BR102014025982A2 - conjunto de baterias, sistema de armazenamento de energia e método de carregar um conjunto de baterias - Google Patents

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Abstract

"conjunto de baterias, sistema de armazenamento de energia e método de carregar um conjunto de baterias" trata-se de um conjunto de baterias (100) que inclui: uma bateria (11 o) incluindo uma célula de bateria (111); um sensor de temperatura (112) para detectar uma temperatura da bateria (11 o); uma unidade de medição de tensão de célula (120) para medir uma tensão de célula da célula de bateria (111) e gerar dados de tensão de célula incluindo um valor de tensão de célula; uma unidade de medição de temperatura (130) acoplada ao sensor de temperatura (112), sendo que a unidade de medição de temperatura (130) serve para gerar dados de temperatura incluindo um valor de temperatura correspondente à temperatura da bateria (110) detectada pelo sensor de temperatura (112); e uma unidade de controle (140) para determinar um valor máximo de corrente de carregamento (mccv) de uma corrente de carregamento para carregar a bateria (11 o) com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura. a unidade de controle (140) serve para transmitir o mccv a um aparelho de carregamento (150) para fornecer o corrente de carregamento ao conjunto de baterias (100). o aparelho de carregamento serve para controlar a corrente de carregamento fornecida ao conjunto de baterias (100) para que tenha um valor abaixo de mccv.

Description

“CONJUNTO DE BATERIAS, SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA E MÉTODO DE CARREGAR UM CONJUNTO DE BATERIAS” Referência Remissiva aos Pedidos de Depósito Correlatos [001] Este pedido reivindica prioridade e o benefício do Pedido de Patente Coreano No. 10-2013-0126104, depositado em 22 de outubro de 2013, no Escritório Coreano de Propriedade: Intelectual, as revelações do qual estão incorporadas no presente pedido em sua totalidade a título de referência.
Campo dà Invenção [002] Uma ou mais realizações da presente invenção referem-se a um conjunto de baterias, a um sistema de armazenamento de energia incluindo o conjunto de baterias e a um método de carregar o conjunto de baterias.
Antecedentes da Invenção [003] As baterias secundárias são baterias recarregáveis, diferentemente das baterias primárias que não são recarregáveis. Os métodos para carregar baterias secundárias usando uma tensão constante ou uma corrente constante são bem conhecidos. No entanto, quando baterias secundárias forem carregadas sem considerar seus estados, podem ocorrer problemas; por exemplo, as capacidades de baterias secundárias podem se deteriorar rapidamente.
Descrição da Invenção [004] Uma ou mais realizações da presente invenção incluem um conjunto de baterias que pode ser carregado em consideração de um estado de uma bateria secundária e um sistema de armazenamento de energia que inclui o conjunto de baterias.
[005] Uma ou mais realizações da presente invenção incluem um método para carregar um conjunto de baterias em consideração de um estado de uma bateria secundária.
[006] De acordo com uma ou mais realizações da presente inven- ção, um conjunto de baterias inclui: uma bateria que inclui pelo menos uma célula de bateria; pelo menos um sensor de temperatura configurado para detectar uma temperatura da bateria; umja unidade de medição de tensão de célula configurada para medir uma tensão de célula de pelo menos uma célula de bateria e gerar dados de tensão de òélula incluindo pelo menos um valor de tensão de célula; uma unidade de medição de temperatura acoplada a pelo menos um sensor de temperatura, sendo que a unidade de medição de temperatura é configurada para gerar dados de temperatura que incluem pelo menos um valor de temperatura correspondènte à temperatura da bateria detectada por ao menos um sensor de temperatura; e uma unidade de controle configurada para determinar um valor máxima de corrente de carregamento (MCCV -Maximum Charging Current Value) de uma corrente de carregamento para carregar a bateria com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura. No presente documento, a unidade de controle é configurada para transmitir o MCCV a um aparelho de c arregamento configurado para fornecer a corrente de carregamento ao conjunto de baterias, e o aparelho de carregamento é configurado para controlar s corrente de carregamento fornecida ao conjunto de baterias para que tenha um valor abaixo do MCCV.
[007] A unidade de contrcle pode ser configurada para determinar um primeiro MCCV com base em pelo menos um valor de tensão de célula, e determinar o MCCV com base no primeiro MCCV.
[008] A unidade de controle pode ser configurada para: determinar um valor mínimo de tensão de célula (dentre pelo menos um valor de tensão de célula; e determinar o primeiro MCCV com base no valor mínimo de tensão de célula de acordo com os primeiros dados de relação que definem uma correlação entre o primeiro MCCV e o valor nínimo de tensão de célula.
[009] A unidade de controle pode ser configurada para: determinar um primeiro valor como o primeiro MCCV quando o valor mínimo de tensão de célula for menor que um primeiro valor limiar de tensão de célula; determinar um segundo valor maior que o primeiro valor como o primeiro MCCV quando o valor mínimo de tensão de célula for maior que um segundo valor limiar de tensão de célula, que seja maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula por uma margem de histerese; e determinar um entre o primeiro valor e o segundo valor como o primeiro MCCV de acordo com se o valor mínimo de tensão de célula está aumentando ou diminuindo quando o valor mínimo de tensão de célula for maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula e menor que o segundo valor limiar de tensão de célula.
[010] A unidade de controle pode ser configurada para: determinar um primeiro valor como o primeiro MCCV quando o valor mínimo de tensão de célula for menor que um primeiro valor limiar de tensão de célula durante um período de tempo predefinido; determinar um segundo valor maior que o primeiro valor como o primeiro MCCV quando o valor mínimo de tensão de célula for maior que um segundo valor limiar de tensão de célula, que seja maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula por uma margem de histerese, durante o período de tempo predefinido; e determinar um entre o primeiro valor e o segundo valor como o primeiro MCCV de acordo com se o valor mínimo de tensão de célula está aumentando ou diminuindo quando o valor mínimo de tensão de célula for maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula e menor que o segundo valor limiar de tensão de célula durante o período de tempo predefinido.
[011] A unidade de controle pode ser configurada para: determinar um segundo MCCV com base em pelo menos um valor de temperatura; e determinar o MCCV com base no segundo MCCV.
[012] A unidade de controle pode ser configurada para: determinar um valor mínimo de temperatura dentre pelo menos um valor de temperatura; e determinar o segundo MCCV com base no valor mínimo de temperatura de acordo com os segundos dados de relação que definem uma correlação entre o segundo MCCV e o valor mínimo de temperatura.
[013] A unidade de controle pode ser configurada para: determinar um primeiro valor como o segundo MCCV quando o valor mínimo de temperatura for menor que um primeiro valor limiar de temperatura; determinar um segundo valor maior que o primeiro valor como o segundo MCCV quando o valor mínimo de temperatura for maior que um segundo valor limiar de temperatura, que seja maior que o primeiro valor limiar de temperatura por uma margem de histerese; e determinar um entre o primeiro valor e o segundo valor como o segundo MCCV de acordo com se o valor mínimo de temperatura está aumentando ou diminuindo quando o valor mínimo de temperatura for maior que o primeiro valor limiar de temperatura e menor que o segundo valor limiar de temperatura.
[014] A unidade de controle pode ser configurada para: determinar um primeiro valor como o segundo MCCV quando o valor mínimo de temperatura for menor que um primeiro valor limiar de temperatura durante um período de tempo predefinido; determinar um segundo valor maior que o primeiro valor como o segundo MCCV quando o valor mínimo de temperatura for maior que um segundo valor limiar de temperatura, que seja maior que o primeiro valor limiar de temperatura por uma margem de histerese, durante o período de tempo predefinido; e determinar um entre o primeiro valor e o segundo valor como o segundo MCCV de acordo com se o valor mínimo de temperatura está aumentando ou diminuindo quando o valor mínimo de temperatura for maior que o primeiro valor limiar de temperatura e menor que o segundo valor limiar de temperatura durante o período de tempo predefinido.
[015] A unidade de controle pode ser configurada para determinar um primeiro MCCV com base em pelo menos um valor de tensão de célula, determinar um segundo MCCV com base em pelo menos um valor de tempera- tura, e determinar o menor entre o primeiro MCCV e o segundo MCCV como o MCCV.
[016] De acordo com uma ou mais realizações da presente invenção, proporciona-se um sistema de armazenamento de energia que inclui: um sistema de batería que inclui uma bateria incluindo pelo menos uma célula de bateria e uma unidade de gerenciamento de bateria configurada para controlar o carregamento e o descarregamento da bateria; e um sistema de conversão de energia (PCS - Power Conversion System) incluindo um aparelho de conversão de energia configurado para converter energia entre um sistema de geração de energia, uma rede elétrica, e o sistema de bateria e um controlador integrado configurado para controlar o aparelho de conversão de energia. A unidade de gerenciamento de bateria inclui: uma unidade de medição de tensão de célula configurada para medir uma tensão de célula de pelo menos uma célula de bateria e gerar dados de tensão de célula incluindo pelo menos um valor de tensão de célula; uma unidade de medição de temperatura configurada para gerar dados de temperatura incluindo pelo menos um valor de temperatura correspondente a uma temperatura da bateria detectada por ao menos um sensor de temperatura na bateria; e uma unidade de controle configurada para determinar um valor máximo de corrente de carregamento (MCCV) de uma corrente de carregamento para carregar a bateria com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura e transmitir o MCCV ao controlador integrado. O controlador integrado é configurado para receber o MCCV a partir da unidade de gerenciamento de bateria e controlar o aparelho de conversão de energia para fornecer a corrente de carregamento tendo um valor abaixo de MCCV ao sistema de bateria.
[017] A unidade de controle pode ser configurada para determinar um primeiro MCCV com base em pelo menos um valor de tensão de célula, determinar um segundo MCCV com base em pelo menos um valor de tempera- tura, e determinar o menor entre o primeiro MCCV e o segundo MCCV como o MCCV.
[018] A unidade de controle pode ser configurada para: determinar um valor mínimo de tensão de célula dentre pefo menos um valor de tensão de célula; e determinar o primeiro MCCV com base no valor mínimo de tensão de célula de acordo com os primeiros dados de relação que definem uma correlação entre o primeiro MCCV e o valor mínimo de tensão de célula.
[019] A unidade de controle pode ser configurada para: determinar um valor mínimo de temperatura dentre pelo menos um valor de temperatura; e determinar o segundo MCCV com base no valor mínimo de temperatura de acordo com os segundos dados de relação que definem uma correlação entre o segundo MCCV e o valor mínimo de temperatura.
[020] De acordo com uma ou mais realizações da presente invenção, proporciona-se um método de carregar um conjunto de baterias que inclui uma bateria incluindo pelo menos uma célula de bateria, sendo que o método inclui: medir uma tensão de célula de pelo menos uma célula de bateria; gerar dados de tensão de célula que incluem pelo menos um valor de tensão de célula correspondente à tensão de célula; gerar dados de temperatura que incluem pelo menos um valor de temperatura correspondente a uma temperatura da bateria medida por ao menos um sensor de temperatura; determinar um valor máximo de corrente de carregamento (MCCV) de uma corrente de carregamento para carregar a bateria com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura; transmitir o MCCV a um aparelho de carregamento a-coplado ao conjunto de baterias; e fornecer a corrente de carregamento tendo um valor abaixo do MCCV a partir do aparelho de carregamento.
[021] A determinação do MCCV pode incluir: determinar um primeiro MCCV com base em pelo menos um valor de tensão de célula; determinar um segundo MCCV com base em pelo menos um valor de temperatura; e determinar o menor entre o primeiro MCCV e o segundo MCCV como o MCCV.
Breve Descrição dos Desenhos [022] Os desenhos em anexo ilustram as realizações da presente invenção, e junto ao relatório descritivo, servem para explicar as características e aspectos da presente invenção.
[023] A Figura 1 é um diagrama de blocos esquemático de um conjunto de baterias de acordo com uma realização da presente invenção.
[024] A Figura 2 é um diagrama de blocos esquemático de um conjunto de baterias de acordo com outra realização da presente invenção.
[025] A Figura 3A é um gráfico exemplificador de um valor máximo de corrente de carregamento (MCCV) em relação a uma tensão de célula de acordo com uma realização da presente invenção.
[026] A Figura 3B é um gráfico exemplificador de um MCCV em relação a uma temperatura de acordo com uma realização da presente invenção.
[027] A Figura 4A é um gráfico exemplificador de um MCCV em relação a uma tensão de célula de acordo com outra realização da presente invenção.
[028] A Figura 4B é um gráfico exemplificador de um MCCV em relação a uma temperatura de acordo com outra realização da presente invenção.
[029] As Figuras 5A a 5C são tabelas exemplificadoras de MCCVs em relação a uma tensão de célula e uma temperatura com base nos gráficos das Figuras 4A e 4B.
[030] A Figura 6 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de armazenamento de energia e sua configuração periférica de acordo com uma realização da presente invenção.
[031] A Figura 7 é um diagrama de blocos esquemático de um sis- tema de armazenamento de energia de acordo com uma realização da presente invenção.
[032] A Figura 8 é um diagrama de blocos de um sistema de batería de acordo com uma realização da presente invenção.
Descrição de Realizações da Invenção [033] Os aspectos e recursos da presente invenção e métodos de obtê-los serão descritos mais completamente com referência aos desenhos em anexo, em que realizações exemplificadoras da invenção são mostradas. No entanto, a invenção pode ser incorporada em muitas formas diferentes e não deve ser entendida como sendo limitada às realizações aqui apresentadas; de preferência, essas realizações são proporcionadas de modo que esta revelação seja perfeita e completa, e transmitirá completamente o conceito da invenção a um indivíduo com conhecimento comum na técnica. O escopo da invenção é definido pelas reivindicações em anexo e seus equivalentes.
[034] A terminologia usada no presente documento serve para o propósito de descrever realizações particulares somente e não é destinada a ser limitante das realizações exemplificadoras. Conforme o uso em questão, as formas no singular “um”, “uma”, “o” e “a” são destinadas a incluírem as formas no plural, exceto onde o contexto indicar claramente em contrário. Compreende-se que os termos “compreende” e/ou “que compreende” usados no presente documento especificam a presença de recursos, inteiros, etapas, operações, membros, componentes, e/ou grupos destes, mas não excluem a presença ou a adição de um ou mais recursos, inteiros, etapas, operações, membros, componentes, e/ou grupos destes. Compreende-se que, embora os termos “primeiro”, “segundo”, etc. possam ser usados no presente documento para descrever vários elementos, esses elementos não devem ser limitados por esses termos. Esses termos são usados somente para distinguir um elemento de outro.
[035] Nos desenhos, os mesmos elementos ou elementos corres- pondentes são denotados pelas mesmas referências numéricas, e uma explicação repetida destes não será fornecida. Neste sentido, as presentes realizações podem ter diferentes formas e não devem ser construídas como sendo limitadas às descrições aqui apresentadas. De modo correspondente, as realizações são meramente descritas abaixo, referindo-se às figuras, para explicar os aspectos da presente descrição. Conforme o uso em questão, o termo “e/ou” inclui qualquer e todas as combinações de um ou mais dos itens listados associados.
[036] A Figura 1 é um diagrama de blocos esquemático de um conjunto de baterias 100 de acordo com uma realização da presente invenção.
[037] Referindo-se à Figura 1, o conjunto de baterias 100 inclui uma bateria 110, um sensor de temperatura 112, uma unidade de medição de tensão de célula 120, uma unidade de medição de temperatura 130, e uma u-nidade de controle 140. A bateria 110 inclui pelo menos uma célula de bateria 111.0 conjunto de baterias 100 inclui pelo menos um sensor de temperatura 112 que detecta uma temperatura da bateria 110. A unidade de medição de tensão de célula 120 mede uma tensão de célula da célula de bateria 111 e gera dados de tensão de célula VD (Voltage Data) incluindo pelo menos um valor de tensão de célula. A unidade de medição de temperatura 130 gera dados de temperatura TD (Temperature Data) incluindo pelo menos um valor de temperatura correspondente à temperatura da bateria 110 a partir do sensor de temperatura 112. A unidade de controle 140 é configurada para determinar um valor máximo de corrente de carregamento (MCCV) de corrente que flui na bateria 110 com base nos dados de tensão de célula VD e nos dados de temperatura TD.
[038] A bateria 110 armazena energia e inclui a célula de bateria 111. Embora uma célula de bateria 111 seja ilustrada na bateria 110 na Figura 1, pode-se incluir uma pluralidade de células de bateria 111 na bateria 110.
[039] Descreve-se, abaixo, a batería 110 que inclui a pluralidade de células de batería 111, A pluralidade de células de batería 111 pode ser conectada em série, em paralelo, ou em série-paralelo. O número de células de batería 111 incluídas na batería 110 pode ser determinado de acordo com uma potência ou tensão de saída requerida.
[040] A batería 110 pode ser conectada a um aparelho de carregamento 150 através de terminais 101 e 102. Os terminais 101 e 102 do conjunto de baterias 100 podem ser respectivamente conectados aos terminais 151 e 152 do aparelho de carregamento 150. A batería 110 armazena energia elétrica fornecida a partir do aparelho de carregamento 150 através dos terminais 101 e 102 quando a batería 110 for carregada. Durante o carregamento da batería 110, a corrente de carregamento flui a partir do aparelho de carregamento 150 até a batería 110. Quando, por exemplo, a batería 110 for sobredes-carregada, for exposta a um ambiente de baixa temperatura ou se uma alta corrente de carregamento fluir na batería 110, a batería 110 pode ser danificada. Por exemplo, a batería 110 pode se deteriorar rapidamente.
[041] A batería 110 pode ser conectada a uma carga através de terminais 101 e 102, e, quando a batería 110 for descarregada, a mesma fornece energia elétrica à carga através dos terminais 101 e 102.
[042] A célula de batería 111 pode incluir uma batería secundária recarregável. Por exemplo, a célula de batería 111 pode incluir uma batería de níquel-cádmio, uma batería de armazenamento de chumbo, uma batería de hidreto metálico de níquel (NiMH), um batería de íons de lítio, uma batería de polímero de lítio, etc.
[043] Muito embora uma batería 110 seja mostrada no conjunto de baterias 100 ilustrado na Figura 1, pode-se incluir uma pluralidade de baterias 110 no conjunto de baterias 100. Neste caso, a pluralidade de baterias 110 pode ser conectada em série, em paralelo, ou em série-paralelo. O conjunto de baterias 100 pode ter uma estrutura mestre-escravo e pode incluir uma pluralidade de unidades de controle escravas que controlam as baterias 110, e uma unidade de controle mestre que geralmente controla as baterias 110. As unidades de controle escravas podem gerar e transmitir dados de tensão de célula e dados de temperatura das baterias 110 correspondentes à unidade de controle mestre. A unidade de controle mestre pode determinar um MCCV do conjunto de baterias 100 com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura.
[044] A unidade de medição de tensão de célula 120 é configurada para medir tensões de célula das células de bateria 111 e gerar (ou determinar) os dados de tensão de célula VD incluindo uma pluralidade de valores de tensão de célula. A unidade de medição de tensão de célula 120 pode ser conectada a nós entre as células de bateria 111 e incluir um conversor analógico em digital (ADC - Analog-to-Digital Converter) que converte as tensões entre os nós em valores de tensão de célula digitais. Os valores de tensão de célula digitais podem corresponder, respectivamente, às células de bateria 111 e podem ser coletivamente referidos como dados de tensão de célula VD. A unidade de medição de tensão de célula 120 pode ser concebida como um front-end analógico (AFE).
[045] O sensor de temperatura 112 pode ser disposto na bateria 110 para detectar a temperatura da bateria 110. Embora um sensor de temperatura 112 seja mostrado no conjunto de baterias 100 ilustrado na Figura 1, pode-se incluir uma pluralidade de sensores de temperatura 112 no conjunto de baterias 100. Descreve-se, abaixo, o conjunto de baterias 100 que inclui a pluralidade de sensores de temperatura 112.
[046] Os sensores de temperatura 112 podem ser dispostos adjacentes às células de bateria 111 incluídas na bateria 110 para detectar temperaturas das células de bateria 111. Por exemplo, os sensores de temperatura 112 podem ser montados em uma barra coletora usada para conectar as células de batería 111.0 número de sensores de temperatura 112 pode ser igual àquele das células de batería 111.0 número dos sensores de temperatura 112 pode ser maior ou menor que aquele das células de batería 111.
[047] A unidade de medição de temperatura 130 é configurada para que seja eletricamente conectada aos sensores de temperatura 112, detectar as temperaturas das células de batería 111a partir dos sensores de temperatura 112, e gerar (ou determinar) os dados de temperatura TD incluindo uma pluralidade de valores de temperatura respectivamente correspondentes às temperaturas das células de batería 111.
[048] Os sensores de temperatura 112 podem incluir termistores tendo valores de resistência variável em relação a uma temperatura periférica. A unidade de medição de temperatura 130 gera os valores de temperatura com base nos valores de resistência dos sensores de temperatura 112. A unidade de medição de temperatura 130 pode incluir circuitos usados para medir os valores de resistência dos sensores de temperatura 112. A unidade de medição de temperatura 130 pode incluir um ADC que converte um valor analógico medido em um valor digital. Os valores de temperatura podem corresponder respectivamente aos sensores de temperatura 112 e podem ser coletivamente referidos como dados de temperatura TD.
[049] Como um exemplo, os sensores de temperatura 112 podem incluir termistores tendo coeficientes de temperatura negativa cujos valores de resistência são menores à medida que a temperatura periférica aumenta. Como outro exemplo, os sensores de temperatura 112 podem incluir termistores tendo coeficientes de temperatura positiva cujos valores de resistência são maiores à medida que a temperatura periférica aumenta.
[050] A unidade de controle 140 recebe os dados de tensão de célula VD a partir da unidade de medição de tensão de célula 120 e recebe os dados de temperatura TD a partir da unidade de medição de temperatura 130. A unidade de controle 140 determina o MCCV da corrente fornecida à bateria 110 para carregar a batería 110 com base nos dados de tensão de célula VD e nos dados de temperatura TD. A unidade de controle 140 pode transmitir o MCCV ao aparelho de carregamento 150, e pode controlar um valor de corrente fornecido ao conjunto de baterias 100 para que fique abaixo de MCCV. A corrente tendo o valor abaixo de MCCV pode ser fornecida a partir do aparelho de carregamento 150 até a bateria 110, resolvendo, assim, um problema de deterioração da bateria 110 devido a uma sobrecorrente que não seja apropriada em relação a um estado da bateria 110.
[051] Como um exemplo, a unidade de controle 140 pode determinar um primeiro MCCV com base nos dados de tensão de célula VD e um segundo MCCV com base nos dados de temperatura TD. A unidade de controle 140 pode determinar o menor entre o primeiro MCCV e o segundo MCCV como o MCCV.
[052] A unidade de controle 140 pode ser concebida como uma micro-unidade de controle (MCU - Micro Control Unit).
[053] A Figura 2 é um diagrama de blocos esquemático de um conjunto de baterias 100a de acordo com outra realização da presente invenção.
[054] Referindo-se à Figura 2, o conjunto de baterias 100a inclui a bateria 110, o sensor de temperatura 112, a unidade de medição de tensão de célula 120, a unidade de medição de temperatura 130, a unidade de controle 140, e uma unidade limitadora de corrente 145. A bateria 110, o sensor de temperatura 112, a unidade de medição de tensão de célula 120, a unidade de medição de temperatura 130, e a unidade de controle 140 são descritos acima com referência à Figura 1, e, logo, descrições redundantes destes não serão fornecidas.
[055] A unidade limitadora de corrente 145 pode limitar a corrente de carregamento fornecida a partir de um aparelho de carregamento que seja conectado ao conjunto de baterias 100a, A unidade de controle 140 pode determinar um MCCV de corrente que flui na batería 110 com base nos dados de tensão de célula VD e nos dados de temperatura TD e controla a unidade limitadora de corrente 145 com base no MCCV. Embora o aparelho de carregamento possa fornecer corrente tendo um valor maior que MCCV ao conjunto de baterias 100a, a unidade limitadora de corrente 145 restringe a corrente para que tenha um valor em ou abaixo de MCCV de acordo com o controle da unidade de controle 140, e, logo, o conjunto de baterias 100a pode ser carregado com uma corrente de carregamento desejada (ou apropriada).
[056] A Figura 3A é um gráfico exemplificador de um MCCV em relação a uma tensão de célula de acordo com uma realização da presente invenção.
Referindo-se à Figura 3A, a unidade de controle 140 pode determinar um primeiro MCCV MCCV1 com base nos dados de tensão de célula VD. Os dados de tensão de célula VD podem incluir uma pluralidade de valores de tensão de célula. A unidade de controle 140 pode determinar um valor mínimo de tensão de célula minCV dentre os valores de tensão de célula e determinar o primeiro MCCV MCCV1 com base no valor mínimo de tensão de célula minCV.
[057] Quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for menor que um primeiro valor limiar de tensão de célula CV1, a unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 como 0A. Neste caso, a unidade de controle 140 pode impedir que a batería 110 seja carregada. Quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for maior que um primeiro valor limiar de tensão de célula CV1 e menor que um segundo valor limiar de tensão de célula CV2, a unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 como um primeiro valor MCCVIa. Quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for maior que o segundo valor limiar de tensão de célula CV2, a unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 como um segundo valor MCCVIb. Na presente realização, o segundo valor MCCVIb pode ser um MCCV que possa ser usado para carregar o conjunto de baterias 100.
[058] A unidade de controle 140 pode incluir os primeiros dados de relação que definem o MCCV em relação à tensão de célula da Figura 3A, e pode determinar um MCCV correspondente ao valor mínimo de tensão de célula minCV como o primeiro MCCV MCCV1 com base nos primeiros dados de relação.
[059] Como um exemplo, o primeiro valor limiar de tensão de célula CV1 pode ser 1V, e o segundo valor limiar de tensão de célula CV2 pode ser 2V. No entanto, a presente invenção não se limita a tais valores numéricos, e os valores numéricos podem ser carregados de acordo com a célula de bateria 111. Como outro exemplo, o primeiro valor MCCVIa pode ser 5A, e o segundo valor MCCVIb pode ser 20A. No entanto, a presente invenção não se limita a tais valores numéricos, e os valores numéricos podem ser alterados de acordo com o número de células de bateria 111 incluídas na bateria 110 e estados de conexão destes.
[060] Quando o valor mínimo de tensão de célula minCV flutuar próximo ao primeiro valor limiar de tensão de célula CV1 ou ao segundo valor limiar de tensão de célula CV2, a unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 de acordo com um estado no qual o valor mínimo de tensão de célula minCV é menor ou maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula CV1 ou de acordo com um estado no qual o segundo valor limiar de tensão de célula CV2 é mantido durante um período (ou seção) de tempo predeterminado (ou apropriado) de modo que o primeiro MCCV MCCV1 não flutue entre OA e o primeiro valor MCCVIa ou entre o primeiro valor MCCVIa e o segundo valor MCCVIb, O período de tempo predeterminado pode ser, por e-xemplo, igual a 1 segundo.
[061] Por exemplo, mesmo se o valor mínimo de tensão de célula minCV for maior que o segundo valor limiar de tensão de célula CV2, a unidade de controle 140 pode não determinar o primeiro MCCV MCCV1 como o segundo valor MCCVIb; no entanto, a unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 como o segundo valor MCCVIb se o valor mínimo de tensão de célula minCV for mantido como sendo maior que o segundo valor limiar de tensão de célula CV2 durante pelo menos o período de tempo predeterminado.
[062] O gráfico da Figura 3A é fornecido para compreender melhor determinados recursos de realizações da presente invenção. Muito embora a faixa de valor mínimo de tensão de célula minCV seja dividida em somente três seções no gráfico da Figura 3A, a faixa de valor mínimo de tensão de célula minCV pode ser dividida em mais ou menos de três seções.
[063] Quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for maior que o segundo valor limiar de tensão de célula CV2 no gráfico da Figura 3A, o primeiro MCCV MCCV1 é determinado como o segundo valor MCCVIb, enquanto, quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for maior que um terceiro valor limiar de tensão de célula, que seja maior que o segundo valor limiar de tensão de célula CV2, o primeiro MCCV MCCV1 pode ser determinado como um terceiro valor menor que o segundo valor MCCVIb.
[064] A Figura 3B é um gráfico exemplificador de um MCCV em relação a uma temperatura de acordo com uma realização da presente invenção.
[065] Referindo-se à Figura 3B, a unidade de controle 140 pode determinar um segundo MCCV MCCV2 com base nos dados de temperatura TD. Os dados de temperatura TD podem incluir uma pluralidade de valores de temperatura. A unidade de controle 140 pode determinar um valor mínimo de temperatura minT dentre os valores de temperatura e determinar o segundo MCCV MCCV2 com base no valor mínimo de temperatura minT.
[066] Quando o valor mínimo de temperatura minT for menor que um primeiro valor limiar de temperatura T1, a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como 0A. Neste caso, a unidade de controle 140 pode impedir que a batería 110 seja carregada. Quando o valor mínimo de temperatura minT for maior que o primeiro valor limiar de temperatura T1 e menor que um segundo valor limiar de temperatura T2, a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como um primeiro valor MCCV2a. Quando o valor mínimo de temperatura minT for maior que o segundo valor limiar de temperatura T2 e menor que um terceiro valor limiar de temperatura T3, a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como um segundo valor MCCV2b. Quando o valor mínimo de temperatura minT for maior que o terceiro valor limiar de temperatura T3 e menor que um quarto valor limiar de temperatura T4, a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como um terceiro valor MCCV2c. Quando o valor mínimo de temperatura minT for maior que o quarto valor limiar de temperatura T4, a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como um quarto valor MCCV2d, Na presente realização, o quarto valor MCCV2d pode ser um MCCV máximo que pode ser usado para carregar o conjunto de baterias 100, e pode ser igual ao segundo valor MCCVIb da Figura 3 A.
[067] A unidade de controle 140 pode incluir segundos dados de relação que definem o MCCV em relação à temperatura da Figura 3B, e pode determinar um MCCV correspondente ao valor mínimo de temperatura minT como o segundo MCCV MCCV2 com base nos segundos dados de relação.
[068] Como um exemplo, o primeiro valor limiar de temperatura T1 pode ser -20°C, o segundo valor limiar de temperatura T2 pode ser -10°C, o terceiro valor limiar de temperatura T3 pode ser 0°C, e o quarto valor limiar de temperatura T4 pode ser 10°C. No entanto, a presente invenção não se limita a tais valores numéricos, e os valores numéricos podem ser alterados de acordo com a célula de bateria 111. Como um exemplo, o primeiro valor MCCV2a pode ser 5A, o segundo valor MCCV2b pode ser 10A, o terceiro valor MCCV2c pode ser 15A, e o quarto valor MCCV2d pode ser 20A. No entanto, a presente invenção não se limita a tais valores numéricos, e os valores numéricos podem ser alterados de acordo com o número de células de bateria 111 incluídas na bateria 110 e estados de conexão destas.
[069] Devido ao fato de o valor mínimo de temperatura minT poder flutuar próximo do primeiro ao quarto valores limiares de temperatura T1-T4, a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 de acordo com se o valor mínimo de temperatura minT permanece ou não dentre de uma faixa de temperatura entre o primeiro ao quarto valores limiares de temperatura T1-T4 durante um período (ou seção) de tempo predeterminado (ou apropriado) de modo que o segundo MCCV MCCV2 não flutue. O período de tempo predeterminado pode ser, por exemplo, igual a 1 segundo.
[070] Por exemplo, se o valor mínimo de temperatura minT tiver flutuado entre o segundo valor limiar de temperatura T2 e o terceiro valor limiar de temperatura, a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como o terceiro valor MCCV2c após o valor mínimo de temperatura minT ser mantido como sendo maior que o terceiro valor limiar de temperatura T3 durante pelo menos o período de tempo predeterminado.
[071] O gráfico da Figura 3B é fornecido para uma melhor compreensão. Muito embora a faixa de valor mínimo de temperatura minT seja dividida em cinco seções no gráfico da Figura 3B, a faixa de valor mínimo de temperatura minT pode ser dividida em mais ou menos de cinco seções. Quando o valor mínimo de temperatura minT for maior que o quarto valor limiar de temperatura T4 no gráfico da Figura 3B, o segundo MCCV MCCV2 é determinado como o quarto valor MCCV2d, enquanto, quando o valor mínimo de temperatura minT for maior que um quinto valor limiar de temperatura, que seja maior que o quarto valor limiar de temperatura T4, o segundo MCCV MCCV2 pode ser determinado como um quinto valor menor que o quarto valor MCCV2d.
[072] A unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 com base nos dados de tensão de célula VD utilizando-se os primeiros dados de relação, e o segundo MCCV MCCV2 com base nos dados de temperatura TD utilizando-se os segundos dados de relação. A unidade de controle 140 pode determinar o menor entre o primeiro MCCV MCCV1 e o segundo MCCV MCCV2 como o MCCV.
[073] A unidade de controle 140 pode ser programada utilizando-se os primeiros dados de relação e os segundos dados de relação conforme a seguir (por exemplo, conforme mostrado no Algoritmo 1, abaixo). Pode-se supor que o primeiro valor MCCVIa em relação à tensão de célula mínima minCV e o segundo valor MCCVIb em relação à temperatura mínima minT sejam i-guais, e o segundo valor MCCVIb em relação à tensão de célula mínima minCV e o quarto valor MCCVId em relação à temperatura mínima minT sejam iguais.
[074] Algoritmo 1: If (minCV < CV1 or minT < T1) then MCCV = 0; else if (minCV < CV2 or minT < T2) then MCCV = MCCVIa; else if (minT < T3) then MCCV = MCCV2b; else if (minT < T4) then MCCV = MCCV2c; else MCCV = MCCV2d.
[075] A Figura 4A é um gráfico exemplificador de um MCCV em relação a uma tensão de célula de acordo com outra realização da presente invenção.
[076] Referindo-se à Figura 4A, o gráfico da Figura 4A é similar ao gráfico da Figura 3A exceto pelo fato de que o gráfico da Figura 4A inclui seções de histerese. A unidade de controle 140 pode ser configurada para operar de maneira similar conforme descrito com referência à Figura 3A acima. As diferenças entre as Figuras 3A e 4A serão descritas abaixo. Descreve-se, abaixo, um caso onde o valor mínimo de tensão de célula minCV está próximo ao primeiro valor limiar de tensão de célula CV1.
[077] Quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for menor que o primeiro valor limiar de tensão de célula CV1, a unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 como 0A. Quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula CV1, a unidade de controle 140 pode manter o primeiro MCCV MCCV1 como 0A. Quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for maior que um terceiro valor limiar de tensão de célula CV1’ que seja maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula CV1 por uma margem de histerese ACV predeterminada (ou apropriada), a unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 como o primeiro valor MCCVIa. Mesmo quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for menor que o terceiro valor limiar de tensão de célula CV1’, a unidade de controle 140 pode manter o primeiro MCCV MCCV1 como o primeiro valor MCCVIa. Quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for menor que o primeiro valor limiar de tensão de célula CV1, a unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 como 0A. Ou seja, quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula CV1 e menor que o terceiro valor limiar de tensão de célula CV1’, a unidade de controle 140 pode ser configu- rada para determinar OA ou o primeiro valor MCCVIa como o primeiro MCCV MCCV1 de acordo com se o valor mínimo de tensão de célula minCV estiver aumentando ou diminuindo. A margem de histerese ACV predeterminada pode ser, por exemplo, 0,1 V.
[078] Como outro exemplo, a unidade de controle 140 pode alterar o primeiro MCCV MCCV1 quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for mantido durante um período (ou seção) de tempo predeterminado (ou apropriado). Ou seja, quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for mantido como sendo maior que o terceiro valor limiar de tensão de célula CV1’ durante o período de tempo predeterminado, a unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 como o primeiro valor MCCVIa. Quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for mantido como sendo maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula CV1 durante o período de tempo predeterminado, a unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 como 0A. Por exemplo, quando o valor mínimo de tensão de célula minCV for mantido como sendo maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula CV1 e menor que o terceiro valor limiar de tensão de célula CV1’ durante o período de tempo predeterminado, a unidade de controle 140 pode ser configurada para determinar 0A ou o primeiro valor MCCVIa como o primeiro MCCV MCCV1 de acordo com se o valor mínimo de tensão de célula minCV estiver aumentando ou diminuindo.
[079] O valor mínimo de tensão de célula minCV pode flutuar próximo ao primeiro valor limiar de tensão de célula CV1, no entanto, a unidade de controle evita que o primeiro MCCV MCCV1 flutue.
[080] O valor mínimo de tensão de célula minCV pode flutuar próximo ao segundo valor limiar de tensão de célula CV2. Um quarto valor limiar de tensão de célula CV2’ pode ser determinado como um valor maior que o segundo valor limiar de tensão de célula CV2 de acordo com a margem de his- terese ACV predeterminada.
[081] A Figura 4B é um gráfico exemplificador de um MCCV em relação a uma temperatura de acordo com outra realização da presente invenção.
[082] Referindo-se à Figura 4B, o gráfico da Figura 4B é similar ao gráfico da Figura 3B exceto pelo fato de que o gráfico da Figura 4B inclui uma seção de histerese. A unidade de controle 140 pode ser configurada para operar de maneira similar conforme descrito com referência à Figura 3B acima. As diferenças entre as Figuras 3B e 4B serão descritas abaixo. Descreve-se, abaixo, um caso onde o valor mínimo de temperatura minT está próximo ao quarto valor limiar de temperatura T4.
[083] Quando o valor mínimo de temperatura minT for menor que o quarto valor limiar de temperatura T4, a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como o terceiro valor MCCV2c. Quando o valor mínimo de temperatura minT for maior que o quarto valor limiar de temperatura T4, a unidade de controle 140 pode manter o segundo MCCV MCCV2 como o terceiro valor MCCV2c. Quando o valor mínimo de temperatura minT for maior que um oitavo valor limiar de temperatura T4’ que seja maior que o quarto valor limiar de temperatura T4 por uma margem de histerese ΔΤ predeterminada (ou apropriada), a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como o quarto valor MCCV2d. Mesmo quando o valor mínimo de temperatura minT for menor que o oitavo valor limiar de temperatura T4’, a unidade de controle 140 pode manter o segundo MCCV MCCV2 como o quarto valor MCCV2d. Quando o valor mínimo de temperatura minT for menor que o oitavo valor limiar de temperatura T4\ a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como o terceiro valor MCCV2c. Ou seja, quando o valor mínimo de temperatura minT for maior que o quarto valor limiar de temperatura T4 e menor que o oitavo valor limiar de temperatura T4’, a unidade de controle 140 pode ser configurada para determinar o terceiro valor MCCV2c ou o quarto valor MCCV2d como o segundo MCCV MCCV2 de acordo com se o valor mínimo de temperatura minT estiver aumentando ou diminuindo. A margem de histerese ΔΤ predeterminada pode ser, por exemplo, 0,1 V.
[084] Como outro exemplo, a unidade de controle 140 pode alterar o segundo MCCV MCCV2 quando o valor mínimo de temperatura minT for mantido durante um período (ou seção) de tempo predeterminado (ou apropriado). Ou seja, quando o valor mínimo de temperatura minT for mantido como sendo maior que o oitavo valor limiar de temperatura T4’ durante o período de tempo predeterminado, a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como o quarto valor MCCV2d. Quando o valor mínimo de temperatura minT for mantido como sendo menor que o quarto valor limiar de temperatura T4 durante o período de tempo predeterminado, a unidade de controle 140 pode determinar o segundo MCCV MCCV2 como o terceiro valor MCCV2c. Ou seja, quando o valor mínimo de temperatura minT for mantido como sendo maior que o quarto valor limiar de temperatura T4 e menor que o oitavo valor limiar de temperatura T4’ durante o período de tempo predeterminado, a unidade de controle 140 pode ser configurada para determinar o terceiro valor MCCV2c ou o quarto valor MCCV2d como o segundo MCCV MCCV2 de acordo com se o valor mínimo de temperatura minT estiver aumentando ou diminuindo.
[085] O valor mínimo de temperatura minT pode flutuar próximo ao quarto valor limiar de temperatura T4; no entanto, a unidade de controle 140 evita que o segundo MCCV MCCV2 flutue.
[086] Isto também se aplica a um caso onde o valor mínimo de temperatura minT flutua próximo ao primeiro valor limiar de temperatura T1, ao valor limiar de temperatura T2, ou ao terceiro valor limiar de temperatura T3. Um quinto valor limiar de temperatura T1’ pode ser determinado como um valor maior que o primeiro valor limiar de temperatura T1 pela margem de histerese ΔΤ. Um sexto valor limiar de temperatura T2’ pode ser determinado como um valor maior que o segundo valor limiar de temperatura T2 pela margem de histerese ΔΤ. Um sétimo valor limiar de temperatura T3’ pode ser determinado como um valor maior que o terceiro valor limiar de temperatura T3 pela margem de histerese ΔΤ.
[087] A unidade de controle 140 pode determinar o primeiro MCCV MCCV1 com base nos dados de tensão de célula VD utilizando-se os primeiros dados de relação considerando a tensão de célula mínima minCV e o primeiro MCCV MCCV1 que são proporcionados pelo gráfico da Figura 4A, e o segundo MCCV MCCV2 com base nos dados de temperatura TD utilizando-se os segundos dados de relação considerando o valor mínimo de temperatura minT e o segundo MCCV MCCV2 que são proporcionados pelo gráfico da Figura 4B. A unidade de controle 140 pode determinar o menor entre o primeiro MCCV MCCV1 e o segundo MCCV MCCV2 como o MCCV.
[088] As Figuras 5A a 5C são tabelas exemplificadoras de MCCVs em relação a uma tensão de célula e uma temperatura com base nos gráficos das Figuras 4A e 4B. A Figura 5A mostra o MCCV em relação a uma tensão de célula iniciai e uma temperatura inicial. A Figura 5B mostra um exemplo do MCCV em relação a uma tensão de célula e a uma temperatura. A Figura 5C mostra outro exemplo do MCCV em relação a uma tensão de célula e uma temperatura. Referindo-se às Figuras 5A a 5C, supõe-se que o primeiro valor MCCVIa em relação à tensão de célula mínima minCV e o segundo valor MCCVIb em relação à temperatura mínima minT sejam iguais, e o segundo valor MCCVIb em relação à tensão de célula mínima minCV e o quarto valor MCCVId em relação à temperatura mínima minT sejam iguais.
[089] Referindo-se à Figura 5A, quando a unidade de controle 140 receber os dados de tensão de célula VD e os dados de temperatura TD pela primeira vez, a unidade de controle 140 determina a tensão de célula mínima minCV dentre os valores de tensão de célula dos dados de tensão de célula VD, e determina a temperatura mínima minT como valores de temperatura dos dados de temperatura TD. A unidade de controle 140 pode determinar o MCCV correspondente à tensão de célula mínima minCV e a temperatura mínima minT com base na tabela da Figura 5A.
[090] Referindo-se à Figura 5B, proporcionam-se diferentes condições de acordo com se a tensão de célula mínima minCV e a temperatura mínima minT estiverem aumentando ou diminuindo. A unidade de controle 140 pode determinar o MCCV correspondente à tensão de célula mínima minCV e à temperatura mínima minT com base na tabela da Figura 5B.
[091] Referindo-se à Figura 5C, adiciona-se uma condição adicional que o MCCV é alterado quando a tensão de célula mínima minCV ou a temperatura mínima minT forem mantidas dentro de uma nova seção durante um período de tempo predeterminado tp. Quando a tensão de célula mínima minCV ou a temperatura mínima minT forem alteradas para que fiquem dentro de uma nova seção e que sejam mantidas dentro da nova seção durante o período de tempo predeterminado tp, a unidade de controle 140 pode determinar o MCCV correspondente à nova seção.
[092] A Figura 6 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de armazenamento de energia 1 e sua configuração periférica de acordo com uma realização da presente invenção.
[093] Referindo-se à Figura 6, o sistema de armazenamento de energia 1 é usado com um sistema de geração de energia 2 e uma rede elétrica 3 para fornecer energia a uma carga 4. O sistema de armazenamento de energia 1 inclui um sistema de bateria 20 que armazena energia e um sistema de conversão de energia (PCS) 10. O PCS 10 pode converter a energia fornecida a partir do sistema de geração de energia 2, da rede elétrica 3, e/ou do sistema de bateria 20 em um tipo apropriado de energia e fornece o tipo apropriado de energia à carga 4, ao sistema de bateria 20, e/ou à rede elétrica 3.
[094] O sistema de geração de energia 2 é um sistema que gera energia utilizando-se uma fonte de energia, O sistema de geração de energia 2 gera energia e fornece a energia ao sistema de armazenamento de energia 1. O sistema de geração de energia 2 pode incluir pelo menos um entre um sistema de geração de energia solar, um sistema de geração de energia eólica, e um sistema de geração de energia de marés. Por exemplo, o sistema de geração de energia 2 pode incluir qualquer sistema de geração de energia que possa gera energia utilizando-se energia renovável, tal como o calor solar ou o calor geotérmico. O sistema de geração de energia 2 pode agir como um sistema de energia de alta capacidade dispondo-se uma pluralidade de módulos de geração de energia para gerar energia em paralelo.
[095] A rede elétrica 3 pode incluir uma usina de força, uma subestação, linhas de força, etc. Se a rede elétrica 3 estiver em um estado normal, a rede elétrica 3 pode fornecer energia à carga 4 e/ou ao sistema de bateria 20, ou pode receber energia a partir do sistema de bateria 20 e/ou do sistema de geração de energia 2. Se a rede elétrica 3 estiver em um estado anormal, o suprimento de energia entre a rede elétrica 3 e o sistema de armazenamento de energia 1 é interrompido.
[096] A carga 4 pode consumir energia gerada pelo sistema de geração de energia 2, a energia armazenada no sistema de bateria 20, e/ou a energia fornecida a partir da rede elétrica 3. Os dispositivos elétricos usados em casas ou fábricas podem ser um exemplo da carga 4.
[097] O sistema de armazenamento de energia 1 pode armazenar a energia gerada pelo sistema de geração de energia 2 no sistema de bateria 20, ou fornecer a energia gerada à rede elétrica 3. O sistema de armazenamento de energia 1 pode fornecer a energia armazenada no sistema de bateria 20 à rede elétrica 3 ou pode armazenar a energia fornecida a partir da rede elétrica 3 no sistema de bateria 20. Quando a rede elétrica 3 estiver em um estado anormal, por exemplo, quando houver uma queda de energia na rede elétrica 3, o sistema de armazenamento de energia 1 pode fornecer a energia gerada pelo sistema de geração de energia 2 ou a energia armazenada no sistema de bateria 20 à carga 4 realizando-se uma operação de suprimento de energia ininterrupto (UPS - Uninterruptible Power Supply).
[098] A Figura 7 é um diagrama de blocos esquemático do sistema de armazenamento de energia 1 de acordo com uma realização da presente invenção.
[099] Referindo-se à Figura 7, o sistema de armazenamento de energia 1 pode incluir o PCS 10 que converte energia, o sistema de bateria 20, um primeiro comutador 30 e um segundo comutador 40. O sistema de bateria 20 pode incluir uma bateria 21 e uma unidade de gerenciamento de bateria 22.
[0100] O PCS 10 pode converter a energia fornecida a partir do sistema de geração de energia 2, da rede elétrica 3 e/ou do sistema de bateria 20 em um tipo apropriado de energia e fornece o tipo apropriado de energia à carga 4, ao sistema de bateria 20 e/ou à rede elétrica 3. O PCS 10 pode incluir uma unidade de conversão de energia 11, uma unidade de enlace de corrente contínua (CC) 12, um inversor 13, um conversor 14, e um controlador integrado 15.
[0101] A unidade de conversão de energia 11 pode ser conectada entre o sistema de geração de energia 2 e a unidade de enlace CC 12. A unidade de conversão de energia 11 pode converter a energia gerada pelo sistema de geração de energia 2 em uma tensão de enlace CC e pode aplicar a tensão de enlace CC à unidade de enlace CC 12. A unidade de conversão de energia 11 pode incluir um circuito de conversão de energia, tal como um circuito conversor ou um circuito retificador, de acordo com o tipo do sistema de geração de energia 2. Quando o sistema de geração de energia 2 gerar energia CC, a unidade de conversão de energia 11 pode incluir um circuito conversor CC-CC para converter a energia CC gerada pelo sistema de geração de energia 2 em outra energia CC. Ao contrário, quando o sistema de geração de energia 2 gerar energia de corrente alternada (CA), a unidade de conversão de energia 11 pode incluir um circuito retificador para converter a energia CA em energia CC.
[0102] Quando o sistema de geração de energia 2 for um sistema de geração de energia solar, a unidade de conversão de energia 11 pode incluir um conversor de seguidor de valor de conversão de energia máxima (MPPT - Maximum Power Point Tracking) que realiza um controle MPPT, a fim de obter a saída de potência máxima a partir do sistema de geração de energia 2 de acordo com uma alteração na radiação solar, temperatura, etc. Quando o sistema de geração de energia 2 não gerar potência, a unidade de conversão de energia 11 pode interromper a operação, minimizando, assim, a energia consumida por um conversor de energia, tal como um circuito conversor ou um circuito retificador incluídos na unidade de conversão de energia 11.
[0103] Um nível de tensão de enlace CC pode se tornar instáveí devido a uma queda instantânea de tensão no sistema de geração de energia 2 ou na rede elétrica 3 ou uma carga de pico na carga 4. No entanto, a tensão de enlace CC precisa ser estabilizada para operar normalmente o inversor 13 e o conversor 14. A unidade de enlace CC 12 pode ser conectada entre a unidade de conversão de energia 11 e o inversor 13 e pode manter a tensão de enlace CC como sendo constante ou substancialmente constante. A unidade de enlace CC 12 pode incluir, por exemplo, um capacitor de armazenamento em massa.
[0104] O inversor 13 pode ser um conversor de energia conectado entre a unidade de enlace CC 12 e o primeiro comutador 30. O inversor 13 po- de incluir um inversor que converte a tensão de enlace CC emitida a partir de pelo menos um entre o sistema de geração de energia 2 e o sistema de bateria 20 em uma tensão CA da rede elétrica 3 e emite a tensão CA. Da mesma forma, o inversor 13 pode incluir um circuito retificador que retifica uma tensão CA emitida a partir da rede elétrica 3 na tensão de enlace CC a ser armazenada no sistema de bateria 20 em um modo de carregamento. O inversor 13 pode ser um inversor bidirecional no qual as direções de entrada e saída podem ser alteradas.
[0105] O inversor 13 pode incluir um filtro para remover as harmônicas da tensão CA emitida a partir da rede elétrica 3, e um circuito de malha de captura de fase (PLL) para corresponder uma fase da tensão CA emitida a partir do inversor 13 a uma fase da tensão CA da rede elétrica 3 a fim de evitar a geração de energia reativa. Da mesma forma, o inversor 13 pode realizar outras funções como a restrição de uma faixa de variação de tensão, correção de fator de potência, remoção de componentes CC, e proteção ou redução de um fenômeno transiente.
[0106] O conversor 14 (ou aparelho de conversão de energia) pode ser um conversor de energia conectado entre a unidade de enlace CC 12 e o sistema de bateria 20. O conversor 14 pode incluir um conversor CC-CC que converte a energia CC armazenada no sistema de bateria 20 em uma tensão de enlace CC de um nível apropriado e emite a tensão de enlace CC ao inversor 13 através da unidade de enlace CC 12 em um modo de descarregamento. Da mesma forma, o conversor 14 inclui um conversor CC-CC que converte a energia CC emitida a partir da unidade de conversão de energia 11 ou do inversor 13 em energia CC de um nível de tensão apropriado, ou seja, um nível de tensão de carga requerido pelo sistema de bateria 20, e fornece a energia CC ao sistema de bateria 20 em um modo de carregamento. O conversor 14 pode ser um conversor bidirecional no qual as direções de entrada e saída po- dem ser alteradas. Quando o sistema de bateria 20 não estiver carregamento ou descarregando, a operação do conversor 14 pode ser interrompida, minimizando ou reduzindo, assim, o consumo de energia.
[0107] O controlador integrado 15 pode monitorar os estados do sistema de geração de energia 2, da rede elétrica 3, do sistema de bateria 20, e da carga 4. Por exemplo, o controlador integrado 15 pode monitorar se uma queda de energia ocorre na rede elétrica 3, se o sistema de geração de energia 2 gera energia, a quantidade de energia gerada pelo sistema de geração de energia 2, um estado de carga do sistema de bateria 20, a quantidade de energia consumida pela carga 4, tempo, etc.
[0108] O controlador integrado 15 pode controlar as operações da unidade de conversão de energia 11, do inversor 13, do conversor 14, do sistema de bateria 20, do primeiro comutador 30, e do segundo comutador 40 de acordo com um algoritmo predefinído ou resultados do monitoramento. Por e-xemplo, quando ocorrer uma queda de energia na rede elétrica 3, o controlador integrado 15 pode controlar a energia armazenada no sistema de bateria 20 ou a energia gerada pelo sistema de geração de energia 2 a ser fornecida à rede elétrica 3. Da mesma forma, quando uma quantidade suficiente de energia não puder ser fornecida à carga 4, o controlador integrado 15 pode controlar a carga 4 para determinar as prioridades para os dispositivos que usam a energia incluída na carga 4 e fornece energia aos dispositivos que usam a energia tendo altas prioridades. Da mesma forma, o controlador integrado 15 pode controlar o sistema de bateria 20 a ser carregado e descarregado.
[0109] O primeiro comutador 30 e o segundo comutador 40 são conectados em série entre o inversor 13 e a rede elétrica 3, e controla o fluxo de corrente entre o sistema de geração de energia 2 e a rede elétrica 3 sendo ligados e desligados sob o controle do controlador integrado 15. O primeiro comutador 30 e o segundo comutador 40 podem ser ligados ou desligados de acordo com os estados do sistema de geração de energia 2, da rede elétrica 3, e do sistema de bateria 20. De modo mais específico, quando a energia de pelo menos um entre o sistema de geração de energia 2 e o sistema de bateria 20 for fornecida à carga 4 ou a energia da rede elétrica 3 for fornecida ao sistema de bateria 20, o primeiro comutador 30 é ligado. Quando a energia de pelo menos um entre o sistema de geração de energia 2 e o sistema de bateria 20 for fornecida à rede elétrica 3 ou a energia da rede elétrica 3 for fornecida a pelo menos um entre a carga 4 e o sistema de bateria 20, o segundo comutador 40 é ligado.
[0110] Quando ocorrer uma queda de energia na rede elétrica 3, o segundo comutador 40 é desligado e o primeiro comutador 30 é ligado. Ou seja, a energia proveniente de pelo menos um entre o sistema de geração de e-nergia 2 e o sistema de batería 20 é fornecida à carga 4 e a energia fornecida à carga 4 é impedida de fluir em direção à rede elétrica 3. Com tal, devido ao fato de o sistema de armazenamento de energia 1 operar como um sistema autônomo, pode-se evitar que um trabalhador que trabalha em uma linha de distribuição de força da rede elétrica 3, ou similares, leve um choque elétrico devido à energia emitida a partir do sistema de geração de energia 2 ou do sistema de bateria 20.
[0111] Cada um entre o primeiro comutador 30 e o segundo comutador 40 pode incluir um dispositivo de comutação, como um relé que pode resistir ou processar uma grande quantidade de corrente.
[0112] O sistema de bateria 20 pode receber e armazenar a energia fornecida a partir de pelo menos um entre o sistema de geração de energia 2 e a rede elétrica 3, e pode fornecer a energia armazenada a pelo menos uma entre a carga 4 e a rede elétrica 3. O sistema de bateria 20 pode corresponder aos conjuntos de baterias 100 e 100a descritos com referência às Figuras 1 e 2 acima. O sistema de bateria 20 pode incluir os conjuntos de baterias 100 e 100a.
[0113] O sistema de batería 20 pode incluir a batería 21 incluindo pelo menos uma célula de batería e a unidade de gerenciamento de batería 22 que controla e protege a bateria 21 para armazenar energia. A unidade de gerenciamento de bateria 22 pode ser conectada à bateria 21 e controlar uma operação geral do sistema de bateria 20 de acordo com um comando de controle ou um algoritmo interno a partir do controlador integrado 15. Por exemplo, a unidade de gerenciamento de bateria 22 pode realizar uma proteção contra sobrecarga, proteção contra sobredescarga, proteção contra sobrecorrente, proteção contra sobretensão, proteção contra superaquecimento e balanceamento de célula.
[0114] A unidade de gerencíamènto de bateria 22 pode obter a tensão da bateria 21, corrente, temperatura, quantidade de energia restante, vida útil, e estado de carga (SOC - State Of Charge). Por exemplo, a unidade de gerenciamento de bateria 22 pode medir uma tensão de célula, corrente, e temperatura da bateria 21 utilizando-se sensores. Pelo menos um sensor de temperatura pode ser disposto na bateria 21 para detectar a temperatura da bateria 21. A unidade de gerenciamento de bateria 22 pode calcular a quantidade de energia restante da bateria 21, vida útil, e SOC com base na tensão de célula medida, corrente, e temperatura. A unidade de gerenciamento de bateria 22 pode gerenciar a bateria 21 com base nos resultados da medição e cálculo e transmitir os resultados da medição e do cálculo ao controlador integrado 15. A unidade de gerenciamento de bateria 22 pode controlar as operações de carga e descarga da bateria 21 de acordo com os comandos de controle de carga e descarga recebidos a partir do controlàdor integrado 15.
[0115] A unidade de gerenciamento de bateria 22 pode incluir uma unidade de medição de tensão de célula que mede as tensões de célula da bateria 21 e gera dados de tensão de célula incluindo valores de tensão de célula, uma unidade de medição de temperatura que gera dados de temperatura incluindo valores de temperatura correspondentes à temperatura da batería 21 a partir dos sensores de temperatura dispostos na bateria 21, e uma unidade de controle configurada para determinar um MCCV de corrente que flui na bateria 21 com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura. A unidade de gerenciamento de batería 22 pode transmitir o MCCV ao controlador integrado 15. O controlador integrado 15 pode receber o MCCV e controlar o conversor 14 para fornecer corrente tendo um valor abaixo do MCCV à bateria 21.
[0116] Como outro exemplo, a unidade de gerenciamento de bateria 22 pode receber os dados de tensão de célula a partir da unidade de medição de tensão de célula e receber os dados de temperatura a partir da unidade de medição de temperatura. A unidade de gerenciamento de bateria 22 pode transmitir os dados de tensão de célula e os dados de temperatura ao controlador integrado 15. O controlador integrado 15 pode determinar um MCCV de corrente que deve ser fornecido à batería 21 com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura. O controlador integrado 15 pode controlar o conversor 14 para fornecer a corrente tendo um valor abaixo de MCCV à bateria 21.
[0117] A Figura 8 é um diagrama de blocos do sistema de bateria 20 de acordo com uma realização da presente invenção.
[0118] Referindo-se à Figura 8, o sistema de bateria 20 pode incluir um rack para bateria 201 como um elemento subordinado. O rack para bateria 201 pode incluir uma bandeja 210 como um elemento subordinado.
[0119] O sistema de bateria 20 pode incluir um sistema de gerenciamento de bateria (BMS - Battery Management System) de rack 200, uma pluralidade de bandejas 210, uma linha de barramento 220, e um circuito protetor de rack 230.
[0120] As bandejas 210 que são elementos subordinados do rack para bateria 201 armazenam energia e fornecem a energia armazenada à rede elétrica 3 e/ou à carga 4. Cada uma das bandejas 210 pode incluir módulos de bateria 211 e BMSs de bandeja 212.
[0121] Os módulos de bateria 211, que armazenam energia, podem incluir pelo menos uma célula de bateria. Pelo menos um sensor de temperatura pode ser disposto nos módulos de bateria 211 para detectar as temperaturas das células de bateria incluídas nos módulos de bateria 211. Os BMSs de bandeja 212 controlam as operações de carga e descarga dos módulos de bateria 211. Os módulos de bateria 211 podem ser conectados em série para gerar uma tensão de saída requerida pelo sistema de bateria 20. Os módulos de bateria 211 podem receber energia a partir do conversor 14 ou fornecer e-nergia ao conversor 14 através do circuito protetor de rack 230.
[0122] Os BMSs de bandeja 212 controlam as operações de carga e descarga dos módulos de bateria 211. O BMS de bandeja 212 pode monitorar os estados dos módulos de bateria 211, por exemplo, temperaturas dos módulos de bateria 211, tensões de célula, corrente de carga e descarga, etc. Os BMSs de bandeja 212 podem incluir unidades de medição de tensão de célula que medem as tensões de célula das células de bateria incluídas nos módulos de bateria 211 e gerar dados de tensão de célula incluindo valores de tensão de célula, e unidades de medição de temperatura que geram dados de temperatura incluindo os valores de temperatura correspondentes às temperaturas da bateria 21 a partir dos sensores de temperatura dispostos nos módulos de bateria 211. Os BMSs de bandeja 212 podem transmitir resultados do monitoramento ao BMS de rack 200. Os BMSs de bandeja 212 podem transmitir os dados de tensão de célula e os dados de temperatura ao BMS de rack 200. Os BMSs de bandeja 212 podem receber um sinal de controle a partir do BMS de rack 200 e realizar uma operação de acordo com o sinal de controle.
[0123] A linha de barramento 220 é uma trajetória através da qual os dados ou um comando são transmitidos entre o BMS de rack 200 e os BMSs de bandeja 212. Uma rede de área de controlador (CAN - Controller A-rea NetWork) pode ser usada como um protocolo de comunicação entre o BMS de rack 200 e os BMSs de bandeja 212. No entanto, a presente realização não se limita a estes e a linha de barramento 220 pode ser qualquer protocolo de comunicações para transmitir dados ou um comando através de uma linha de barramento. Embora a linha de barramento 220 seja usada para se comunicar entre o BMS de rack 200 e os BMSs de bandeja 212 na presente realização, a presente realização não se limita a esta. Por exemplo, o BMS de rack 200 pode se comunicar com cada BMSs de bandeja 212 um a um. Para outro exemplo, podem-se realizar comunicações seriais entre os BMSs de bandeja 212. Ou seja, qualquer protocolo de comunicações para transmitir dados ou um comando entre o BMS de rack 200 e os BMSs de bandeja 212 pode ser usado.
[0124] O BMS de rack 200 controla as operações de carga e descarga do sistema de batería 20 controlando-se o circuito protetor de rack 230. O BMS de rack 200 pode transmitir dados dos estados dos módulos de batería 211, por exemplo, temperaturas, tensões de célula, corrente de carga e descarga, etc. que sejam coletados a partir dos BMSs de bandeja 212 ao controlador integrado 15. O BMS de rack 200 pode determinar um MCCV com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura e transmitir o MCCV ao controlador integrado 15. O controlador integrado 15 pode receber o MCCV e controlar o conversor 14 para fornecer uma corrente tendo um valor abaixo do MCCV à batería 21.
[0125] Como outro exemplo, o BMS de rack 200 pode transmitir os dados de tensão de célula e os dados de temperatura ao controlador integrado 15. O controlador integrado 15 pode determinar um MCCV de corrente que deve ser fornecida à batería 21 com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura. O controlador integrado 15 pode controlar o conversor 14 para fornecer uma corrente tendo um valor abaixo de MCCV à bateria 21.
[0126] O BMS de rack 200 pode receber e analisar os dados obtidos monitorando-se os módulos de bateria 211a partir dos BMSs de bandeja 212. O BMS de rack 200 pode transmitir um sinal de controle aos BMSs de bandeja 212 com base nos resultados da análise. O BMS de rack 200 pode transmitir os dados recebidos a partir dos BMSs de bandeja 212 ou os resultados da análise ao controlador integrado 15 e transmitir o sinal de controle recebido a partir do controlador integrado 15 aos BMSs de bandeja 212.
[0127] O circuito protetor de rack 230 pode cortar o suprimento de energia sob o controle do BMS de rack 200. O circuito protetor de rack 230 mede a tensão e a corrente do sistema de bateria 20 e transmitir os resultados da medição ao controlador integrado 15. Por exemplo, o circuito protetor de rack 230 pode incluir um relé ou um fusível para cortar a corrente. O circuito protetor de rack 230 pode incluir um sensor para medir a tensão e a corrente.
[0128] Como um exemplo, o circuito protetor de rack 230 pode incluir uma unidade limitadora de corrente que limita a corrente de carregamento fornecida a partir do conversor 14. O BMS de rack 200 pode determinar um MCCV com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura e controlar o circuito protetor de rack 230 para passar através da corrente tendo um valor abaixo do MCCV.
[0129] Descreve-se um caso onde o sistema de bateria 20 inclui somente um rack para bateria 201 na presente realização. No entanto, este é um exemplo, e o sistema de bateria 20 pode ser configurado conectando-se uma pluralidade de racks para bateria 201 em série e em paralelo de acordo com a tensão ou a capacidade requerida por um consumidor. Quando o sistema de bateria 20 incluir a pluralidade de racks para bateria 201, o sistema de bateria 20 pode incluir, ainda, um BMS de sistema para controlar a pluralidade de racks para bateria 201. O BMS de sistema pode determinar um MCCV com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura e transmitir o MCCV ao controlador integrado 15.
[0130] As implementações particulares mostradas e descritas no presente documento são exemplos ilustrativos da invenção e não se destinam a limitar o escopo da invenção de forma alguma. Por motivos de brevidade, os eletrônicos convencionais, sistemas de controle, aspectos de desenvolvimento de software e outros aspectos funcionais dos sistemas (e componentes dos componentes operacionais individuais dos sistemas) podem não ser descritos em detalhes. Adicionalmente, as linhas de conexão, ou conectores mostrados nas várias figuras apresentadas são destinadas a representarem relações funcionais exemplificadoras e/ou acoplamentos físicos ou lógicos entre os vários elementos. Deve-se notar que muitas relações funcionais alternativas e adicionais, conexões físicas ou conexões lógicas podem ser apresentadas em um dispositivo prático. Ademais, nenhum item ou componente é essencial para a prática da invenção, a não ser que o elemento seja especificamente descrito como “essencial” ou “fundamental”.
[0131] O uso dos termos “um”, “uma” e “a” e referentes similares no contexto de descrever a invenção (especialmente no contexto das reivindicações a seguir) devem ser entendido como abrangentes tanto da forma no singular como da forma no plural. Adicionalmente, a citação de faixas de valores é meramente destinada para servir como um método de abreviação para se referir individualmente a cada valor separado dentro da faixa, exceto onde indicado em contrário no presente documento, e cada valor separado é incorporado no relatório descritivo como se fosse individualmente citado. Finalmente, as etapas de todos os métodos descritos no presente documento podem ser realizadas em qualquer ordem adequada, exceto onde indicado em contrário ou claramente contradito pelo contexto, O uso de todos e quaisquer exemplos, ou linguagem exemplificadora (por exemplo, “tal como”) proporcionado no presente documento, é meramente destinado a esclarecer melhor a invenção e não impõe uma limitação ao escopo da invenção, exceto onde reivindicado em contrário. Várias modificações e adaptações se tornarão aparentes aos técnicos no assunto sem divergir do espírito e escopo da presente invenção.
[0132] Deve-se compreender que as realizações exemplificadoras descritas no presente documento devem ser consideradas em um sentido descritivo somente e não para propósitos de limitação. As descrições de recursos ou aspectos dentro de cada realização devem ser tipicamente consideradas como disponíveis para outros recursos ou aspectos similares em outras realizações.
[0133] Muito embora uma ou mais realizações da presente invenção tenham sido descritas com referência às figuras, os técnicos no assunto compreenderão que várias alterações em forma e detalhes podem ser feitas sem divergir do espírito e escopo da presente invenção conforme definido pelas reivindicações a seguir.

Claims (16)

1. CONJUNTO DE BATERIAS (100), caracterizado pelo fato de que compreende: uma bateria (110) que compreende pelo menos uma célula de bateria (111); pelo menos um sensor de temperatura (112) configurado para detectar uma temperatura da bateria (110); uma unidade de medição de tensão de célula (120) configurada para medir uma tensão de célula de pelo menos uma célula de bateria (111) e gerar dados de tensão de célula que compreendem pelo menos um valor de tensão de célula; uma unidade de medição de temperatura (130) acoplada a pelo menos um sensor de temperatura (112), sendo que a unidade de medição de temperatura (130) é configurada para gerar dados de temperatura que compreendem pelo menos um valor de temperatura correspondente à temperatura da bateria (110) detectada por ao menos um sensor de temperatura (112); e uma unidade de controle (140) configurada para determinar um valor máximo de corrente de carregamento (MCCV) de uma corrente de carregamento para carregar a bateria (110) com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura em que a unidade de controle (140) é configurada para transmitir o MCCV a um aparelho de carregamento (150) configurado para fornecer a corrente de carregamento ao conjunto de baterias (100), e em que o aparelho de carregamento (150) é configurado para controlar a corrente de carregamento fornecida ao conjunto de baterias (100) para que tenha um valor abaixo de MCCV.
2. CONJUNTO DE BATERIAS (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para determinar um primeiro MCCV com base em pelo menos um valor de tensão de célula, e para determinar o MCCV com base no primeiro MCCV.
3. CONJUNTO DE BATERIAS (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para: determinar um valor mínimo de tensão de célula dentre pelo menos um valor de tensão de célula; e determinar o primeiro MCCV com base no valor mínimo de tensão de célula de acordo com os primeiros dados de relação que definem uma correlação entre o primeiro MCCV e o valor mínimo de tensão de célula.
4. CONJUNTO DE BATERIAS (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para; determinar um primeiro valor como o primeiro MCCV quando o valor mínimo de tensão de célula for menor que um primeiro valor limiar de tensão de célula; determinar um segundo valor maior que o primeiro valor como o primeiro MCCV quando o valor mínimo de tensão de célula for maior que um segundo valor limiar de tensão de célula, que seja maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula por uma margem de histerese; e determinar um entre o primeiro valor e o segundo valor como o primeiro MCCV de acordo com se o valor mínimo de tensão de célula está aumentando ou diminuindo quando o valor mínimo de tensão de célula for maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula e menor que o segundo valor limiar de tensão de célula.
5. CONJUNTO DE BATERIAS (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para: determinar um primeiro valor como o primeiro MCCV quando o valor mínimo de tensão de célula for menor que um primeiro valor limiar de tensão de célula durante um período de tempo predefinido; determinar um segundo valor maior que o primeiro valor como o primeiro MCCV quando o valor mínimo de tensão de célula for maior que um segundo valor limiar de tensão de célula, que seja maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula por uma margem de histerese, durante o período de tempo predefinido; e determinar um entre o primeiro valor e o segundo valor como o primeiro MCCV de acordo com se o valor mínimo de tensão de célula está aumentando ou diminuindo quando o valor mínimo de tensão de célula for maior que o primeiro valor limiar de tensão de célula e menor que o segundo valor limiar de tensão de célula durante o período de tempo predefinido.
6. CONJUNTO DE BATERIAS (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para: determinar um segundo MCCV com base em pelo menos um valor de temperatura; e determinar o MCCV com base no segundo MCCV.
7. CONJUNTO DE BATERIAS (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para: determinar um valor mínimo de temperatura dentre pelo menos um valor de temperatura; e determinar o segundo MCCV com base no valor mínimo de temperatura de acordo com os segundos dados de relação que definem uma correlação entre o segundo MCCV e o valor mínimo de temperatura.
8. CONJUNTO DE BATERIAS (100), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para: determinar um primeiro valor como o segundo MCCV quando o valor mínimo de temperatura for menor que um primeiro valor limiar de temperatura; determinar um segundo valor maior que o primeiro valor como o segundo MCCV quando o valor mínimo de temperatura for maior que um segundo valor limiar de temperatura, que seja maior que o primeiro valor limiar de temperatura por uma margem de histerese; e determinar um entre o primeiro valor e o segundo valor como o segundo MCCV de acordo com se o valor mínimo de temperatura está aumentando ou diminuindo quando o valor mínimo de temperatura for maior que o primeiro valor limiar de temperatura e menor que o segundo valor limiar de temperatura.
9. CONJUNTO DE BATERIAS (100), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para: determinar um primeiro valor como o segundo MCCV quando o valor mínimo de temperatura for menor que a primeiro valor limiar de temperatura durante um período de tempo predefinido; determinar um segundo valor maior que o primeiro valor como o segundo MCCV quando o valor mínimo de temperatura for maior que um segundo valor limiar de temperatura, que seja maior que o primeiro valor limiar de temperatura por uma margem de histerese, durante o período de tempo predefinido; e determinar um entre o primeiro valor e o segundo valor como o segundo MCCV de acordo com se o valor mínimo de temperatura está aumentando ou diminuindo quando o valor mínimo de temperatura for maior que o primeiro valor limiar de temperatura e menor que o segundo valor limiar de temperatura durante o período de tempo predefinido.
10. CONJUNTO DE BATERIAS (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para determinar um primeiro MCCV com base em pelo menos um valor de tensão de célula, para determinar um segundo MCCV com base em pelo menos um valor de temperatura e para determinar o menor entre o primeiro MCCV e o segundo MCCV como o MCCV.
11. SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA, caracterizado pelo fato de que compreende: um sistema de bateria (20) que compreende uma batería (21) que compreende pelo menos uma célula de bateria (111) e uma unidade de gerenciamento de bateria (22) configurada para controlar o carregamento e o descarregamento da bateria (21); e um sistema de conversão de energia (PCS) que compreende um aparelho de conversão de energia (14) configurado para converter energia entre um sistema de geração de energia, uma rede elétrica, e o sistema de bateria (20) e um controlador integrado (15) configurado para controlar o aparelho de conversão de energia (14), em que a unidade de gerenciamento de bateria (22) compreende: uma unidade de medição de tensão (120) de célula configurada para medir uma tensão de célula de pelo menos uma célula de bateria (111) e gerar dados de tensão de célula que compreendem pelo menos um valor de tensão de célula; uma unidade de medição de temperatura (130) configurada para gerar dados de temperatura que compreendem pelo menos um valor de temperatura correspondente a uma temperatura da bateria (21) detectada por ao menos um sensor de temperatura (112) na bateria (21); e uma unidade de controle (140) configurada para determinar um valor máximo de corrente de carregamento (MCCV) de uma corrente de carregamento para carregar a bateria (21) com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura e transmitir o MCCV ao controlador integrado (15), em que o controlador integrado (15) é configurado para receber o MCCV a partir da unidade de gerenciamento de bateria (22) e controlar o aparelho de conversão de energia (14) para fornecer a corrente de carregamento tendo um valor abaixo do MCCV ao sistema de bateria (20).
12. SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para determinar um primeiro MCCV com base em pelo menos um valor de tensão de célula, para determinar um segundo MCCV com base em pelo menos um valor de temperatura e para determinar o menor entre o primeiro MCCV e o segundo MCCV como o MCCV.
13. SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para: determinar um valor mínimo de tensão de célula dentre o pelo menos um valor de tensão de célula; e determinar o primeiro MCCV com base no valor mínimo de tensão de célula de acordo com primeiros dados de relação que definem uma correlação entre o primeiro MCCV e o valor mínimo de tensão de célula.
14. SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (140) é configurada para: determinar um valor mínimo de temperatura dentre o pelo menos um valor de temperatura; e determinar o segundo MCCV com base no valor mínimo de temperatura de acordo com segundos dados de relação que definem uma correlação entre o segundo MCCV e o valor mínimo de temperatura.
15. MÉTODO DE CARREGAR UM CONJUNTO DE BATERIAS (100), caracterizado pelo fato de que compreende uma bateria (110) que compreende pelo menos uma célula de bateria (111), sendo que o método compreende: medir uma tensão de célula de pelo menos uma célula de bateria (111); gerar dados de tensão de célula que compreendem pelo menos um valor de tensão de célula correspondente à tensão de célula; gerar dados de temperatura que compreendem pelo menos um valor de temperatura correspondente a uma temperatura da bateria (110) medida por ao menos um sensor de temperatura (112); determinar um valor máximo de corrente de carregamento (MCCV) de uma corrente de carregamento para carregar a bateria (110) com base nos dados de tensão de célula e nos dados de temperatura; transmitir o MCCV a um aparelho de carregamento (150) acoplado ao conjunto de baterias (100); e fornecer a corrente de carregamento tendo um valor abaixo de MCCV a partir do aparelho de carregamento (150).
16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a determinação do MCCV compreende: determinar um primeiro MCCV com base em pelo menos um valor de tensão de célula; determinar um segundo MCCV com base em pelo menos um valor de temperatura; e determinar um menor entre o primeiro MCCV e o segundo MCCV como o MCCV.
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