では、低周波数から高周波数まで広範囲の周波数についてインピーダンスを測定しており、第２測定モードは第１測定モードよりも多くの周波数についてインピーダンスを測定している。図７の中段では、ゼロクロス点付近の周波数についてインピーダンスを測定しており、第２測定モードは第１測定モードよりも多くの周波数についてインピーダンスを測定している。なお、ゼロクロス点における実数部は電池セル４２において溶液中を電荷が移動する際の抵抗である溶液抵抗を主に表している。図７の下段では、円弧部の実数部における半径（直径）を推定するための周波数についてインピーダンスを測定しており、第２測定モードは第１測定モードよりも多くの周波数についてインピーダンスを測定している。なお、円弧部の実数部における直径は、電池セル４２において電極から分子が溶液中に出る際の抵抗である反応抵抗を主に表している。
【0134】
上記構成によれば、所定周波数についてインピーダンスを測定する第１測定モードと、所定周波数の数よりも多い数の周波数についてインピーダンスを測定する第２測定モードとで、測定精度、測定時間、及び電池セル４２の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、第１測定モード及び第２測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。例えば、第１測定モードでは少ない周波数についてインピーダンスを測定して測定時間及び消費電流を減少させ、第２測定モードでは多くの周波数についてインピーダンスを測定して測定精度を向上させることができる。
【0135】
なお、第３実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0136】
・電池制御ＥＣＵ７０は、電池セル４２が異常であると判定していない場合に測定モードを第１測定モードに切り替え、第１測定モードにおいて電池セル４２が異常であると判定した場合に測定モードを第２測定モードに切り替える、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、第１測定モードにおいて電池セル４２が異常であると判定した場合に、第２測定モードに切り替えてより多くの周波数について電池セル４２のインピーダンスを測定することができ、測定精度を向上させることができる。一方、電池セル４２が異常であると判定していない場合は、第１測定モードでより少ない周波数について電池セル４２のインピーダンスを測定するため、測定時間及び電池セル４２の消費電流を減少させることができる。
【0137】
・第２測定モードは、異常の内容に応じた測定範囲内の周波数についてインピーダンスを測定するモードである、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、第２測定モードにおいて異常の内容に応じてインピーダンスを測定する周波数の範囲を設定することができ、異常の原因等を把握しやすくなる。例えば、異常の内容に応じて、図７の上段、中段、下段のように測定周波数の範囲を変更することができる。
【0138】
・第２測定モードは、インピーダンスが所定条件を満たす周波数を探索するモードである、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、電池セル４２が異常であると判定された場合に、インピーダンスが所定条件を満たす周波数を把握することができる。例えば、第２測定モードとして、図７の中段のようにインピーダンスがゼロクロス点となる周波数を探索するモードを採用することができる。
【0139】
・電池セル４２の特性は、インピーダンス以外の相関パラメータからも、ある程度予想することができる。そこで、第１測定モードにおいてインピーダンス測定する所定周波数は、インピーダンス以外の相関パラメータに基づいて設定される周波数である、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、電池セル４２の特性を予想した上で所定周波数を設定することができるため、インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が第２測定モードよりも少ない第１測定モードであっても、測定精度が低下することを抑制することができる。例えば、インピーダンス以外の相関パラメータとして、電池セル４２の蓄電状態（ＳＯＣ）、電池セル４２の劣化状態（ＳＯＨ）、温度等を採用することができる。
【0140】
・電池セル４２の特性把握に適したインピーダンスの測定条件は、電池セル４２の状態に応じて変化する。そして、電池セル４２の状態は、インピーダンスに基づいて推定することができる。そこで、所定周波数は、インピーダンスに基づいて推定した電池セル４２の状態に基づいて設定される周波数である、といった構成を採用することもできる。例えば、複素インピーダンス平面プロットにおけるインピーダンス曲線の形状や位置に基づいて電池セル４２の温度を推定し、推定した電池セル４２の温度に基づいて所定周波数を設定することができる。こうした構成によれば、インピーダンスに基づいて電池セル４２の状態を推定した上で、第１測定モードにおける所定周波数を適切に設定することができる。したがって、インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が第２測定モードよりも少ない第１測定モードであっても、測定精度が低下することを抑制することができる。
【0141】
・測定条件が異なる複数の測定モードは、所定周期でインピーダンスを測定する第１測定モードと、所定周期よりも短い周期でインピーダンスを測定する第２測定モードとを含んでいる、といった構成を採用することもできる。
【0142】
上記構成によれば、所定周期でインピーダンスを測定する第１測定モードと、所定周期よりも短い周期でインピーダンスを測定する第２測定モードとで、測定精度、測定時間、及び電池セル４２の消費電流を異ならせることができる。そして、相関パラメータと閾値とを比較することにより、第１測定モード及び第２測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。例えば、測定時間が同一の場合、第１測定モードでは長周期でインピーダンスを測定することにより消費電流を減少させ、第２測定モードでは短周期でインピーダンスを測定することにより精度を向上させることができる。また、測定回数が同一の場合、第２測定モードでは短周期でインピーダンスを測定することにより測定時間を短縮することができる。
【0143】
・所定周波数は、インピーダンスが所定条件を満たす周波数である、といった構成を採用することもできる。例えば、所定周波数として、図７の中段のようにインピーダンスがゼロクロス点となる周波数を採用することができる。こうした構成によれば、第１測定モードにおいてインピーダンスが所定条件を満たす周波数についてインピーダンスを測定することができ、インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が第２測定モードよりも少ない第１測定モードであっても、電池セル４２の特性を把握しやすくなる。なお、インピーダンスが所定条件を満たす周波数は、電池セル４２のインピーダンスを測定して探索してもよいし、予め試験等に基づいて設定しておいてもよい。
【0144】
なお、第１～第３実施形態及びそれらの変更例を、以下のように変更して実施することもできる。第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0145】
・電池制御ＥＣＵ７０は、さらに電池セル４２におけるインピーダンス以外の特性とインピーダンスとの関係が変化した場合に、測定モードを切り替える、といった構成を採用することもできる。例えば、複素インピーダンス平面プロットにおけるインピーダンス曲線の形状や位置と電池セル４２の温度との関係が変化した場合に、測定モードを切り替えることができる。こうした構成によれば、電池セル４２のインピーダンスに関する特性が変化した場合に、測定モードを切り替えることができる。
【0146】
・電池制御ＥＣＵ７０は、さらに電池セル４２の周囲の環境の状態に応じて、測定モードを切り替える、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、電池セル４２の周囲の環境の状態が変化した場合であっても、適切な測定モードに切り替えることができる。例えば、電池セル４２（電池モジュール４１、組電池４０）の外圧や外気温に応じて、測定モードを切り替えることができる。
【0147】
・電池制御ＥＣＵ７０は、さらに所定スケジュールに基づいて、測定モードを切り替える、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、電池セル４２の状態にかかわらず、所定スケジュールに基づいて測定モードを切り替えることができる。例えば、一定充放電間隔や一定の時間間隔で電池セル４２のインピーダンスを測定する場合に第１測定モードに切り替え、電源システム１０の起動時及び終了時に第２測定モードに切り替えることができる。
【0148】
・電池制御ＥＣＵ７０は、さらに電池セル４２の使用履歴に基づいて、測定モードを切り替える、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、電池セル４２の使用履歴を考慮して、適切な測定モードに切り替えることができる。例えば、通常時に第１測定モードに切り替え、大電力（所定電力を超える電力）での放電が所定時間を超えて続いた場合に第２測定モード切り替えることができる。
【0149】
・電池制御ＥＣＵ７０は、所定情報に基づいて、測定モードを切り替える条件を変更可能である、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、測定モードを切り替える条件を、一律ではなく、所定情報に基づいて変更することができる。例えば、電池制御ＥＣＵ７０は、インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて測定モードを切り替えるという構成において、所定情報に基づいて閾値を変更可能とすることができる。
【0150】
・電池測定部５０は、所定情報に基づいて、測定条件が異なる複数の測定モードの内容を変更するモード変更部を備えている、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、測定モードの内容を、一律ではなく、所定情報に基づいて変更することができる。例えば、図８に示すように、モード変更部は、演算処理部５４に接続された記憶部５６と、演算処理部５４とにより実現することができる。記憶部５６は、測定条件が異なる複数の測定モードの内容を記憶しており、測定モードの内容を書き換え可能である。演算処理部５４は、通信部５５，８３を介した通信によりモード関連情報記憶部８４から測定条件が異なる複数の測定モードの内容を読み込み、記憶部５６に記憶されている測定モードの内容を書き換える。
【0151】
なお、記憶部５６を外部と接続不能とする（スタンドアローンにする）こともできる。こうした構成によれば、初期設定において記憶部５６に所定情報を記憶させた後に、ハッキング等により所定情報が取得させられることを抑制することができ、ひいては測定モードを切り替える条件及び測定モードの内容の少なくとも一方が意図せず変更されることを抑制することができる。
【0152】
・上記所定情報は、電池セル４２の使用履歴である、といった構成を採用することができる。こうした構成によれば、電池セル４２の使用履歴を考慮して、測定モードを切り替える条件及び測定モードの内容の少なくとも一方を適切に変更することができる。
【0153】
・図８において、モード関連情報記憶部８４は、２次電池のインピーダンス測定装置（電池測定部５０及び電池制御ＥＣＵ７０）の外部に配置されていてもよい。すなわち、所定情報は、通信によりインピーダンス測定装置の外部から取得される、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、通信によりインピーダンス測定装置の外部から取得した所定情報を考慮して、測定モードを切り替える条件及び測定モードの内容の少なくとも一方を適切に変更することができる。例えば、モード関連情報記憶部８４は、市場の車両に搭載された組電池４０のインピーダンスを測定した結果等のビッグデータに基づいて、所定情報を更新することができる。
【0154】
具体的には、モード関連情報記憶部８４は、電池測定部５０とインターネットを介して接続された外部サーバに設けられていてもよい。すなわち、所定情報は、電池測定部５０（２次電池のインピーダンス測定装置）とインターネットを介して接続される外部サーバに保存されている、といった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、電池測定部５０とインターネットを介して接続された外部サーバから、所定情報を取得することができる。また、所定情報は、インピーダンス測定装置が外部に電気的に接続された状態でのみ取得される、といった構成を採用することもできる。例えば、インピーダンス測定装置にサービスツールが接続された状態でのみ、所定情報を取得可能としてもよい。
【0155】
・図９に示すように、電池測定部５０は、電池セル４２毎に交流電流生成部５１及び電圧応答測定部５２を備えていてもよい。そして、複数の電池セル４２を測定対象として、電池セル４２に個別に交流電流を流し、又は複数の電池セル４２に同時に交流電流を流し、各電圧応答測定部５２により各電池セル４２の電圧変動を測定してもよい。
【0156】
・図１０に示すように、電池測定部５０は、複数の電池セル４２に対して１つの交流電流生成部５１を備え、電池セル４２毎に電圧応答測定部５２を備えていてもよい。そして、複数の電池セル４２を測定対象として、複数の電池セル４２にまとめて交流電流を流し、各電圧応答測定部５２により各電池セル４２の電圧変動を測定してもよい。
【0157】
・図１１に示すように、電池測定部５０は、複数の電池セル４２に対して１つの交流電流生成部５１と１つの電圧応答測定部５２とを備えていてもよい。そして、複数の電池セル４２を測定対象として、複数の電池セル４２にまとめて交流電流を流し、電圧応答測定部５２により複数の電池セル４２の電圧変動をまとめて測定してもよい。
【0158】
・電池モジュール４１全体に交流電流を流し、各電池セル４２の電圧変動を測定してもよいし、電池モジュール４１全体の電圧変動を測定してもよい。また、組電池４０全体に交流電流を流し、各電池セル４２の電圧変動を測定してもよいし、組電池４０全体の電圧変動を測定してもよい。
【0159】
なお、第１実施形態及びその変更例と、第２実施形態及びその変更例と、第３実施形態及びその変更例とを組み合わせて実施することもできる。
【0160】
・第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせた場合は、測定条件として、電池測定部５０によりインピーダンスを測定する方法が異なっていることと、インピーダンスを測定する対象とする電池セル４２の数が異なっていることとを組み合わせることができる。したがって、相関パラメータと閾値とを比較することにより、インピーダンスを測定する方法が異なっており且つインピーダンスを測定する対象とする電池セル４２の数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0161】
・第１実施形態と第３実施形態とを組み合わせた場合は、測定条件として、電池測定部５０によりインピーダンスを測定する方法が異なっていることと、インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっていることとを組み合わせることができる。したがって、相関パラメータと閾値とを比較することにより、インピーダンスを測定する方法が異なっており且つインピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0162】
・第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせた場合は、測定条件として、インピーダンスを測定する対象とする電池セル４２の数が異なっていることと、インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっていることとを組み合わせることができる。したがって、相関パラメータと閾値とを比較することにより、インピーダンスを測定する対象とする電池セル４２の数が異なっており且つインピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0163】
・第１実施形態と第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせた場合は、測定条件として、電池測定部５０によりインピーダンスを測定する方法が異なっていることと、インピーダンスを測定する対象とする電池セル４２の数が異なっていることと、インピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっていることとを組み合わせることができる。したがって、相関パラメータと閾値とを比較することにより、電池測定部５０によりインピーダンスを測定する方法が異なっており、且つインピーダンスを測定する対象とする電池セル４２の数が異なっており、且つインピーダンスを測定する際に取得するデータ数が異なっている複数の測定モードのうち、適切な測定モードに切り替えることができる。
【0164】
・インピーダンスに相関する相関パラメータと閾値との比較に基づいて、測定モードを切り替える切替部を、電池測定部５０の内部（例えば演算処理部５４）に設けることもできる。その場合、電池測定部５０により、２次電池のインピーダンス測定装置が構成される。また、交流電流生成部５１を車外の充電器等に設けることもできる。
【0165】
・電源システム１０を、車両に限らず、電動航空機や、電動船舶等に搭載することもできる。
【符号の説明】
【0166】
４０…組電池、４１…電池モジュール、４２…電池セル、５０…電池測定部、７０…電池制御ＥＣＵ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】