ES2965400T3 - Procedimiento de carga y/o descarga de un acumulador de energía recargable - Google Patents

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Abstract

Se propone un método para cargar y/o descargar un acumulador de energía (1) con una corriente Io, en el que el acumulador de energía (1) tiene al menos un bloque de celdas (2) que tiene un número J de celdas de batería conectadas en serie (3, 4, 5, 6, 7), al menos algunas de las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) de las cuales pueden tener diferentes eficiencias ηN, donde 1 <= N <= J, teniendo los siguientes pasos del método: - determinar la celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) que tiene la eficiencia ηmin más pobre, - asimilar la eficiencia ηN de todas las demás celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) a esta eficiencia ηmin más pobre de modo que para la eficiencia asimilada ηN' de las celdas de la batería se aplica lo siguiente: ηN' = ηmin. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de carga y/o descarga de un acumulador de energía recargable
La invención se refiere a un procedimiento para cargar y descargar un acumulador de energía recargable, en el que el acumulador de energía comprende al menos un bloque de celdas con un número J de celdas de batería conectadas en serie.
Un sistema de acumulador de energía se compone de varias celdas galvánicas conectadas en serie o en paralelo, que se denominan celdas de batería. Cuando las celdas de la batería se descargan, la energía química almacenada se convierte en energía eléctrica. Esta energía eléctrica puede ser usada por un consumidor independiente de la red eléctrica, tal como un vehículo eléctrico. Además, la energía eléctrica del acumulador de energía puede ser usada por un consumidor que esté conectado a una red eléctrica con el fin de salvar una interrupción en el suministro de energía por parte de la red eléctrica. La unidad de acumulador de energía, equipada con pilas recargables, se recarga después de la descarga para que esté lista para volver a usarse.
En el caso de los dispositivos de almacenamiento de energía (acumuladores) que constan de varias celdas de batería recargables conectadas en serie, es importante para la vida útil del acumulador de energía, entre otras cosas, que cada celda individual no se sobrecargue cuando se carga el acumulador de energía ni se descargue demasiado cuando se descarga y que en la medida de lo posible todas las celdas tengan el mismo estado de carga. Esto se aplica en particular a los sistemas de acumulador de energía compuestos por varias baterías de iones de litio, baterías de polímeros de litio y/o baterías de litio-hierro-fosfato conectadas en serie.
Por regla general, los acumuladores de este tipo están conectados a un dispositivo, a menudo denominado también sistema de gestión de baterías, que, por una parte, supervisa constantemente el estado de carga de las celdas individuales de la batería mediante un dispositivo de control de carga y, por otra, intenta compensar los diferentes estados de carga de las celdas individuales de la batería. La igualación de los estados de carga de las celdas de la batería, también conocida como equilibrado, puede realizarse mediante equilibrado pasivo o activo. Además, con los sistemas de gestión de baterías conocidos, la ecualización de la carga sólo comienza cuando al menos una de las celdas de la batería está completamente cargada, por lo que todo el proceso de carga de un bloque de celdas requiere relativamente mucho tiempo.
En el equilibrado pasivo, la celda de la batería que alcanza primero su tensión de carga final tiene la energía sobrante convertida en calor a través de una resistencia y se pierde así para el proceso de carga.
En cambio, en el equilibrado activo, la energía retirada de una celda de la batería con una tensión de celda demasiado alta no se convierte en energía térmica, sino que se usa para cargar las demás celdas del acumulador de energía. Sin embargo, incluso con el equilibrado activo, la igualación de la carga sólo comienza cuando al menos una de las celdas de la batería del bloque de celdas ha alcanzado su tensión de final de carga.
Del documento DE 10 2017 009 850 A1 se conoce un procedimiento para cargar y descargar un acumulador de energía con al menos un bloque de celdas que comprende varias celdas de batería conectadas en serie sin equilibrado activo o pasivo. En este procedimiento conocido, todas las celdas de la batería alcanzan su tensión de final de carga o de final de descarga al mismo tiempo. Para ello, la corriente de carga máxima característica IN;max se determina a partir de la capacidad Cn de cada celda de la batería, teniendo en cuenta un factor C predeterminado, que corresponde al cociente entre la corriente de carga máxima IN;max y la capacidad Cn de cada una de las celdas de la batería. Durante un tiempo predeterminado t, que es menor o igual que el valor recíproco del factor C, todas las celdas de la batería se cargan simultáneamente con las corrientes de carga máximas IN;max correspondientes a cada una de ellas respectivamente. La diferencia entre la corriente de carga disponible I<0>y la corriente de carga máxima IN;max de una celda de batería se retira del, o se suministra al bloque de celdas como corriente de carga auxiliar a través de dispositivos auxiliares de carga/descarga. La descarga se realiza de manera correspondiente.
Del documento DE 102015202939 A1 se conocen un dispositivo y un procedimiento para igualar el estado de carga de celdas de batería. Las celdas de la batería se conectan en serie o en paralelo en un sistema de baterías. Un dispositivo para equilibrar las celdas de la batería comprende un dispositivo de procesamiento, un dispositivo de almacenamiento y un elemento resistivo para cada celda de la batería. El dispositivo de procesamiento determina la tensión o el estado de carga como un valor medido para cada celda de la batería. Para cada celda de la batería, se calcula un requisito de ecualización a partir del valor medido determinado y del valor medido más bajo determinado para todas las celdas de la batería. Las celdas de la batería se descargan teniendo en cuenta este requisito de ecualización calculado, de modo que la ecualización de las celdas de la batería pueda distribuirse a lo largo de un periodo de tiempo común. Para ello, las corrientes de descarga de las celdas de la batería se conectan y desconectan en función del requisito de compensación calculado o se ajustan las intensidades de las corrientes de descarga.
Del documento EP 2966751 A1 se conocen un sistema de batería secundario y un procedimiento para distribuir la corriente de carga/descarga. El sistema de batería comprende una pluralidad de celdas de batería, una pluralidad de convertidores de potencia conectados cada uno a la celda de batería correspondiente, y un controlador de batería conectado a los convertidores de potencia y adaptado para distribuir, en un ciclo fijo o en un momento arbitrario, un valor de potencia de carga/descarga o un valor de corriente de todo el sistema de batería entre cada uno de los convertidores de potencia. En este proceso, un determinador de la tasa de distribución reparte la energía eléctrica entre las distintas baterías de tal modo que se consiga el máximo rendimiento de todo el sistema.
La invención tiene como objetivo proporcionar un procedimiento para cargar y descargar un acumulador de energía con celdas de batería conectadas en serie, en el que todas las celdas de batería se cargan simultáneamente y alcanzan su tensión de carga final al mismo tiempo y en el que se puede prescindir de corrientes de carga auxiliares y corrientes de descarga auxiliares.
Este objetivo se consigue mediante un procedimiento de carga y/o de descarga según la reivindicación 1. El procedimiento se caracteriza porque en el caso de un sistema de almacenamiento de energía con al menos un bloque de celdas con un número J de celdas de batería conectadas en serie, que pueden presentar diferentes rendimientos r|N con 1 < N < J, se determina la celda de batería con el peor rendimiento r|m¡n del bloque de celdas. Posteriormente, el rendimiento de todas las celdas restantes de la batería se ajusta a esta peor rendimiento rimin.
El rendimiento r|N describe el rendimiento de la enésima celda de batería del bloque de celdas del acumulador de energía como cociente de la energía útil En y la energía suministrada Eo. Se cumple que:
r)N = E<n>/ Eo
H<n>puede asumir un valor entre 0 y 1.
El rendimiento de una celda de batería se ve afectado por todas las resistencias de la celda de batería, así como por el estado de envejecimiento de la celda de batería, también llamado Estado de Salud SoH.
La celda de batería con el peor rendimiento nmin es la celda de batería para la cual, con la energía suministrada Eo, que es la misma para todas las celdas de batería del bloque de celdas del acumulador de energía, la energía útil E<n>es menor que para todas las demás celdas de batería. Se supone que esto se debe a que las pérdidas son mayores en la celda de la batería en cuestión que en las restantes. Dado que las pérdidas de las celdas de la batería son diferentes, no todas las celdas de la batería se pueden cargar con la misma capacidad para una energía Eo y una corriente de carga lo suministradas a todas las celdas de la batería.
Para conseguir que todas las celdas de la batería alcanzan su tensión de carga final al mismo tiempo, el rendimiento de todas las celdas de la batería se iguala al rendimiento nmin, de tal modo que todas las celdas de la batería sufren las mismas pérdidas que la celda de la batería que tiene el peor rendimiento desde el principio. La tensión de carga final en este contexto puede ser la tensión de carga máxima permitida especificada por el fabricante en la hoja de datos o una tensión definida por el operador del acumulador de energía, que puede ser inferior a esta especificación de tensión del fabricante. Lo mismo ocurre con la tensión de final de descarga
Antes de que los rendimientos r|N de las celdas de batería se igualen a nmin, la celda de batería con el mejor rendimiento es la primera en alcanzar su tensión de final de carga durante la carga. Esto viene determinado por la tensión de la celda. Esta celda de la batería tiene la tensión más alta del sistema. La celda con el peor rendimientonmin tiene la tensión de celda más baja del sistema.
El objetivo es que todas las celdas se carguen completamente de forma casi simultánea, es decir, que alcancen al mismo tiempo su tensión máxima de final de carga. Sin embargo, dado que la celda con el peor rendimiento nmin es la que alcanza esta tensión en último lugar, la invención sugiere que las demás celdas de batería, que tienen una mejor rendimiento, se adapten a la celda de batería con el peor rendimiento nmin, de tal modo que todas las celdas de batería de la conexión en serie tengan el mismo rendimiento nN = nmin.
Dado que se trata sólo de capacidades muy pequeñas que compensan la diferencia de rendimiento, no se produce una degradación significativa del rendimiento de todo el bloque de baterías.
Preferentemente, los voltajes de las celdas individuales de la batería se miden de manera continua y se transmiten a un dispositivo de control y almacenamiento. La celda de la batería que se ha cargado completamente en primer lugar se vacía ahora de energía durante la descarga y la carga posterior, por ejemplo, conectando una resistencia durante un periodo de tiempo limitado, controlado por el dispositivo de control y almacenamiento, adaptando así aparentemente el rendimiento de esta celda de la batería a la celda de la batería con el rendimiento más bajo. La energía se extrae de todas las demás pilas de la misma manera, por ejemplo mediante una resistencia. Sólo la celda de la batería con el peor rendimiento nmin no consume energía.
La energía o la potencia que hay que retirar Eretirada,N se calculan preferentemente para cada celda de la batería mediante un dispositivo de control y almacenamiento. La energía o la potencia a extraer se retira, por ejemplo, mediante una conexión en paralelo limitada en el tiempo de una resistencia, por lo que la celda de batería con el mejor rendimiento nN tiene el mayor tiempo de conmutación de la resistencia y el tiempo de conmutación de la resistencia en la celda de batería con el peor rendimiento nmin es cero.
Durante el siguiente proceso de carga, todas las celdas deberían ahora alcanzar al mismo tiempo el voltaje de final de carga. Si aún no es así, el sistema vuelve a calcular cuánta energía hay que retirar y de qué celdas hasta que todas alcancen al mismo tiempo su tensión de final de carga. Preferentemente, el proceso es autodidacta y se adapta constantemente con cada carga completa.
Cuando se alcanza el estado en el que todas las celdas alcanzan casi simultáneamente su tensión máxima de final de carga, el bloque de celdas se descarga preferentemente una vez hasta que la primera celda de la batería haya alcanzado su tensión de final de descarga. La capacidad así determinada se multiplica por el número de celdas. El resultado corresponde a la capacidad máxima que se puede eliminar para este bloque de celdas.
La DoD (profundidad de descarga) puede ajustarse ahora para todo el bloque en relación con esta celda, por ejemplo el 80 %, y el bloque de celdas puede funcionar ahora en modo normal. Ahora ya no es posible que una celda de batería se descargue a más del 80 %, por lo que el bloque de celdas tiene una vida útil significativamente más larga que un bloque de celdas sin este procedimiento de igualación de rendimiento.
Es ventajoso comprobar durante cada proceso de carga si todas las celdas de la batería alcanzan al mismo tiempo su tensión de carga final. Si una celda de la batería no alcanza la tensión de final de carga especificada, significa que su rendimiento se ha deteriorado debido al envejecimiento. Si la celda de la batería es la que tiene el peor rendimiento, todas las demás celdas de esta celda de la batería tienen que ser ajustadas ahora de nuevo. Si la celda de batería con el rendimiento deteriorado es una celda de batería que se desvía de la celda de batería con el peor rendimiento, basta con reajustar el rendimiento de esta celda de batería. Esto se consigue, por ejemplo, reduciendo el tiempo de conmutación de una resistencia conectada en paralelo con la celda de la batería. Si incluso la reducción del tiempo de conmutación a cero no es suficiente para que la celda de la batería alcance su tensión final de carga junto con las demás celdas de la batería, entonces esta celda de la batería ha sustituido a la celda de la batería anterior con el peor rendimiento. En consecuencia, también debe ajustarse el rendimiento de todas las restantes celdas de la batería.
De este modo, se obtiene un parámetro adicional para el estado de envejecimiento SoH de todo el bloque de células.
En el siguiente paso, el nuevo valor de la capacidad máxima que se puede retirar del bloque de células puede determinarse midiendo de nuevo la capacidad y la DoD que puede derivarse a su vez de ello.
El tiempo máximo de carga o de descarga es el mismo para todas las celdas de la batería y significativamente más corto que con los procedimientos conocidos con equilibrado activo o pasivo. Si se respeta este tiempo de carga o de descarga, no se producirá una sobrecarga ni una descarga profunda de las celdas individuales de la batería.
Dado que todas las celdas de la batería, independientemente de su capacidad respectiva, tienen el mismo estado de carga después del tiempo máximo de carga en relación con su capacidad útil respectiva, se puede prescindir de los equilibrados activo o pasivo adicionales.
La unidad de acumulador de energía se descarga del mismo modo que se carga. En lugar de una corriente de carga, fluye una corriente de descarga. La corriente I<0>representa la corriente de carga durante la carga y la corriente de descarga durante la descarga. Para distinguirlas, la corriente de carga puede denominarse I<0>y la de descarga lo'.
Según una configuración ventajosa de la invención, antes de igualar los rendimientos r|N a r|m¡n, se determina la celda de batería con el peor rendimiento r|mm cargando primero todas las celdas del bloque de celdas hasta su tensión de carga final, descargando después el bloque de celdas hasta una proporción predeterminada de su capacidad nominal, cargando después el bloque de celdas hasta que al menos una celda de batería haya alcanzado su tensión de carga final. La celda de batería con el peor rendimiento rimin se define entonces como la celda de batería que tiene la tensión de celda Uzmin más baja de todas las celdas de batería.
Según otra configuración ventajosa de la invención, se determina la tensión de celda Uzo,n para todas las celdas de la batería después del final de la carga del bloque de celdas. La diferencia Uzo,n - Uzmin se usa para determinar la energía o la potencia Eretirada,N para cada una de las celdas de batería, que se retira de la celda de batería respectiva durante la carga o descarga, de tal modo que su rendimiento ajustado nN se corresponda con el rendimiento r|mm .
Según otra configuración ventajosa de la invención, antes de igualar los rendimientos r|N a rimin, se determina la celda de batería con el peor rendimiento rimin cargando el bloque de celdas y cambiando bruscamente una corriente de carga lo al menos una vez al cargar el bloque de celdas. Para todas las celdas de la batería, se registra la tensión de la celda antes, durante y después del cambio brusco de la corriente de carga lo en un intervalo de tiempo. Para cada celda de la batería, la diferencia UN,salto de corriente se calcula a partir de la tensión de celda más alta UN,máx y la tensión de celda más baja UN,mín en este periodo de tiempo: UN,paso actual = UN,max - UN,min. Es lo que se denomina la respuesta de la tensión al cambio brusco de la corriente de carga. La celda de batería con el peor rendimiento rimin se determina como la celda de batería para la cual la diferencia UN,salto de corriente es mayor con Usalto de comente,max.
Según otra configuración ventajosa adicional de la invención, se determina la celda de batería con el peor rendimiento r|m¡n antes de igualar los rendimientos r|N a r|m¡n descargando el bloque de celdas y cambiando bruscamente la corriente de descarga lo' al menos una vez al descargar el bloque de celdas. Para todas las celdas de la batería, se registra la tensión de la celda antes, durante y después del cambio brusco de la corriente de descarga I<0>' en un periodo de tiempo. Para cada celda de la batería, la diferencia UN,salto de corriente entre la tensión de celda más alta UN,máx y la tensión de celda más baja UN,mín se forma durante este periodo de tiempo: UN,salto actual = UN,max - UN,min. Es lo que se denomina la respuesta de la tensión al cambio brusco de la corriente de descarga. La celda de batería con el peor rendimiento rimin se define como la celda de batería para la que la diferencia UN,salto de corriente es mayor con Usalto de corriente,máx.
Según otra realización ventajosa más de la invención, la energía o la potencia Eretirada,N, que se retira de la celda de batería respectiva durante la carga o la descarga, se determinan para cada una de las celdas de batería a partir de la diferencia Usalto de comente,max y UN,salto de corriente, de tal modo que su rendimiento se corresponde con el rendimiento rimin.
Según otra configuración ventajosa de la invención, para cada celda de batería se almacenan la energía o la potencia Eretirada,N, que se retiran de la celda de batería respectiva durante la carga o la descarga, de modo que su rendimiento corresponde al rendimiento r|mm.
Según otra configuración ventajosa de la invención, se almacenan las tensiones de celda Uzo,n o los rendimientos r|N derivadas de las tensiones de celda.
Según otra configuración ventajosa de la invención, se determina a intervalos de tiempo predeterminados la capacidad de la celda de batería con el peor rendimiento rimin.
Según otra configuración ventajosa de la invención, las tensiones de todas las celdas de la batería se miden de manera regular.
Según otra configuración ventajosa de la invención, se determina la tensión de celda U<z>,<n>para todas las celdas de la batería a determinados intervalos inmediatamente después de cargar el bloque de celdas y se compara con la tensión de final de carga Ul,n. Si la tensión de celda Uz,n de la celda de batería con el peor rendimiento r|N = rimin se desvía de la tensión de final de carga Ul,n en más de un valor umbral predeterminado, se ajusta la energía o la potencia retiradas de todas las demás celdas de batería para ajustar su rendimiento al rendimiento rimin. Si una desviación de este tipo de la tensión de celda Uz,n con respecto a la tensión de final de carga Ul,n en más de un valor umbral predeterminado se produce en otra celda de batería, la energía o la potencia retiradas de esta celda de batería para ajustar su rendimiento al rendimiento rimin sólo se ajusta para esta celda de batería. Esto supone que el rendimiento r|N de la celda de la batería en cuestión sigue siendo superior a rimin a pesar del deterioro. Por ejemplo, si es necesario reducir a cero la energía o la potencia retiradas de esta celda de batería y esta celda de batería sigue teniendo una desviación entre la tensión de celda U<z>,<n>y la tensión de final de carga U<l>,<n>que supera el límite especificado cuando se vuelve a cargar el bloque de celdas, esta celda de batería se convierte en la celda de batería con el peor rendimiento r|N = r|mm'. Posteriormente, se ajustan la energía o la potencia que se retira de todas las demás celdas de la batería para ajustar su rendimiento al rendimiento rimin'. Este procedimiento se usa durante el funcionamiento para compensar un deterioro del rendimiento de las celdas individuales de la batería.
Según otra configuración ventajosa de la invención, la corriente de carga lo se modifica bruscamente al menos una vez durante la carga del bloque de celdas y la respuesta de tensión resultante de las celdas de la batería se compara entre sí. Si los rendimientos r|N de las celdas de la batería se ajustan de tal modo que nN = rimin, las respuestas de tensión de todas las celdas de la batería deberían ser esencialmente iguales desde el punto de vista cualitativo y situarse dentro de un iintervalo determinado. Si la respuesta de tensión de al menos una de las celdas de la batería se desvía de las otras celdas de la batería en más de un límite especificado, se ajusta de nuevo el rendimiento de esta celda de la batería o de las otras celdas de la batería. Esto se hace, por ejemplo, tal como se ha descrito anteriormente. Alternativamente, la corriente de descarga puede cambiarse bruscamente al menos una vez al descargar el bloque de celdas y puede comprobarse la respuesta de tensión resultante de las celdas de la batería.
Según otra configuración ventajosa de la invención, el rendimiento se iguala usando resistencias conmutables R<n>, estando cada celda de la batería equipada con una resistencia conmutable.
Según otra configuración ventajosa de la invención, la resistencia R<n>de las celdas de batería se ajusta de tal manera que para cada combinación de celda de batería y su resistencia conmutable asociada, el rendimiento es nN = qm¡n.
Según otra realización ventajosa de la invención, una resistencia conmutable se conecta en paralelo sólo durante un periodo de tiempo del proceso de carga o del proceso de descarga de una celda de batería. La resistencia en cuestión no está conectada en paralelo con la celda de la batería asociada durante todo el proceso de carga o de descarga. La conexión en paralelo se interrumpe durante una parte del proceso de carga o de descarga. Si el rendimiento de las celdas de la batería se iguala conectando una resistencia en paralelo, el tiempo de conmutación de las resistencias puede deducirse a partir de la relación entre los saltos de tensión de las celdas de la batería entre sí. En particular, el tiempo de conmutación de las resistencias puede ser igual a la relación inversa de los saltos de tensión de las celdas de la batería. No se extrae energía de la celda de la batería con menor rendimiento mediante una resistencia, mientras que se retira energía de la celda de la batería con mejor rendimiento durante más tiempo mediante una resistencia en paralelo.
Según otra configuración ventajosa de la invención, la duración del intervalo de tiempo para cada celda de batería se establece de tal manera que para cada combinación de celda de batería y su resistencia conmutable asociada, el rendimiento es hn' = Hmin.
Según otra configuración ventajosa de la invención, el valor de la resistencia para cada celda de batería se establece de tal manera que para cada combinación de celda de batería y su resistencia conmutable asociada, el rendimiento es Hn = Hmin.
Según otra configuración ventajosa de la invención, el rendimiento se iguala con convertidores CC-CC, estando cada celda de batería equipada con un convertidor CC-CC, y estando el convertidor CC-CC ajustado de tal manera que el rendimiento es hn' = Hmin para cada combinación de celda de batería y convertidor CC-CC.
Según otra configuración ventajosa de la invención, la tensión asociada se mide para cada celda de la batería durante la carga del bloque de celdas cuando se alcanza la tensión de final de carga del bloque de celdas. Las tensiones medidas se comparan entre sí.
Según otra configuración ventajosa de la invención, la igualación del rendimiento r|N de una celda de batería a Hmin se adapta si la tensión de celda de esta celda de batería, medida cuando se alcanza la tensión de terminación de carga del bloque de celdas, difiere de la tensión de celda de las otras celdas de batería en más de un valor umbral predeterminado.
Otras ventajas y configuraciones ventajosas de la invención pueden verse en la siguiente descripción, en el dibujo y en las reivindicaciones.
Dibujo
En el dibujo se muestra un ejemplo de realización del objeto de la invención. Se muestra:
Figura 1 Diagrama de circuito de un acumulador de energía.
Descripción del ejemplo de realización
En la figura 1 muestra un diagrama de circuito de un acumulador de energía 1 que se usa, por ejemplo, para suministrar energía a una red de abastecimiento de un edificio y que puede ser cargado y descargado por un sistema de generación de energía regenerativa (sistema fotovoltaico, sistema eólico, sistema de biogás, etc.), por ejemplo mediante un convertidor bidireccional CA/CC 100. En el ejemplo de realización mostrado, el acumulador de energía 1 comprende un bloque de celdas 2 con varias celdas de batería recargables 3, 4, 5, 6, 7 conectadas en serie entre ellas. Cada una de las celdas de batería 3 a 7 está equipada con una resistencia conmutable 8, 9, 10, 11, 12. La resistencia conmutable 8 está conectada en paralelo a la celda de batería 3. Lo mismo ocurre con las resistencias 9, 10, 11, 12 y las celdas de batería 4, 5, 6, 7. Conmutable significa que las resistencias están conectadas en paralelo a las celdas de batería durante un periodo de tiempo limitado mientras se está cargando o descargando el bloque de celdas.
Se proporciona un dispositivo de control y almacenamiento 13 para supervisar el estado de carga o de descarga de las celdas de batería individuales 3 a 7, que está conectado a través de las correspondientes líneas de datos 14 tanto a las resistencias conmutables 8 a 12 como al convertidor bidireccional CA/CC 100.
A continuación se describe la determinación de la celda de batería con el peor rendimiento y el ajuste de los rendimientos de las restantes celdas de batería a esta peor rendimiento:
Todas las celdas de la batería 3 a 7 del bloque de celdas 2 se cargan inicialmente hasta que se alcanza su tensión de final de carga. A continuación, el bloque de celdas 2 se descarga hasta alcanzar el 50 % de su capacidad nominal. A continuación, el bloque de celdas se carga de nuevo hasta que una de las celdas de la batería es la primera en alcanzar su tensión de final de carga. En la presente ejemplo de realización, se trata de la celda de batería 5. En el momento en que la celda 5 de la batería alcanza su tensión de final de carga, se determinan las diferencias de tensión entre la tensión de la celda de batería 5 y las tensiones de las otras celdas de batería 3, 4, 6, 7. Las diferencias de tensión permiten sacar conclusiones sobre las diferencias de rendimiento. Se establece como la celda de batería con el peor rendimiento Hmin la celda de batería 3, 4, 6, 7 que presenta la mayor diferencia de tensión con la celda de batería 5. En el presente ejemplo de realización, se trata de la celda de batería 6.
A continuación, se adaptan los rendimientos hn con N e {3, 4, 5, 7} de las celdas de batería 3, 4, 5, 7 al rendimiento Hmin determinando la duración de conmutación de las resistencias conmutables 8 a 12 para el proceso de carga y el proceso de descarga. En el caso de la celda de batería 6, la resistencia asociada 11 no está conectada en paralelo durante la carga ni durante la descarga porque el rendimiento de esta celda de batería ya es el peor rendimiento: H6 = nmin. En la celda de batería con el mejor rendimiento, en este caso la celda de batería 5, la resistencia conmutable asociada 10 está conectada durante el mayor tiempo.
Al conmutar las resistencias conmutables 8, 9, 10 y 12, se consigue que las pérdidas durante la carga y la descarga de todas las celdas de batería 3 a 7 sean iguales y, por lo tanto, que el rendimiento de todas las celdas de batería 3 a 7 sea igual al rendimiento nmin:
Como resultado, todas las celdas de la batería 3 a 7 alcanzan al mismo tiempo su voltaje de final de carga cuando se carga el bloque de celdas 2.
Todas las características de la invención pueden ser esenciales para la invención tanto individualmente como en cualquier combinación entre ellas.
Números de referencia
1 Acumulador de energía
2 Bloque de celdas
3 Celda de batería
4 Celda de batería
5 Celda de batería
6 Celda de batería
7 Celda de batería
8 Resistencia conmutable
9 Resistencia conmutable
10 Resistencia conmutable
11 Resistencia conmutable
12 Resistencia conmutable
13 Dispositivo de control y almacenamiento
14 Línea de datos
100 Convertidor CA/CC bidireccional

Claims (23)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para cargar y/o descargar un acumulador de energía (1) con una corriente lo, en donde el acumulador de energía (1) presenta al menos un bloque de celdas (2) con un número J de celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) conectadas en serie, de las cuales al menos algunas de las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) pueden presentar diferentes rendimientos r|N con 1 < N < J, con los siguientes pasos del procedimiento:
- Determinación de la celda de la batería (3, 4, 5, 6, 7) con el peor rendimiento r|m¡n,
-Ajuste del rendimiento r|N de todas las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) restantes a ese peor rendimiento nmin, de tal modo que para el rendimiento ajustado nN de las celdas de batería se cumple que: nN = nmin.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,caracterizado porque, antes de igualar los rendimientos r|N a Hmin, se determina la celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) con el peor rendimiento Hmin cargando primero todas las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) del bloque de celdas (2) hasta su tensión final de carga, y descargando después el bloque de celdas (2) hasta una proporción predeterminada de su capacidad nominal, posteriormente se carga el bloque de celdas (2) hasta que al menos una celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) haya alcanzado su tensión final de carga, y después se determina la celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) con el peor rendimiento Hmin como la celda de batería que presenta la menor tensión de celda Uzmin de todas las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7).
3. Procedimiento según la reivindicación 2,caracterizado porquetras el final de la carga del bloque de celdas, se determina la tensión de celda U<zo>,<n>para todas las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7), y porque a partir de la diferencia U<zo>,<n>- Uzmin para cada una de las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) se determina la energía o la potencia Eretirada,N que se retiran de la respectiva celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) durante la carga o la descarga, de tal modo que su rendimiento Hn', ajustado de este modo, se corresponda con el rendimiento Hmin.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,caracterizado porquese almacenan las tensiones de celda Uzo,n o los rendimientos r|N derivadas de las tensiones de celda.
5. Procedimiento según la reivindicación 1,caracterizado porque, antes de igualar los rendimientos r|N a Hmin, se determina la celda de batería con el peor rendimiento Hmin cargando el bloque de celdas (2) y, durante la carga del bloque de celdas (2), se cambia bruscamente una corriente de carga lo al menos una vez, porqu, para todas las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7), se registra la tensión de celda antes, durante y después del cambio brusco de la corriente de carga lo en un intervalo de tiempo, porque, para cada celda de la batería (3, 4, 5, 6, 7), la diferencia UN,salto de corriente se forma a partir de la tensión de celda más alta UN,max y la tensión de celda más baja UN,min en este intervalo de tiempo con UN,salto de corriente = UN,max - U^min, y porque la celda de la batería (3, 4, 5, 6, 7) con la menor rendimiento Hmin se define como aquella celda de la batería (3, 4, 5, 6, 7) para la que la diferencia UN,salto de corriente es mayor con Usalto de corriente,max.
6. Procedimiento según la reivindicación 1,caracterizado porque, antes de igualar los rendimientos r|N a Hmin, la celda de batería con el peor rendimiento Hmin se determina descargando el bloque de celdas (2) y cambiando bruscamente una corriente de descarga lo' al menos una vez al descargar el bloque de celdas, porque, para todas las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7), la tensión de celda se registra antes, durante y después del cambio brusco de la corriente de descarga lo' en un intervalo de tiempo, porque para cada celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) la diferencia UN,salto de corriente se forma a partir de la tensión de celda más alta UN,max y la tensión de celda más baja UN,min en este intervalo de tiempo con UN,salto de corriente = UN,max - U^min, y porque la celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) con el rendimiento más pobre nmin se define como aquella celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) para la que la diferencia UN,salto de corriente es mayor con UN,salto de corriente,max.
7. Procedimiento según las reivindicaciones 5 o 6,caracterizado porquea partir de la diferencia UN,salto de comente,max y UN,salto de corriente para cada una de las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) se determina la energía o la potencia Eretirada,N, que se retiran de la celda de batería respectiva durante la carga o la descarga, de tal modo que su rendimiento nN' así ajustado se corresponde cn el rendimiento nmin.
8. Procedimiento según las reivindicaciones 3 o 7,caracterizado porquepara cada celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) se almacena la energía o la potencia Eretirada,N, que se retiran de la celda de batería respectiva (3, 4, 5, 6, 7) durante la carga o la descarga, de tal modo que su rendimiento ajustado nN' se corresponde con el rendimiento nmin.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porquese determina la capacidad de la celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) con el peor rendimiento nmin.
1Ü. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porquelas tensiones de celda de las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) se miden de manera regular después de cargar el bloque de celdas.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizadoporque la tensión de celda Uz,n se determina para todas las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) a determinados intervalos inmediatamente después de la carga del bloque de celdas y se compara con la tensión final de carga Ul,n, y porque si la tensión de celda Uz,n de una celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) se desvía de su tensión final de carga U<l>,<n>en más de un valor umbral predeterminado, se ajustan la energía o la potencia Eret¡rada,N que se retiran de la celda de batería en cuestión (3, 4, 5, 6,7)o de todas las demás celdas de batería para ajustar su rendimiento al rendimiento rimin.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,caracterizado porque, en caso de desviación de la tensión de celdaUz,n de la celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) con el peor rendimiento r|N = nmin con respecto a la tensión de terminación de cargaU<l>,<n>en más de un valor umbral predeterminado, se ajusta la energía o la potencia Eretirada,N, que se retiran de todas las demás celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) para ajustar su rendimiento al rendimiento Hmin.
13. Procedimiento según las reivindicaciones 11 o 12,caracterizado porque, en caso de desviación de la tensión de celda Uz,Nde una celda de batería (3, 4, 5, 6, 7), para la cual se cumplía anteriormente que r|N > Hmin, con respecto a la tensión de final de cargaUl,n en más de un valor umbral predeterminado, la energía o la potencia Eretirada,N que se retiran de esta celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) para ajustar el rendimiento se reduce a Eretirada,N' de tal manera que en el futuro para la diferencia de tensiónA<un>=U<l>,<n>-U<z>,<n>se cumple queA<un>= 0.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,caracterizado porqueen el caso de una celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) para la que anteriormente se cumplía que r|N > Hmin y en cuyo caso se determina que incluso con una reducción a Eretirada,N' = 0 la diferencia de tensiónA<un>=U<l>,<n>-U<z>,<n>> 0, esta celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) se define ahora como la celda de batería con el peor rendimiento Hmin', y porque los rendimientos de todas las demás celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) se ajustan a este nuevo peor rendimiento Hmin'.
15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porquedurante la carga o la descarga del bloque de celdas (2), la corriente de carga o la corriente de descarga se modifican bruscamente al menos una vez, y porque la modificación brusca resultante de la tensión de celda se detecta como respuesta de tensión para todas las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) y se compara entre sí para las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7), y porque se ajusta entre sí la energía o la potencia Eretirada,N, que se retiran de una celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) o de una pluralidad de celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7), para ajustar su rendimiento al rendimiento Hmin, si para al menos una celda de batería (3, 4, 5, 6, 7), el cambio brusco en la tensión de celda se desvía cuantitativamente en más de un valor umbral predeterminado de los cambios en las tensiones de celda de las otras celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7).
16. Procedimiento según la reivindicación 15,caracterizado porquesi la variación brusca de la tensión de celda de la celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) con el peor rendimiento r|N = Hmin se desvía de las variaciones de las tensiones de celda de las restantes celdas de batería en más de un valor umbral predeterminado, se ajusta la energía o la potencia Eretirada,N que se retiran de todas las restantes celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) para ajustar su rendimiento al rendimiento Hmin .
17. Procedimiento según las reivindicaciones 15 o 16,caracterizado porque, en caso de desviación de la variación brusca de la tensión de celda de una celda de batería (3, 4, 5, 6, 7), para la que hasta ahora se ha cumplido que r|N > Hmin, con respecto a la variación brusca de las restantes celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) en más de un valor umbral predeterminado, la energía o la potencia Eretirada,N retiradas de esta celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) se reduce a Eretirada,N' para adaptar el rendimiento, de tal manera que en el futuro, en caso de cambio brusco de la corriente de carga o de descarga, el cambio brusco de la tensión de celda de esta celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) se corresponda esencialmente con los cambios bruscos de las tensiones de celda de las restantes celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7).
18. Procedimiento según la reivindicación 17,caracterizado porque, en el caso de una celda de batería para la que anteriormente se cumplía que nN > Hmin y para la que se determina que incluso con una reducción a Eretirada,N' = 0, el cambio brusco en la tensión de celda de esta celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) en respuesta a un cambio brusco de la corriente de carga o de descarga en más de un valor umbral predeterminado es mayor que los cambios bruscos de las tensiones de celda de las demás celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7), esta celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) se define ahora como la celda de batería con el peor rendimiento Hmin', y porque los rendimientos de todas las demás celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) se ajustan a este nuevo peor rendimientonmin'.
19. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porqueel ajuste del rendimiento se realiza con resistencias conmutablesRn,estando cada celda de batería equipada con una resistencia conmutable.
20. Procedimiento según la reivindicación 19,caracterizado porquela resistenciaRn (8, 9, 10, 11, 12) de las celdas de batería (3, 4, 5, 6, 7) se ajusta de tal manera que para cada combinación de celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) y su resistencia conmutable (8, 9, 10, 11, 12) asociada el rendimiento es nN' = nmin.
21. Procedimiento según las reivindicaciones 19 o 20,caracterizado porquelas resistencias conmutables (8, 9, 10, 11, 12) están conectadas en paralelo con las celdas de la batería (3, 4, 5, 6, 7) sólo durante un intervalo de tiempo del proceso de carga o del proceso de descarga.
22. Procedimiento según la reivindicación 21,caracterizado porquela duración del intervalo de tiempo para cada celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) se establece de tal manera que para cada combinación de celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) y su resistencia conmutable (8, 9, 10, 11, 12) asociada el rendimiento es nN' = nmin.
23. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porqueel ajuste del rendimiento se lleva a cabo con convertidores CC-CC, estando cada celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) equipada con un convertidor CC-CC, y estando el convertidor CC-CC ajustado de tal manera que el rendimiento es r|N' = Hmin para cada combinación de celda de batería (3, 4, 5, 6, 7) y convertidor CC-CC.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020003062A1 (de) 2020-05-23 2021-11-25 Marquardt Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems
DE102022109884A1 (de) 2022-04-25 2023-10-26 Benning CMS Technology GmbH Verfahren zum Bestimmen der Kapazitäten der Batteriezellen eines wiederaufladbaren Energiespeichers
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CN116577687B (zh) * 2023-07-14 2024-04-19 南昌航空大学 快充电池包的电芯筛选方法、系统、存储介质及计算机

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3669234B2 (ja) 1999-11-15 2005-07-06 新神戸電機株式会社 組電池の充電制御装置
JP2005224024A (ja) 2004-02-05 2005-08-18 Makita Corp 組電池及び電池パック
JP4943296B2 (ja) * 2007-10-30 2012-05-30 ソニー株式会社 電池パック、二次電池の充電方法、および充電装置
DE102010039913A1 (de) * 2010-08-30 2012-03-01 Sb Limotive Company Ltd. Verfahren zum Ausbalancieren von Ladezuständen einer Batterie mit mehreren Batteriezellen sowie ein entsprechendes Batteriemanagementsystem und eine Batterie
DE102011054479A1 (de) * 2011-10-13 2013-04-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Energiespeichersystem und Verfahren zum Steuern der Ladezustände von dessen Elementen
US20130127399A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 GM Global Technology Operations LLC Cell balancing system and method
DE102012006247A1 (de) * 2012-03-28 2013-10-02 E-Wolf Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Energiespeichervorrichtung
JP6157880B2 (ja) * 2013-03-04 2017-07-05 株式会社東芝 複数電池を有する二次電池システム及び充放電電力等の配分方法
CN203607882U (zh) * 2013-11-04 2014-05-21 江苏嘉钰新能源技术有限公司 电池分流均衡装置
DE102013112923A1 (de) * 2013-11-22 2015-05-28 H-Tech Ag Batteriemanagementsystem zur Steuerung einer Energiespeicheranordnung und Verfahren zum Laden und Entladen einer Energiespeicheranordnung
DE102015202939A1 (de) * 2015-02-18 2016-08-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Ausgleichen des Ladezustands von Batteriezellen sowie Batteriemodul, Batterie, Batteriesystem, Fahrzeug, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt
KR20160134120A (ko) 2015-05-14 2016-11-23 삼성에스디아이 주식회사 자동차 배터리 시스템
DE102017009850B4 (de) 2017-10-23 2020-04-02 Benning CMS Technology GmbH Verfahren zum Auf- und Entladen eines Energiespeichers
TWI646750B (zh) * 2017-11-29 2019-01-01 國立中山大學 儲能系統及其充放電方法

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