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公開番号2025109096
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-24
出願番号2024002806
出願日2024-01-11
発明の名称測定装置、測定方法及びプログラム
出願人日置電機株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類G01R 27/02 20060101AFI20250716BHJP(測定;試験)
要約【課題】簡易な処理により測定対象の直流抵抗を算出する。
【解決手段】測定装置1は、測定対象9に交流成分を有する信号を供給した状態で測定対象9に生じる応答信号に基づいて得られる交流インピーダンスの周波数特性を示す測定データを取得し、取得した測定データの中から、ナイキスト線図において最も低い周波数領域FRminの円弧Rのうち、実部を表す軸に対して接線が平行となる交流インピーダンスの頂点周波数Fpよりも低い交流インピーダンスの周波数特性を少なくとも抽出する。そして測定装置1は、ナイキスト線図において抽出した交流インピーダンスの周波数特性の形状(Rr)に近似する円Caを演算し、演算した円Caにおいて、頂点周波数Fpよりも周波数が低い交流インピーダンスのうち虚部の値がゼロである交流インピーダンスXの実部の値を測定対象の直流抵抗として推定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象に交流成分を有する信号を供給した状態で前記測定対象に生じる応答信号に基づいて得られる交流インピーダンスの周波数特性を示す測定データを取得する取得手段と、
前記測定データの中から、ナイキスト線図において最も低い周波数領域の円弧のうち、実部を表す軸に対して接線が平行となる前記交流インピーダンスの頂点周波数よりも低い前記交流インピーダンスの周波数特性を少なくとも抽出する抽出手段と、
前記ナイキスト線図において前記抽出手段により抽出された前記交流インピーダンスの周波数特性の形状に近似する円を演算する演算手段と、
前記演算手段により演算される前記円において、前記頂点周波数よりも周波数が低い前記交流インピーダンスのうち虚部の値がゼロである前記交流インピーダンスの実部の値を、前記測定対象の直流抵抗として推定する抵抗推定手段と、
を含む測定装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記抽出手段は、前記測定データの中から前記頂点周波数よりも周波数が低い前記交流インピーダンスの周波数特性のみを抽出する、
測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記抽出手段は、
前記測定データの中から、前記ナイキスト線図における前記円弧のうち虚部が最大となる前記交流インピーダンスの上限周波数と、前記円弧の低周波数側において虚部が最小となる前記交流インピーダンスの下限周波数と、を特定し、
特定された前記上限周波数から前記下限周波数までの交流インピーダンスの一群を前記周波数特性として抽出する、
測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記測定対象を圧縮する圧縮手段と、
前記圧縮手段により前記測定対象が圧縮された状態で前記測定対象に関する前記交流インピーダンスの周波数特性を測定する測定手段と、
をさらに含む測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の測定装置であって、
前記直流抵抗は、前記測定対象のバルク部分全体の抵抗である、
測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の測定装置であって、
前記測定対象は、固体電解質を含む粉体である、
測定装置。
【請求項７】
測定対象に交流成分を有する信号を供給した状態で前記測定対象に生じる応答信号に基づいて得られる交流インピーダンスの周波数特性を示す測定データを取得する取得ステップと、
前記測定データの中から、ナイキスト線図において最も低い周波数領域の円弧のうち、実部を表す軸に対して接線が平行となる前記交流インピーダンスの頂点周波数よりも低い前記交流インピーダンスの周波数特性を少なくとも抽出する抽出ステップと、
前記ナイキスト線図において前記抽出ステップにより抽出された前記交流インピーダンスの周波数特性の形状に近似する円を演算する演算ステップと、
前記演算ステップにより演算される前記円の前記頂点周波数よりも周波数が低い前記交流インピーダンスのうち虚部の値がゼロである前記交流インピーダンスの実部の値を、前記測定対象の直流抵抗として推定する抵抗推定ステップと、
を含む測定方法。
【請求項８】
測定対象に交流成分を有する信号を供給した状態で前記測定対象に生じる応答信号に基づいて得られる交流インピーダンスの周波数特性を示す測定データを取得するコンピュータに、
前記測定データの中から、ナイキスト線図において最も低い周波数領域の円弧のうち、実部を表す軸に対して接線が平行となる前記交流インピーダンスの頂点周波数よりも低い前記交流インピーダンスの周波数特性を少なくとも抽出する抽出ステップと、
前記ナイキスト線図において前記抽出ステップにより抽出された前記交流インピーダンスの周波数特性の形状に近似する円を演算する演算ステップと、
前記演算ステップにより演算される前記円の前記頂点周波数よりも周波数が低い前記交流インピーダンスのうち虚部の値がゼロである前記交流インピーダンスの実部の値を、前記測定対象の直流抵抗として推定する抵抗推定ステップと、
を実行させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置、測定方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、インピーダンス測定手段の測定結果と選択された等価回路とに基づき測定対象電池の内部直流抵抗値を算出する直流抵抗評価装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－２２８２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した直流抵抗評価装置では、測定対象の直流抵抗を算出するために、等価回路を選択し、その等価回路として最適な回路定数を、インピーダンスデータを用いて算出するための等価回路解析が必要となる。このため、解析処理に要する負荷が大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、簡易な処理により測定対象の直流抵抗を算出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、測定装置は、測定対象に交流成分を有する信号を供給した状態で前記測定対象に生じる応答信号に基づいて得られる交流インピーダンスの周波数特性を示す測定データを取得する取得手段を含む。さらに測定装置は、前記測定データの中から、ナイキスト線図において最も低い周波数領域の円弧のうち、実部を表す軸に対して接線が平行となる前記交流インピーダンスの頂点周波数よりも低い前記交流インピーダンスの周波数特性を少なくとも抽出する抽出手段と、前記ナイキスト線図において前記抽出手段により抽出された前記交流インピーダンスの周波数特性の形状に近似する円を演算する演算手段と、を含む。そして測定装置は、前記演算手段により演算される前記円において、前記頂点周波数よりも周波数が低い前記交流インピーダンスのうち虚部の値がゼロである前記交流インピーダンスの実部の値を、前記測定対象の直流抵抗として推定する抵抗推定手段を含む。
【発明の効果】
【０００７】
この態様によれば、ナイキスト線図において頂点周波数よりも低い周波数の交流インピーダンスの周波数特性の形状を円状に近似し、近似された円上の虚部がゼロとなる実部の値を測定対象の直流抵抗として推定するという処理を実行する。このため、等価回路解析を実行して直流抵抗を演算する処理に比べて直流抵抗の算出に必要となる処理負荷を軽減することができる。
【０００８】
このように、上記形態によれば、簡易な処理により測定対象の直流抵抗を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第一実施形態に係る抵抗測定装置を備える測定システムの構成を示す図である。
図２は、抵抗測定装置の処理部の機能構成例を示すブロック図である。
図３は、円フィッティングを利用して測定対象の直流抵抗を算出する手法の一例を説明するための図である。
図４は、第一実施形態に係る測定方法の処理手順例を示すフローチャートである。
図５は、測定方法に含まれる交流インピーダンス測定処理の一例を示すフローチャートである。
図６は、測定方法に含まれるＤＣＲ推定処理の一例を示すフローチャートである。
図７は、第二実施形態に係る直流抵抗推定手法例を説明するための図である。
図８は、第三実施形態に係る円弧データ抽出処理の一例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】
【００１０】
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。本明細書においては、全体を通じて、同一又は同等の要素には同一の符号を付する。
（【００１１】以降は省略されています）

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