BRPI0912595B1

BRPI0912595B1 - aparelho e método para estimar característica de resistência para estimar uma resistência de uma bateria

Info

Publication number: BRPI0912595B1
Application number: BRPI0912595A
Authority: BR
Inventors: Jung-Soo Kang; Ju-Young Kim
Original assignee: Lg Chemical Ltd
Priority date: 2008-08-14
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2020-02-04
Also published as: JP2011530709A; JP5661625B2; TW201007191A; US8185332B2; WO2010018919A1; EP2325658B1; US20110256434A1; US20100042345A1; TWI384246B; CN102124354A; BRPI0912595A2; CN102124354B; EP2325658A1; EP2325658A4; KR100927541B1; US7996167B2

Abstract

aparelho e método para estimar característica de resistência para estimar uma resistência de uma bateria a presente invenção trata de um aparelho paraestimar características de resistência de uma bateria que inclui um gerenciador de armazenamento de dados para obter e armazenar dados de tensão, corrente e temperatura de bateria de uma bateria, sempre que estimar uma característica de resistência de bateria, um calculador de tensão de circuito aberto para calcular tensão de circuito aberto de bateria a partir de um padrão de variação de tensão de bateria medido no estágio atual e no estágio anterior; um calculador de resistência média ponderada para calcular um parâmetro de resistência de bateria a partir de uma corrente de bateria e uma diferença entre a tensão de circuito aberto de bateria e uma tensão de bateria, e calcular uma resistência média ponderada a partir de parâmetros de resistência de bateria calculados no estágio atual e no estágio anterior; um calculadorde convergência de resistência média ponderada para calcular um valor de convergência de resistência média ponderada ao calcular repetidamente uma sequência média ponderada utilizando a resistência média ponderada como uma condição inicial; e um estimador de característica de resistência para estimar uma resistência de bateria a partir do valor de convergência de resistência média ponderada.

Description

APARELHO E MÉTODO PARA ESTIMAR CARACTERÍSTICA DE RESISTÊNCIA PARA

ESTIMAR UMA RESISTÊNCIA DE UMA BATERIA”

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a aparelho e método para estimar características de resistência de uma bateria, e mais particularmente a aparelho e método para estimar características de resistência de uma bateria com base em uma tensão de circuito aberto da bateria.

Descrição da técnica relacionada

Recentemente, à medida que a poluição do ar se torna pior e combustíveis fósseis são esgotados, veículos elétricos como veículos híbridos, que podem ser operados utilizando bateria, estão em destaque. A capacidade da bateria é lentamente diminuída à medida que é utilizada. É porque a reação eletroquímica da bateria é irreversível. Uma bateria utilizada em um dispositivo portátil como um telefone celular não causa problemas sérios embora sua capacidade seja diminuída. Entretanto, se a capacidade de uma bateria utilizada em um veículo elétrico for diminuída abaixo de um limite permissível, o veículo pode parar abruptamente devido à falta da capacidade de bateria. Além disso, se a bateria for repetidamente sobrecarregada ou sobredescarregada em um estado em que a capacidade de bateria é diminuída abaixo de um limite permissível, problemas sérios em estabilidade da bateria como explosão podem acontecer.

Por conseguinte, nas indústrias relacionadas à bateria, a pesquisa para avaliar quantitativamente o efeito de envelhecimento de acordo com o uso de bateria é ativamente executada. Para avaliar quantitativamente o efeito de envelhecimento de uma bateria, parâmetros eletroquímicos cujas propriedades são alteradas de acordo com tempo de uso da bateria são necessários, e a resistência de uma bateria pode ser considerada como um desses parâmetros. A resistência da bateria tende a aumentar de acordo com tempo de uso da bateria, de modo

Petição 870190062151, de 03/07/2019, pág. 9/16 que o efeito de envelhecimento de uma bateria pode ser quantitativamente avaliado por medir uma resistência da bateria e então comparar a mesma com um valor de resistência inicial quando a bateria foi produzida.

Entretanto, a resistência de bateria não pode ser medida diretamente enquanto a bateria é carregada ou descarregada. Desse modo, na técnica relacionada, uma tensão de uma bateria e uma corrente de carga/descarga foram medidas, e então a resistência de uma bateria foi indiretamente medida de acordo com a lei de Ohm. Entretanto, a tensão da bateria mostra desvio da tensão efetiva devido ao efeito de queda de IR, e a corrente de bateria tem também erro de medição assim a resistência simplesmente calculada de acordo com a lei de Ohm tem um erro em comparação com uma resistência efetiva.

Para referência, o efeito de queda de. IR significa ’unv fenômeno de que ura—^ensão é rapidamente- a-lterada quando uma bateria começa a ser descarregada conectada a uma carga ou começa a ser carregada de uma fonte de energia externa. Em outras—palavras, uma tensão de -bateria diminui rapidamente—quando a descarga é iniciada, e uma tensão aumenta rapidamente quando, a carga é iniciada.

Desse modo, há pesquisas ativas sobre métodos capazes de medir a resistência de uma bateria mais precisamente na técnica relacionada.

RESUMO DA INVENÇÃO

A presente invenção é projetada para resolver os problemas da técnica anterior, e, portanto é um objetivo da presente invenção fornecer aparelho e método para estimar características de resistência de bateria com precisão elevada.

Para realizar o objetivo acima, a presente invenção provê um aparelho para estimar características de resistência de uma bateria com base em um padrão de variação de tensão de bateria, que inclui um gerenciador de armazenamento de dados para obter e armazenar dados de tensão, corrente e temperatura de bateria a partir de um sensor de tensão, um sensor de corrente e um sensor de temperatura, que são acoplados a uma bateria, sempre que uma característica de resistência for estimada; um calculador de tensão de circuito aberto para calcular uma tensão de circuito aberto de batería a partir de um padrão de variação de tensão de batería medido no presente e no passado; um calculador de resistência média ponderada para calcular um parâmetro de resistência de bateria a partir de uma corrente de batería e uma diferença entre a tensão de circuito aberto de bateria e uma tensão de bateria, e calcular uma resistência média ponderada a partir de parâmetros de resistência de bateria calculados no presente e no passado; um calculador de convergência de resistência média ponderada para calcular um valor de convergência de resistência média ponderada ao calcular repetidamente uma sequência média ponderada utilizando a resistência média ponderada como uma condição inicial; e um estimador de característica de resistência para estimar uma resistência de bateria a partir do valor de convergência de resistência^_média ponderada? — -= Em um aspecto, o estimador de característica de resistência pode estimar o valor de convergência de resistência média ponderada como uma resistência de bateria. -——

Em outro aspecto, o estimador de característica de resistência pode estimar uma resistência de bateria ao mapear uma resistência de bateria correspondendo ao valor de convergência de resistência média ponderada calculada a partir de uma tabela de consulta que define uma resistência de bateria para cada valor de convergência de resistência média ponderada.

Ainda em outro aspecto, o estimador de característica de resistência pode estimar uma resistência de bateria ao entrar o valor de convergência de resistência média ponderada calculada para uma função utilizando o valor de convergência de resistência média ponderada e a resistência de bateria como um parâmetro de entrada e um parâmetro de saída, respectivamente.

Em outro aspecto adicional, o estimador de característica de resistência pode estimar uma resistência de bateria ao comparar relativamente o valor de convergência de resistência média ponderada calculada com um valor de convergência de resistência média ponderada correspondendo a um valor de resistência de batería inicial quando uma bateria foi produzida.

Preferivelmente, o estimador de característica de resistência pode estimar uma razão relativa da resistência de 5 bateria estimada com um valor de resistência de bateria inicial com base em uma resistência máxima permissível como um parâmetro que representa degradação de resistência de bateria.

Na presente invenção, o calculador de tensão de circuito aberto pode incluir uma unidade de cálculo de variação de 10 tensão de circuito aberto para calcular uma variação de tensão de circuito aberto a partir de um padrão de variação das tensões de bateria armazenadas medidas no presente e no passado ao aplicar um modelo matemático que define uma correlação entre um padrão de variação de tensão de bateria e uma variação de tensão de circuito 15 aberto, e estimar uma variação de tensão de circuito aberto em um ““estágio atual ao refletir um fator de correção que corresponde à temperatura de bateria na variação de tensão de circuito aberto calculado; e uma unidade de estimação de tensão de circuito aberto para estimar uma tensão de circuito aberto—de—bateria no estágio 20 atual ao refletir a variação de tensão de circuito aberto estimada para uma tensão de circuito aberto de bateria estimada em um último estágio.

Preferivelmente, a unidade de estimação de tensão de circuito aberto pode corrigir uma tensão de circuito aberto ao 25 adicionar uma diferença entre um valor médio ponderado (um peso maior é dotado como tensão de bateria é medido anteriormente) para tensões de bateria atual e anterior e uma tensão de circuito aberto em um último estágio para a tensão de circuito aberto estimada em um estágio atual. Nesse caso, a tensão de bateria 30 anterior pode ser uma tensão de bateria em um último estágio.

Preferivelmente, a variação de tensão de circuito aberto estimada pode ser calculada ao multiplicar a variação de tensão de circuito aberto calculada pelo fator de correção correspondendo à temperatura.

De acordo com a presente invenção, o padrão de variação de tensão de bateria pode incluir pelo menos tensões V_n,

V_n_i e V_n_2 medidas em um estágio atual, em um último estágio e no estágio antes do último.

Preferivelmente, o modelo matemático pode ser definido por uma operação matemática entre uma variação de tensão de bateria entre um estágio atual e um estágio anterior e uma função de padrão definida por cada tensão do padrão de variação de tensão de bateria. Além disso, o fator de correção pode ser calculado ao entrar uma temperatura de bateria em um modelo matemático utilizando a temperatura de bateria (T) como um parâmetro de entrada e o fator de correção da variação de tensão de circuito aberto de bateria como um parâmetro de saída.

Para realizar o objetivo acima, a presente invenção também provê um método para estimar características de resistência de uma bateria com base em um padrão de variação de tensão de bateria, que inclui obter e armazenar dados de tensão, corrente e temperatura de bateria a- partir de um sensor de tensão, um sensor de corrente e um sensor de temperatura, que são acoplados a uma bateria, sempre que uma característica de resistência for estimada; calcular -uma tensão de. circuito aberto de bateria a partir de um padrão de variação de tensão de bateria medido no presente e no passado; calcular um parâmetro de resistência de bateria a partir de uma corrente de bateria e uma diferença entre a tensão de circuito aberto de bateria e uma tensão de bateria, e calcular uma resistência média ponderada a partir dos parâmetros de resistência de bateria calculados no presente e no passado; calcular um valor de convergência de resistência média ponderada ao calcular repetidamente uma sequência média ponderada utilizando a resistência média ponderada como uma condição inicial; e estimar uma resistência de bateria a partir do valor de convergência de resistência média ponderada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Outros objetivos e aspectos da presente invenção se tornarão evidentes a partir da seguinte descrição de modalidades com referência ao desenho em anexo no qual:

A Figura 1 é um diagrama de blocos que mostra um aparelho para estimar características de resistência de uma bateria com base em um padrão de variação de tensão de bateria de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A Figura 2 é um diagrama de blocos que mostra um programa de estimar característica de resistência de bateria de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A Figura 3 é um diagrama de blocos que mostra um calculador de tensão de circuito aberto para estimar a tensão de circuito aberto utilizando um padrão de variação de tensão de bateria de acordo com a presente invenção;

A Figura 4 é um fluxograma que ilustra um método para estimar características de resistência de uma bateria utilizando uma variação de tensão de bateria de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A Figura 5 é um fluxograma que ilustra um método para estimar uma tensão de circuito aberto utilizando uma variação de tensão de bateria- de -acordo com uma modalidade da presente invenção;

A Figura 6 é um gráfico que mostra que uma tensão de_bateria diretamente medida.enquanto um teste de carga/descarga é realizado é diferente de uma tensão de circuito aberto estimada de acordo com a presente invenção devido ao efeito de queda de IR;

A Figura 7 é um gráfico que mostra que um valor médio ponderado calculado de acordo com a presente invenção é convergido para uma resistência efetiva independente de condições iniciais à medida que o tempo passa; e

A Figura 8 é uma tabela que mostra uma resistência efetiva, uma resistência estimada e um erro da resistência estimada em comparação com a resistência efetiva para cada de doze baterias selecionadas para experimentos.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA

A seguir, modalidades preferidas da presente invenção serão descritas em detalhe com referência aos desenhos em anexo. Antes da descrição, deve ser entendido que os termos utilizados no relatório descritivo e nas reivindicações apensas não devem ser interpretados como limitados aos significados gerais e de dicionário, porém interpretados com base nos significados e conceitos correspondendo a aspectos técnicos da presente invenção com base nos principio de que é permitido ao inventor definir termos apropriadamente para a melhor explicação. Portanto, a descrição proposta aqui é apenas um exemplo preferível para fins de ilustração somente, não destinado a limitar o escopo da invenção, assim deve ser entendido que outros equivalentes e modificações poderíam ser feitas no mesmo sem se afastar do espirito e escopo da invenção.

A Figura 1 é uma vista esquemática que mostra um aparelho para estimar características de resistência de uma batería com base em um padrão de variação de tensão de batería de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Com referência à Figura 1, o aparelho para estimar características de resistência de uma bateria com base em um padrão de variação de tensão de bateria de acordo com a presente invenção é conectado entre uma bateria 100 e uma carga 107, e inclui um-sensor de tensão 101, “um sensor de temperatura 102, um sensor de corrente 103, uma memória 104 e um microcontrolador 105.

___ ... O- sensor-de tensão 101 mede uma tensão de bateria sob o controle do microcontrolador 105 em cada estimação de característica de resistência e transmite a tensão de bateria para o microcontrolador 105. A tensão de bateria medida é diferente de uma tensão efetiva da bateria devido ao efeito de queda de IR.

O sensor de temperatura 102 mede uma temperatura de bateria sob o controle do microcontrolador 105 em cada estimação de característica de resistência e transmite a temperatura de bateria para o microcontrolador 105.

O sensor de corrente 103 mede uma corrente de bateria que flui através de uma resistência de sentir corrente 108 sob o controle do microcontrolador 105 em cada estimação de característica de resistência e transmite a corrente de bateria para o microcontrolador 105.

A memória 104 armazena programas exigidos para estimar características de resistência de uma bateria, vários dados necessários antecipadamente para estimar resistência de bateria e degradação de resistência utilizando o programa de estimar característica de resistência de bateria, dados de tensão, temperatura e corrente de bateria medidos pelo sensor de tensão 101, sensor de temperatura 102 e sensor de corrente 103, e vários valores de cálculo que ocorrem enquanto o programa de estimar característica de resistência de bateria estima resistência de bateria e degradação de resistência.

O microcontrolador 105 recebe dados de tensão, temperatura e corrente de bateria a partir do sensor de tensão 101, sensor de temperatura 102 e sensor de corrente 103 em cada estimação de características de resistência da bateria 100 e armazena os dados na memória 104. Além disso, o microcontrolador 105 lê e executa o programa de estimar característica de resistência de bateria a partir da memória 104, estima resistência de bateria e degradação de resistência de uma bateria e armazena os dados estimados na memória 104, e transmite a resistência de bateria estimada e degradação de resistência através de um display JL06 conforme..necessário„ - - — — — = - ”

O tipo da bateria 100 não é especialmente limitado, e pode adotar baterias de ion de lítio, baterias de polímero de_ lítio,__ baterias _de__cádmio — níquel, baterias - dehidrogênio níquel, baterias de zinco níquel e assim por diante, quê são recarregáveis e cujo estado de carga deve ser considerado.

O tipo da carga 107 não é especialmente limitado, e podem ser dispositivos eletrônicos portáteis como câmeras de vídeo, telefones celulares, PC (computador pessoal) portátil, tocadores de MP3 e PMP (tocador de multimídia portátil), motores de veículos elétricos ou veículos híbridos, conversores de CC em CC, e assim por diante.

A Figura 2 é um diagrama de blocos que mostra um programa de estimar característica de resistência de bateria de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Com referência à Figura 2, o programa de estimar característica de resistência de bateria 200 de acordo com a presente invenção é executado pelo microcontrolador 105 e inclui um gerenciador de armazenar dados 201, um calculador de tensão de circuito aberto 202, um calculador de resistência média ponderada 203, um calculador de convergência de resistência média ponderada 204 e um estimador de característica de resistência 205.

O gerenciador de armazenamento de dados 201 recebe tensão Vⁿ, temperatura Tⁿ e corrente Iⁿ da bateria a partir do sensor de tensão 101, sensor de temperatura 102 e sensor de corrente 103, mostrados na Figura 1, em cada estimação de característica de resistência e armazena os dados na memória 104. Aqui, n é o número de vezes de medição de tensão, temperatura e corrente, e é idêntico ao número de vezes de estimação de característica de resistência.

O calculador de tensão de circuito aberto 202 calcula uma variação de tensão de circuito aberto AOCVⁿ de umà bateria utilizando um padrão de variação de tensão de bateria, corrige a variação de tensão de circuito aberto de bateria calculada ao aplicar um fator de correção de acordo com a temperatura para a mesma, e calcula uma tensão de circuito aberto de bateria OCVⁿ em um presente estágio ao refletir a variação de tensão de circuito aberto de. bateria corrigido em' uma' tensão dê circuito aberto anteriormente calculado OCV^{n 1}. O processo de calcular a variação de tensão de circuito aberto AOCVⁿ e o processo de corrigir a.variação =de tensão- de* circuito aberto AOCVⁿ de acordo com a temperatura será explicado em detalhe posteriormente. 0 calculador de tensão de circuito aberto 202 armazena o AOCV calculado na memória 104.

O calculador de resistência média ponderada 203 calcula uma resistência média ponderada Rmédiaⁿ utilizando a seguinte figura matemática 1.

Figura matemática 1

Rmédiaⁿ = (^{Rn_1 x} peso + Rⁿ) -F (peso + 1) _Rn-1 ₌ | _vn-l _ OCV^n_1 | | I^n_1 |

Rⁿ = |vⁿ - ocvⁿ|-l iⁿl

Na figura matemática 1,

Rⁿ e R^n_1 são parâmetros de resistência de bateria respectivamente calculados no n-ésimo tempo e (n—l)-ésimo tempo,

Vⁿ θ V^ri_1 são tensões de bateria respectivamente medidos no n-ésimo tempo e (n-l)-ésimo tempo,

OCVⁿ e OCV^n_1 são tensões de circuito aberto de uma bateria, respectivamente calculadas no n-ésimo tempo e (n-1) — ésimo tempo,

Iⁿ e I^n_1 são correntes de bateria respectivamente medidos no n-ésimo tempo e (n-1)-ésimo tempo,

N é um número inteiro de 2 ou maior, e

Peso é um valor suficientemente grande, por exemplo 5000 ou maior.

A resistência média ponderada R_raédiaⁿ tende a ser convergida para uma resistência efetiva de uma bateria à medida que o tempo passa. A seguir, essa característica é explicada em mais detalhe.

A Figura 6 é um gráfico que mostra Vⁿperiodicamente medido enquanto carrega/descarrega uma bateria em um padrão predeterminado e OCVⁿ periodicamente estimado utilizando o padrão de variação de tensão de bateria. _ _ ’ Com referência à Figura 6, seria entendido que a tensão de bateria medida Vⁿ é variada mais abruptamente em comparação com o OCVⁿ estimado. É causado pelo efeito de* queda de IR - que ocofrê' ao medir uma tensão de bateria, assim a diferença absoluta entre a tensão medida Vⁿ e a tensão estimada OCVⁿ está correspondendo a um valor obtido ao multiplicar uma corrente de bateria Iⁿ por uma resistência de bateria Rⁿ. desse modo, o parâmetro de resistência de bateria Rⁿ pode ser considerado como representando uma característica de resistência de uma bateria no momento de medir Vⁿ.

A Figura 7 é um gráfico que mostra um padrão de 12 3 variação de resistências médias ponderadas R_média r Rmédia < Rmédia r Rmédia⁴/· Rmédia⁵····, que são periodicamente calculados de acordo com a passagem de tempo com base em condições diferentes do parâmetro de resistência R¹, enquanto executa um teste de carga/descarga em uma bateria cuja resistência já é conhecida.

Na Figura 7, um gráfico A representa um caso em que o parâmetro de resistência R¹ é definido como uma resistência efetiva, um gráfico B representa um caso em que o parâmetro de resistência R¹ é definido mais elevado do que uma resistência efetiva, e um gráfico C representa um caso em que o parâmetro de resistência R¹ é definido mais baixo do que uma resistência efetiva.

Com referência à Figura 7, embora o valor inicial R¹ do parâmetro de entrada Rⁿ da resistência média ponderada seja definido de forma diferente, seria verificado que a resistência média ponderada é convergida para um valor de resistência efetivo à medida que o tempo passa. Desse modo, uma convergência da resistência média ponderada pode ser utilizada como um parâmetro para estimar uma resistência de bateria.

Enquanto isso, a convergência de resistência média ponderada pode ser obtida através de um experimento de carga/descarga de longo prazo. Entretanto, em um ambiente de uso efetivo de uma bateria, quando uma resistência média ponderada é obtida em um ponto em tempo especifico, é impossível para qual valor da resistência média ponderada seria convergido. Desse modo, na presente invenção, quando uma resistência_média ponderada é obtida utilizando parâmetros de resistência R^{n 1} e Rⁿ em certo ponto de tempo, uma convergência da resistência média ponderada é estimada utilizando uma sequência média ponderada ma. qual a -resiâtêhcia média ponderada obtida é uma condição inicial.

Em mais detalhe, o calculador de convergência de resistência média ponderada 204 calcula uma resistência média ponderada de acordo com uma sequência média ponderada utilizando a resistência média ponderada Rmédia¹¹, calculada pelo calculador de resistência média ponderada 203, como uma condição inicial utilizando a seguinte figura matemática 2, e esse cálculo é repetido suficientemente muitas vezes. Desse modo, o calculador de convergência de resistência média ponderada 204 obtém uma convergência R_médiaⁿ da resistência média ponderada e armazena a mesma na memória 104. Aqui, Rmédía significa um valor convergido de

Rmédia -

	Figura matemática 2 Sequência média ponderada Rmédiaⁿk₊1 = (RmédxaVl ^x Ρθ3Ο + Rmédia^) / (peSO + 1) Condição inicial de sequência média
ponderada	R_médiaⁿi = (^{Rn_1 x} P^{eSO + Rn) (}P^eso + 1)

Na figura matemática 2, k é um número inteiro de ou maior. A sequência média ponderada é calculada tanto quanto um número grande sobre vários milhares. Uma convergência inicial Rmédia¹ da resistência média ponderada pode se referir a um valor que é definido no momento de produção da bateria e armazenado na memória 104.

modo, o valor valor de convergência

- ‘valor 'dê resistência

A resistência média ponderada R_raédiaⁿ tende a ser convergido para um valor de resistência efetiva sem depender de uma condição inicial R¹ do parâmetro de resistência, como mostrado na Figura 7. Desse modo, na sequência média ponderada de acordo com a figura matemática 2, um valor inicial Rmédia o quando k — 1 pode ser definido arbitrariamente, porém dependendo da magnitude de Rmédiaⁿo ° número de cálculos é excessivamente aumentado até que a resistência média ponderada seja convergida a certo valor. Desse Rmédiaⁿo é preferivelmente definido como um Rmédia— Obtido _ein iiim estágio - anterior ’ou üm de bateria inicial quando a bateria foi número de cálculos de sequência pode ser reduzido até que a resistência média ponderadâ .seja convergida paraⁱ um valor dê resistência efetiva, assim a resistência média rapidamente convergida para um valor de produzida. Nesse caso ponderada pode ser resistência efetivo.

O estimador de característica de resistência 205 lê o valor de convergência de resistência média ponderada Rmédia^{- a}de característica de partir da memória 104 então o estimador resistência

205 estima uma resistência de

R bateria e então armazena o mesmo na memória

104. Aqui

7?¹¹ significa uma resistência de bateria estimada em uma n-ésima estimação de resistência.

Por exemplo, o estimador de característica de resistência

205 pode estimar o valor de convergência de resistência média ponderada Rmédia^{- na} resistência de bateria

R¹¹ como se encontra.

Como outro exemplo, o de resistência 205 pode estimar uma estimador de resistência característica . u. _ · Rⁿ de bateria correspondendo ao valor de convergência de resistência média ponderada R_média“ utilizando correlação entre o valor de convergência de resistência média ponderada e a resistência de bateria.

Essa correlação pode ser uma tabela de consulta que define resistência de bateria para cada valor de convergência de resistência média ponderada. Como alternativa, a correlação pode ser uma função utilizando um valor de convergência de resistência média ponderada e uma resistência de bateria como um parâmetro de entrada e um parâmetro de saída, respectivamente.

A correlação é obtida através de testes de carga/descarga para uma bateria. Em outras palavras, embora experimentos de carga/descarga sejam realizados sob as mesmas condições por um longo período de tempo até uma quantidade suficientemente grande de baterias cujas capacidades efetivas já são conhecidas em uma ampla faixa, valores de convergência média ponderada são obtidos. Após isso, as _c resistências* de baterias correspondérido aos valores de convergência média ponderada obtidos através dos experimentos são configuradas em uma tabela de consulta. Em outro caso, uma relação funcional .entre -valores de convergência dé resistência média ponderada e resistências de bateria pode ser obtida através de uma análise numérica utilizando os valores de convergência de resistência média ponderada obtidos através dos experimentos e as resistências de bateria como parâmetros de entrada e parâmetros de saída, respectivamente.

Ainda como alternativa, o estimador de característica de resistência 205 pode estimar uma resistência de bateria ao comparar relativamente o valor de convergência de resistência média ponderada Rmédia calculado pelo calculador de convergência de resistência média ponderada 204 com o valor de convergência de resistência média ponderada correspondendo a um valor de resistência inicial quando a bateria foi produzida, armazenada na memória 104.

O estimador de característica de resistência 205 pode calcular uma razão relativa da resistência de bateria estimada para um valor de resistência de bateria inicial R de acordo com a seguinte figura matemática 3 após estimar uma resistência de bateria , e então armazenar o resultado calculado na memória 104 como SOH_R ⁿ que é um parâmetro representando degradação de resistência da bateria.

Figura matemática 3

SOHr = [(R^limite - _ Rinicialj] xlQO

Na figura matemática 3,

SOH_R ⁿ: degradação de resistência de uma bateria, obtida em uma n-ésima estimação,

R : uma resistência de bateria, obtida em uma n^a estimação,

	pinicial .	um valor de resistência	de	bateria
inicial quando a	bateria	foi produzida, e
	plimite .	uma resistência máxima	pe	rmissível
				~ = - —
disponível para	uma bate	ria. . - ’ ’
15’·'	SOH_R ⁿ	representa uma resistência	de	bateria

presente como uma razão relativa para um valor de resistência de bateria inicial. A resistência. . de. bateria · tende ‘ã ãumèntar à medida que o tempo passa, assim SOH_R ⁿ se torna um parâmetro para determinar quanta vida de bateria resta após a bateria ser 20 inicialmente utilizada. Além disso, SOHRⁿ pode ser utilizado para controlar uma capacidade de carga/descarga de uma bateria. Por exemplo, se SOHRⁿ for diminuído, uma capacidade de carga e uma capacidade de descarga de uma bateria podem ser diminuídas de acordo. Nesse caso, é possível efetivamente evitar que uma bateria 25 seja sobrecarregada ou sobredescarregada por carregar ou descarregar a bateria adequadamente para sua resistência.

O estimador de característica de resistência 205 pode transmitir o SOH_R ⁿ estimado para o display 106. Nesse caso, 106 é acoplado ao microcontrolador 105 através de uma interface.

Além disso, o estimador de característica de resistência 205 transmite SOH_R ⁿ para o display 106 através da interface. A seguir, o display 106 exibe visualmente SOHRⁿ de tal modo que um usuário possa reconhecer o mesmo. SOHRⁿ pode ser exibido como textos diretamente ou como gráficos.

A Figura 3 é um diagrama de blocos que mostra um calculador de tensão de circuito aberto 202 para estimar uma tensão de circuito aberto de bateria utilizando um padrão de variação de tensão de bateria de acordo com a presente invenção em mais detalhe.

Com referência à Figura 3, o calculador de tensão de circuito aberto 203 inclui uma unidade de cálculo de variação de tensão de circuito aberto 2031 e uma unidade de estimação de tensão de circuito aberto 2032.

A unidade de cálculo de variação de tensão de circuito aberto 2031 calcula uma variação de tensão de circuito aberto com base em uma tensão de circuito aberto em um último estágio utilizando um padrão de variação de tensão de bateria para calcular uma tensão de circuito aberto de bateria atual. Em outras palavras, a unidade de cálculo de variação de tensão de circuito aberto 2031 calcula quanto uma tensão de circuito . aberto· -de bateria é mudada com' base na tensão de circuito aberto em um último estágio.

Em detalhes, a unidade de cálculo de_variação detensão de circuito' aberto' 2031 lê uma tensão de bateria V medida em uma estimação de .característica de resistência atual, uma tensão de bateria V^n_1 medida em uma última estimação de característica de resistência e uma temperatura de bateria T medida em uma estimação de característica de resistência presente a partir da memória 104. Após isso, a unidade de cálculo de variação de tensão de circuito aberto 2031 calcula uma variaçao de tensão de circuito aberto AOCVⁿ de acordo com a seguinte fórmula matemática 4.

Figura matemática 4

AOCVⁿ= OCVⁿ - OCV’¹ = G(V) x F(T)

Na figura matemática 4, G(V) é uma função de operação de variação de tensão de circuito aberto para mapear uma variação de tensão de bateria 'Vⁿ-Vⁿ'¹' em uma variação de tensão de circuito aberto AOCVⁿ, e F(T) é uma função de correção de tensão de circuito aberto para corrigir a variação de tensão de circuito aberto AOCV ao refletir uma alteração de tensão de circuito aberto de acordo com a temperatura.

G(V) é uma função não para converter uma variação de tensão de bateria em uma variação de tensão de circuito aberto como se encontra, porém para converter a mesma enquanto corrige um erro de tensão de bateria causada por queda de IR (a saber, uma diferença entre uma tensão medida e uma tensão efetiva). Em outras palavras, se uma variação de tensão de bateria tende a aumentar, G(V) diminui a variação de tensão de bateria e então transmite a variação de tensão de bateria diminuída como uma variação de tensão de circuito aberto. Além disso, uma variação de tensão de bateria tende a ser mantida como estava, G(V) transmite a variação de tensão de bateria como uma variação de tensão de circuito aberto de bateria como se encontra. Além disso, se uma variação de tensão de bateria tende a diminuir, G(V) amplifica a variação de tensão de bateria levemente e então^ transmite - a - variação de tensão de 'bãteria levemente amplificada como uma variação de tensão de circuito aberto de bateria.

G (V) pode ser obtido ao, modelar -matematicamèntê uma - correlação entre um padrão de variação de tensão de bateria e uma variação, de tensão de circuito aberto correspondendo à mesma sob certa condição de temperatura. Como exemplo, a função de modelagem matemática pode ser obtida por analisar uma correlação que existe entre um padrão de variação de tensões de bateria V , V^n_1 _e vⁿ~² e uma variação de tensão de circuito aberto AOCV correspondendo ao mesmo sob uma condição de laboratório que permite medição de tensão de bateria e tensão de circuito aberto de bateria. O número de tensões de bateria configurando um padrão de variação de tensões de bateria pode ser estendido para quatro ou mais.

G(V) pode ser generalizado como na seguinte figura matemática 5.

Figura matemática 5 _G(V) = (V^v-¹) X g(vⁿ, V-¹, vⁿ~², ....)

Aqui g(Vⁿ, V^n_1, Vⁿ~²,...) é uma função de padrão que define um padrão de variação de tensão de bateria. O símbolo significa que a função de padrão pode ser definida utilizando pelo menos três tensões de bateria, incluindo uma tensão de bateria medida em um estágio atual. A função de padrão é definida por analisar uma correlação entre uma pluralidade de 5 variações de tensão de bateria e variações de tensão de circuito aberto de bateria, experimentalmente obtidas. Como exemplo, a função g pode ser definida como uma razão de uma variação de tensão em um último estágio com base em uma variação de tensão em um estágio atual. Entretanto, a presente invenção não é limitada a 10 nenhuma figura matemática especifica da função de padrão g.

Enquanto isso, uma resistência interna de bateria muda dependendo da temperatura. Se uma resistência interna de uma bateria for alterada, um padrão de variação de tensão de bateria e uma variação de tensão de circuito aberto de bateria são mudados 15 mesmo sob a mesma condição de carga ou descarga. F(T) corrige a variação de tensão de circuito aberto, calculado por G (V) , de . acordo com uma condição de temperatura. Em outras palavras, F(T) e uma função para corrigir uma variação de tensão de circuito aberto calculada por G(V) no caso de uma temperatura., de. bateria- ser 20 diferente- de uma temperatura definida como uma condição de cálculo de G(V) . F(T) pode ser obtido por analisar uma correlação de variação entre um padrão de variação de tensão de bateria e uma variação de tensão de circuito aberto de bateria enquanto muda a temperatura em intervalos regulares. Em outras palavras, sob as 25 condições experimentais de que um padrão de variação de tensão de bateria em cada temperatura de medição definida em intervalos regulares, por exemplo, intervalos de 1°C, é idêntico, F(T) pode ser obtido por medir uma quantidade de alteração de uma variação de tensão de circuito aberto AOCVⁿ em comparação com ÁOCVⁿ obtido 30 em uma temperatura padrão e então aplicando uma modelagem matemática para a temperatura e a quantidade de alteração de AOCV utilizando a temperatura Tea quantidade de alteração AOCVⁿ como um parâmetro de entrada e um parâmetro de saída, respectivamente. O F(T) obtido se torna uma função que transmite um fator de 35 correção de uma variação de tensão de circuito aberto de bateria utilizando a temperatura de bateria T como um parâmetro de entrada. Para cálculo simplificado, é possível configurar uma tabela de consulta com fatores de correção dependendo de cada valor T e armazenar a tabela de consulta na memória 104 de tal modo que um fator de correção para cada temperatura, armazenado na tabela de consulta, pode ser referido para obter um fator de correção utilizado para corrigir uma variação de tensão de circuito aberto de bateria.

A unidade de estimação de tensão de circuito aberto 2032 lê uma tensão de circuito aberto OCV^{n 1} calculado em uma última estimação de característica de resistência a partir da memória 104, e então adiciona a variação de tensão de circuito aberto AOCVⁿ calculado pela unidade de cálculo de variação de tensão de circuito aberto 2031 a OCV^¹ para calcular uma tensão de circuito aberto OCVⁿ e armazena na memória 104.

Preferivelmente, a unidade de estimação de tensão de circuito aberto 2032 calcula um valor médio ponderado Vⁿ _(valOrmédio) entre uma tensão de bateria V- e uma_ tensão de bateria medida em umestágió anterior através da seguinte figura matemática 6.

Figura matemática 6 . .

... = ΪΑ₁*ν₁+Α₂*ν₂+...+Α_η_₁*ν_η_₁ + A_n*V_n) /A_total

- Atotal = Al + A₂ + A 3 + ... + A_n

Na figura matemática 6, A_k é diminuída à medida que k aumenta. Por exemplo, no caso n=100, A_k pode ter um valor que inicia em 100 e é diminuído em 1. Como exemplo alternativo, na figura matemática 6, Ai*Vi+A₂*V₂+...+A_k_₂*V_k_₂ (3^ k^ n) pode ser omitido. Mesmo nesse caso, a tendência de alteração de A_k e mantida como acima. Por exemplo, no caso de k — n, é possível que A₁*Vi+A₂*V₂+...+A_n_₂*V_n_₂ seja definido como 0 e um valor maior seja dotado para A_n_! em vez de A_n. Por exemplo, 90 e 100 podem ser dotados para A_n_! e A_n, respectivamente.

A unidade de estimação de tensão de circuito aberto 2032 pode corrigir a tensão de circuito aberto novamente ao adicionar uma diferença entre o valor médio ponderado calculado vⁿ (vaiormédío) e a tensão de circuito aberto OCV^¹ para a tensão de circuito aberto calculado OCVⁿ para correção adicional. Se o valor médio ponderado Vⁿ(valOrmédio) for calculado e utilizado para corrigir uma tensão de circuito aberto adicionalmente, um erro de cálculo da tensão de circuito aberto pode ser diminuído embora uma saída de tensão a partir da batería 100 seja anormalmente mudada. Se a 5 tensão de circuito aberto for totalmente corrigida utilizando o valor médio ponderado Vⁿ(vai₀rmédio), ^a unidade de estimação de tensão de circuito aberto 2032 armazena a tensão de circuito aberto corrigida OCVⁿna memória 104.

É evidente que a tensão de circuito aberto OCVⁿ10 armazenada na memória 104 pela unidade de estimação de tensão de circuito aberto 2032 seja referida ao calcular um parâmetro de entrada Rⁿ da resistência média ponderada.

Agora, um método para estimar características de resistência de batería utilizando um padrão de variação de tensão 15 de batería será explicado em detalhe com base no acima.

A Figura 4 é um fluxograma. que ilustra um método para estimar- características de resistência de bateria com base em um padrão de variação de tensão de bateria de acordo com a presente invenção. Na Figura 4, cada etapa é executada pelo 20 microcontrolador 105' mostrado na Figura 1.

Na etapa .S10, é determinado se há uma solicitação ---------pãrã^estimação de característica de resistência de uma bateria. A solicitação de estimação de característica de resistência pode ser entrada a partir do exterior ou automaticamente gerada por um 25 programa de estimar característica de resistência de bateria.

Se houver uma solicitação de estimação de característica de resistência de bateria como resultadode determinação do S10, uma rotina para estimar características de resistência de bateria é iniciada. Ao contrário, se não houver solicitação de estimação de característica de resistênciade bateria, o processo termina.

Na etapa S20, um parâmetro de resistênciade bateria R^n_1 e um valor de convergência de resistência média ponderada R_médiaⁿ’S obtido em uma última estimação de característica 35 de resistência são lidos a partir da memória.

Subsequentemente, na etapa S30, V , T e I são medidos utilizando o sensor de tensão, o sensor de temperatura e o sensor de corrente.

Então, na etapa S40, uma tensão de circuito aberto de bateria OCVⁿ é estimado por intermédio de um padrão de variação de tensão de bateria, e um parâmetro de resistência de bateria Rⁿ é calculado a partir de Vⁿ, Iⁿ e OCVⁿ.

Então, na etapa S50, uma condição inicial Rmédia i da sequência média ponderada é obtida a partir de R e R . a figura matemática 2 é utilizada ao calcular R_média iApós isso, na etapa S60, a sequência média ponderada é repetidamente calculada tanto quanto um número suficiente utilizando as condições iniciais R_médiaⁿi θ Rmédia— para calcular um valor de convergência Rmédia da resistência média ponderada. A figura matemática 2 é utilizada ao calcular R_médiaRmédia— pode ser substituído com um Rmédia¹ predefinido·. Aqui, Rmédia~ pode ser definido com um valor de resistência de bateria inicial quando a bateria foi inicialmente produzida.

Após isso, na etapa S70, uma . resistência de bateria ^R é estimada a partir do valor de convergência Rmédia da resistência—media ponderada. Como exemplo, a resistência de bateria ^R pode ser estimada para ser idêntica ao valor de convergência Rmédia¹¹ da resistência média ponderada. Como outro exemplo, uma resistência de bateria ^R correspondendo ao valor de convergência Rmédia da resistência média ponderada pode ser estimada utilizando a correlação entre o valor de convergência da resistência média ponderada e resistência de bateria. A correlação pode ser uma tabela de consulta que define resistência de bateria para cada valor de convergência da resistência média ponderada ou uma função utilizando o valor de convergência da resistência media ponderada e a resistência de bateria como um parâmetro de entrada e um parâmetro de saída, respectivamente. Ainda como outro exemplo, uma resistência de bateria pode ser estimada com base em um valor de resistência de bateria inicial ao comparar relativamente o valor de convergência da resistência media ponderada correspondendo ao valor de resistência de bateria inicial com o valor de convergência média ponderada Rmédia” calculado na etapa S60. Em outras palavras, o valor de resistência de bateria inicial é aumentado tanto quanto uma razão de incremento do valor de convergência média ponderada, e o valor 5 aumentado pode ser estimado como uma resistência de bateria.

E então, na etapa S80, um incremento relativo da resistência de bateria estimada é calculado com base no valor de resistência de bateria inicial R^iniCial, e SOHRⁿ é estimado por intermédio da razão de incremento relativa calculada. O SOHR^N10 estimado é armazenado na memória 104 ou transmitido para o display

106. Nesse momento, a razão de incremento relativa é preferivelmente calculada com base em uma resistência máxima permissível acordo com a figura matemática 3.

Se os processos acima forem concluídos, o 15 procedimento para estimar características de resistência de ₌uma bateria é totalmente concluído.' ' ’

A Figura 5 é um fluxograma que ilustra um processo para estimar uma tensão de circuito aberto OCVⁿ com base em um padrão de variação .de tensão de ’bateria na etapa S40 da 20 Figura 4. Na Figura 5, cada etapa-, é executada pelo ________miG-rocontroTãdor 105 mostrado na Figura 1.

Com referência à Figura 5, primeiramente na etapa

P10, é determinado se há uma solicitação para estimação de uma tensão de circuito aberto OCVⁿ. a solicitação para estimação pode 25 ser entrada a partir do exterior ou automaticamente gerada de acordo com um algoritmo de programa.

Se houver uma solicitação para estimação de OCV na etapa P10, uma etapa de estimação de tensão de circuito aberto é executada. Se não houver solicitação de OCVⁿ, o processo 30 termina.

Na etapa P20, um padrão de variação de tensãode bateria armazenado na memória é lido. O padrão de variaçãode tensão de bateria inclui pelo menos Vⁿ, V^n_1 e V^{n 2}. Apos isso,na etapa P30, uma variação de tensão de circuito aberto AOCVé calculado por intermédio do padrão de variação de tensão de bateria e uma temperatura de bateria. Aqui, o método de cálculo

para	uma	variação de tensão	de	circuito aberto	AOCVⁿ	já	é
explicado	acima.
		Enquanto isso,	na	presente invenção,	V¹ e	V²	bem
como	OCV¹	e OCV² são inicializados	em tensões de bateria	em	um

estado descarregado medido pouco antes de uma bateria ser conectada a uma carga. Por exemplo, no caso de uma bateria ser utilizada para um veículo acionado eletricamente, V¹ e V bem como OCV¹ e OCV² são definidos como tensões de bateria medidas quando o veiculo dá partida utilizando uma chave.

A seguir, na etapa P40, a variação de tensão de circuito aberto AOCVⁿ é adicionada a uma última tensão de circuito aberto OCV'¹ para calcular uma tensão de circuito aberto atual OCVⁿ.

Subsequentemente, na etapa P50 que pode ser seletivamente executada, um valor médio ponderado de uma tensão de bateria atual Vⁿ”e umã última tensão de bateria V^n_1 é calculada, e uma diferença entre o valor médio ponderado calculado e a última tensão de circuito aberto OCVⁿ¹ é adicionada à presente tensão de circuito aberto ~OCVⁿ par^ corrigir adicionalmerite a tensão de circuito. _ aberto _. QÇVⁿ.. _ o . método_ de_. cálculo para valor , médio. ponderado já é explicado acima.

Finalmente, na etapa P60, a tensão de circuito aberto estimado OCVⁿ é armazenada na memória 104.

Exemplo experimental

A seguir, efeitos da presente invenção serão explicados com base no seguinte exemplo experimental. Entretanto, o seguinte exemplo experimental é apenas para ilustrar a presente invenção, não destinado a limitar o escopo da invenção.

Para esse experimento, 12 baterias cujas resistências efetivas já são conhecidas foram preparadas. Entre as 12 baterias, uma quinta bateria tinha um valor de resistência inicial quando a bateria foi produzida. Após isso, cada bateria foi carregada/descarregada por um tempo suficiente sob as mesmas condições de carga/descarga. Se 1 hora passar, um valor de convergência de resistência média ponderada foi obtido de acordo com a presente invenção, e então o valor de convergência de resistência média ponderada foi estimado como uma resistência de bateria.

Ά Figura 8 é uma tabela que mostra uma resistência efetiva, uma resistência estimada e um erro da 5 resistência estimada em comparação com a resistência efetiva para cada de doze baterias selecionadas para experimentos.

Com referência à Figura 8, a resistência de bateria estimada de acordo com a presente invenção está compreendida na faixa de 3% em comparação com uma resistência 10 efetiva. Desse modo, a presente invenção assegura estimação de resistência de bateria com elevada precisão, e também permite estimar precisamente degradação de resistência de bateria que é um parâmetro capaz de ser calculado a partir da resistência de bateria.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

De acordo com a presente invenção, características de resistência de bateria podem ser precisamente estimadas por simples cálculo de sequência. _ Além jiisso, _ a resistência de bateria precisamente estimada pode ser aplicada de 20------vários -modos r por “exempio^- pará“ estimar “um tempo para troca de uma bateria. Além disso, uma vez que uma capacidade de carga/descarga de bateria pode ser controlada com base na degradação de resistência precisamente estimada, a presente invenção pode evitar sobrecarga ou sobredescarga, desse modo melhorando a segurança de 25 uma bateria.

A presente invenção foi descrita em detalhes.

Entretanto, deve ser entendido que a descrição detalhada e exemplos específicos embora indicando modalidades preferidas da invenção, são dados somente como ilustração, uma vez que várias 30 mudanças e modificações compreendidas no espírito e escopo da invenção se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica a partir dessa descrição detalhada.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho para estimar característica de resistência para estimar uma resistência de uma bateria (100) escolhida no grupo consistindo de resistência de bateria e degradação de resistência de bateria com base em um padrão de variação de tensão de bateria, o aparelho compreendendo:

um gerenciador de armazenamento de dados configurado para obter e armazenar uma tensão de bateria (Vn), uma corrente de bateria (In) e uma temperatura de bateria (Tn) a partir de um sensor de tensão (101), um sensor de corrente (103) e um sensor de temperatura (102) acoplados a uma bateria (100) em cada estimação de característica de resistência, em que n é o número de vezes de medição de tensão, temperatura e corrente, e é idêntico ao número de vezes de estimação de característica de resistência;

um calculador de tensão de circuito aberto (202) caracterizado por incluir:

uma unidade de cálculo de variação de tensão de circuito aberto (2031) para calcular uma variação de tensão de circuito aberto a partir de um padrão de variação das tensões de bateria armazenadas medidas no estágio atual e no estágio anterior ao aplicar um modelo matemático que define uma correlação entre um padrão de variação de tensão de bateria e uma variação de tensão de circuito aberto, e estimar uma variação de tensão de circuito aberto em um estágio atual ao refletir um fator de correção que corresponde à temperatura na variação de tensão de circuito aberto calculado; e uma unidade de estimação de tensão de circuito aberto (2032) configurada para estimar uma tensão de circuito aberto (OCV) no estágio atual ao adicionar a variação de OCV estimada para a OCV estimada no último estágio,

em que o padrão de variação de tensão de bateria inclui pelo meno s as tensões de bateria Vn, Vn-1 e Vn-2 medidas em um estágio atual, em um último estágio e no

estágio antes do último,

Petição 870190062151, de 03/07/2019, pág. 10/16 a variação de tensão de circuito aberto estimado é calculada ao multiplicar a variação de tensão de circuito aberto calculado pelo fator de correção correspondendo à temperatura, e o modelo matemático é definido por uma operação matemática entre uma variação de tensão de bateria entre um estágio atual e um estágio anterior e uma função de padrão definida por cada tensão do padrão de variação de tensão de bateria;

um calculador de resistência média ponderada (203) configurado para calcular um parâmetro de resistência de bateria ao dividir uma diferença entre a tensão de circuito aberto e a tensão de bateria no estágio atual por uma corrente de bateria no estágio atual, e calcular uma média ponderada para parâmetros de resistência de bateria calculados no estágio atual e no último estágio como a resistência média ponderada (Rmédiaⁿ);

um calculador de convergência de resistência média ponderada (204) configurado para calcular um valor de convergência Rmédiaⁿ de uma sequência média ponderada definida como a média ponderada entre resistências médias ponderadas (Rmédiaⁿk-1, Rmédiaⁿk) em série em uma sequência média ponderada onde a resistência média ponderada calculada é uma condição inicial (Rmédiaⁿ1) da sequência média ponderada; e um estimador de característica de resistência (205) configurado para estimar uma resistência de bateria a partir do valor de convergência.

2 . Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estimador de característica de resistência (205) é configurado para estimar o valor de convergência como a resistência de bateria. 3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estimador de característica de resistência 205) é configurado para estimar a resistência de

bateria ao mapear a resistência de bateria correspondendo ao valor de convergência calculado a partir de uma tabela de consulta que define uma resistência de bateria para cada valor de convergência.

Petição 870190062151, de 03/07/2019, pág. 11/16

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estimador de característica de resistência (205) é configurado para estimar a resistência de

bateria ao entrar o valor de convergência calculado em uma função predeterminada utilizando um valor de convergência e uma resistência de bateria como um parâmetro de entrada e um parâmetro de saída, respectivamente.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estimador de característica de resistência (205) é configurado para estimar a resistência de bateria ao comparar relativamente o valor de convergência

calculado com um valor de convergência correspondendo a um valor de resistência de bateria inicial quando a bateria foi produzida.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o calculador de resistência média ponderada (203) é configurada para calcular a resistência média ponderada (Rmédiaⁿ) de acordo com a seguinte figura matemática:

Rmédiaⁿ = (R^n-1 x peso + Rⁿ) e (peso + 1)

R^n-1 = | V^n-1 - OCV^n-1 | e | I^n-1 |

Rⁿ = |vⁿ - OCVⁿ |e| Iⁿ| em que Rⁿ e R^n-1 são parâmetros de resistência de bateria respectivamente calculados no estágio atual (n-ésimo tempo) e no último estágio ((n-1)-ésimo tempo), em que Vⁿ e V^n-1 são tensões de bateria respectivamente medidos no estágio atual (n-ésimo tempo) e no último estágio ((n-1)-ésimo tempo), em que OCVⁿ e OCV^n-1 são tensões de circuito aberto de uma bateria, respectivamente calculadas no estágio atual (n-ésimo tempo) e no último estágio ((n-1)-ésimo tempo), e em que Iⁿ e I^n-1 são correntes de bateria respectivamente medidos no estágio atual (n-ésimo tempo) e no último estágio ((n-1)-ésimo tempo).

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o calculador de convergência de resistência média ponderada (204) é configurado para calcular o valor de convergência (Rmédiaⁿ) de acordo com a seguinte sequência média ponderada (k é 1 ou maior):

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Rmédiaⁿk + 1 = (Rmédiaⁿk-1 X peSO + Rmédiaⁿk)/(pe SO + 1) em que uma condição inicial (Rmédiaⁿ1) da sequência média ponderada é definida pela seguinte condição:

^Rmédiaⁿ1 ⁼ (R^n-1 x peso + Rⁿ) (peso + 1), em que ^Rmédiaⁿ0 é definido como um valor de convergência no último estágio ou um valor de resistência de

bateria inicial.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estimador de característica de resistência (205) é configurado para estimar uma razão relativa da resistência de bateria estimada para um valor de resistência de bateria inicial baseado em uma resistência máxima permissível como um parâmetro que representa degradação de resistência de bateria.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de estimação de tensão de circuito aberto (2032) é configurada para corrigir a OCV estimada ao adicionar uma diferença entre um valor médio ponderado, um peso maior é dotado como uma tensão de bateria é medido anteriormente, para as tensões de bateria medidas no estágio atual e em um estágio anterior e a OCV estimada no último estágio para a OCV estimada no estágio atual.

10 . Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a tensão de bateria medida no estágio anterior é . a tensão de bateria medida no último estágio. 11 . Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fator de correção é calculado ao

entrar a temperatura de bateria em um modelo matemático predeterminado utilizando uma temperatura de bateria (T) como um parâmetro de entrada e um fator de correção como um parâmetro de saída.

12. Método para estimar característica de resistência para estimar uma resistência de uma bateria escolhida no grupo consistindo de resistência de bateria e degradação de resistência de bateria com base em um padrão de variação de tensão de bateria, o método compreendendo:

a) obter uma tensão de bateria (Vn), uma corrente de bateria (In) e uma temperatura de bateria (Tn) a partir de um

Petição 870190062151, de 03/07/2019, pág. 13/16 sensor de tensão (101), um sensor de corrente (103) e um sensor de temperatura (102) acoplados a uma bateria em cada estimação de característica de resistência, em que n é o número de vezes de medição de tensão, temperatura e corrente, e é idêntico ao número de vezes de estimação de característica de resistência;

o método caracterizado por compreender ainda:

(b) calcular a variação de tensão de circuito aberto a partir de um padrão de variação das tensões de bateria armazenadas medidas no estágio atual e no estágio anterior ao aplicar um modelo matemático que define uma correlação entre um padrão de variação de tensão de bateria e uma variação de tensão de circuito aberto, e estimar uma variação de tensão de circuito aberto em um estágio atual ao refletir um fator de correção que corresponde à temperatura de bateria na variação de tensão de circuito aberto calculado; e estimar uma tensão de circuito aberto de bateria no estágio atual ao refletir a variação de tensão de circuito aberto estimada para uma tensão de circuito aberto de bateria estimada em um último estágio, em que a variação de tensão de circuito aberto estimado é calculada ao multiplicar a variação de tensão de circuito aberto calculado pelo fator de correção correspondendo à temperatura;

em que o padrão de variação de tensão de bateria inclui pelo menos as tensões Vn, Vn-1 e Vn-2 medidas em um estágio atual, em um último estágio e no estágio antes do último; e o modelo matemático é definido por uma operação matemática entre uma variação de tensão de bateria entre um estágio atual e um estágio anterior e uma função de padrão definida por cada tensão do padrão de variação de tensão de bateria;

(c) calcular um parâmetro de resistência de bateria ao dividir uma diferença entre a tensão de circuito aberto OCVⁿ e a tensão de bateria Vⁿ no estágio atual por uma corrente de bateria Iⁿ no estágio atual, e calcular uma média ponderada para

Petição 870190062151, de 03/07/2019, pág. 14/16 parâmetros de resistência de bateria calculados no estágio atual e no último estágio como a resistência média ponderada (Rmédiaⁿ) ;

(d) calcular um valor de convergência de uma sequência média ponderada definida como a média ponderada entre

5 resistências médias ponderadas (Rmédiaⁿk-1, Rmédiaⁿk) em série em uma sequência média ponderada, onde a resistência média ponderada calculada é uma condição inicial (Rmédiaⁿ1) da sequência média ponderada; e (e) estimar uma resistência de bateria a partir 10 do valor de convergência.