ES3051364T3 - Battery management apparatus and method - Google Patents

Battery management apparatus and method

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ES3051364T3 ES20909782T ES20909782T ES3051364T3 ES 3051364 T3 ES3051364 T3 ES 3051364T3 ES 20909782 T ES20909782 T ES 20909782T ES 20909782 T ES20909782 T ES 20909782T ES 3051364 T3 ES3051364 T3 ES 3051364T3
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Dong-Chun Lee
Hyo-Seong An
Seog-Jin Yoon
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

Un dispositivo de gestión de batería según una realización de la presente invención comprende: una unidad de medición de voltaje configurada para medir el voltaje de un módulo de batería y emitir un valor de voltaje medido; una unidad de medición de corriente configurada para medir la corriente de carga del módulo de batería y emitir un valor de corriente medido; y una unidad de control configurada para recibir el valor de voltaje medido y el valor de corriente medido, estimar el estado de carga del módulo de batería sobre la base del valor de voltaje medido y el valor de corriente medido, calcular una tasa de cambio acumulada obtenida sumando las tasas de cambio por unidad de tiempo del estado de carga estimado y detectar si el módulo de batería tiene un defecto comparando la tasa de cambio acumulada calculada con una tasa de cambio de referencia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Aparato y método de gestión de baterías
[0003] Sector de la técnica
[0004] La presente divulgación se refiere a un aparato y un método de gestión de baterías, y más particularmente, a un aparato y un método de gestión de baterías capaces de detectar un defecto de una batería.
[0005] Antecedentes de la invención
[0006] Recientemente, la demanda de productos electrónicos portátiles tales como ordenadores ultraportátiles, videocámaras y teléfonos portátiles ha aumentado abruptamente y los vehículos eléctricos, las baterías de almacenamiento de energía, los robots, los satélites y similares se han desarrollado con fuerza. Por consiguiente, se están estudiando activamente las baterías de alto rendimiento que permiten una carga y una descarga repetidas.
[0007] Las baterías disponibles en el mercado en la actualidad incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquelhidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías de litio y similares. Entre ellas, las baterías de litio están en el centro de atención, ya que casi no tienen efecto de memoria en comparación con las baterías a base de níquel y también tienen una tasa de autocarga muy baja y una alta densidad de energía.
[0008] Por lo general, se utiliza un módulo de baterías en el que se conectan entre sí una pluralidad de baterías en función de la finalidad de uso. Por ejemplo, un módulo de baterías en el que una pluralidad de baterías están conectadas en paralelo puede utilizarse para aumentar la capacidad, o un módulo de baterías en el que una pluralidad de baterías están conectadas en serie puede utilizarse para aumentar un voltaje de salida.
[0009] Aquí, en el caso de un módulo de baterías en el que una pluralidad de baterías están conectadas en paralelo, es difícil, en términos de coste y estructura, controlar individualmente las baterías conectadas en paralelo. Por lo general, un módulo de baterías o un paquete de baterías que incluya el módulo de baterías tiene una característica estructural que se desmonta o separa fácilmente con el fin de aumentar la estabilidad frente a los impactos. Por lo tanto, el módulo de baterías en el que una pluralidad de baterías están conectadas en paralelo tiene dificultades para detectar si cada batería tiene un defecto.
[0010] Adicionalmente, si se proporciona una pluralidad de módulos de baterías y hay un defecto en algunas baterías incluidas en algunos módulos de baterías, pueden producirse daños en la batería, el módulo de baterías y el paquete de baterías por la corriente de irrupción generada por la diferencia de capacidad entre la pluralidad de módulos de batería. Otra técnica anterior se describe en los documentos US 2015/355286 A1, WO 2019/123907 A1, y US 2015/268309 A1.
[0011] Explicación de la invención
[0012] Problema técnico
[0013] La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente divulgación se refiere a proporcionar un aparato y un método de gestión de baterías, que puede detectar no sólo un defecto de un módulo de baterías, sino también el número de celdas anormales incluidas en el módulo de baterías. Estos y otros objetivos y ventajas de la presente divulgación podrán entenderse a partir de la siguiente descripción detallada y se volverán aún más evidentes a partir de las realizaciones ilustrativas de la presente divulgación. También, se entenderá fácilmente que los objetos y ventajas de la presente divulgación pueden materializarse mediante los medios mostrados en las reivindicaciones adjuntas y combinaciones de los mismos.
[0014] Solución técnica
[0015] En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un aparato de gestión de baterías, que comprende: una unidad de medición de tensión configurada para medir una tensión de un módulo de baterías y emitir un valor de tensión medido; una unidad de medición de corriente configurada para medir una corriente de carga del módulo de baterías y emitir un valor de corriente medido; y una unidad de control configurada para recibir el valor de tensión medido y el valor de corriente medido, estimar un SOC (estado de carga) del módulo de baterías basándose en el valor de tensión medido y el valor de corriente medido, calcular una tasa de variación acumulada sumando una tasa de variación del SOC estimado por unidad de tiempo, y detectar si el módulo de baterías tiene un defecto comparando la tasa de variación acumulada calculada con una tasa de variación acumulada de referencia.
[0016] El módulo de baterías incluye una pluralidad de celdas de batería conectadas en paralelo.
[0017] La unidad de control está configurada para detectar el número de celdas anormales entre la pluralidad de celdas de batería incluidas en el módulo de baterías comparando la tasa de variación acumulada calculada con la tasa de variación acumulada de referencia.
[0018] La unidad de control puede estar configurada para establecer una proporción de detección de acuerdo con el número de células anormales, basándose en el número de la pluralidad de celdas de la batería, y detectar el número de celdas anormales de acuerdo con el resultado de comparar una diferencia entre la tasa de variación acumulada calculada y la tasa de variación acumulada de referencia con la proporción de detección.
[0019] La unidad de control puede estar configurada para detectar el número de células anormales de acuerdo con un valor obtenido dividiendo la diferencia entre la tasa de variación acumulada calculada y la tasa de variación acumulada de referencia por la proporción de detección.
[0020] La unidad de control está configurada para calcular la tasa de variación acumulada sumando la tasa de variación del SOC por unidad de tiempo desde un punto inicial de la acumulación hasta un punto final de la acumulación durante el cual cambia el SOC estimado, y establecer la tasa de variación acumulada de referencia sumando una tasa de variación de un SOC de referencia desde el punto inicial de la acumulación hasta el punto final de la acumulación. La unidad de control puede estar configurada para determinar un punto temporal en el que el valor de tensión medido se hace igual o mayor que un valor de tensión de referencia como punto inicial de la acumulación.
[0021] La unidad de control puede estar configurada para determinar un punto temporal en el que el SOC del módulo de baterías alcanza un valor objetivo preestablecido como punto final de la acumulación del módulo de baterías.
[0022] El módulo de baterías que incluye una pluralidad de celdas de batería conectadas en paralelo puede proporcionarse en plural.
[0023] La unidad de control puede estar configurada para calcular una tasa de variación acumulada de cada uno de la pluralidad de módulos de batería y detectar el número de celdas anormales entre la pluralidad de celdas de batería incluidas en cada uno de la pluralidad de módulos de batería comparando la tasa de variación acumulada calculada para cada uno de la pluralidad de módulos de batería con la tasa de variación acumulada de referencia.
[0024] Un paquete de baterías de acuerdo con otra realización de la presente divulgación puede comprender el aparato de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0025] Un método de gestión de la batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación se describe en la reivindicación 8.
[0026] Efectos ventajosos
[0027] De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, existe la ventaja de que el aparato de gestión de baterías puede detectar un defecto en un módulo de baterías que incluye una pluralidad de celdas de batería conectadas en paralelo comparando una tasa de variación acumulada para el módulo de baterías con una tasa de variación acumulada de referencia para un módulo de referencia.
[0028] Adicionalmente, de acuerdo con la presente divulgación, es posible no sólo detectar un defecto del módulo de la batería, sino también detectar el número de celdas anormales incluidas en el módulo de la batería. Por lo tanto, existe la ventaja de que se puede proporcionar información más detallada sobre el defecto del módulo de la batería.
[0029] Los efectos de la presente divulgación no se limitan a los efectos mencionados anteriormente, y los expertos en la materia entenderán claramente a partir de la descripción de las reivindicaciones otros efectos no mencionados.Breve descripción de los dibujos
[0030] Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mejor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por lo tanto, la presente divulgación no se interpreta como que se limita al dibujo.
[0031] La Figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0032] La Figura 2 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un paquete de baterías que incluye el aparato de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0033] La Figura 3 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un módulo de baterías incluido en el paquete de baterías.
[0034] La Figura 4 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa en la que una carga está conectada al paquete de baterías que incluye el aparato de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0035] La Figura 5 es un diagrama que muestra esquemáticamente un SOC de referencia para un módulo de referencia y un primer SOC para el módulo de baterías.
[0036] La Figura 6 es un diagrama que muestra una tasa de variación del SOC de referencia por unidad de tiempo. La Figura 7 es un diagrama que muestra una tasa de variación del primer SOC por unidad de tiempo.
[0037] La Figura 8 es un diagrama que muestra otra realización de un paquete de baterías que incluye el aparato de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0038] La Figura 9 es un diagrama que muestra esquemáticamente un método de gestión de baterías de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
[0039] Realización preferente de la invención
[0040] Debería entenderse que los términos utilizados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deberían interpretarse como limitados a los significados generales y del diccionario, sino que se deben interpretar en función de los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación basándose en el principio de que el inventor puede definir los términos adecuadamente para una mejor explicación.
[0041] Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferido a efectos meramente ilustrativos, que no pretende limitar el alcance de la divulgación, por lo que se debe entender que podrían realizarse otras equivalencias y modificaciones de la misma sin alejarse del alcance de la divulgación, como se define en las reivindicaciones.
[0042] Adicionalmente, al describir la presente divulgación, cuando se considere que una descripción detallada de elementos o funciones conocidos relevantes hace que la materia objeto clave de la presente divulgación resulte ambigua, la descripción detallada se omite en el presente documento.
[0043] Los términos que incluyen números ordinales tales como "primero", "segundo" y similares, pueden usarse para distinguir un elemento de otro de entre diversos elementos, pero sin intención de limitar los elementos mediante estos términos.
[0044] A lo largo de toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una porción como "que comprende" o "que incluye" cualquier elemento, significa que la porción además puede incluir otros elementos adicionalmente, sin excluir otros elementos, a menos que se indique específicamente lo contrario.
[0045] Asimismo, la expresión "unidad de control" descrita en la memoria descriptiva se refiere a una unidad que procesa al menos una función u operación, y puede implementarse mediante hardware,software, o una combinación dehardwareysoftware.
[0046] Adicionalmente, a lo largo de toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una porción como "conectada" a otra porción, no se limita al caso de que estén "conectadas directamente", sino que incluye también el caso donde están "conectadas indirectamente" con otro elemento interpuesto entre las mismas.
[0047] En lo sucesivo, en el presente documento, las realizaciones preferidas de la presente divulgación se describirán en detalle con referencia a los dibujos que la acompañan.
[0048] La figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La Figura 2 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un paquete 1 de baterías que incluye el aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0049] En cuanto a la figura 2, el aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede ser proporcionado a un paquete 1 de baterías. Adicionalmente, el paquete 1 de baterías puede incluir un módulo 10 de baterías, un relé principal 20, un elemento 30 de medición de corriente, y el aparato 100 de gestión de baterías. Aquí, una pluralidad de celdas de batería conectadas en paralelo están incluidas en el módulo 10 de baterías. Adicionalmente, por celda de batería se entiende una celda independiente que tiene un terminal de electrodo negativo y un terminal de electrodo positivo y es físicamente separable. Por ejemplo, una batería de iones de litio o una batería de polímeros de litio puede considerarse una celda de batería.
[0050] Una configuración ilustrativa del módulo 10 de baterías se describirá con referencia a la Figura 3.
[0051] La Figura 3 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa del módulo 10 de baterías incluido en el paquete 1 de baterías. Por ejemplo, como se muestra en la realización de la Figura 3, en el módulo 10 de baterías, se incluye una pluralidad de celdas de batería B1 a B8 conectadas en paralelo. En lo sucesivo, en el presente documento, se describirá que ocho celdas de batería están conectadas en paralelo en el módulo 10 de baterías.
[0052] El relé principal 20 puede estar situado entre el módulo 10 de baterías y un terminal de electrodo P+, P- del paquete 1 de baterías. Es decir, el relé principal 20 puede estar dispuesto en una trayectoria de alta corriente a través de la cual fluyen una corriente de carga y una corriente de descarga del módulo 10 de baterías. Adicionalmente, la trayectoria de alta corriente puede conectarse o desconectarse eléctricamente de acuerdo con el estado de funcionamiento del relé principal 20.
[0053] Por ejemplo, en la realización de la Figura 2, el relé principal 20 puede estar dispuesto entre un terminal de electrodo positivo del módulo 10 de baterías y el terminal de electrodo positivo P+ del paquete 1 de baterías. Sin embargo, debe entenderse que la posición de disposición del relé principal 20 no se limita a la realización de la Figura 2. Es decir, en otra realización, el relé principal 20 también puede estar dispuesto entre un terminal de electrodo negativo del módulo 10 de baterías y el terminal de electrodo negativo P- del paquete 1 de baterías.
[0054] La Figura 4 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa en la que una carga 2 está conectada al paquete 1 de baterías que incluye el aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0055] Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 4, si el estado de funcionamiento del relé principal 20 es un estado de conexión, la trayectoria de alta corriente puede estar conectada eléctricamente de modo que una salida de corriente de carga de una carga 2 fluya hacia el módulo 10 de baterías. En este momento, el estado de funcionamiento del relé principal 20 puede ser controlado por una unidad de control 130.
[0056] En lo sucesivo, en el presente documento, el aparato 100 de gestión de baterías se describirá en detalle con referencia a los dibujos.
[0057] En cuanto a la figura 1, el aparato 100 de gestión de baterías incluye una unidad 110 de medición de tensión, una unidad 120 de medición de corriente, una unidad de control 130 y una unidad de almacenamiento 140.
[0058] La unidad 110 de medición de tensión está configurada para medir una tensión del módulo 10 de baterías.
[0059] Específicamente, la unidad 110 de medición de tensión puede medir una tensión de electrodo positiva y una tensión de electrodo negativa del módulo 10 de baterías. Adicionalmente, la unidad de medición de voltaje 110 puede medir el voltaje del módulo 10 de baterías calculando una diferencia de potencial entre el voltaje de electrodo positivo medido y el voltaje de electrodo negativo medido del módulo 10 de baterías.
[0060] Por ejemplo, en la realización de la Figura 4, la unidad 110 de medición de tensión puede estar conectada al módulo 10 de baterías a través de una primera línea de detección de tensión VL1 y una segunda línea de detección de tensión VL2. Preferentemente, la primera línea de detección de tensión VL1 puede estar conectada al terminal de electrodo positivo del módulo 10 de baterías, y la segunda línea de detección de tensión VL2 puede estar conectada al terminal de electrodo negativo del módulo 10 de baterías.
[0061] La unidad 110 de medición de tensión está configurada para emitir un valor de tensión medido.
[0062] Preferentemente, la unidad 110 de medición de tensión puede estar conectada eléctricamente a la unidad de control 130 para transmitir y recibir una señal a/de la unidad de control 130. Por ejemplo, en la realización de la Figura 4, la unidad 110 de medición de tensión puede conectarse eléctricamente al conjunto de celdas 130. Adicionalmente, la unidad 110 de medición de tensión puede emitir el valor de tensión medido del módulo 10 de baterías a la unidad de control 130.
[0063] La unidad 120 de medición de corriente puede estar configurada para medir una corriente de carga del módulo 10 de baterías.
[0064] Específicamente, la unidad 120 de medición de corriente puede estar conectada al elemento 30 de medición de corriente incluido en el paquete 1 de baterías a través de una línea de detección de corriente CL. Aquí, el elemento 30 de medición de corriente puede estar situado en la trayectoria de alta corriente del paquete 1 de baterías. Por ejemplo, el elemento 30 de medición de corriente puede ser una resistencia sensora o un amperímetro.
[0065] La unidad 120 de medición de corriente está conectada al elemento 30 de medición de corriente y mide la corriente del módulo 10 de baterías leyendo un valor medido por el elemento 30 de medición de corriente.
[0066] Por ejemplo, en la realización de la Figura 4, la unidad 120 de medición de corriente puede estar conectada al elemento 30 de medición de corriente a través de la línea de detección de corriente CL para medir la corriente de carga del módulo 10 de baterías.
[0067] La unidad 120 de medición de corriente está configurada para emitir un valor de corriente medido.
[0068] Como la unidad 110 de medición de tensión, la unidad 120 de medición de corriente puede estar conectada eléctricamente a la unidad de control 130 para transmitir y recibir una señal a/de la unidad de control 130. Por ejemplo, en la realización de la Figura 4, la unidad 120 de medición de corriente puede conectarse eléctricamente a la unidad de control 130. Adicionalmente, la unidad 120 de medición de corriente puede emitir el valor de corriente medido del módulo 10 de baterías a la unidad de control 130.
[0069] La unidad de control 130 está configurada para recibir el valor de tensión medido y el valor de corriente medido. Adicionalmente, la unidad de control 130 está configurada para estimar un SOC (estado de carga) del módulo 10 de baterías basándose en el valor de tensión medido y el valor de corriente medido.
[0070] Por ejemplo, la unidad de control 130 puede estimar un SOC inicial del módulo 10 de baterías basándose en un valor de tensión recibido de la unidad 110 de medición de tensión en un punto temporal en el que el módulo 10 de baterías comienza a cargarse. Específicamente, la unidad de control 130 puede estimar el SOC inicial haciendo referencia a un perfil voltaje-SOC almacenado en la unidad de almacenamiento 140. Preferentemente, el valor de tensión recibido de la unidad 110 de medición de tensión en un punto temporal en el que el módulo 10 de baterías comienza a cargarse puede ser una OCV (tensión de circuito abierto) del módulo 10 de baterías.
[0071] Tras estimar el SOC inicial, la unidad de control 130 puede estimar un SOC del módulo 10 de baterías sumando los valores de corriente recibidos de la unidad 120 de medición de corriente durante un tiempo de carga del módulo 10 de baterías al SOC inicial.
[0072] Adicionalmente, la unidad de control 130 está configurada para calcular una tasa de variación acumulada obtenida sumando una tasa de variación del SOC estimado por unidad de tiempo.
[0073] Por ejemplo, la tasa de variación del SOC por unidad de tiempo puede ser una tasa de variación del SOC por segundo. La tasa de variación por unidad de tiempo se describirá con referencia a las figuras 5, 6 y 7.
[0074] La Figura 5 es un diagrama que muestra esquemáticamente un SOC de referencia 200 para un módulo de referencia y un primer SOC 300 para el módulo 10 de baterías. La Figura 6 es un diagrama que muestra una tasa de variación del SOC 200 de referencia por unidad de tiempo. La Figura 7 es un diagrama que muestra una tasa de variación del primer SOC 300 por unidad de tiempo.
[0075] Aquí, el módulo de referencia es un módulo de referencia que incluye celdas de batería en estado normal. Preferentemente, el número de elementos de batería incluidos en el módulo de referencia puede ser el mismo que el número de elementos de batería incluidos en el módulo 10 de baterías. Adicionalmente, el SOC de referencia 200 se refiere a un SOC del módulo de referencia cuando el módulo de referencia se carga con la misma corriente de carga que el módulo 10 de baterías durante el mismo tiempo. Preferentemente, la información sobre el SOC de referencia 200 puede almacenarse previamente en la unidad de almacenamiento 140. La unidad de control 130 puede obtener la información correspondiente consultando la información del SOC de referencia 200 almacenada en la unidad de almacenamiento 140.
[0076] Por ejemplo, haciendo referencia a las Figuras 5, 6 y 7, la tasa de variación del SOC por unidad de tiempo puede ser una tasa de variación instantánea del SOC por segundo. Es decir, en la realización de la Figura 5, una pendiente instantánea del SOC puede corresponder a la tasa de variación por unidad de tiempo.
[0077] Adicionalmente, la unidad de control 130 calcula la tasa de variación acumulada sumando una tasa de variación del SOC del módulo de baterías por unidad de tiempo.
[0078] Por ejemplo, en la realización de la Figura 6, la unidad de control 130 puede calcular una tasa de variación acumulada de referencia 210 sumando la tasa de variación del SOC de referencia 200 por unidad de tiempo para el módulo de referencia. Adicionalmente, en la realización de la Figura 7, la unidad de control 130 puede calcular una tasa de variación acumulada 310 sumando la tasa de variación del primer SOC 300 por unidad de tiempo para el módulo 10 de baterías.
[0079] La unidad de control 130 está configurada para detectar si el módulo 10 de baterías tiene un defecto comparando la tasa de variación acumulada 310 calculada con la tasa de variación acumulada de referencia 210.
[0080] Preferentemente, la unidad de control 130 puede determinar que el módulo 10 de baterías tiene un defecto si una diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 calculada y la tasa de variación acumulada de referencia 210 es mayor o igual que un rango de error predeterminado.
[0081] Es decir, ya que la tasa de variación acumulada de referencia 210 se calcula basándose en el módulo de referencia en estado normal, la unidad de control 130 puede detectar si el módulo 10 de baterías tiene un defecto obteniendo la diferencia entre la tasa de variación acumulada de referencia 210 y la tasa de variación acumulada 310.
[0082] Por ejemplo, en la realización de la Figura 3, se supone que una celda de batería tiene un defecto entre la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 proporcionadas en el módulo 10 de baterías. Dado que la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 están conectadas en paralelo en el módulo 10 de baterías y el módulo de referencia, el SOC del módulo 10 de baterías y el SOC del módulo de referencia pueden ser sustancialmente iguales después de un punto temporal t3. Es decir, únicamente comparando el SOC entre el módulo 10 de baterías y el módulo de referencia cerca del punto final de la acumulación, es difícil detectar claramente si el módulo 10 de baterías que incluye la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 conectadas en paralelo tiene un defecto.
[0083] Sin embargo, cuando se aplica la misma corriente de carga al módulo 10 de baterías y al módulo de referencia durante el mismo periodo de tiempo, el SOC del módulo 10 de baterías puede aumentar bruscamente, en comparación con el SOC del módulo de referencia. Esto se debe a que el número de celdas normales incluidas en el módulo 10 de baterías y el módulo de referencia es diferente, y la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 están conectadas en paralelo. Por consiguiente, la tasa de variación de SOC por unidad de tiempo puede ser diferente entre el módulo 10 de baterías y el módulo de referencia. Por esta razón, si la tasa de variación acumulada 310 para el módulo 10 de baterías se compara con la tasa de variación acumulada de referencia 210 para el módulo de referencia, es posible detectar claramente si el módulo 10 de baterías presenta un defecto, aunque sea difícil detectarlo comparando los SOC del módulo 10 de baterías y del módulo de referencia en el punto final de la acumulación.
[0084] Dado que el aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación compara la tasa de variación acumulada 310 para el módulo 10 de baterías con la tasa de variación acumulada de referencia 210 para el módulo de referencia, existe la ventaja de detectar un defecto del módulo 10 de baterías que incluye una pluralidad de celdas de batería B1 a B8 conectadas en paralelo.
[0085] Al mismo tiempo, la unidad de control 130 proporcionada al aparato 100 de gestión de baterías puede incluir selectivamente procesadores conocidos en la técnica, un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC), otros conjuntos de chips, circuitos lógicos, registros, módems de comunicación, dispositivos de procesamiento de datos y similares para ejecutar diversas lógicas de control realizadas en la presente divulgación. También, cuando la lógica de control se implementa en software, la unidad de control 130 puede implementarse como un conjunto de módulos de programa. En este momento, el módulo de programa puede almacenarse en una memoria y ser ejecutado por la unidad de control 130. La memoria puede estar ubicada dentro o fuera de la unidad de control 130 y puede conectarse a la unidad de control 130 a través de diversos medios bien conocidos.
[0086] Adicionalmente, el aparato 100 de gestión de baterías puede incluir además una unidad de almacenamiento 140. La unidad de almacenamiento 140 puede almacenar programas, datos y similares necesarios para que la unidad de control 130 gestione una batería. Es decir, la unidad de almacenamiento 140 puede almacenar datos necesarios para la operación y la función de cada componente del aparato 100 de gestión de baterías, datos generados en el proceso de realizar la operación o función, o similares. La unidad de almacenamiento 140 no está particularmente limitada en su tipo siempre que sea un medio de almacenamiento de información conocido que pueda registrar, borrar, actualizar y leer datos. Como ejemplo, los medios de almacenamiento de información pueden incluir RAM, una memoria flash, ROM, EEPROM, registros y similares. Adicionalmente, la unidad de almacenamiento 140 puede almacenar códigos de programa en los que se definen procesos ejecutables por la unidad de control 130.
[0087] La unidad de control 130 está configurada para detectar el número de celdas anormales entre la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 incluidas en el módulo 10 de baterías comparando la tasa de variación acumulada 310 calculada con la tasa de variación acumulada de referencia 210.
[0088] Como se muestra en la Figura 3, el módulo 10 de baterías incluye una pluralidad de celdas de batería B1 a B8 conectadas en paralelo.
[0089] Adicionalmente, como se ha descrito anteriormente, si se incluyen celdas anómalas en la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 del módulo 10 de baterías, aunque el SOC del módulo 10 de baterías y el SOC del módulo de referencia puedan ser iguales en el punto final de la acumulación t3, la tasa de variación acumulada 310 para el módulo 10 de baterías y la tasa de variación acumulada de referencia 210 para el módulo de referencia pueden ser tan diferentes como el número de celdas anómalas incluidas en el módulo 10 de baterías.
[0090] Por ejemplo, en la realización de la Figura 3, se supone que la primera celda de batería B1 es una celda anómala entre la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 incluidas en el módulo 10 de baterías. En este caso, una diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 para el módulo 10 de baterías y la tasa de variación acumulada de referencia 210 para el módulo de referencia puede ser de aproximadamente 12,5 %. Como ejemplo específico, si la tasa de variación acumulada de referencia 210 es 50, la tasa de variación acumulada 310 puede ser 56,25. En este caso, la diferencia entre la tasa de variación acumulada de referencia 210 y la tasa de variación acumulada 310 puede ser del 12,5 % ((56,25-50)÷50×100 %) basada en la tasa de variación acumulada de referencia 210. La unidad de control 130 puede detectar que una celda de la batería es una celda anormal en el módulo 10 de baterías basándose en la diferencia calculada.
[0091] En la realización de la Figura 3, se supone que la primera celda de batería B1 y la segunda celda de batería B2 son celdas anómalas entre la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 incluidas en el módulo 10 de baterías. En este caso, una diferencia entre la tasa de variación acumulada de referencia 210 para el módulo de referencia y la tasa de variación acumulada 310 para el módulo 10 de baterías puede ser del 25 %. Como ejemplo específico, si la tasa de variación acumulada de referencia 210 es 50, la tasa de variación acumulada 310 puede ser 62,5. En este caso, la diferencia entre la tasa de variación acumulada de referencia 210 y la tasa de variación acumulada 310 puede ser del 25 % ((62,5-50)÷50×100 %) basada en la tasa de variación acumulada de referencia 210. La unidad de control 130 puede detectar que dos celdas de batería son celdas anormales en el módulo 10 de baterías basándose en la diferencia calculada.
[0092] Como tal, el aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación no sólo puede detectar un defecto del módulo 10 de baterías a través de la diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 y la tasa de variación acumulada de referencia 210, sino que también detectar el número de celdas anormales incluidas en el módulo 10 de baterías. Por lo tanto, el aparato 100 de gestión de baterías tiene la ventaja de detectar más específicamente un defecto del módulo 10 de baterías.
[0093] La unidad de control 130 puede estar configurada para establecer una proporción de detección de acuerdo con el número de celdas anómalas basándose en el número de la pluralidad de celdas de batería B1 a B8.
[0094] Por ejemplo, como se muestra en la realización de la Figura 3, se supone que el número de la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 incluidas en el módulo 10 de baterías es ocho. La unidad de control 130 puede establecer la proporción de detección como una proporción de cada celda de batería en el módulo 10 de baterías. En este caso, la unidad de control 130 puede fijar la proporción de detección en 12,5 % (100÷8 %).
[0095] La unidad de control 130 puede estar configurada para detectar el número de células anormales de acuerdo con un resultado de comparar la diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 calculada y la tasa de variación acumulada de referencia 210 con la proporción de detección.
[0096] Por ejemplo, si la diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 y la tasa de variación acumulada de referencia 210 es del 12,5 %, la unidad de control 130 puede detectar que el número de celdas anómalas incluidas en el módulo 10 de baterías es uno.
[0097] A modo de otro ejemplo, si la diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 y la tasa de variación acumulada de referencia 210 es del 25 %, la unidad de control 130 puede detectar que el número de celdas anormales incluidas en el módulo 10 de baterías es dos.
[0098] El aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación tiene la ventaja de detectar no sólo un defecto en el módulo 10 de baterías, sino también el número de celdas anormales incluidas en el módulo 10 de baterías. Por lo tanto, el aparato 100 de gestión de baterías tiene la ventaja de proporcionar un resultado de detección de defectos más detallado y preciso para el módulo 10 de baterías.
[0099] Preferentemente, la unidad de control 130 puede estar configurada para detectar el número de células anormales de acuerdo con un valor obtenido dividiendo la diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 calculada y la tasa de variación acumulada de referencia 210 por la proporción de detección.
[0100] Por ejemplo, al igual que en la realización anterior, se supone que el módulo 10 de baterías incluye ocho elementos de batería, para que la tasa de detección se fije en el 12,5%. Si la diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 calculada y la tasa de variación acumulada de referencia 210 es del 12,7 %, el resultado de dividir 12,7 % entre 12,5 % es 1,016. En este caso, la unidad de control 130 puede detectar que el módulo 10 de baterías incluye 1,016 celdas anómalas. Preferentemente, la unidad de control 130 puede determinar que el módulo 10 de baterías incluye al menos una célula anómala.
[0101] A modo de otro ejemplo, cuando la diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 calculada y la tasa de variación acumulada de referencia 210 es del 25,3 %, el resultado de dividir 25,3 % entre 12,5 % es 2,024. En este caso, la unidad de control 130 puede detectar que el módulo 10 de baterías incluye 2,024 celdas anómalas. Preferentemente, la unidad de control 130 puede determinar que el módulo 10 de baterías incluye al menos dos celdas anómalas. El aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación tiene la ventaja de detectar con mayor precisión un defecto del módulo 10 de baterías mediante el uso de la proporción de detección establecida para que corresponda al número de la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 incluidas en el módulo 10 de baterías.
[0102] La unidad de control 130 puede estar configurada para calcular la tasa de variación acumulada 310 sumando la tasa de variación del SOC por unidad de tiempo desde un punto inicial de la acumulación t2 hasta un punto final de la acumulación t3 durante el cual cambia el SOC estimado.
[0103] Por ejemplo, en la realización de las figuras 5 y 7, se puede comprobar que la corriente de carga se introduce en el módulo 10 de baterías a partir de 0 segundo, pero el primer SOC 300 cambia a partir del punto temporal t2. En este caso, el punto inicial de la acumulación en el que el SOC del módulo 10 de baterías comienza a variar puede ser t2. Adicionalmente, la unidad de control 130 puede estar configurada para determinar un punto temporal en el que el SOC del módulo 10 de baterías alcanza un valor objetivo preestablecido como punto final de la acumulación del módulo 10 de baterías.
[0104] Por ejemplo, cuando la celda de la batería está completamente descargada, de modo que el SOC alcanza el 0 %, o cuando la celda de la batería está completamente cargada, de modo que el SOC alcanza el 100 %, la degradación de la celda de la batería puede acelerarse rápidamente. Por lo tanto, en general, el rango operativo de la celda de la batería puede limitarse a ser más estrecho que el rango de 0 % a 100 %. Preferentemente, puede limitarse entre el 3 % y el 88 % del SOC de la celda de la batería.
[0105] Por lo tanto, la unidad de control 130 puede establecer el punto temporal en el que el SOC del módulo 10 de baterías alcanza el valor objetivo preestablecido como el punto final de la acumulación t3 para evitar que la degradación del módulo 10 de baterías se acelere en el proceso de detección de un defecto del módulo 10 de baterías.
[0106] Por ejemplo, la unidad de control 130 puede establecer un punto temporal en el que el SOC del módulo 10 de baterías alcance el 85 % como punto final de la acumulación t3. Es decir, en la realización de la Figura 5, el punto temporal t3 en el que el SOC del módulo 10 de baterías alcanza el 85 % puede fijarse como punto final de la acumulación. Después de eso, la corriente de carga que fluye hacia el módulo 10 de baterías se reduce gradualmente, de modo que la carga del módulo 10 de baterías pueda finalizar cuando el SOC del módulo 10 de baterías sea de aproximadamente el 88 %.
[0107] Adicionalmente, en la realización de la Figura 7, la unidad de control 130 puede calcular la tasa de variación acumulada 310 sumando la tasa de variación del primer SOC 300 desde el punto temporal t2 hasta el punto temporal t3. Es decir, la tasa de variación del primer SOC 300 desde 0 segundo hasta el punto temporal inmediatamente anterior a t2 puede excluirse en el proceso de cálculo de la tasa de variación acumulada 310.
[0108] Adicionalmente, la unidad de control 130 puede estar configurada para establecer la tasa de variación acumulada de referencia 210 sumando la tasa de variación del SOC de referencia 200 desde el punto inicial de la acumulación t2 hasta el punto final de la acumulación t3.
[0109] Específicamente, la unidad de control 130 puede sumar la tasa de variación del SOC de referencia 200 para el módulo de referencia desde el punto inicial de la acumulación t2 hasta el punto final de la acumulación t3. Es decir, la unidad de control 130 puede calcular la tasa de variación acumulada de referencia 210 y la tasa de variación acumulada 310 sumando la tasa de variación del SOC de referencia 200 del módulo de referencia y la tasa de variación del primer SOC 300 del módulo 10 de baterías durante el mismo período.
[0110] Por ejemplo, en las realizaciones de las figuras 5 y 6, puede comprobarse que la tasa de variación del SOC 200 de referencia cambia a una tasa de variación positiva a partir del punto temporal t1. Sin embargo, la unidad de control 130 puede establecer la tasa de variación acumulada de referencia 210 sumando la tasa de variación del SOC de referencia 200 desde el punto inicial de la acumulación t2 hasta el punto final de la acumulación t3.
[0111] Como se ha descrito anteriormente, en el proceso de detección del número de células anómalas incluidas en el módulo 10 de baterías, se consideran la diferencia entre la tasa de variación acumulada de referencia 210 y la tasa de variación acumulada 310 y la proporción de detección. Es decir, si las condiciones de cálculo de la tasa de variación acumulada de referencia 210 y de la tasa de variación acumulada 310 son diferentes entre sí, la precisión y fiabilidad de la detección del número de células anómalas incluidas en el módulo 10 de baterías disminuye inevitablemente.
[0112] Por lo tanto, el aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede mejorar la precisión y fiabilidad para la detección de un defecto del módulo 10 de baterías haciendo coincidir las condiciones para calcular la tasa de variación acumulada de referencia 210 y la tasa de variación acumulada 310. La unidad de control 130 puede estar configurada para determinar un punto temporal en el que el valor de tensión medido se hace mayor o igual que un valor de tensión de referencia como el punto inicial de la acumulación t2. Específicamente, cuando la tensión del módulo 10 de baterías es inferior al valor de tensión de referencia, la unidad de control 130 puede estimar el SOC en función de la tensión inicial del módulo 10 de baterías.
[0113] Por ejemplo, en la realización de la Figura 5, se supone que la tensión del módulo 10 de baterías alcanza el valor de tensión de referencia en el punto temporal t2. El SOC del módulo 10 de baterías es idéntico a aproximadamente el 3 % hasta el punto temporal t2, pero después de eso, el SOC del módulo 10 de baterías puede estimarse sumando el valor actual recibido de la unidad 120 de medición de corriente.
[0114] Como se ha descrito anteriormente, cuando la celda de la batería está sobredescargada, la degradación de la celda de la batería puede acelerarse. Adicionalmente, cuando la celda de la batería se sobredescarga para reducir su tensión por debajo de un límite inferior preestablecido, puede ser difícil estimar con precisión el SOC de la celda de la batería debido a la acción fisicoquímica de la celda de la batería. Por consiguiente, la unidad de control 130 puede determinar el punto inicial de la acumulación t2 como punto de inicio de una sección en la que el SOC del módulo 10 de baterías puede estimarse con mayor precisión.
[0115] Después de eso, la unidad de control 130 puede calcular la tasa de variación acumulada 310 sumando la tasa de variación del primer SOC 300 del módulo 10 de baterías desde el punto inicial de la acumulación t2 hasta el punto final de la acumulación t3. Adicionalmente, la unidad de control 130 puede calcular la tasa de variación acumulada de referencia 210 sumando la tasa de variación del SOC de referencia 200 del módulo de referencia desde el punto inicial de la acumulación t2 hasta el punto final de la acumulación t3.
[0116] Por lo tanto, el aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación tiene la ventaja de mejorar la precisión de la detección de un defecto del módulo 10 de baterías limitando el intervalo de tiempo para calcular la tasa de variación acumulada 310 y la tasa de variación acumulada de referencia 210 a una sección en la que el SOC del módulo 10 de baterías puede estimarse con precisión.
[0117] En lo sucesivo, en el presente documento, una realización en la que una pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c se proporcionan en el paquete 1 de baterías se describirá con referencia a la Figura 8.
[0118] La figura 8 es un diagrama que muestra otra realización del paquete 1 de baterías que incluye el aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
[0119] En cuanto a la figura 8, el paquete 1 de baterías puede incluir una pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c. Específicamente, el módulo 10 de baterías que incluye una pluralidad de celdas de batería B1 a B8 conectadas en paralelo puede proporcionarse en plural.
[0120] Por ejemplo, en la realización de la Figura 8, la pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c pueden conectarse entre sí en serie. En lo sucesivo, en el presente documento, para facilitar la descripción, se describirá que un primer módulo de baterías 10a, un segundo módulo de baterías 10b y un tercer módulo de baterías 10c están incluidos en el paquete 1 de baterías.
[0121] La unidad 110 de medición de tensión puede medir una tensión de cada uno de entre el primer módulo de baterías 10a, el segundo módulo de baterías 10b y el tercer módulo de baterías 10c.
[0122] Por ejemplo, en la realización de la Figura 8, la unidad 110 de medición de tensión puede medir la tensión del primer módulo de baterías 10a a través de la primera línea de detección de tensión VL1 y la segunda línea de detección de tensión VL2. Adicionalmente, la unidad 110 de medición de tensión puede medir la tensión del segundo módulo de baterías 10b a través de la segunda línea de detección de tensión VL2 y una tercera línea de detección de tensión VL3. Adicionalmente, la unidad 110 de medición de tensión puede medir la tensión del tercer módulo de baterías 10c a través de la tercera línea de detección de tensión VL3 y una cuarta línea de detección de tensión VL4.
[0123] La unidad de control 130 puede estar configurada para calcular una tasa de variación acumulada para cada uno de la pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c.
[0124] Por ejemplo, en la realización de la Figura 8, se puede introducir una corriente de carga desde la carga 2 conectada al paquete 1 de baterías en la pluralidad de módulos de baterías 10a, 10b, 10c. En el proceso de carga de la pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c, la unidad de control 130 puede estimar el SOC de cada uno de la pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, y 10c en función del valor de tensión de cada uno de la pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c medido por la unidad 110 de medición de tensión y el valor de corriente del mismo medido por la unidad 120 de medición de corriente.
[0125] Posteriormente, la unidad de control 130 puede estar configurada para comparar la tasa de variación acumulada calculada para cada uno de la pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c con la tasa de variación acumulada de referencia.
[0126] Preferentemente, la unidad de control 130 puede determinar un punto temporal en el que todos los SOC de la pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c cambian como punto inicial de la acumulación. Adicionalmente, un punto temporal en el que el SOC de cualquiera de la pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c alcanza el valor objetivo preestablecido puede determinarse como el punto final de la acumulación.
[0127] Adicionalmente, la unidad de control 130 puede acumular una tasa de variación de SOC desde el punto inicial de la acumulación hasta el punto final de la acumulación para cada uno de los módulos de referencia, el primer módulo de baterías 10a, el segundo módulo de baterías 10b y el tercer módulo de baterías 10c. Por ejemplo, la unidad de control 130 puede calcular una tasa de variación acumulada de referencia para el módulo de referencia, una primera tasa de variación acumulada para el primer módulo de baterías 10a, una segunda tasa de variación acumulada para el segundo módulo de baterías 10b, y una tercera tasa de variación acumulada para el tercer módulo de baterías 10c. Adicionalmente, la unidad de control 130 puede comparar la tasa de variación acumulada de referencia, la primera tasa de variación acumulada, la segunda tasa de variación acumulada y la tercera tasa de variación acumulada entre sí. Por ejemplo, la unidad de control 130 puede calcular una primera diferencia de tasa de variación entre la tasa de variación acumulada de referencia y la primera tasa de variación acumulada, una segunda diferencia de tasa de variación entre la tasa de variación acumulada de referencia y la segunda tasa de variación acumulada, y una tercera diferencia de tasa de variación entre la tasa de variación acumulada de referencia y la tercera tasa de variación acumulada, respectivamente.
[0128] Adicionalmente, la unidad de control 130 puede estar configurada para detectar el número de celdas anormales entre la pluralidad de celdas de batería B1 a B8 incluidas en cada uno de la pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c. Específicamente, la unidad de control 130 puede detectar un defecto del primer módulo de baterías 10a y el número de celdas anormales incluidas en el primer módulo de baterías 10a basándose en un resultado de la comparación de la primera diferencia de tasa de variación con una proporción de detección establecida.
[0129] Análogamente, la unidad de control 130 puede detectar un defecto del segundo módulo de baterías 10b y el número de celdas anormales incluidas en el segundo módulo de baterías 10b basándose en un resultado de la comparación de la segunda diferencia de tasa de variación con la proporción de detección establecida.
[0130] Adicionalmente, la unidad de control 130 puede detectar un defecto del tercer módulo de baterías 10c y el número de celdas anormales incluidas en el tercer módulo de baterías 10c basándose en un resultado de la comparación de la tercera diferencia de tasa de variación con la proporción de detección establecida.
[0131] En el proceso de cálculo de la tasa de variación acumulada de referencia, la primera tasa de variación acumulada, la segunda tasa de variación acumulada y la tercera tasa de variación acumulada, el punto inicial de la acumulación y el punto final de la acumulación pueden fijarse de forma idéntica, por lo que es posible detectar un defecto de cada uno de la pluralidad de módulos de batería 10a, 10b, 10c incluidos en el paquete 1 de baterías y el número de células anómalas incluidas en el mismo en las mismas condiciones.
[0132] Por consiguiente, el aparato 100 de gestión de baterías tiene la ventaja de detectar con mayor precisión un defecto de cada uno de la pluralidad de módulos de baterías 10a, 10b, 10c incluso para el paquete 1 de baterías que incluye una pluralidad de módulos de baterías 10a, 10b, 10c.
[0133] Adicionalmente, el paquete 1 de baterías que incluye el aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir además equipos eléctricos (un relé, un fusible, etc.), un estuche y similares, además de al menos un módulo 10 de baterías, el relé principal 20 y el elemento 30 de medición de corriente. La Figura 9 es un diagrama que muestra esquemáticamente un método de gestión de baterías de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, como en la reivindicación 8.
[0134] En cuanto a la figura 9, el método de gestión de baterías de acuerdo con otra realización de la presente divulgación puede incluir una etapa de medición de la tensión (S100), una etapa de medición de la corriente (S200), una etapa de estimación de SOC (S300), una etapa de cálculo de la tasa de variación acumulada (S400) y una etapa de detección de defectos (S500).
[0135] Adicionalmente, el método de gestión de baterías de acuerdo con otra realización de la presente divulgación puede realizarse con el aparato 100 de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La etapa de medición de tensión (S100) es una etapa de medición de tensión del módulo 10 de baterías y puede realizarse por la unidad 110 de medición de tensión.
[0136] La unidad 110 de medición de tensión puede medir la tensión del módulo 10 de baterías midiendo la tensión en ambos extremos del módulo 10 de baterías.
[0137] La etapa de medición de la corriente (S200) es una etapa de medición de una corriente de carga del módulo 10 de baterías y puede realizarse por la unidad 120 de medición de corriente.
[0138] Por ejemplo, en la realización de la Figura 4, el elemento 30 de medición de corriente puede estar situado en la trayectoria de alta corriente del paquete 1 de baterías. La unidad 120 de medición de corriente puede conectarse al elemento 30 de medición de corriente para medir la corriente del módulo 10 de baterías a través del elemento 30 de medición de corriente. Específicamente, la unidad 120 de medición de corriente puede medir una corriente de carga que fluye hacia el módulo 10 de baterías.
[0139] El paso de estimación de SOC (S300) es un paso de estimación de un SOC del módulo 10 de baterías basado en el valor de tensión medido y el valor de corriente medido, y puede ser realizado por la unidad de control 130.
[0140] En primer lugar, la unidad de control 130 puede recibir el valor de tensión medido de la unidad 110 de medición de tensión y recibir el valor de corriente medido de la unidad 120 de medición de corriente.
[0141] Adicionalmente, la unidad de control 130 puede estimar un SOC inicial del módulo 10 de baterías basándose en el valor de tensión recibido. Después de eso, la unidad de control 130 puede estimar el SOC del módulo 10 de baterías sumando el valor actual recibido al SOC inicial estimado.
[0142] Preferentemente, la unidad de control 130 puede estimar el SOC del módulo 10 de baterías como el SOC inicial en un punto temporal en el que el valor de tensión del módulo 10 de baterías es inferior al valor de tensión de referencia. Adicionalmente, la unidad de control 130 puede estimar el SOC del módulo 10 de baterías sumando el valor de corriente recibido desde un punto temporal en el que el valor de tensión del módulo 10 de baterías es igual o superior al valor de tensión de referencia.
[0143] Por ejemplo, en la realización de la Figura 5, el SOC del módulo de referencia puede estimarse sumando un valor actual del punto temporal t1. Adicionalmente, el SOC del módulo 10 de baterías puede estimarse sumando un valor actual del punto temporal t2.
[0144] El paso de cálculo de la tasa de variación acumulada (S400) es un paso de cálculo de una tasa de variación acumulada obtenida sumando la tasa de variación estimada de SOC por unidad de tiempo, y puede ser realizado por la unidad de control 130.
[0145] Preferentemente, la unidad de control 130 puede sumar la tasa de variación del SOC del módulo 10 de baterías desde el punto inicial de la acumulación en el que el SOC del módulo 10 de baterías comienza a variar únicamente hasta el punto final de la acumulación en el que el SOC del módulo 10 de baterías alcanza el valor objetivo preestablecido. Por ejemplo, en la realización de las figuras 5 y 7, el punto inicial de la acumulación puede ser t2 y el punto final de la acumulación puede ser t3. La unidad de control 130 puede calcular la tasa de variación acumulada 310 sumando la tasa de variación del primer SOC 300 del módulo 10 de baterías desde el punto inicial de la acumulación t2 hasta el punto final de la acumulación t3.
[0146] Adicionalmente, en la realización de las figuras 5 y 6, la unidad de control 130 puede calcular la tasa de variación acumulada de referencia 210 sumando la tasa de variación del SOC de referencia 200 del módulo de referencia desde el punto inicial de la acumulación t2 hasta el punto final de la acumulación t3.
[0147] El paso de detección de defectos (S500) es un paso para detectar si el módulo 10 de baterías tiene un defecto mediante la comparación de la tasa de variación acumulada 310 calculada con la tasa de variación acumulada de referencia 210, y puede ser realizado por la unidad de control 130.
[0148] Preferentemente, la unidad de control 130 puede detectar si el módulo 10 de baterías tiene un defecto a través de la diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 calculada y la tasa de variación acumulada de referencia 210. Más preferentemente, la unidad de control 130 puede detectar un defecto del módulo 10 de baterías y el número de celdas anormales incluidas en el módulo 10 de baterías de acuerdo con el resultado de comparar la diferencia entre la tasa de variación acumulada 310 calculada y la tasa de variación acumulada de referencia 210 con la proporción de detección.
[0149] Las realizaciones de la presente divulgación descritas anteriormente pueden no implementarse solo a través de un aparato y un método, pero pueden implementarse a través de un programa que realiza una función correspondiente a la configuración de las realizaciones de la presente divulgación o un medio de grabación en el que se graba el programa. El programa o medio de grabación puede ser implementado fácilmente por los expertos en la materia a partir de la descripción anterior de las realizaciones.
[0150] La presente divulgación se ha descrito con detalle. Sin embargo, debe entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican realizaciones preferidas de la divulgación, se dan tan solo a modo de ilustración, ya que diversos cambios y modificaciones dentro del ámbito de la divulgación, como aparece en las reivindicaciones, serán evidentes para los expertos en la materia a partir de esta descripción detallada.
[0151] Signos de referencia
[0152] 1: paquete de baterías
[0153] 2: carga
[0154] 10: módulo de baterías
[0155] 20: relé principal
[0156] 30: elemento de medida de corriente
[0157] 100: aparato de gestión de baterías
[0158] 110: unidad de medición de tensión
[0159] 120: unidad de medición de corriente
[0160] 130: unidad de control
[0161] 140: unidad de almacenamiento

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES
1. Un aparato (100) de gestión de baterías para gestionar un módulo (10) de baterías con una pluralidad de celdas de batería (B1, B2, ..., B8) conectadas en paralelo, que comprende:
una unidad (110) de medición de tensión configurada para medir una tensión del módulo de baterías y emitir un valor de tensión medido;
una unidad (120) de medición de corriente configurada para medir una corriente de carga del módulo de baterías y emitir un valor de corriente medido; y
una unidad de control (130) configurada para recibir el valor de tensión medido y el valor de corriente medido, estimar un SOC (estado de carga) del módulo de baterías basándose en el valor de tensión medido y el valor de corriente medido, calcular una tasa de variación acumulada sumando una tasa de variación del SOC estimado por unidad de tiempo, y detectar si el módulo de baterías tiene un defecto comparando la tasa de variación acumulada calculada con una tasa de variación acumulada de referencia,
en donde la unidad de control está configurada para calcular la tasa de variación acumulada sumando la tasa de variación del SOC por unidad de tiempo desde un punto inicial de la acumulación hasta un punto final de la acumulación durante el cual cambia el SOC estimado, y establecer la tasa de variación acumulada de referencia sumando una tasa de variación de un SOC de referencia desde el punto inicial de la acumulación hasta el punto final de la acumulación, y
en donde la unidad de control está configurada además para detectar el número de celdas anormales entre la pluralidad de celdas de batería incluidas en el módulo de baterías comparando la tasa de variación acumulada calculada con la tasa de variación acumulada de referencia.
2. El aparato de gestión de baterías de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la unidad de control está configurada para establecer una proporción de detección de acuerdo con el número de células anormales, basándose en el número de la pluralidad de celdas de la batería, y detectar el número de celdas anormales de acuerdo con el resultado de comparar una diferencia entre la tasa de variación acumulada calculada y la tasa de variación acumulada de referencia con la proporción de detección.
3. El aparato de gestión de baterías de acuerdo con la reivindicación 2,
en donde la unidad de control está configurada para detectar el número de células anormales de acuerdo con un valor obtenido dividiendo la diferencia entre la tasa de variación acumulada calculada y la tasa de variación acumulada de referencia por la proporción de detección.
4. El aparato de gestión de baterías de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la unidad de control está configurada para determinar un punto temporal en el que el valor de tensión medido se hace igual o mayor que un valor de tensión de referencia como punto inicial de la acumulación.
5. El aparato de gestión de baterías de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la unidad de control está configurada para determinar un punto temporal en el que el SOC del módulo de baterías alcanza un valor objetivo preestablecido como punto final de la acumulación del módulo de baterías.
6. El aparato de gestión de baterías de acuerdo con la reivindicación 1 para gestionar una pluralidad de módulos de baterías, cada uno con una pluralidad de celdas de batería,
en donde la unidad de control está configurada para calcular una tasa de variación acumulada de cada uno de la pluralidad de módulos de batería y detectar el número de celdas anormales entre la pluralidad de celdas de batería incluidas en cada uno de la pluralidad de módulos de batería comparando la tasa de variación acumulada calculada para cada uno de la pluralidad de módulos de batería con la tasa de variación acumulada de referencia.
7. Un paquete de baterías, que comprende el aparato de gestión de baterías de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
8. Un método de gestión de baterías para gestionar un módulo (10) de baterías con una pluralidad de celdas de batería (B1, B2, ..., B8) conectadas en paralelo, que comprende:
una etapa de medición de la tensión (S100) para medir la tensión del módulo de baterías;
una etapa de medición de la corriente (S200) para medir la corriente de carga del módulo de baterías;
un paso de estimación de SOC (S300) para estimar un SOC del módulo de baterías basado en el valor de tensión medido y el valor de corriente medido;
un paso de cálculo de la tasa de variación acumulada (S400) para calcular una tasa de variación acumulada sumando una tasa de variación del SOC estimado por unidad de tiempo; y
un paso de detección de defectos (S500) para detectar si el módulo de baterías tiene un defecto comparando la tasa de variación acumulada calculada con una tasa de variación acumulada de referencia;
en donde la tasa de variación acumulada se obtiene sumando la tasa de variación del SOC por unidad de tiempo desde un punto inicial de la acumulación hasta un punto final de la acumulación durante el cual cambia el SOC estimado, y la tasa de variación acumulada de referencia sumando una tasa de variación de un SOC de referencia
desde el punto inicial de la acumulación hasta el punto final de la acumulación, y
en donde el paso de detección de defectos comprende detectar el número de celdas anormales entre la pluralidad de celdas de batería incluidas en el módulo de baterías comparando la tasa de variación acumulada calculada con la tasa de variación acumulada de referencia.
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