BR102018007917B1 - Sistema de bateria em veículo e método de estimativa de deterioração em envelhecimento para a bateria - Google Patents

Sistema de bateria em veículo e método de estimativa de deterioração em envelhecimento para a bateria Download PDF

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Kazushi AKAMATSU
Kiyohito Machida
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema de bateria (10) que inclui: uma bateria (12); um detector de tensão (22) que detecta uma tensão da bateria (12) como um valor de tensão detectado (Vb); um detector de corrente (20) que detecta uma corrente que flui através da bateria (12) como um valor atual detectado (Ib); e uma unidade de controle eletrônico (14). A unidade de controle eletrônico (14) é configurada para estimar uma deterioração em envelhecimento da bateria (12) com base em um valor de tensão de circuito aberto (Vo; Vo1, Vo2) que é calculado a partir do valor de tensão detectado e um valor de corrente integrado (¿Ah; ¿Ah12) calculado a partir do valor de corrente detectado, e estimar a deterioração em envelhecimento da bateria (12) com base no valor da tensão de circuito aberto (Vo; Vo1, Vo2) e o valor de corrente integrado (¿Ah; ¿Ah12) que são calculados quando um nível de carga da bateria (12) está na região de não histerese.

Description

ANTECEDENTE DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção
[001] A presente especificação divulga um sistema de bateria que é equipado em um veículo, que inclui uma bateria capaz de ser carregada e descarregada, e que tem uma função para estimar a deterioração em envelhecimento da bateria, e um método de estimativa de deterioração em envelhecimento para uma bateria.
2. Descrição da técnica relacionada
[002] É amplamente conhecido um veículo acionado a eletricidade que é equipado com uma máquina elétrica rotativa como uma fonte de acionamento. Este veículo acionado eletricamente é equipado com um sistema de bateria que inclui uma bateria secundária que pode ser carregada e descarregada. A bateria secundária fornece energia elétrica para a máquina elétrica rotativa quando a máquina elétrica rotativa é acionada como um motor elétrico e armazena energia elétrica gerada quando a máquina elétrica rotativa é acionada como um gerador elétrico. O sistema de bateria controla carga e descarga da bateria secundária de modo que o nível de carga da bateria secundária, isto é, o assim chamado estado de carga (SOC) não excede um limite superior prescrito (que é suficientemente inferior a 100%) e não cai abaixo de um limite inferior prescrito (que é suficientemente superior a 0%). Para realizar tal controle, no sistema de bateria, é desejável estimar exatamente o nível de carga da bateria secundária.
[003] Geralmente, o nível de carga da bateria secundária é calculado fazendo referência a uma curva SOC-OCV previamente armazenada, à capacidade de carga total da bateria secundária, ou algo semelhante. A OCV é uma abreviação de Tensão (Voltagem) de Circuito Aberto e significaumatensão de circuito aberto. A curva SOC-OCV é umacurva que indica o valor de tensão de circuitoaberto (OCV) da bateriasecundária emrelação ao nível de carga. Por exemplo, quando o valor de tensão de circuito aberto da bateria secundária pode ser adquirido, o sistema de bateriaestima o nível de carga no momentoatual, verificando o valor de tensão de circuitoaberto contra a curva SOC-OCV. Como outro tipo, o sistema de bateriacalculao valor integrado de corrente que é introduzido e saído da bateriasecundária, e estima a quantidade de alteração do nível de carga e ainda o nível de carga no momentoatual com base nacomparação entre o valor de correnteintegrado e a capacidade de carga total.
[004] Uma vez que o nível de carga da bateriasecundária é estimadofazendoreferência à curva SOC-OCV ouà capacidade de carga total destamaneira, é desejável que a curva SOC-OCV armazenadaou a capacidade de carga total indiqueexatamente o estado da bateriasecundária no momentoatual, para estimarexatamente o nível de carga. No entanto, a capacidade de carga total da bateriasecundária e a característica de alteração da tensão de circuitoabertoemrelação aonível de carga mudamgradualmente com a deterioração emenvelhecimento da bateriasecundária. Consequentemente, para estimarexatamente o nível de carga, é desejável estimar a deterioração emenvelhecimento da bateriasecundária e modificar a curva SOC-OCV e a capacidade de carga total, dependendo do resultado da estimativa, quandoapropriado.
[005] Para estimar a deterioração emenvelhecimento da bateria secundária, convencionalmente, várias tecnologiastêm sidopropostas. Por exemplo, a Publicação de Pedido de PatenteJaponesa No. 2015121444 (JP 2015-121444 A) divulgaumatecnologiana qual a capacidade de carga total é estimada com base no valor de tensão de circuitoaberto e no valor de correnteintegrado. Especificamente, no JP 2015-121444 A, o valor de tensão de circuitoabertoé detectado duas vezes no meio da carga da bateriasecundária e o valor de correnteintegrado entre as detecções é adquirido. Então, natecnologiadivulgada, os SOCs no momento das detecções são avaliadoscomo um primeiro SOC e um segundo SOC, com base no valor de tensão de circuitoaberto, e um valor resultante de dividir o valor de correnteintegradopor um valor de diferença entre o primeiro SOC, e o segundo SOC é calculadocomo a capacidade de carga total.
[006] A PatenteJaponesa No. 5537236 divulgaumatecnologiana qual três parâmetros de deterioração que indicamumacaracterística de tensão de circuitoaberto, que é umacaracterística de alteração da tensão de circuitoabertoemrelação à capacidade de carga total da bateriasecundária, é avaliadaem um modo de pesquisa. Especificamente, naPatenteJaponesa No. 5537236, um valor medido da característica de tensão de circuitoabertoé adquiridomedindoo valor de tensão de circuitoaberto da bateriasecundária e o valor de correnteintegrado, e são pesquisadostrês parâmetros de deterioração correspondentesà característica de tensão de circuitoabertomedida.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[007] Como descrito acima, na maior parte da técnica relacionada, a deterioração em envelhecimento da bateria secundária é estimada a partir da relação entre o valor de tensão de circuito aberto realmente medido e o valor de corrente integrado. Por outro lado, algumas baterias secundárias possuem uma histerese significativa na qual há uma certa quantidade ou mais de diferença no valor de tensão de circuito aberto em relação ao nível de carga entre um tempo após uma carga contínua e um tempo após uma descarga contínua, em uma faixa parcial de nível de carga. Por exemplo, no caso de uma bateria secundária de íon de lítio que tem um material ativo de eletrodo negativo que contém um material de silício (por exemplo, Si ou SiO) e grafite, é sabido que há umadiferença entre o valor de tensão de circuitoabertoapós uma carga contínua e um valor de tensão de circuitoabertoapós umadescargacontínua, mesmo no mesmo SOC, emumaregião de baixo SOC. Como descritoacima, naestimativa da deterioração emenvelhecimento, o valor medido do valor de tensão de circuitoabertoé usado, e quando o valor de tensão de circuitoabertoé adquiridoemumafaixa de nível de carga na qual a histeresesignificativaaparece, é difícil identificar de forma única a deterioração emenvelhecimento a partir do valor de tensão de circuitoaberto.
[008] Assim, a presenteespecificação divulga um sistema de bateria e um método de estimativa de deterioração emenvelhecimento para umabateria, que tornapossível estimar a deterioração emenvelhecimentofacilmente e exatamente, mesmo no caso da bateriana qual a histeresesignificativaapareceemumafaixaparcial de nível de carga.
[009] Como um aspectoexemplificativo da presenteinvenção é um sistema de bateria que é equipadoem um veículo. O sistema de bateriainclui: umabateriaconfigurada para ser carregada e descarregada, a bateriasendoequipada no veículo, umafaixa de nível de carga da bateriaincluindoumaregião de histerese e umaregião de não histerese, sendo a região de histereseumafaixa de nível de carga da bateriaondeocorreumahisteresesignificativa, a histeresesignificativasendohisteresena qual valores de tensão de circuitoabertoemrelação a um nível de carga da bateriaapós a continuação docarregamento e após a continuação dodescarregamentosão diferentes um do outro por um valor predeterminadooumais, a região de não histeresesendoumafaixa de nível de carga de carga da bateriaonde a histeresesignificativanão ocorre; um detector de tensão configurado para detectarumatensão da bateriacomo um valor de tensão detectado, um detector de correnteconfigurado para detectaruma corrente que fluiatravés da bateriacomo um valor de correntedetectado; e umaunidade de controleeletrônico configurada para controlar carga e descarga da bateria. A unidade de controleeletrônico é configurada para estimarumadeterioração emenvelhecimento da bateria com base em um valor de tensão de circuitoaberto que é calculado a partir do valor de tensão detectado e um valor de correnteintegrado que é calculado a partir do valor de correntedetectado. A unidade de controleeletrônico é configurada para estimar a deterioração emenvelhecimento da bateria com base no valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado, que são calculadosquando o nível de carga da bateriaestá naregião de não histerese.
[0010] No sistema de bateria, o valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado que são usados para aestimativa da deterioração emenvelhecimento da bateriasão adquiridosquando o nível de carga está naregião de não histerese. Portanto, é possível estimar a deterioração emenvelhecimentosemqualquerinfluência da histeresesignificativa. Como resultado, é possível estimar a deterioração emenvelhecimento com facilidade e exatidão.
[0011] O valor de tensão de circuitoabertopodeincluir um primeiro valor de tensão de circuitoaberto e um segundo valor de tensão de circuitoaberto que são adquiridosnaregião de não histerese, o valor de correnteintegradopode ser um valor resultante de integrar o valor de correntedetectadoaté que o valor de tensão de circuitoabertomuda para o segundo valor de tensão de circuitoabertoapós o valor de tensão de circuitoaberto se tornar o primeiro valor de tensão de circuitoaberto, e a unidade de controleeletrônico pode ser configurada para estimar, comoumacaracterística que indica a deterioração de envelhecimento, pelomenosuma de umacapacidade de carga total da bateriaem um momentoatual e umacaracterística de alteração do valor de tensão de circuitoabertoemrelação aonível de carga, com base no primeiro valor de tensão de circuitoaberto, no segundo valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado.
[0012] A capacidade de carga total da bateria e a característica de alteração do valor de tensão de circuitoabertoemrelação aonível de carga são utilizadas para a estimativa do nível de carga da bateria. Aoestimarosvalores que são usados para aestimativa do nível de carga, é possível estimar com precisão o nível de carga da bateria.
[0013] O sistema de bateriapodeaindaincluir um carregador configurado para carregar a bateriaenquanto o veículo estiverparado. A unidade de controleeletrônico pode ser configurada para parartemporariamente a carga da bateria com o carregadorquando o nível de carga da bateriaatinge um primeironível de carga ou um segundonível de carga naregião de não histerese no meio da carga da bateria com o carregador, e adquirir o valor de tensão detectado que é obtidodurante um período de parada de carga, como um dos primeiro valor de tensão de circuitoaberto e o segundo valor de tensão de circuitoaberto.
[0014] Adotandotalconfiguração, é possível adquirir com segurança o valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado que são usados para a estimativa da deterioração emenvelhecimento da bateria.
[0015] A unidade de controleeletrônico pode ser configurada para adquirirdoisvalores de tensão de circuitoaberto que são adquiridosemmomentosquando o nível de carga da bateriaestá naregião de não histerese e osvalores de tensão de circuitoabertosão adquiríveis, como o primeiro valor de tensão de circuitoaberto e o segundo valor de tensão de circuitoaberto, duranteumaenergização do veículo.
[0016] Adotandotalconfiguração, é possível adquirir o valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado que são usados para a estimativa da deterioração emenvelhecimento da bateria, mesmodurante a energização do veículo.
[0017] A unidade de controleeletrônico pode ser configurada para controlar a carga e a descarga da bateria, tal que o nível de carga da bateriatransiciona para a região de não histerese e adquire o primeiro valor de tensão de circuitoaberto, o segundo valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado, quando um tempo decorridodesdeumaúltima estimativa da deterioração emenvelhecimento for igualoumaior que um tempo de referência prescrito.
[0018] Aoadotartalconfiguração, é possível adquirir com segurança o valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado que são usados para a estimativa da deterioração emenvelhecimento da bateria.
[0019] A unidade de controleeletrônico pode ser configurada para: estimarpelomenosumacaracterística de mudança do valor de tensão de circuitoaberto com relação aonível de carga, comoumacaracterística que indica a deterioração emenvelhecimento; estimar a faixa de nível de carga que é a região de não histerese com base nacaracterística de mudança estimada do valor de tensão de circuitoaberto com relação aonível de carga; e atualizar a região de não histerese com base nafaixa de nível de carga estimado.
[0020] Adotandotalconfiguração, é possível obterconstantemente a região de não histeresecorrespondenteaoestado da bateria no momentoatual.
[0021] A unidade de controleeletrônico pode ser configurada para atualizar o nível de carga em um momento de aquisição do valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado que são usados para uma da estimativa da deterioração emenvelhecimento e umafaixa do nível de carga juntamente com aatualização da região de não histerese.
[0022] Aoadotartalconfiguração, é possível adquirir o valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado que são usados para aestimativa da deterioração emenvelhecimento da bateria, em um momentomaisadequado, é possível aprimoraraindamaisumapropriedade de estimativa para a deterioração emenvelhecimento, e é possível obterumaoportunidade da estimativa da deterioração emenvelhecimento de forma maissegura.
[0023] A bateriapode ser umabateriasecundária de íon de lítio que tem um material ativo de eletrodonegativo que contém pelomenos um material de silício e grafite, e a faixa de nível de carga da região de não histeresepode ser maior no nível de carga do que umafaixa de nível de carga da região de histerese.
[0024] Aoutilizartalbateria, é possível aumentar a capacidade.
[0025] A bateriapode ser umabateriasecundária de íon de lítio que tem um material ativo de eletrodonegativo que contém pelomenos um material de silício e titanato de lítio, e a faixa do nível de carga da região de não histeresepode ser maiselevada no nível de carga do que umafaixa de nível de carga de umaregião de histerese.
[0026] Como um aspectoexemplificativo da presenteinvenção é um método de estimativa de deterioração emenvelhecimento para um sistema de bateria. Um nível de carga da bateriaincluiumaregião de histerese e umaregião de não histerese, sendo a região de histereseumafaixa do estado de carga da bateriaondeocorreumahisteresesignificativa, a histeresesignificativasendohisteresena qual valores de tensão de circuitoabertoemrelação a um nível de carga da carga da bateriaapós a continuação docarregamento e após a continuação de descarregamentosão diferentes um do outro por um valor predeterminadooumais, a região de não histeresesendo um nível de carga da bateriaonde a histeresesignificativanão ocorre. O sistema de bateriaincluiumaunidade de controleeletrônico. O método de estimativa da deterioração emenvelhecimentoinclui: adquirir, pormeio da unidade de controleeletrônico parâmetros a partir dos quaisvalores de tensão de circuitoabertoemdoispontos e um valor de correnteintegrado entre osdoispontossão calculadosquando o nível de carga da bateriaestá naregião de não histerese; e estimar, pormeio da unidade de controleeletrônico, umadeterioração emenvelhecimento da bateria com base nosvalores de tensão de circuitoabertoadquiridos e no valor de correnteintegradoadquirido.
[0027] No método de estimativa de deterioração em envelhecimento, o valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado que são usados para aestimativa da deterioração emenvelhecimento da bateriasão adquiridosquando o nível de carga está naregião de não histerese. Portanto, é possível estimar a deterioração emenvelhecimentosemqualquerinfluência da histeresesignificativa. Como resultado, é possível estimar a deterioração emenvelhecimento com facilidade e exatidão.
[0028] No sistema de bateria e no método de estimativa de deterioração emenvelhecimento para a bateria, que são divulgadosnapresenteespecificação, o valor de tensão de circuitoaberto e o valor de correnteintegrado que são usados para a estimativa da deterioração emenvelhecimento da bateriasão adquiridosquando o nível de carga está naregião de não histerese. Portanto, é possível estimar a deterioração emenvelhecimentosemqualquerinfluência da histeresesignificativa. Como resultado, é possível estimar a deterioração emenvelhecimento com facilidade e exatidão.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0029] Características, vantagens e significância técnica e industrial das modalidades exemplificativas da invenção serão descritas abaixo com referência aos desenhos anexos, nos quais números iguais indicam elementos semelhantes e nos quais: a FIG. 1 é um diagrama que mostra uma configuração de um veículo acionado eletricamente equipado com um sistema de bateria; a FIG. 2 é um diagrama que mostra um exemplo de umacurva SOC-OCV; a FIG. 3 é um fluxograma que mostra um exemplo de um processo de estimativa de deterioração emenvelhecimento para umabateria; a FIG. 4A é um fluxograma que mostraumaparte de um exemplo de umarotina de aquisição de parâmetros; a FIG. 4B é um fluxograma que mostraumaparte do exemplo de umarotina de aquisição de parâmetros; a FIG. 5 é um diagrama que mostraumaoperação exemplificativa da rotina de aquisição de parâmetros nas FIGS. 4A e 4B; a FIG. 6 é um fluxograma que mostra outro exemplo da rotina de aquisição de parâmetros; a FIG. 7 é um diagrama que mostraumaoperação exemplificativa da rotina de aquisição de parâmetros na FIG. 6; a FIG. 8A é um fluxograma que mostraumaparte de outro exemplo da rotina de aquisição de parâmetros; a FIG. 8B é um fluxograma que mostraumaparte de outro exemplo da rotina de aquisição de parâmetros; a FIG. 9 é um diagrama que mostraumaoperação exemplificativa da rotina de aquisição de parâmetros nas FIGS. 8A e 8B; a FIG. 10 é um fluxograma que mostra um exemplo de umarotina de estimativa de deterioração; a FIG. 11 é um fluxograma que mostra outro exemplo da rotina de estimativa de deterioração; a FIG. 12 é um diagrama que mostraumacaracterística de alteração de umatensão de circuitoabertoemrelação a umaalteração no nível de carga local emumabateriasecundária de íons de lítio; a FIG. 13 é um diagrama que mostraumaalteração empotencial de circuitoaberto de um eletrodopositivoassociado a uma diminuição nacapacidade do eletrodopositivo e umaalteração no potencial do circuitoaberto de um eletrodonegativoassociado a umadiminuição nacapacidade do eletrodonegativonabateriasecundária de íon de lítio; a FIG. 14 é um diagrama para descreveruma lacuna nacorrespondência de composição entre o eletrodopositivo e o eletrodonegativo da bateriasecundária de íon de lítio; a FIG. 15 é um diagrama para descreveruma lacuna nacorrespondência da composição devidoà deterioração da bateriasecundária de íon de lítio; a FIG. 16 é um diagrama que mostraumaalteração (curva de tensão de circuitoaberto) emtensão de circuitoabertoemrelação à capacidade da bateria da bateriasecundária de íon de lítio; a FIG. 17 é um diagramaexplicativo para um erro de tensão ?V; a FIG. 18 é um diagrama para descreverumaalteração no ponto de aparecimento de histereseassociadaà deterioração da bateriasecundária de íon de lítio; e a FIG. 19 é um fluxograma que mostra um exemplo de umarotina de estimativa de região de não histerese.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES
[0030] Daqui em diante, a configuração de um sistema de bateria 10 será descrita com referência aos desenhos.
[0031] A FIG. 1 é um diagrama que mostra uma configuração esquemática de um veículo acionado eletricamente 100 equipado com o sistema de bateria 10. O veículo acionado eletricamente 100 é um veículo híbrido que inclui duas máquinas elétricas rotativas MG1, MG2 e um motor 104 como fontes de energia dinâmica. O sistema de bateria 10, divulgado na presente especificação, pode ser equipado em um outro tipo de veículo acionado eletricamente. Por exemplo, o sistema de bateria 10 pode ser equipadoem um veículo elétrico que incluiapenasumamáquina elétrica rotativacomofonte de energiadinâmica.
[0032] O motor 104 está ligadoa um mecanismo de divisão de energiadinâmica 106 que incluiumaengrenagemplanetária e semelhantes. Aengrenagemplanetária divide e transmiteenergiadinâmica do motor 104 para umarodamotriz 108 e a primeiramáquina elétrica rotativa MG1. Cadauma das duas máquinas elétricas rotativas MG1, MG2 funcionacomo um motor elétrico e, além disso, funcionacomo um geradorelétrico. Um eixo de saída da segundamáquina elétrica rotativa MG2 está articuladoà rodamotriz 108. A segundamáquina elétrica rotativa MG2 funcionaprincipalmentecomo um motor elétrico, e fornece torque de acionamento para a rodamotriz 108 quando o veículo viaja. Quando o veiculofreia a segundamáquina elétrica rotativa MG2 funcionacomo um geradorelétrico que geraeletricidadeusandoenergia de frenagem. A primeiramáquina elétrica rotativa MG1, que está articuladaaomecanismo de divisão de energiadinâmica 106 recebeenergiadinâmica excedente do motor 104 e geraeletricidade. A primeiramáquina elétrica rotativa MG1 funcionatambém como um motor de partida que dá partidaao motor 104. Uma vez que o veículo acionadoeletricamente 100 divulgadonapresenteespecificação inclui o motor 104 deste modo, o veículo acionadoeletricamente 100 podecarregarumabateria 12 que utilizaaenergiadinâmica emexcesso do motor 104, mesmoenquanto o veículo está viajando. Além disso, umacélula de combustível ousemelhantepode ser equipadaemvez do motor.
[0033] Um inversor 102 converteenergia de correntecontínua em energia de correntealternada e converteenergia de correntealternadaemenergia de correntecontínua. Especificamente, o inversor 102 converteenergia de correntecontínua fornecida a partir da bateria 12, descritamaistarde, emenergia de correntealternada e dá saída à energia de correntealternada para as primeira e segundamáquinas elétricas rotativas MG1, MG2 que são acionadascomomotoreselétricos. Além disso, o inversor 102 converteenergia de correntealternadageradapelasprimeira e segundamáquinas elétricas rotativas MG1, MG2 que são acionadascomogeradoreselétricos, emenergia de correntecontínua e fornece a energia de correntecontínua à bateria 12. Entre o inversor 102 e a bateria 12, um transformador para aumentaroudiminuiraenergiaelétrica pode ser fornecido. Acionamentos do inversor 102, da máquina elétrica rotativa MG1, MG2, do motor 104 e similaressão controladospor um dispositivo de controle 14.
[0034] O sistema de bateria 10 inclui a bateria 12 que pode ser carregada e descarregada. A bateria 12 é umabateriasecundária que forneceenergiaelétrica para acionar as máquinas elétricas rotativas MG1, MG2 e que armazenaenergiaelétrica geradapelasmáquinas elétricas rotativas MG1, MG2. A bateria 12 incluiumapluralidade de células elétricas conectadasemsérie ouemparalelo. Como o tipo da bateria 12, vários tipossão possíveis. Na modalidade, é utilizadaumabateriasecundária de íon de lítio, na qual é utilizado um complexo que contém um material de silício e grafitecomo material ativo de eletrodonegativo. No casoem que um complexocontendo um material de silício e grafiteé usadocomo o material ativo de eletrodonegativo, a bateria 12 temparcialmenteumahisteresesignificativaemumacaracterística de mudança de um valor de tensão de circuitoaberto Vo emrelação a um nível de carga Cb. Issoserá descritoposteriormente. O nível de carga Cbé um valor (%) da multiplicação da relação de umacapacidade de carga no momentoatual para umacapacidade de carga total FCC da bateria de 12 por 100%, e é um valor que geralmenteé chamado de estado de carga (SOC).
[0035] O sistema de bateria 10 é dotado de um sensor de corrente 20, um sensor de tensão 22, um sensor de temperatura 24 e semelhantes, para identificar o estado da bateria 12. O sensor de corrente (detector de corrente) 20 detecta um valor de corrente que é introduzido para ousaído da bateria 12. O valor de correntedetectadoé introduzido no dispositivo de controle 14, como um valor de correntedetectado Ib. O sensor de tensão (detector de tensão) 22 detecta um valor de tensão entre osterminais da bateria 12. O valor de tensão detectadoé introduzido para o dispositivo de controle (unidade de controleeletrônico) 14, como um valor de tensão detectado Vb. Tipicamente, a bateria 12 é umabateriamontada que temumapluralidade de células conectadasemsérie ouemparalelo. Portanto, o sensor de tensão 22 pode ser fornecido para cadacélula, oupode ser fornecido para cadablococonstituído porumapluralidade de células. Apenas um sensor de tensão 22 pode ser fornecido para o conjunto da bateriamontada. O sensor de temperatura 24 detecta a temperatura da bateria 12. A temperaturadetectadaé introduzida para o dispositivo de controle 14 comoumatemperatura da bateria Tb. Um sensor de temperatura 24 pode ser fornecido, oupode ser fornecidaumapluralidade de sensores de temperatura 24. No casoem que umapluralidade de sensores de tensão 22 ou de temperatura 24 é fornecida, um valor estatístico de valoresdetectados da pluralidade de sensores de tensão 22 ousensores de temperatura 24, porexemplo, valor médio, valor máximo, valor mínimo ousemelhante, pode ser tratadocomoo valor de tensão detectadoVbou a temperatura da bateria Tb.
[0036] O sistema de bateria 10 incluiainda um carregador 16 e um conector 18 para carga externa da bateria 12. A carga externa é uma carga da bateria 12 com energiaelétrica a partir de umafonte de energia externa (porexemplo, umafonte de energiacomercial) fornecida no exterior doveículo acionadoeletricamente 100. O conector 18 pode ser conectadoa um conector (um chamadoplugue de carga) da fonte de energia externa. O carregador 16 converteenergiaelétrica externa (energia de correntealternada) fornecidaatravés doconector 18, emenergia de correntecontínua, e forneceaenergia de correntecontínua para a bateria 12. O sistema de bateria 10 podeincluir um mecanismo de carga diferente do mecanismo para a carga externa, desde que a bateria 12 possa ser carregadaenquanto o veículo 100 estiverparado. Por exemplo, o sistema de bateria 10 podeincluir um painel solar e semelhantes, que gerameletricidadeutilizando luz solar, emvez de ouemadição aocarregador 16 e semelhantes para a carga externa. Para algumassituações, o sistema de bateria 10 não precisaincluir o mecanismo de carga para carregar a bateria 12 enquanto o veículo 100 estiverparado.
[0037] O dispositivo de controle 14 controlaacionamentos de fontes de acionamento tais como as máquinas elétricas rotativas MG1, MG2, o motor 104 e semelhantes, e controla carga e descarga da bateria 12. O dispositivo de controle 14 incluiuma interface de sensor 26, umamemória 28, uma CPU 30 e semelhantes. A interface de sensor 26 está conectada com osrespectivossensores 20, 22, 24. A interface de sensor 26 dá saída a sinais de controle para osrespectivossensores 20, 22, 24 e converte dados introduzidos dos respectivossensores 20, 22, 24 para um formato de sinal que permite o processamento pela CPU 30. A memória 28 armazenavários parâmetros de controle e vários programas. A CPU 30 executavários processos de informação e computações. A interface de sensor 26, a CPU 30 e a memória 28 estão conectadasumasàs outrasatravés de um barramento de dados 44. Na FIG. 1, o dispositivo de controle 14 está ilustradocomo um bloco, mas o dispositivo de controle 14 pode ser constituído porumapluralidade de dispositivos (umapluralidade de CPUs 30, umapluralidade de memórias 28 e semelhantes). Algumasfunções dodispositivo de controle 14 podem ser realizadaspor um dispositivoexterno que é fornecido no exterior do veículo e que pode se comunicarsemfio com o dispositivo de controlefornecido no veículo.
[0038] O dispositivo de controle 14 controla a carga e descarga da bateria 12 de tal modo que um nível de carga Cb da bateria 12 não ultrapassa um limite superior e inferior prescritos. Para talcontrole, o dispositivo de controle 14 estima e monitora de forma periódica o nível de carga Cb da bateria 12. O dispositivo de controle 14 estima o nível de carga Cb de um valor de tensão de circuitoaberto Vo da bateria 12 ou de um valor de correnteintegrado?Ah. O valor atualintegrado?Ahé um valor integrado de corrente que é introduzido para oué saído da bateria 12, e é tipicamente avaliado por ?Ah= ?(Ibx?t) / 3600 quando um período de amostragem para o valor de corrente detectado Ib é ?t. Aqui, quando a bateria é usada de forma que a carga seja maior, ?Ahé um valor que aumenta a capacidade da bateria (aumenta o SOC). Quando a bateria é usada de forma que a descarga seja maior, ?Ahé um valor que diminui a capacidade da bateria (diminui o SOC).
[0039] A estimativa do nível de carga Cb será especificamente descrita. Na memória 28, são armazenadas a capacidade de carga total FCC da bateria 12 e uma curva SOC-OCV. A curva SOC-OCV é uma curva que indica uma mudança no valor de tensão de circuito aberto Vo em relação ao nível de carga Cb da bateria 12. A FIG. 2 mostra um exemplo da curva SOC-OCV. O dispositivo de controle 14 estima o nível de carga Cb verificando o valor de tensão de circuito aberto Vo da bateria 12 contra a curva SOC-OCV. O valor de tensão de circuito aberto Vo é uma tensão entre os terminais da bateria 12 em um estado em que a bateria 12 não está polarizada (em um estado relaxado). O valor de tensão de circuito aberto Vo que é utilizado para várias computações pode ser um valor medido ou pode ser um valor estimado. Por conseguinte, quando a carga e descarga da bateria 12 é interrompida durante um certo período de tempo e a polarização é eliminada, o valor de tensão detectado Vb detectado pelo sensor de tensão 22 pode ser tratadocomoo valor de tensão de circuitoaberto Vo. Além disso, mesmodurante a polarização, se a corrente que fluiatravés da bateria 12 é muitobaixa e um componente de polarização pode ser estimado com precisão, um valor resultante de corrigir o valor de tensão detectadoVbdetectadopelo sensor de tensão 22 emconsideração a umainfluencia da polarização pode ser tratadocomoo valor de tensão de circuitoaberto Vo.
[0040] Como outro método, o dispositivo de controle 14 estima o nível de carga Cb no momentoatualcalculandoumaquantidade de alteração ?Cb do nível de carga Cb a partir do valor de correnteintegrado?Ah e adicionando a quantidade de alteração ?Cbaonível de carga Cb no último momento. A quantidade de alteração ?Cb do nível de carga Cbé a relação entre o valor de correnteintegrado?Ah e a capacidade de carga total FCC e é obtida pela computação de ?Cb = (?Ah / FCC) x 100.
[0041] Como é óbvio a partir da descrição acima, naestimativa do nível de carga Cb, o dispositivo de controle 14 se refereà curva SOC- OCV ou a capacidade de carga total FCC. Consequentemente, para estimarexatamente o nível de carga Cb no momentoatual, a curva SOC-OCV oucapacidade de carga total FCC armazenadanamemória 28 precisarefletirexatamente o estado da bateria 12 no momentoatual. A curva SOC-OCV ou a capacidade de carga total FCC mudagradualmente com a deterioração emenvelhecimento da bateria 12. Portanto, para estimarexatamente o nível de carga Cb no momentoatualé desejável estimar a deterioração emenvelhecimento da bateria 12 conformenecessário, e modificar e atualizar a curva SOC-OCV ou a capacidade de carga total FCC armazenadanamemória 28 conformenecessário. Por isso, o dispositivo de controle 14 estima a deterioração emenvelhecimento da bateria 12 conformenecessário. No que segue, umaestimativa de deterioração emenvelhecimento para a bateria 12 será descritaemdetalhe.
[0042] Normalmente, a deterioração emenvelhecimento da bateria 12 é estimada com base nosvalores de tensão de circuitoaberto Vo emumapluralidade de pontosafastados um do outro e o valor de correnteintegrado?Ah entre a pluralidade de pontos. Como descritoacima, para a bateria 12 namodalidade, a curva SOC-OCV temparcialmenteumahisteresesignificativa. Istoserá descrito com referência à FIG. 2. A FIG. 2 é um diagrama que mostra um exemplo da curva SOC-OCV da bateria 12. Na FIG. 2, o eixo das abscissas indica o nível de carga Cb (SOC) e o eixo das ordenadas indica o valor de tensão de circuitoaberto Vo. Além disso, na FIG. 2, a linhacheiaé umacurva SOC-OCV que é obtida no processo no qual a bateria 12 é carregadaapós a descarga total da bateria 12. Emoutraspalavras, a linhacheiaé umacurva SOC-OCV após uma carga contínua. Daí emdiante, estacurvaé referidacomouma "carga OCV" ou "OCV_ch". A linha de traço alternadolongo e curtoé umacurva SOC-OCV que é obtida no processo no qual a bateria 12 é descarregadaapós a carga total da bateria 12. Emoutraspalavras, a linha de traço longo e curtoalternadoé umacurva SOC-OCV após umadescargacontínua. Daí emdiante, estacurvaé referidacomouma "descarga OCV" ou "OCV_dis".
[0043] Como é óbvio da FIG. 2, emumaregião de alto SOC em que o nível de carga Cbé relativamente alto, há poucadiferença entre OCV_ch e OCV_dis e não há histeresesignificativanaregião. Por outro lado, emumaregião de baixo SOC na qual o nível de carga Cbé relativamentebaixo, há umacertaquantidadeoumais de diferença entre OCV_dis e OCV_ch, e há umahisteresesignificativa. Daí emdiante, a região na qual a histeresesignificativanão apareceé referidacomouma"região de não histerese". Além disso, a região na qual a histeresesignificativaapareceé referidacomouma"região de histerese ". Além disso, o nível de carga nafronteira entre a região de não histerese e a região de histereseé referidocomo um nível de carga limiteCb_b. QuandoVch [n] é umatensão indicadaporOCV_ch no caso do nível de carga Cb = n, Vdis [n] é umatensão indicadaporOCV_dis no caso do nível de carga Cb = n e ?Vdefé um limiarprescrito, a região de não histereseé umaregião que satisfaz (|Vch [n] - Vdis [n]|<?Vdef), e a região de histereseé uma região que satisfaz (|Vch [n] - Vdis [n]|>?Vdef).
[0044] Na região de não-histerese, pode ser imaginado que um nível de carga Cb após a descarga contínua, e um nível de carga Cb após a carga contínua, são equivalentes no caso de um valor de tensão de circuito aberto idêntico Vo. Em outras palavras, pode ser dito que o valor de tensão de circuito aberto Vo obtido na região de não histerese indica unicamente o estado da bateria 12. Por outro lado, na região de histerese, um nível de carga Cb após a descarga contínua e um nível de carga Cb após a carga contínua são diferentes, mesmo no caso de um valor de tensão de circuito aberto idêntico Vo. Por exemplo, no caso do valor de tensão de circuito aberto Vo = Va, o nível de carga Cb após a descarga contínua é Co, e o nível de carga Cb após a carga contínua é Ci. Além disso, no caso em que a carga e a descarga são repetidas alternadamente, o nível de carga Cb algumas vezes tem um valor entre Co e Ci, mesmo no caso do valor de tensão de circuito aberto Vo = Va. Consequentemente, o valor de tensão de circuito aberto Vo obtido na região de histerese não pode indicar exclusivamente o estado da bateria 12.
[0045] No caso de usar o valor de tensão de circuito aberto Vo que não pode indicar exclusivamente o estado da bateria 12 desta maneira, é difícil estimar unicamente a deterioração em envelhecimento da bateria 12. Assim, para resolver este problema, o sistema de bateria 10 divulgado na especificação estima a deterioração usando apenas o valor de tensão de circuito aberto Vo e valor de corrente integrado ?Ah adquiridosnaregião de não histerese, para estimar a deterioração emenvelhecimento de forma fácil e exata.
[0046] A FIG. 3 é um fluxograma que mostra o fluxomaisbásico de um processo de estimativa de deterioração emenvelhecimento para a bateria 12. O dispositivo de controle 14 estima a deterioração emenvelhecimentorealizando o fluxogramamostradona FIG. 3 periodicamenteouemmomentosespecíficos.
[0047] O processo de estimativa da deterioração em envelhecimentoé dividido de forma grosseiraemumarotina de aquisição de parâmetros (S10) e umarotina de estimativa de deterioração (S20). Na rotina de aquisição de parâmetros, o dispositivo de controle 14, naregião de não histerese, adquire um primeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1, um segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 e um valor de correnteintegrado ?Ah12 resultante de integrar o valor de correntedetectadoIbaté que o valor de tensão de circuitoaberto Vo muda para o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 após o valor de tensão de circuitoaberto Vo se tornar o primeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1. O primeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1 e o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 não são particularmentelimitados, desde que oprimeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1 e o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 sejamvalores de tensão de circuitoaberto Vo adquiridosquando o nível de carga Cbestá na região de não histerese (Cb_b<Cb<100). No entanto, tendo em vista a precisão da estimativa de deterioração da bateria 12, é preferível que o primeiro valor de tensão de circuito aberto Vo1 e o segundo valor de tensão de circuito aberto Vo2 se desviem um do outro em algum grau. Em qualquer caso, pode ser dito que os primeiro e segundo valores de tensão de circuito aberto Vo1, Vo2 e valor de corrente integrado ?Ah12 adquiridos na região de não histerese são parâmetros que indicam de forma única o estado da bateria 12 no momentoatual.
[0048] Na rotina de estimativa de deterioração (S20), o dispositivo de controle 14 estima a deterioração emenvelhecimento da bateria 12, utilizandoosparâmetros adquiridosnarotina de aquisição de parâmetros (S10). Especificamente, o dispositivo de controle 14 estimapelomenosuma da capacidade de carga total FCC da bateria 12 no momentoatual e a curva SOC-OCV, utilizandoosparâmetros adquiridos. Como método de estimativa, vários métodos são possíveis. Issoserá descritomaistardeemdetalhe. Emqualquermétodo de estimativa, usandoosparâmetros adquiridosnaregião de não histerese, é possível estimarexatamente o estado da bateria 12 no momentoatual, seminfluência da histerese.
[0049] Emseguida, um exemploespecífico da rotina de aquisição de parâmetros será descrito. As FIGS. 4A e 4B são um fluxograma que mostra um exemplo da rotina de aquisição de parâmetros. No exemploilustradonas FIGS. 4A e 4B, o primeiro e segundovalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 e o valor de correnteintegrado ?Ah12 são adquiridosnatemporização da carga externa da bateria 12. No exemploilustradonas FIGS. 4A e 4B, para adquirirosparâmetros, um primeironível de carga Cb1 e um segundonível de carga Cb2 são previamentearmazenadosnamemória 28.
[0050] O primeironível de carga Cb1 e o segundonível de carga Cb2 são, cada um, valoresnaregião de não histerese, e valores que se desviamsuficientemente um do outro (ver FIG. 2). O primeiro e segundoníveis de carga Cb1, Cb2 podem ser valoresfixos, oupodem ser valoresvariáveis. Aqui, a região de não histerese e o nível de carga de fronteiraCb_bmudam com a deterioração emenvelhecimento da bateria 12. Consequentemente, no casoem que osprimeiro e segundoníveis de carga Cb1, Cb2 são valoresfixos, o primeiro e segundoníveis de carga Cb1, Cb2 são definidos para valores que são mantidosnaregião de não histerese, mesmoquando a região de não histereseaumentaoudiminui com a deterioração emenvelhecimento da bateria 12. No casoem que oprimeiro e segundoníveis de carga Cb1, Cb2 são valoresvariáveis, o primeiro e segundoníveis de carga Cb1, Cb2 podem ser variadosem conjunto com o aumentooudiminuição naregião de não histereseassociada com a deterioração emenvelhecimento da bateria 12.
[0051] No exemploilustradonas FIGS. 4A e 4B comojá descrito narotina de aquisição de parâmetros, o dispositivo de controle 14 adquireosparâmetros natemporização da carga externa e, porconseguinte, monitora se existeumainstrução da carga externa (S110). Quandohá umainstrução da carga externa, o dispositivo de controle 14 inicia a carga externa (S112).
[0052] Durante a execução da carga externa, o dispositivo de controle 14 verifica se o nível de carga Cbatingiu o primeironível de carga Cb1 armazenadonamemória 28 (S114). Aqui, o nível de carga Cb no momentoatualé estimado a partir do valor de circuitoaberto Vo ou do valor de correnteintegrado?Ah. Durante a execução da carga externa, o valor de tensão detectadoVbinclui o componente de polarização e, portanto, é necessário estimar o valor de tensão de circuitoaberto Vo subtraindo o componente de polarização do valor de tensão detectado Vb. No entanto, a região de baixo SOC (região de histerese) temumainfluência da histerese. Consequentementeé difícil identificarexclusivamente o nível de carga Cb a partir do valor de tensão de circuitoaberto Vo, semconsiderar um histórico de cargas e descargaspassadas. Portanto, naregião de histerese, é preferível estimar o nível de carga Cb com um período predeterminado, principalmente a partir do valor de correnteintegrado?Ah, tanto durante a carga externa quantodurante a viagem.
[0053] Quando o nível de carga Cbatingiu o primeironível de carga Cb1, o dispositivo de controle 14 interrompe a carga externa (S116). Durante o período de parada, o dispositivo de controle 14 verifica se a polarização foieliminada, com um período predeterminado (S118). Quando o resultado da verificação mostra que a polarização foieliminada, o dispositivo de controle 14 medeo valor de tensão detectadoVb no ponto de tempo, como o primeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1 (S120).
[0054] Após aaquisição doprimeiro valor de tensão de circuito aberto Vo1, o dispositivo de controle 14 reinicia a carga externa (S122). Além disso, o dispositivo de controle 14 inicia o cálculo do valor de correnteintegrado ?Ah12 (S124). O dispositivo de controle 14 realiza a carga externa até o nível de carga Cbatingir o segundonível de carga Cb2 armazenadonamemória 28 (até que a determinação de Sim sejafeitaem S126). Quando o nível de carga Cbatingiu o segundonível de carga Cb2, o dispositivo de controle 14 interrompe a carga e esperaaté que a polarização sejaeliminada (S128) .Quando a polarização foieliminada (Sim em S130), o dispositivo de controle 14 medeo valor de tensão detectadoVb no ponto de tempo como o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 (S132). Além disso, o dispositivo de controle 14 adquire o valor de correnteintegrado ?Ah12 a partir da medição doprimeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1 até a medição do segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 (S124, S133).
[0055] Após aaquisição do segundo valor de tensão de circuito aberto Vo2, o dispositivo de controle 14 reinicia a carga externa (S134). Então, quando o nível de carga Cbatingiu um nível de carga alvopredeterminado (porexemplo, 90%), o dispositivo de controle 14 determina que a carga foicompletada (S136), e termina a carga externa (S138). Com isso, a rotina de aquisição de parâmetros está terminada. Aqui, quando o nível alvo de carga está naregião de não histerese, o nível de carga alvopode ser definidocomo o segundonível de carga Cb2. Neste caso, umavez que a carga está terminada no passo S133, o passo S134 e o passo S136 são desnecessários.
[0056] A FIG. 5 é um diagrama que mostraumaoperação exemplificativa da rotina de aquisição de parâmetros. Na FIG. 5, o eixo das abscissas indica tempo, e o eixo das ordenadas indica o nível de carga Cb. Na FIG. 5, quando a carga externa é iniciada no tempo t1, o nível de carga Cbaumentagradualmente. Então, quando o nível de carga Cbatinge o primeironível de carga Cb1 no tempo t2, o dispositivo de controle 14 interrompe a carga externa. Como resultado, um período em que carga e descarganão são realizadas continua. Pela continuação do período de parada da carga-descarga, a polarização da bateria 12 é gradualmenteeliminada. Então, quando a influência da polarização desaparece no tempo t3, o dispositivo de controle 14 adquire o valor de tensão detectadoVb no tempo t3, como o primeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1.
[0057] Após aaquisição doprimeiro valor de tensão de circuito aberto Vo1, o dispositivo de controle 14 reinicia a carga externa. Pela carga externa, o nível de carga Cbaumentagradualmente. Então, quando o nível de carga Cbatinge o segundonível de carga Cb2 no tempo t4, o dispositivo de controle 14 interrompenovamente a carga externa e espera. Então, quando a influência da polarização desaparece no tempo t5, o dispositivo de controle 14 adquire o valor de tensão detectadoVb no tempo t5, como o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 Além disso, o dispositivo de controle 14 adquire o valor integrado do valor de correntedetectadoIbdesde o tempo t3 até o tempo t5, comoo valor de correnteintegrado ?Ah12. Após a aquisição do segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2, o dispositivo de controle 14 inicianovamente a carga externa. Então, quando o nível de carga Cbatinge o nível de carga desejado no tempo t6, o dispositivo de controle 14 interrompe a carga externa.
[0058] Como é óbvio a partir da descrição acima, narotina de aquisição de parâmetros, osvalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 e o valor de correnteintegrado ?Ah12 são adquiridosnaregião de não histerese. Emoutraspalavras, pode ser dito que osvalores de tensão de circuitoabertoadquiridos Vo1, Vo2 e valor de correnteintegrado ?Ah12 são valores que não são influenciados pela histerese. Aoestimar a deterioração emenvelhecimento com base em tais valores, é possível estimar a deterioração emenvelhecimento com facilidade e exatidão. Aqui, a rotina de aquisição de parâmetros mostradanas FIGS. 4A e 4B têm comopremissa a carga externa, mas pode ser adotado outro tipo de carga desde que a bateria 12 possa ser carregadaenquanto o veículo estiverparado. Por exemplo, a bateria 12 pode ser carregada com energiaelétrica geradapor um painel de geração solar.
[0059] Emseguida, outro exemplo da rotina de aquisição de parâmetros será descrito. A FIG. 6 é um fluxograma que mostra outro exemplo da rotina de aquisição de parâmetros. No exemploilustradona FIG. 6, quando o veículo é acionadoapós a conclusão da carga externa, osprimeiro e segundovalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 e o valor de correnteintegrado ?Ah12 são adquiridos no momentoem que o nível de carga Cbdiminui. Istoé, tipicamente, no veículo 100 acionadoeletricamente, conformenecessário, aenergiaelétrica geradapelasmáquinas elétricas rotativas MG1, MG2 é armazenadaouenergiaelétrica é fornecidaàs máquinas elétricas rotativas MG1, MG2 para acionar as máquinas elétricas rotativas MG1, MG2. Portanto, o nível de carga Cb da bateria 12 é mantidoem um valor intermédiário Cb_c (porexemplo, cerca de 30%) que é relativamentebaixo e que está naregião de histerese. Consequentemente, quando o veículo é acionadoapós a conclusão da carga externa, o dispositivo de controle 14 diminui o nível de carga Cb da bateria 12 para aproximadamente o valor intermédio Cb_c. No exemploilustradona FIG. 6, osparâmetros necessários para aestimativa da deterioração emenvelhecimentosão adquiridosnatemporização em que o nível de carga Cbdiminui da carga total.
[0060] No exemploilustradona FIG. 6, para adquirirosparâmetros, um valor de correnteintegrado de referência ?Ahdef e um tempo decorrido de referência tdefsão previamentearmazenados. No fluxogramana FIG. 6, o primeiro e segundovalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 são adquiridos para aestimativa de deterioração. Para garantir a precisão da estimativa de deterioração, é preferível que o valor absoluto |?Ah12| do valor de correnteintegrado entre aaquisição doprimeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1 e a aquisição do segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 seja um valor grandeemalgumgrau. O valor de correnteintegrado de referência ?Ahdeftemuma magnitude do valor absoluto |?Ah12| do valor de correnteintegradonecessário para manter a precisão da estimativa da deterioração. Quando um tempo decorrido t12 desdeaaquisição doprimeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1 até a aquisição do segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 for excessivamentegrande, um componente de errointegradoincluído no valor de correnteintegrado |?Ah12| podeaumentar pela influência de erros do sensor de corrente e podecausarumadiminuição naprecisão da estimativa de deterioração. O tempo decorrido de referência tdefé um tempo que permite que oerrointegrado do valor de correnteintegrado ?Ah12 sejasuprimido para um determinado valor oumenos. O valor da correnteintegrado de referência ?Adef e o tempo decorrido de referência tdefpodem ser valoresfixos, oupodem ser valoresvariáveis que variamdependendo dos graus de deterioração da bateria 12 e do sensor de corrente 20, da temperaturaambiente e semelhantes.
[0061] A rotina de aquisição de parâmetros na FIG. 6 é iniciada no momentoem que a carga externa da bateria 12 é completada. Quando a carga externa é completada, o dispositivo de controle 14 monitora se o valor de tensão de circuitoaberto Vo é adquirível (S140). Aqui, o estadoonde o valor de tensão de circuitoaberto Vo é adquirível inclui um estadonoi qual a polarização da bateria 12 foieliminada e onde o próprio valor de tensão detectadoVbpode ser tratadocomoo valor de tensão de circuitoaberto Vo. Consequentemente, porexemplo, pode ser dito que, após a conclusão da carga externa, o valor de tensão de circuitoaberto Vo é adquirível imediatamenteapós o veículo ser energizado, ouseja, imediatamenteapós umaassimchamadaignição ligada. Além disso, o estadoem que o valor de tensão de circuitoaberto Vo é adquirível inclui um estadoem que ocomponente de polarização pode ser estimado com precisão, emboraumacorrentemuitobaixafluaatravés da bateria 12. Nessecaso, o dispositivo de controle 14 adquire um valor resultante de corrigir o valor de tensão detectadoVbemconsideração a umainfluência docomponente de polarização estimado, comoo valor de tensão de circuitoaberto Vo no ponto de tempo. Consequentemente, porexemplo, mesmoquando o veículo viaja, pode ser dito que o valor de tensão de circuitoaberto Vo é adquirível em um período em que o veículo para temporariamenteem um semáforo, e em um período em que o veículo está viajandoapenas com o motor 104 (um período em que as máquinas elétricas rotativas MG1, MG2 não estão sendoacionadas).
[0062] No casoem que odispositivo de controle 14 determina que o valor de tensão de circuitoaberto Vo é adquirível, o dispositivo de controle 14 verifica se o nível de carga Cb no ponto de tempo está naregião de não histerese (S142). O nível de carga Cb, nestecaso, pode ser estimadoprincipalmente com base no valor de tensão de circuitoaberto Vo, oupode ser estimadoprincipalmente com base no valor de correnteintegrado ?A. No casoem que o nível de carga Cbnão está naregião de não histerese, o dispositivo de controle 14 retornaaopasso S140. Por outro lado, no casoem que o nível de carga Cbestá naregião de não histerese, o dispositivo de controle 14 adquire o valor de tensão de circuitoaberto Vo no ponto de tempo, como o primeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1 (S144).
[0063] Após aaquisição doprimeiro valor de tensão de circuito aberto Vo1, o dispositivo de controle 14 inicia o cálculo do valor de correnteintegrado ?Ah12 e a contagem do tempo decorrido t12 (S146). Daí emdiante, o dispositivo de controle 14 compara o tempo decorrido t12 com o tempo decorrido de referência tdef (S148). No casoem que o tempo decorrido t12 está excedendo o tempo de referência decorridotdef, comoresultado da comparação (Não em S148), o dispositivo de controle 14 determina que oerro de correnteintegradoé mais do que ocerto valor. Neste caso, o dispositivo de controle 14 retornaaopasso S140, e inicianovamenteaaquisição doprimeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1. Por outro lado, no casoem que o tempo decorrido t12 é igual a oumenor que o tempo decorrido de referência tdef (Sim em S148), o dispositivo de controle 14, emseguida, compara o valor de correnteintegrado ?Ah12 com o valor de correnteintegrado de referência ?Ahdef (S150) .Nocaso de |?Ah12| <?Ahdefcomoresultado da comparação (Não no S150), o dispositivo de controle 14 retornaaopasso S148. Por outro lado, no caso de |?Ahi2| >?Ahdef(Sim em S150), o dispositivo de controle 14 verifica se o valor da tensão de circuito aberto Vo é adquirível e se o nível de carga Cb no momento atual está na região de não histerese (Si52, Si54). No caso em que pelo menos uma condição não é satisfeita como resultado da verificação (Não em Si52 ou Não em Si54), o dispositivo de controle i4 retorna ao passo Si48. Por outro lado, no caso em que o valor de tensão de circuito aberto Vo é adquirível e o nível de carga Cb está na região de não histerese (Sim em Si52 e Sim em Si54), o dispositivo de controle i4 adquire o valor de tensão de circuito aberto Vo no ponto no tempo, como o segundo valor de tensão de circuito aberto Vo2 (Si56).
[0064] No ponto no tempo em que o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 foiadquirido, o dispositivo de controle 14 termina o cálculo do valor de correnteintegrado ?Ah12 e a contagem do tempo decorrido t12 (S158). Assim, a rotina de aquisição de parâmetros é finalizada. No exemplo da FIG. 6, o valor de correnteintegrado ?Ah12 e o tempo decorrido t12 são monitoradosnaaquisição do segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2, mas o monitoramento do valor da correnteintegrado ?Ah12 e o tempo decorrido t12 podem ser excluídos. Istoé, na FIG. 6, o passo S148 e o passo S150 podem ser excluídos.
[0065] A FIG. 7 é um diagrama que mostraumaoperação exemplificativa da rotina de aquisição de parâmetros. Na FIG. 7, o eixo das abcissas indica tempo, e o eixo das ordenadas indica o nível de carga Cb. No exemplo da FIG. 7, o tempo decorrido de referência tdefé suficientementemaior do que o período de tempo desde o tempo t1 até ao tempo t5. Aoperação exemplificativana FIG. 7 começa em um estadoem que o nível de carga Cb da bateria 12 é um nível (porexemplo, 90%) próximo da carga completaapós a conclusão da carga externa da bateria 12. No tempo t1, o veículo acionadoeletricamente 100 é energizado, e o dispositivo de controle 14 inicia a rotinana FIG. 6. Imediatamenteapós o veículo acionadoeletricamente 100 ser energizado, o estado de polarização da bateria 12 foieliminado, e pode ser dito que o valor de tensão de circuitoaberto Vo é adquirível. Consequentemente, o dispositivo de controle 14 adquire o valor de tensão detectadoVb no tempo t1 imediatamenteapós o veículo acionadoeletricamente 100 ser energizado, como o primeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1. Além disso, o dispositivo de controle 14 inicia o cálculo do valor de correnteintegrado ?Ah12 e a contagem do tempo decorrido t12.
[0066] Daí emdiante, o dispositivo de controle 14 controla a carga e descarga da bateria 12 de tal modo que a descargaé maior (por exemplo, um EV viajando), até que o nível de carga Cbatinja um valor intermediário predeterminadoCb_c (porexemplo, cerca de 30%). Aqui, suponha que, em um período desde o tempo t2 até ao tempo t3, o veículo, porexemplo, para em um semáforo, a quantidade de carga e quantidade de descarga da bateria 12 diminuem e um estado de carga baixa continua. Neste caso, é possível adquirir o valor de tensão de circuitoaberto Vo no tempo t3, removendo o componente de polarização estimado do valor de tensão detectado Vb. No entanto, no tempo t3, o valor absoluto |?Ah12| do valor de correnteintegradoé menor que o valor de correnteintegrado de referência ?Ahdef e, portanto, o dispositivo de controle 14 continua o processo de aquisição do segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2.
[0067] Emseguida, suponha que, em um período desde o tempo t4 até o tempo t5, o veículo, porexemplo, pare novamenteem um semáforo, a quantidade de carga e a quantidade de descarga da bateria 12 diminuem e um estado de carga baixa continua. Neste caso, é possível adquirir o valor de tensão de circuitoaberto Vo no tempo t5, removendo o componente de polarização estimado do valor de tensão detectado Vb. Além disso, suponha que, no tempo t5, o valor absoluto |?Ah12| do valor da correnteintegradoé maior que o valor da correnteintegrado de referência ?Ahdef, o tempo decorrido t12 é menor que o tempo decorrido de referência tdef e o nível de carga Cbestá naregião de não histerese. Neste caso, o dispositivo de controle 14 adquire o valor de tensão de circuitoaberto Vo no tempo t5, como o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2, e termina a rotina de aquisição de parâmetros.
[0068] Como é óbvio a partir da descrição acima, também narotina de aquisição de parâmetros mostradana FIG. 6, o primeiro e o segundovalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 e o valor de correnteintegrado ?Ah12 são adquiridosnaregião de não-histerese. Emoutras palavras, pode ser dito que osvalores de tensão de circuitoabertoadquiridos Vo1, Vo2 e o valor de correnteintegrado ?Ah12 são valores que não são influenciados pela histerese. Aoestimar a deterioração emenvelhecimento com base em tais valores, é possível estimar a deterioração emenvelhecimento com facilidade e exatidão.
[0069] Emseguida, outro exemplo da rotina de aquisição de parâmetros será descrito com referência às FIGS. 8A e 8B. As FIGS. 8A e 8B são um fluxograma que mostram outro exemplo da rotina de aquisição de parâmetros. No exemploilustradonas FIGS. 8A e 8B, o tempo para aaquisição dos parâmetros é forçosamente geradopelocontrole da carga e descarga da bateria 12. Istoé, comojá descrito, no veículo 100 acionadoeletricamente, tipicamente, o nível de carga Cb da bateria 12 é mantido no valor intermediário Cb_c (porexemplo, cerca de 30%) que é relativamentebaixo e que está naregião de histerese. Se esteestadocontinuarpor um longo tempo, não é possível adquirirosparâmetros que são usados para aestimativa da deterioração emenvelhecimento. Por conseguinte, quando um tempo decorridotedesde o último processo de estimativa da deterioração emenvelhecimentoé igualaoumaior do que um tempo de referência prescrito t_def2, o dispositivo de controle 14 aumentaforçosamente o nível de carga Cb da bateria 12 para a região de não histerese, e adquireosparâmetros necessários para a estimativa da deterioração emenvelhecimento. O valor do tempo de referência t_def2 não é particularmentelimitadoumavez que o tempo de referência t_def2 depende da velocidade da deterioração da bateria e, porexemplo, é um valor desdevárias semanasaté vários meses.
[0070] No exemploilustradonas FIGS. 8A e 8B, para adquiriros parâmetros, um primeironível de carga Cb1 e um segundonível de carga Cb2 são previamentearmazenadosnamemória 28. O primeiro e o segundonível de carga Cb1, Cb2 são quaseiguaisaosprimeiro e segundoníveis de carga Cb1, Cb2 descritosnas FIGS. 4A e 4B. O primeiro e segundoníveis de carga Cb1, Cb2 podem ser, cada um, valoresfixosoupodem ser valoresvariáveis desde que oprimeiro e o segundonível de carga Cb1, Cb2 estejamnaregião de não histerese.
[0071] Para executar a rotina de aquisição de parâmetros, o dispositivo de controle 14 tem um modo normal, um modo de maior carga e um modo de limitação de carga-descarga, comomodos de controle do veículo acionadoeletricamente 100. O modo de maior carga é um modo de controleem que a quantidade de carga da bateria 12 é superior à quantidade de descarga. Por exemplo, no modo de maior carga, o dispositivo de controle 14 aciona o motor 104 de tal modo que o motor 104 dá saída a umaenergiadinâmica igualou superior a umaenergiadinâmica que é necessária para a viagem do veículo, e faz com que a primeiramáquina elétrica rotativa MG1 gereeletricidadeutilizandoenergiadinâmica excedente do motor 104. Neste momento, o dispositivo de controle 14 para a segundamáquina elétrica rotativa MG2, permitesomente a geração elétrica usandoenergia de frenagem e proíbe o acionamentocomo um motor elétrico.
[0072] O modo de limitação de carga-descargaé um modo em que ambas, a carga e descarga da bateria 12 são limitadas. Por exemplo, no modo de limitação de carga-descarga, o dispositivo de controle 14 controla o motor 104 de tal forma que o motor 104 produzaenergiadinâmica necessária para a viagem do veículo e limita tanto quantopossível o acionamento da primeira e da segundamáquina elétrica rotativa MG1, MG2. Ouseja, o dispositivo de controle 14 limitatambém a geração elétrica das primeira e segundamáquinas elétricas rotativas MG1, MG2. O modo normal é um modo de controle que não é nem o modo de maior carga nem o modo de limitação de carga-descarga. Conformenecessário, o dispositivo de controle 14 podeexecutarumaviagemacionadaeletricamentena qual o veículo viaja com apenas a energiadinâmica da segundamáquina elétrica rotativa MG2, oupodedesempenhar um veículo híbrido em que o veículo viaja com aenergiadinâmica da segundamáquina elétrica rotativa MG2 e o motor 104.
[0073] Na rotina de aquisição de parâmetros nas FIGS. 8A e 8B, o dispositivo de controle 14 conta o tempo decorridodesde o último processo de estimativa para a deterioração emenvelhecimento e monitora se o tempo decorridoteé igualoumaior do que o tempo de referência prescrito t_def2 (S160). Quando o tempo decorridoteé igualaoumaior que o tempo de referência t_def2, o dispositivo de controle 14 muda o modo de controle do veículo para o modo de maior carga (S162). Com isso, o nível de carga Cb da bateria 12 aumentagradualmente a partir do valor intermediário Cb_c (porexemplo, cerca de 30%) naregião de histerese e atinge a região de não histerese.
[0074] Quando o nível de carga Cb da bateria 12 se torna o primeiro nível de carga Cb1 que é um valor naregião de não histerese (Sim em S164), o dispositivo de controle 14 muda o modo de controle para o modo de limitação de carga-descarga no qual tanto a carga como a descargasão limitadas (S166). Com isso, a carga e descarga da bateria 12 são limitadas, e o valor de tensão de circuitoaberto Vo tempossibilidade de ser adquirido. Então, quando o valor de tensão de circuitoaberto Vo é adquirível (Sim em S168), o dispositivo de controle 14 adquire o valor de tensão de circuitoaberto Vo no ponto de tempo, como o primeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1 (S170).
[0075] Após aaquisição dos primeirosvalores de tensão de circuito aberto Vo1, o dispositivo de controle 14 muda o modo de controle do veículo acionadoeletricamente 100 novamente para o modo de maior carga (S172). Além disso, o dispositivo de controle 14 inicia o cálculo do valor de correnteintegrado ?Ah12 (S174).
[0076] Como resultado da comutação para o modo de maior carga, o nível de carga Cb da bateria 12 começa a subirnovamente. Então, quando o nível de carga Cb da bateria 12 se torna o segundonível de carga Cb2 (Sim em S178), o dispositivo de controle 14 muda o modo de controle para o modo de limitação de carga-descarga (S180). Então, quando o valor de tensão de circuitoaberto Vo é adquirível (Sim em S182), o dispositivo de controle 14 adquire o valor de tensão de circuitoaberto Vo no ponto no tempo como o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 (S184). Após a aquisição do segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2, o dispositivo de controle 14 termina o cálculo do valor de correnteintegrado ?Ah12 (S186). Após a aquisição dos primeiro e segundovalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 e o valor de correnteintegrado ?Ah12, o dispositivo de controle 14 muda o modo de controle do veículo acionadoeletricamente 100 para o modo normal (S188). No casoem que o valor absoluto |?Ah12| do valor de correnteintegradoé menor que um valor de referência prescrito, a precisão da estimativa de deterioração podediminuir. Portanto, é preferível executar um controletal que o valor absoluto |?Ah12| do valor de correnteintegrado se torneigualoumaior que o valor de referência prescrito. De modo similar aofluxogramana FIG. 6, no exemplo, o dispositivo de controle 14 podeverificar o tempo decorrido t12 desdeaaquisição doprimeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1, imediatamente antes da aquisição do segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2. Neste caso, quando o tempo decorrido t12 está excedendo um valor de referência predeterminado, o dispositivo de controle 14 opera o veículo acionadoeletricamente 100 em um modo de maiordescarga, semadquirir o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2, e então, retornaaopasso S164 para iniciarnovamenteaaquisição doprimeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1.
[0077] A FIG. 9 é um diagrama que mostraumaoperação exemplificativa da rotina de aquisição de parâmetros. Na FIG. 9, o eixo das abscissas indica tempo, e o eixo das ordenadas indica o nível de carga Cb. Aoperação exemplificativa da FIG. 9 começa em um estado no qual o nível de carga Cb da bateria 12 é mantidoemtorno do valor intermediário Cb_cnaregião de histerese. Tipicamente, o nível de carga Cb da bateria 12 é mantidoemtorno do valor intermediário Cb_c. Aqui, suponha que o tempo decorridotedesde o último processo de estimativa da deterioração emenvelhecimento se torneigualaoumaior que o tempo de referência t_def2 no tempo t1. Neste caso, o dispositivo de controle 14 muda o modo de controle do veículo para o modo de maior carga. Como resultado o nível de carga Cb da bateria 12 sobe. Então, suponha que o nível de carga Cb se torne o primeironível de carga Cb1 no tempo t2. Neste caso, o dispositivo de controle 14 comuta o modo de controle para o modo de limitação de carga-descarga. Como resultado, após o tempo t2, a mudança no nível de carga Cb se tornapequena. Este estado continua por um certo tempo e, no tempo t3, o valor de tensão de circuitoaberto Vo se tornaadquirível. Então, o dispositivo de controle 14 adquire o valor de tensão de circuitoaberto Vo no tempo t3, comoosprimeirosvalores de tensão de circuitoaberto Vo1.
[0078] Após aaquisição doprimeiro valor de tensão de circuito aberto Vo1, o dispositivo de controle 14 comuta o modo de controle para o modo de maior carga novamente. Além disso, o dispositivo de controle 14 inicia o cálculo do valor de correnteintegrado ?Ah12. Como resultado, após o tempo t3, o nível de carga Cb da bateria 12 aumentarapidamente. Então, no tempo t4, o nível de carga Cb se torna o segundonível de carga Cb2, e o dispositivo de controle 14 muda o modo de controle para o modo de limitação de carga-descarganovamente. O estado no qual a carga e descargasão limitadas continua por um certo tempo, e, no tempo t5, o valor de tensão de circuitoaberto Vo se tornaadquirível.Odispositivo de controle 14 adquire o valor de tensão de circuitoaberto Vo no tempo t5 como o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2. Além disso, o dispositivo de controle 14 adquire o valor integrado do valor de correntedetectadoIbdesde o tempo t3 até o tempo t5, comoo valor de correnteintegrado ?Ah12. Após a aquisição dos primeiro e segundovalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 e do valor de correnteintegrado ?Ah12, o dispositivo de controle 14 muda o modo de controle do veículo híbrido para o modo normal. Como resultado, o nível de carga Cb da bateria 12 diminui para cerca do intermediário Cb_c.
[0079] Como é óbvio a partir da descrição acima, também narotina de aquisição de parâmetros mostradanas FIGS. 8A e 8B, o primeiro e o segundovalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 e o valor de correnteintegrado ?Ah12 são adquiridosnaregião de não histerese. Emoutraspalavras, pode ser dito que osvalores de tensão de circuitoabertoadquiridos Vo1, Vo2 e valor de correnteintegrado ?Ah12 são valores que não são influenciados pela histerese. Aoestimar a deterioração emenvelhecimento com base em tais valores, é possível estimar a deterioração emenvelhecimento com facilidade e exatidão.
[0080] No casoem que a deterioração emenvelhecimentonão é estimadapor um longo tempo, o desvio entre o estado real da bateria 12 e a curva SOC-OCV e a capacidade de carga total FCC armazenadanamemória 28 aumenta. Neste caso, a precisão da estimativa para o nível de carga Cb da bateria 12 diminui. Na rotinamostradanas FIGS. 8A e 8B, mesmo no casoem que a carga externa ou similar não é executadapor um longo tempo, é possível adquirirosparâmetros necessários para aestimativa da deterioração emenvelhecimento, quando o tempo decorridotedesde o último processo de estimativa de deterioração emenvelhecimento se tornaigual a ou superior ao tempo de referência t_def2. Por conseguinte, é possível evitar o problema que a precisão da estimativa de SOC diminuaumavez que a deterioração emenvelhecimentonão é estimadapor um longoperíodo de tempo. No exemplo das FIGS. 8A e 8B, umavez que Cb1<Cb2, o primeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1 a ser adquirido para o primeiromomentoé menor do que o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 a ser adquirido para o segundomomento. Entretanto, peloajustamento de Cb1>Cb2, o dispositivo de controle 14 podeprimeirocarregar a bateria 12 até que o nível de carga Cbatinja o primeironível de carga Cb1, para adquirir o primeiro valor de tensão de circuitoaberto Vo1, e daí emdianteoperar o veículo 100 acionadoeletricamente de tal modo que a descargasejamaior, para adquirir o segundo valor de tensão de circuitoaberto Vo2 quando o nível de carga Cbatingiu o segundonível de carga Cb2 (<Cb1).
[0081] A rotinamostradanas FIGS. 8A e 8B está napremissa que a bateria 12 pode ser carregadadurante a viagem do veículo. Por conseguinte, a rotinamostradanas FIGS. 8A e 8B é adequada para veículos acionadoseletricamente que podemgerareletricidademesmodurante a viagem dos veículos. Exemplos de tais veículos acionadoseletricamenteincluem um veículo híbrido, que inclui um motor comoumafonte de energiadinâmica, além de umamáquina elétrica rotativa, um veículo acionadoeletricamenteequipado com um painel solar que geraeletricidadeusando luz solar e um veículo acionadoeletricamenteequipado com umacélula de combustível que altera aenergiaquímica do combustível (hidrogênio e similares) para energiaelétrica.
[0082] Emseguida, a rotina de estimativa de deterioração (S20) será descrita. A rotina de estimativa de deterioração (S20) não é particularmentelimitada, desde que pelomenosuma da curva SOC- OCV e a capacidade de carga total FCC da bateria 12 sejaestimadousandoosprimeiro e segundovalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 e valor de correnteintegrado ?Ah12 adquiridosnarotina de aquisição de parâmetros (S10). Doistipos de rotinas de estimativa de deterioração (S20) serão exemplificadosabaixo. No entanto, a rotina de estimativa de deterioração (S20) não se limitaaelas, e várias tecnologias de estimativa de deterioração convencionalmentepropostaspodem ser utilizadas.
[0083] Um exemplo da rotina de estimativa de deterioração (S20) será descrito com referência à FIG. 10. A rotina de estimativa de deterioração na FIG. 10 estima a capacidade de carga total FCC, com base narelação entre um valor de alteração ?Cb do nível de carga e o valor de correnteintegrado ?Ah12. Especificamente, o dispositivo de controle 14 verificaosprimeiro e segundovalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 adquiridosnarotina de aquisição de parâmetros (S10) contra a curva SOC-OCV armazenadanamemória 28 e com issoadquireosníveis de carga correspondentesCb [Vo1], Cb [Vo2] (S210, S212). Emseguida, o dispositivo de controle 14 divide o valor absoluto |?Ah12| do valor da correnteintegrada pela quantidade de alteração do nível de carga ?Cb = |Cb [Vo1] -Cb [Vo2]| e multiplica o valor resultantepor 100, para calcular a capacidade de carga total FCC (S214). Istoé, o dispositivo de controle 14 computa FCC = |?Ah12|/ (|Cb [Vo1]-Cb [Vo2]|) x100. Após o cálculo da capacidade de carga total FCC, o dispositivo de controle 14 modifica e atualiza a capacidade de carga total FCC armazenadanamemória 28, para a capacidade de carga total calculada FCC (S216).
[0084] Emseguida, outro exemplo da rotina de estimativa de deterioração (S20) será descrito. Na rotina de estimativa de deterioração na FIG. 11, três parâmetros de deterioração k1, k2, ?Qs que indicam um estado da bateria 12 são pesquisados com base nosprimeiro e segundovalores de tensão de circuitoaberto Vo1, Vo2 e valor de correnteintegrado ?Ah12 adquiridosnarotina de aquisição de parâmetros. Um princípio da rotina de estimativa da deterioração será descrito antes que um fluxo da rotina de estimativa de deterioração sejadescrito.
[0085] Como já descrito, a bateria 12 namodalidadeé umabateria secundária de íon de lítio. A bateriasecundária de íon de lítio é constituída por um eletrodonegativo, um separador que contém um eletrólito, e um eletrodopositivo. O eletrodonegativo e o eletrodopositivo, cada um, é composto de agregados de materiaisativosesféricos. No momento da descarga da bateriasecundária de íon de lítio, sobreuma interface do material ativo do eletrodonegativo, é realizadaumareação química pela qual íons de lítio Li+ e elétrons e-são liberados. Por outro lado, sobreuma interface do material ativo do eletrodopositivo, é realizadaumareação química pela qual íons de lítio Li+ e elétrons e-são absorvidos. No momento da carga da bateriasecundária de íon de lítio, reações reversas das reações acimasão realizadas.
[0086] O eletrodonegativoé dotado de um coletor de corrente de eletrodonegativo que absorveelétrons, e o eletrodopositivoé dotado de um coletor de corrente de eletrodopositivo que libera elétrons. O coletor de corrente de eletrodonegativoé formado de cobre, porexemplo, e é conectadoa um terminal de eletrodonegativo. O coletor de corrente de eletrodopositivoé formado de alumínio, porexemplo, e é conectadoa um terminal de eletrodopositivo. Íons de lítio são transferidos entre o eletrodopositivo e o eletrodonegativoatravés doseparador, de modo que a carga e a descarga da bateriasecundária do íon de lítio são realizadas.
[0087] Aqui, o estado de carga no interior da bateriasecundária de íons de lítio diferedependendo das distribuições de concentração de lítio nosmateriaisativos do eletrodopositivo e do eletrodonegativo. A tensão de saída da bateriasecundária de íons de lítio é expressa pela seguinteFórmula (1).
[0088] Aqui, R é umaresistência de toda a bateriasecundária de íon de lítio, e I é umacorrente que fluiatravés da bateriasecundária de íon de lítio. A resistência R incluiumaresistência puramenteelétrica contra o movimento de elétrons entre o eletrodonegativo e o eletrodopositivo, e umaresistência de movimento de carga que age de forma equivalente a umaresistência elétrica no momento da geração da corrente de reação sobre as interfaces do material ativo.
[0089] Além disso, ?ié um nível de carga local sobre uma superfície do material ativo de eletrodo positivo, e ?2 é um nível de carga local sobre uma superfície do material ativo de eletrodo negativo. A resistência R tem uma característica de mudar dependendo de mudanças em ?1, ?2 e a temperatura da bateria. Em outras palavras, a resistência R pode ser expressa como uma função com ?1, ?2 e a temperatura da bateria. Os níveis de carga local ?1, ?2 são expressos pela seguinte Fórmula (2).
[0090] Aqui, Cse, i é a concentração de lítio (valor médio) do material ativo (o eletrodo positivo ou o eletrodo negativo) sobre sua interface e Cs, i, max é a concentração limite de lítio do material ativo (o eletrodo positivo ou o eletrodo negativo). Quanto ao índice i, 1 indica o eletrodo positivo e 2 indica o eletrodo negativo. A concentração limite de lítio é o limite superior da concentração de lítio no eletrodo positivo ou no eletrodo negativo. Cada um dos níveis de carga local ?1, ?2 do eletrodo positivo e do eletrodo negativo varia em uma faixa de 0 até 1.
[0091] Um potencial de circuito aberto de eletrodo positivo U1 tem uma característica de mudar dependendo do nível de carga local ?1 na superfície do material ativo do eletrodo positivo, e um potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2 tem uma característica de mudar dependendo do nível de carga local ?2 na superfície do material ativo do eletrodo negativo. A FIG. 12 mostra uma relação do potencial de circuito aberto de eletrodo positivo U1 com o nível de carga local ?1, e uma relação dopotencial de circuitoaberto de eletrodonegativo U2 com o nível de carga local 02, quando a bateria secundária de íon de lítio está em um estado inicial . Na bateria 12 na modalidade, uma vez que um complexo contendo um material de silício e grafite é usado como material ativo de eletrodo negativo, o potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2 tem, em parte, uma histerese. Na FIG 12, o potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2 mostrado pela linha grossa indica um potencial de circuito aberto de eletrodo negativo que é obtido no processo no qual a bateria 12 é carregada após a descarga completa da bateria 12 (daqui em diante, referido como um "tempo após uma carga contínua"), e o potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2 mostrado pela linha fina indica um potencial de circuito aberto de eletrodo negativo que é obtido no processo no qual a bateria 12 é descarregada após a carga completa da bateria 12 (daqui em diante, referido como "tempo após uma descarga contínua"). Da mesma forma, o valor de tensão de circuito aberto Vo mostrado pela linha grossa indica uma tensão de circuito aberto após a carga contínua e o valor de tensão de circuito aberto Vo mostrado pela linha fina indica uma tensão de circuito aberto após a descarga contínua. Daqui em diante, quando é desnecessário distinguir o tempo após a carga contínua e o tempo após a descarga contínua, a descrição será feita apenas para o potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2 e para o valor de tensão de circuito aberto Vo após a carga contínua.
[0092] Como mostrado na FIG. 12, o valor de tensão de circuito aberto Vo da bateria secundária de íons de lítio é mostrado como a diferença de potencial entre o potencial de circuito aberto de eletrodo positivo U1 e o potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2. Uma vez que o potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2 tem parcialmente uma histerese como já descrito, o valor de tensão de circuito aberto Vo também tem parcialmente uma histerese. O estado inicialsignifica um estadoem que a bateriasecundária de íon de lítio não está deteriorada e, porexemplo, significa um estadoimediatamenteapós a bateriasecundária de íon de lítio ser produzida.
[0093] Como mostrado na FIG. 12, quando o nível de carga local ?i do eletrodo positivo é ?iH(= 1), o potencial de circuito aberto do eletrodo positivo U1 é o mínimo (a quantidade de Li no eletrodo positivo é máxima). Por outro lado, quando o nível de carga local ?2 do eletrodo negativo é ?2L (= 0), o potencial de circuito aberto do eletrodo negativo U2 é máximo (a quantidade de Li no eletrodo negativo é mínima). Dados que indicam as características (U1, U2) podem ser armazenados previamente na memória 28 como um mapa.
[0094] O valor de tensão de circuito aberto Vo da bateria secundária de íon de lítio tem uma característica de diminuir com a descarga a partir do estado de carga total. Além disso, na bateria secundária de íon de lítio após a deterioração, a quantidade de diminuição de tensão no mesmo tempo de descarga é maior do que na bateria secundária de íon de lítio no estado inicial. Isso significa que a deterioração da bateria secundária de íon de lítio causa uma diminuição na capacidade de carga total e uma mudança na curva de tensão de circuito aberto. Na modalidade, a modelagem da mudança na curva de tensão de circuito aberto associada à deterioração da bateria secundária de íons de lítio é realizada com base em dois fenômenos que podem ocorrer no interior da bateria secundária de íon de lítio no estado deteriorado. Os dois fenômenos são uma diminuição na capacidade de eletrodo único no eletrodo positivo e no eletrodo negativo, e uma lacuna de correspondência de composição entre o eletrodo positivo e o eletrodo negativo.
[0095] A diminuição na capacidade de eletrodo único mostra uma diminuição na capacidade de receber lítio em cada um dos eletrodos positivo e negativo. A diminuição na capacidade de receber lítio significa umadiminuição no material ativo e similares que efetivamentefuncionana carga e descarga.
[0096] A FIG. 13 mostraesquematicamenteumaalteração no potencial do circuitoaberto do eletrodopositivo U1 devido a umadiminuição nacapacidade do eletrodopositivo e a umaalteração no potencial do circuitoaberto do eletrodonegativo U2 devido a umadiminuição nacapacidade do eletrodonegativo. Na FIG. 13, Q1L no eixo da capacidade do eletrodopositivoé umacapacidadecorrespondenteao nível de carga local 0IL(= 0) na FIG. 12, no estado inicial da bateria secundária de íon de lítio. Q1H_ini é uma capacidade correspondente ao nível de carga local 0IH(= 1) na FIG. 12, no estado inicial da bateria secundária do íon de lítio. Além disso, Q2L no eixo da capacidade do eletrodo negativo é uma capacidade correspondente ao nível de carga local 02H (= 1) na FIG. 12, no estado inicial da bateria secundária de íon de lítio, e Q2H_ini é uma capacidade correspondente ao nível de carga local 02L (= 0) na FIG. 12, no estado inicial da bateria secundária de íon de lítio.
[0097] No eletrodo positivo, quando a capacidade de receber lítio diminui, a capacidade correspondente ao nível de carga local 01L (= 1) muda de Q1H_ini para Q1H_aft. Além disso, no eletrodo negativo, quando a capacidade de receber lítio diminui, a capacidade correspondente ao nível de carga local 02L (= 0) muda de Q2H_ini para Q2H_aft.
[0098] Aqui, mesmo quando a bateria secundária de íon de lítio se deteriora, a relação (a relação mostrada na figura 12) do potencial de circuito aberto de eletrodo positivo U1 para o nível de carga local 01 não se altera. Portanto, quando a relação do potencial de circuito aberto de eletrodo positivo U1 para o nível de carga local 01 é convertido para uma relação do potencial de circuito aberto de eletrodo positivo U1 para a capacidade de eletrodo positivo, uma curva (linha alternada longa e dois traços curtos) indicando uma relação de um potencial de circuito aberto doeletrodopositivo U1_aft para a capacidade do eletrodopositivo no estadodeteriorado, comomostradona FIG. 13, é umacurvaencolhida a partir de umacurva U1_ini (linhacheia) no estadoinicialporumaquantidadecorrespondenteà deterioração da bateriasecundária de íon de lítio.
[0099] Da mesma forma, quando a relação dopotencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2 para o nível de carga local ?2 é convertida para uma relação do potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2 para a capacidade do eletrodo negativo, uma curva (linha alternada longa e dois traços curtos) que indica uma relação de um potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2_aft para a capacidade de eletrodo negativo no estado deteriorado, como mostrado na FIG. 13, é uma curva encolhida a partir de uma curva U2_ini (linha cheia) no estado inicial por uma quantidade correspondente à deterioração da bateria secundária de íon de lítio.
[00100] Em seguida, a lacuna de composição será descrita. A FIG. 14 mostra esquematicamente uma lacuna em correspondência de composição entre o eletrodo positivo e o eletrodo negativo. A lacuna na correspondência de composição é uma lacuna na combinação da composição do eletrodo positivo (?i) e da composição do eletrodo negativo (?2) com o estado inicial da bateria secundária de íon de lítio, quando a carga e a descarga são realizadas usando o eletrodo positivo e o eletrodo negativo.
[00101] As curvas que indicam as relações dos potenciais de circuito aberto do eletrodo positivo e do eletrodo negativo Ui, U2 para os níveis de carga local ?i, ? 2 do eletrodo positivo e do eletrodo negativo são as mesmas que as curvas mostradas na FIG. i2. Aqui, quando a bateria secundária de íon de lítio se deteriora, o eixo da composição de eletrodo negativo ?2 se desloca por ??2 na direção da diminuição na composição de eletrodo positivo ?i. Com isso, uma curva (linha alternada tracejada longa e doistraços curtos) que indica umarelação de um potencial de circuitoaberto de eletrodonegativo U2_aft para o eixo da composição de eletrodo negativo 02 no estado deteriorado, é uma curva deslocada por ?02 na direção da diminuição na composição de eletrodo positivo 0i a partir de uma curva (linha cheia) que indica o potencial do circuito aberto do eletrodo negativo U2_ini para o eixo da composição do eletrodo negativo 02 no estado inicial.
[00102] Como resultado, a composição do eletrodo negativo correspondente a uma composição 01fix do eletrodo positivo é "02fix_ini" no estado inicial da bateria secundária de íon de lítio, mas é "02fix_aft" após a deterioração da bateria secundária de íon de lítio.
[00103] Na rotina de estimativa de deterioração mostrada na FIG. 11, a modelagem dos dois fenômenos descritos acima é realizada adotando-se três parâmetros de deterioração em um modelo de bateria. Os três parâmetros de deterioração são uma relação de manutenção de capacidade do eletrodo positivo k1, uma relação de manutenção de capacidade do eletrodo negativo k2 e uma capacidade de lacuna de correspondência de composição de eletrodo positivo-eletrodo negativo ?Qs. Um método de modelagem dos dois fenômenos deteriorados será descrito abaixo.
[00104] A relação de manutenção da capacidade de eletrodo positivo k1 é a relação entre a capacidade do eletrodo positivo no estado deteriorado e a capacidade do eletrodo positivo no estado inicial. Aqui, suponha que a capacidade do eletrodo positivo diminua por uma quantidade arbitrária a partir da capacidade no estado inicial, após a bateria secundária de íon de lítio se tornar no estado deteriorado. Neste caso, a relação de manutenção de capacidade do eletrodo positivo k1 é expressa pela seguinte fórmula (3).
[00105] Aqui, Q1_ini representa a capacidade do eletrodopositivo no estadoinicial da bateriasecundária de íons de lítio, e ?Q1 representa a quantidade de diminuição da capacidade do eletrodopositivodevidoà deterioração da bateriasecundária de íon de lítio. Consequentemente, a capacidade do eletrodopositivoapós a bateriasecundária do íon de lítio se tornar no estadodeterioradoé (Q1_ini-?Q1). Além disso, k1 diminui a partir de 1, que é o valor no estadoinicial. Aqui, a capacidade do eletrodopositivo Q1_ini no estadoinicialpode ser previamenteavaliada a partir da capacidadeteórica e quantidade de preparação do material ativo e semelhantes.
[00106] A relação de manutenção da capacidade do eletrodonegativo k2 é a razão entre a capacidadenegativa do eletrodo no estadodeteriorado e a capacidadenegativa do eletrodo no estadoinicial. Aqui, suponha que a capacidadenegativa do eletrododiminuaemumaquantidadearbitrária a partir da capacidade no estadoinicial, depois que a bateriasecundária de íon de lítio se tornar no estadodeteriorado. Neste caso, a relação de manutenção da capacidade do eletrodonegativo k2 é expressa pela seguintefórmula (4).
[00107] Aqui, Q2_ini representa a capacidade do eletrodonegativo no estadoinicial da bateriasecundária de íon de lítio, e ?Q2 representa a quantidade de diminuição da capacidade do eletrodonegativodevidoà deterioração da bateriasecundária de íon de lítio. Assim, a capacidadenegativa do eletrodoapós a bateriasecundária de íon de lítio se tornar no estadodeterioradoé (Q2_ini-?Q2). Além disso, k2 diminui a partir de 1, que é o valor no estadoinicial. Aqui, a capacidade do eletrodonegativo Q2_ini no estadoinicialpode ser previamenteavaliada a partir da capacidadeteórica e quantidade de preparação do material ativo e semelhantes.
[00108] A FIG. 15 é um diagrama esquemático para descrever uma lacuna na correspondência de composição entre o eletrodo positivo e o eletrodo negativo. No caso onde a bateria secundária de íon de lítio está no estado deteriorado, a capacidade negativa do eletrodo quando a composição do eletrodo negativo 02 é 1 é (Q2_ini-?Q2). A capacidade de lacuna de correspondência de composição do eletrodo positivo-eletrodo negativo-eletrodo ?Qs é uma capacidade correspondente a uma quantidade de lacuna ?02 do eixo de composição do eletrodo negativo 02 em relação ao eixo de composição do eletrodo positivo 01. Com isso, a relação da seguinte fórmula (5) é satisfeita. A capacidade de lacuna de correspondência de composição de eletrodo positivo-eletrodo negativo-negativo ?Qs indica uma quantidade de variação da capacidade da bateria devido a uma mudança a partir do estado inicial na relação de correspondência entre o nível de carga local 01 como o nível de carga local sobre a superfície do material ativo do eletrodo positivo e o nível de carga local 02 como o nível de carga local sobre a superfície do material ativo do eletrodo negativo.
[00109] A fórmula a seguir (6) é obtida a partir da Fórmula (4) e da Fórmula (5).
[00110] Quando a bateria secundária de íon de lítio está no estado inicial, a composição do eletrodo positivo 01fix corresponde à composição do eletrodo negativo 02fix_ini. Quando a bateria secundária do íon de lítio está no estado deteriorado a composição do eletrodo positivo 01fix corresponde à composição do eletrodo negativo 02fix_aft.
[00111] No caso em que a lacuna na correspondência de composição entre o eletrodo positivo e o eletrodo negativo aparece devido à deterioração da bateria secundária de íon de lítio, a composição de eletrodo negativo 02fix_aft após a deterioração da bateria secundária de íon de lítio tem a relação da seguinte fórmula (7).
[00112] O significado da Fórmula (7) será descrito. Quando lítio é liberado do eletrodo positivo pela carga no estado deteriorado da bateria secundária de íon de lítio, a composição do eletrodo positivo 01 diminui a partir de 1. Quando a composição do eletrodo positivo 01 diminui de 1 para 01fix, uma quantidade F1 de lítio que é liberada do eletrodo positivo é expressa pela seguinte fórmula (8).
[00113] Aqui, o valor de (1 - 01fix) indica a quantidade de diminuição da composição de eletrodo positivo 01 devido à carga da bateria secundária de íon de lítio e o valor de (k1x Q1_ini) indica a capacidade do eletrodo positivo após a deterioração da bateria secundária de íon de lítio.
[00114] Se todo o lítio liberado do eletrodo positivo é tomado no eletrodo negativo, a composição do eletrodo negativo 02fix_ini é expressa pela seguinte fórmula (9).
[00115] Aqui, o valor de (k2 x Q2_ini) indica a capacidade do eletrodo negativo após a deterioração da bateria secundária do íon de lítio.
[00116] Por outro lado, quando a lacuna (?02) na correspondência de composição entre o eletrodo positivo e o eletrodo negativo aparece, a composição do eletrodo negativo02fix_aft após a deterioração é expressa pela seguinte fórmula (10).
[00117] A quantidade de lacuna ?02 na correspondência de composição pode ser expressa pela Fórmula (6), usando a capacidade de lacuna de correspondência de composição do eletrodo positivo- eletrodonegativo ?Qs. Com isso, a composição do eletrodo negativo ?2fix_aft após a deterioração é expressa pela fórmula (7) acima.
[00118] Como mostrado na FIG. 15, o valor de tensão de circuito aberto Vo no estado deteriorado da bateria secundária de íon de lítio é expresso como a diferença de potencial entre o potencial de circuito aberto de eletrodo positivo U1_aft e o potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2_aft no estado deteriorado. Isto é, ao identificar os três parâmetros de deterioração: a relação de manutenção da capacidade do eletrodo positivo k1, a relação de manutenção da capacidade do eletrodo negativo k2 e a capacidade de lacuna de correspondência de composição do eletrodo positivo-eletrodo negativo ?Qs é possível identificar o potencial do circuito aberto do eletrodo negativo U2_aft no estado deteriorado da bateria secundária de íon de lítio, e calcular o valor de tensão de circuito aberto Vo como a diferença de potencial entre o potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2_aft e o potencial de circuito aberto de eletrodo positivo U1_ini.
[00119] Isto é, uma vez que é possível avaliar previamente a capacidade do eletrodo positivo Q1_ini e a capacidade do eletrodo negativo Q2_ini no estado inicial a partir das capacidades teóricas e quantidades de preparo dos materiais ativos, é possível calcular a composição do eletrodo negativo?2fix_aft no estado deteriorado usando a Fórmula (7), quando é possível identificar os três parâmetros de deterioração: o índice de manutenção de capacidade de eletrodo positivo k1, a relação de manutenção de capacidade de eletrodo negativo k2 e a capacidade de lacuna de correspondência de composição de eletrodo negativo-eletrodo positivo ?Qs. Além disso, é possível calcular a quantidade de lacuna ??2 na correspondência de composição usando a Fórmula (6). A partir da quantidade de lacuna ??2, como mostrado na FIG. 12, é possível identificar a posição de 0 do eixo da composição do eletrodo negativo 02 no estado deteriorado que corresponde à posição quando a composição do eletrodo positivo 01 no estado deteriorado é 1, e a composição do eletrodo negativo 02fix_aft. Então, a partir das posições de 0 e 02fix2fix_aft, como mostrado na FIG. 12 é possível identificar a posição de 1 do eixo da composição do eletrodo negativo 02 no estado deteriorado.
[00120] A relação do potencial de circuito aberto do eletrodo positivo UI para o nível de carga local 01 do eletrodo positivo e a relação do potencial de circuito aberto do eletrodo negativo U2 para o nivel de carga local 02 do eletrodo negativo (as relações mostradas na FIG. 12) não se alteram, mesmo quando a bateria secundária de íon de lítio se deteriora. Consequentemente, quando é possível identificar as posições de 0 e 1 do eixo de composição do eletrodo negativo 02 no estado deteriorado que correspondem às posições de 1 e 0 da composição do eletrodo positivo 01 no estado deteriorado, uma curva que indica a relação do potencial de circuito aberto do eletrodo positivo UI para o nível de carga local 01 do eletrodo positivo mostrado na FIG 12 é desenhada entre 1 e 0 da composição de eletrodo positivo 01 no estado deteriorado, e uma curva que indica a relação do potencial de circuito aberto de eletrodo negativo U2 para o nível de carga local 02 do eletrodo negativo mostrado na FIG. 12 é desenhada entre 1 e 0 da composição do eletrodo positivo 01 no estado deteriorado, de modo que as curvas se tornam o potencial de circuito aberto de eletrodo positivo UI e o potencial de circuito aberto do eletrodo negativo U2 no estado deteriorado mostrado na FIG 12. Assim, é possível identificar as curvas que indicam o potencial de circuito aberto do eletrodo positivo UI e o potencial de circuito aberto do eletrodo negativo U2 e, portanto, é possível calcular o valor de tensão de circuito aberto Vo da bateria secundária de íon de lítio no estado deteriorado.
[00121] Como descrito acima, é possível calcular o valor de tensão de circuito aberto Vo da bateria secundária de íon lítio no estado deteriorado, identificando os três parâmetros de deterioração: a relação de manutenção de capacidade de eletrodo positivo k1, a relação de manutenção de capacidade de eletrodo negativo k2 e a capacidade de lacuna de correspondência de composição de eletrodo positivo-eletrodo negativo ?Qs.
[00122] Na bateria secundária de íon de lítio no estado inicial, a relação de manutenção de capacidade de eletrodo positivo k1 é 1, a relação de manutenção de capacidade de eletrodo negativo k2 é 1, e a capacidade de lacuna de correspondência de eletrodo-positivo eletrodo negativo ?Qs é 0. O valor de tensão de circuito aberto Vo calculado (estimado) conforme descrito acima coincide com o valor (valor medido) quando o valor de tensão de circuito aberto Vo da bateria secundária de íon de lítio no estado inicial (uma nova bateria secundária de íon de lítio) é medido.
[00123] Como mostrado na FIG. 16), o valor de tensão de circuito aberto Vo da bateria secundária de íon de lítio aumenta com o aumento da capacidade da bateria (?Ah), isto é, com a carga da bateria secundária. Daqui em diante, uma curva de mudança do valor de tensão de circuito aberto Vo em relação à capacidade da bateria (?Ah) é referido como uma curva de tensão de circuito aberto. Como mostrado pela linha alternada de traço longo e curto e linha quebrada na FIG. 16, a curva de tensão de circuito aberto se desloca do estado inicial para o lado esquerdo na figura, devido à deterioração da bateria 12.
[00124] Como descrito acima, é possível calcular o valor de tensão de circuito aberto Vo da bateria secundária de íon do lítio no estado deteriorado a partir dos três parâmetros de deterioração: a relação de manutenção de capacidade do eletrodo positivo k1, a relação de manutenção de capacidade de eletrodo negativo k2 e a capacidade de lacuna de correspondência de composição de eletrodo positivo-eletrod negativo ?Qs e, portanto, é possível calcular a curva de tensão de circuito aberto para a bateria secundária de íon de lítio, a partir da relação de manutenção de capacidade do eléctrodo positivo ki, a relação de manutenção de capacidade de eléctrodo negativo k2 e a capacidade de lacuna de correspondencia de composição de eletrodo positivo-eletrodo negativo.
[00125] Portanto, na rotina de estimativa de deterioração mostrada na FIG. 11, é realizado um cálculo convergente para pesquisar valores de (ki, k2, ?Qs) permitindo a curva de tensão de circuito aberto (valor estimado) no estado deteriorado calculada com base nos três parâmetros de deterioração: a relação de manutenção de capacidade de eletrodo positivo ki, a relação de manutenção de capacidade de eletrodo negativo k2 e a capacidade de lacuna de correspondência de composição de eletrodo positivo-eletrodo negativo ?Qs coincidir grosseiramente com a curva de tensão de circuito aberto (valor medido). Com isso, é possível identificar a relação de manutenção de capacidade de eletrodo positivo ki, a relação de manutenção de capacidade de eletrodo negativo k2 e a capacidade de lacuna de correspondência de composição de eletrodo positivo-eletrodo negativo ?Qs em um determinado estado deteriorado, e é possível estimar uma deterioração da capacidade da bateria secundária de íon de lítio.
[00126] Especificamente, com referência à FIG. 11, será descrito um fluxo da rotina de estimativa de deterioração. Na rotina de estimativa de deterioração mostrada na FIG. 11, o dispositivo de controle 14, em primeiro lugar, plota os primeiro e segundo valores de tensão de circuito aberto Vo1, Vo2 e valor de corrente integrado ?Ah12 adquiridos na rotina de aquisição de parâmetros (S10), e gera a curva de tensão de circuito aberto (valor medido) (S220).
[00127] Em seguida, o dispositivo de controle 14 estabelece candidatos dos parâmetros de deterioração (k1, k2, ?Qs) para gerar a tensão de circuito aberto característica (valor estimado) (S222). Em seguida, o dispositivo de controle 14 gera a curva de tensão de circuito aberto (valor estimado), usando os parâmetros de deterioração estabelecidos (S224). O princípio da geração foi descrito com referência à FIG. 12 até a FIG. 15. A FIG. 16 é um diagrama que mostra um exemplo da curva de tensão de circuito aberto (valor medido) e da curva de tensão de circuito aberto (valor estimado).
[00128] Após obter a curva de tensão de circuito aberto (valor medido) e a curva de tensão de circuito aberto (valor estimado), o dispositivo de controle 14 calcula um erro de tensão ?V e um erro de capacidade ?Q entre a curva de tensão de circuito aberto (valor medido) e a curva de tensão de circuito aberto (valor estimado) (S226). Por exemplo, o erro de tensão ?V pode ser um erro de tensão ?V em uma determinada capacidade da bateria a, como mostrado na FIG. 17, ou pode ser um valor médio quadrático ou similar do erro de tensão entre as duas curvas de tensão de circuito aberto.
[00129] O erro de capacidade ?Q pode ser o valor absoluto da diferença entre uma capacidade medida Q1 e uma capacidade estimada Q2, isto é, ?Q = |Q1 - Q2|. Como a capacidade medida Q1, o valor de corrente integrado ?Ah12 adquirido pela rotina de aquisição de parâmetros pode ser usado. Como a capacidade estimada Q2, o valor de alteração de capacidade no momento da mudança do primeiro valor de tensão de circuito aberto Vo1 para o segundo valor de tensão de circuito aberto Vo2 na curva de tensão de circuito aberto (valor estimado) pode ser usado.
[00130] Após obter o erro de tensão ?V e o erro de capacidade ?Q, o dispositivo de controle 14, em seguida, calcula uma função de avaliação f (?V, ?Q) para o erro de tensão ?V e o erro de capacidade ?Q (S228). Como a função de avaliação f(?V, ?Q), por exemplo, um valor resultante da ponderação e adição do erro de tensão ?V e do erro de capacidade ?Q pode ser usado.
[00131] Além disso, o dispositivo de controle 14 determina se a função de avaliação calculada f (?V, ?Q) em questão é menor que uma função de avaliação f(?V, ?Q) armazenada na memória 28. Quando a função de avaliação f (?V, ?Q) em questão é menor que a função de avaliação f (?V, ?Q) armazenada na memória 28, o dispositivo de controle 14 armazena a função de avaliação f (?V, ?Q) em questão, na memória 28, juntamente com os parâmetros de deterioração (k1, k2, ?Qs) em questão. Quando a função de avaliação f (?V, ?Q) em questão é maior que a função de avaliação f (?V, ?Q) armazenada na memória 28, a função de avaliação f(?V, ?Q) armazenada na memória 28 é mantida sem mudança.
[00132] No passo S230, o dispositivo de controle 14 determina se os parâmetros de deterioração foram alterados em toda a faixa de pesquisa (S230). Quando os parâmetros de deterioração não foram alterados em toda a faixa de pesquisa, o dispositivo de controle 14 altera os valores candidatos dos parâmetros de deterioração (k1, k2, ?Qs) (S229) e volta ao passo S224.
[00133] Por outro lado, quando os parâmetros de deterioração foram alterados em toda a faixa de pesquisa, o dispositivo de controle 14 termina a pesquisa. Neste momento, os parâmetros de deterioração (k1, k2, ?Qs) que minimizam a função de avaliação f(?V, ?Q) na faixa de pesquisa são armazenados na memória 28. Pode ser dito que os parâmetros de deterioração (k1, k2, ?Qs) armazenados na memória 28 são parâmetros que indicam o estado deteriorado da bateria 12 no momento atual. O dispositivo de controle 14 estima a curva SOC-OCV e a capacidade de carga total FCC com base nos parâmetros de deterioração identificados (k1, k2, ?Qs) e armazena os valores estimados na memória 28 (S232).
[00134] As rotinas de estimativa de deterioração mostradas na FIG. 10 e FIG. 11 são exemplos, e outra rotina pode ser usada desde que o estado deteriorado da bateria 12 seja estimado usando os valores de tensão de circuito aberto Vo1, Vo2 em uma pluralidade de pontos e o valor de corrente integrado ?Ah12 entre a pluralidade de pontos.
[00135] Como descrito acima, o sistema de bateria 10 divulgado na presente especificação estima a deterioração em envelhecimento, usando os parâmetros (Vo1, Vo2, ?Ah12) adquiridos na região de não histerese. Com isso, é possível estimar exatamente a deterioração da bateria 12 sem influência da histerese. Constantemente, para estimar a deterioração da bateria 12 mais exatamente, é desejável que o intervalo de aquisição dos parâmetros, isto é, o intervalo entre o primeiro valor de tensão de circuito aberto Vo1 e o segundo valor de tensão de circuito aberto Vo2 deva ser o maior possível. Assim, se possível, é desejável que o primeiro e o segundo valores de tensão de circuito aberto Vo1, Vo2 sejam adquiridos perto do limite superior e inferior da região de histerese.
[00136] No entanto, a faixa da não histerese aumenta ou diminui com a deterioração em envelhecimento da bateria 12. Isto será descrito com referência à FIG. 18. Na FIG. 18, potenciais de circuito aberto de eletrodo negativo U2_ini, U2_aft mostrados por linhas grossas indicam potenciais de circuito aberto de eletrodo negativo após a carga contínua da bateria e potenciais de circuito aberto de eletrodo negativo U2_ini, U2_aft mostrados por linhas finas indicam potenciais de circuito aberto de eletrodo negativo após a descarga contínua. Além disso, um nível de carga local 02B no qual a diferença entre o potencial de circuito aberto do eletrodo negativo (linha grossa) após a carga contínua e o potencial de circuito aberto do eletrodo negativo (linha fina) após a descarga contínua se torna uma certa quantidade ou mais de diferença, é referido como um "ponto de aparecimento de histerese 02B".
[00137] Como já descrito, o valor de tensão de circuito aberto Vo da bateria 12 é um valor de diferença entre o potencial de circuito aberto de eletrodo positivo e o potencial de circuito aberto de eletrodo negativo. Geralmente, o nível de carga Cb quando o valor de tensão de circuito aberto Vo da bateria 12 é um limite superior prescrito VH é 100%, e o nível de carga Cb quando o valor de tensão de circuito aberto Vo é um limite inferior prescrito VL é 0%. A capacidade de carga total FCC é uma capacidade do eletrodo positivo ou capacidade do eletrodo negativo que é obtida quando o valor de tensão de circuito aberto Vo muda de Vo = VL para Vo = VH.
[00138] Suponha que, com a deterioração em envelhecimento da bateria 12, o potencial do circuito aberto do eletrodo negativo mude do potencial de circuito aberto do eletrodo negativo U2_in no estado inicial para o potencial de circuito aberto do eletrodo negativo U2_aft após a deterioração, como mostrado na FIG. 18. Neste caso, verifica-se que a posição do ponto de aparecimento de histerese 02B na faixa de 02L até 02H (Cb = 0% até Cb = 100%), isto é, na capacidade de carga total FCC, difere entre o estado inicial e o estado deteriorado. Isso significa que a região de não histerese muda devido à deterioração.
[00139] Assim, a região de não histerese real aumenta ou diminui com a deterioração em envelhecimento da bateria 12. Aqui, na rotina de aquisição de parâmetros, os respectivos parâmetros Vo1, Vo2, ?Ah12 são adquiridos na região de não histerese armazenada na memória 28. Quando há um desvio entre a região de não histerese armazenada na memória 28 e a região de não histerese real, os parâmetros podem ser realmente adquiridos na região de histerese. Certamente, este problema pode ser evitado prevendo a mudança real na região de não histerese associada à deterioração e definindo a região de não histerese armazenada na memória 28 desde o começo. No entanto, neste caso, a faixa de aquisição dos parâmetros às vezes se estreita, e a oportunidade da aquisição dos parâmetros diminui.
[00140] Assim, em cada processo de estimativa de deterioração para a bateria 12, a faixa da região de não histerese pode ser estimada e atualizada. Especificamente, o potencial de circuito aberto do eletrodo negativo U2_aft após a deterioração é avaliado usando os parâmetros de deterioração (k1, k2, ?Qs) adquiridos na rotina de estimativa de deterioração mostrada na FIG. 11. Desse modo, é possível identificar a posição de um ponto de aparecimento de histerese 02B ou 0IB, e ainda o valor do nível de carga de fronteira Cb_b na fronteira entre a região de não histerese e a região de histerese. Especificamente, o nível de carga de fronteira Cb_b é expresso pela seguinte fórmula (11) e fórmula (12), usando 0I e 02.
[00141] O dispositivo de controle 14 atualiza a região de não histerese, armazenando a região de não histerese identificada especificada pelo nível de carga de fronteira Cb_b na memória 28 como uma nova região de não histerese. Ao estimar e atualizar a região de não histerese no momento atual em cada estimativa de deterioração em envelhecimento desta forma, é possível adquirir os primeiro e segundo valores de tensão de circuito aberto Vo1, Vo2 e o valor da corrente integrado ?Ah12, em um momento apropriado (nível de carga). Como resultado, é possível aumentar ainda mais a precisão da estimativa para a deterioração em envelhecimento da bateria 12, e obter a oportunidade da estimativa com mais segurança.
[00142] Na Fórmula (11) e na Fórmula (12), o nível de carga de fronteira Cb_b é estimado a partir do nível de carga local 01 ou 02. No entanto, a curva SOC-OCV pode ser avaliada a partir dos potenciais de circuito aberto positivo e negativo após a deterioração, e o nível de carga de fronteira Cb_b pode ser avaliado a partir da curva SOC-OCV.
[00143] A FIG. 19 é um fluxograma que mostra um exemplo de uma rotina de estimativa de região de não histerese. A rotina de estimativa da região de não histerese na FIG. 19 tem como premissa na execução após a rotina de estimativa de deterioração mostrada na FIG. 11. Consequentemente, a rotina de estimativa da região de não histerese se baseia na premissa de que a curva SOC-OCV após a deterioração em envelhecimento da bateria 12 (a curva SOC-OCV no momento atual), isto é, OCV_dis e OCV_ch após a deterioração foi obtida.
[00144] Quando Vdis [n] é uma tensão indicada por OCV_dis no nível de carga Cb = n, Vch [n] é uma tensão indicada por OCV_ch no nível de carga Cb = n e ?Vdefé um valor limiar prescrito, o dispositivo de controle 14 pesquisa o valor de n que satisfaz (|Vdis [n] -Vch [n]|<?Vdef), enquanto alterando sequencialmente o valor do nível de carga Cb = n (S312, S314). O valor inicial para a pesquisa pode ser um valor resultante da subtração de uma margem predeterminada a do nível de carga de fronteira Cb_b obtido no momento da última estimativa da região de não histerese (S310). Se o nível de carga de fronteira Cb_b aumenta ou diminui após a deterioração depende da característica da bateria. Consequentemente, definir a margem predeterminada a para um valor positivo ou um valor negativo pode ser determinado dependendo da característica da bateria. O valor inicial da pesquisa não está limitado a isso e pode ser outro valor, por exemplo, um valor fixo predeterminado. Quando o valor n que satisfaz (|Vdis [n] -Vch [n]|<?Vdef) é encontrado como resultado da pesquisa, o valor n é armazenado na memória 28 como um novo nível de carga de fronteira Cb_b (S316).
[00145] Como é óbvio a partir da descrição acima, o sistema de bateria 10 divulgado na presente especificação adquire os parâmetros necessários para a estimativa de deterioração em envelhecimento da bateria 12, na região de não histerese. Como resultado, é possível estimar a deterioração em envelhecimento da bateria 12 com exatidão e facilidade, sem qualquer influência da histerese. Desde que os parâmetros necessários para a estimativa da deterioração em envelhecimento sejam adquiridos na região de não histerese, outros constituintes podem ser apropriadamente modificados.
[00146] Por exemplo, na descrição acima, somente valores de tensão de circuito aberto Vo1, Vo2 em dois pontos e o valor de corrente integrado ?Ah12 entre os dois pontos são adquiridos como parâmetros a serem usados para a estimativa de deterioração em envelhecimento. No entanto, valores de tensão de circuito aberto Vo em mais pontos e valores de corrente integrados ?Ahentre os mais pontos podem ser adquiridos, desde que os parâmetros estejam na região de não histerese.
[00147] A presente especificação exemplifica a bateria 12 tendo o material ativo do eletrodo negativo que contém um material de silício e grafite. No entanto, a tecnologia divulgada na presente especificação pode ser aplicada a outro tipo de bateria secundária, desde que a bateria secundária parcialmente tenha uma histerese significativa. Por exemplo, a tecnologia divulgada na presente especificação pode ser aplicada a uma bateria secundária de íon de lítio que tem um material ativo de eletrodo negativo que contém um material de silício e titanato de lítio.No caso da bateria secundária de íon de lítio que contém um material de silício e titanato de lítio, é sabido que uma histerese aparece em uma região de alto SOC. Consequentemente, no caso de utilizar uma bateria secundária de íon de lítio, é necessário apenas estabelecer a região de não histerese para uma região de baixo SOC e usar parâmetros Vo, ?Ahadquiridos na região de baixo SOC (região de não histerese) para estimar a deterioração em envelhecimento da bateria. Além disso, a tecnologia divulgada na presente especificação não está limitada à bateria secundária de ion de lítio e pode ser aplicada a outro tipo de bateria secundária, tal como uma bateria secundária de níquel- hidrogénio.
[00148] A histerese da SOC-OCV facilmente aparece em uma bateria que tem um material ativo que contém um material com uma grande mudança de volume (expansão ou contração). Exemplos do material do eletrodo negativo incluem compostos de ligas de lítio, como compostos de silício (Si, SiO e similares), compostos de estanho (Sn, SnO e similares), compostos de germânio e compostos de chumbo. Geralmente, a mudança de volume do grafite a ser usado como material do eletrodo negativo da bateria de íon de lítio é de aproximadamente 10%. O "material com uma grande mudança de volume" que causa a histerese do SOC-OCV pode ser considerado, por exemplo, como um material com uma maior alteração de volume do que o grafite (um material com uma alteração de volume maior que 10%).
[00149] Alternativamente, um material de conversão (por exemplo, CoO, FeO, NiO, Fe2O3 ou similares) exemplificado na Fórmula (13) a seguir, pode ser usado como o material de eletrodo negativo. Na Fórmula (13), M representa um metal de transição e X representa O, F, N, S ou similares.
[00150] Além disso, um material de conversão como FeF3 pode ser usado no eletrodo positivo. A presente especificação exemplifica o caso em que a histerese da SOC-OCV é causada pelo material do eletrodo negativo. No entanto, a tecnologia divulgada na presente especificação pode ser aplicada mesmo no caso em que a histerese é causada pelo material do eletrodo positivo.

Claims (8)

1. Sistema de bateria (10) configurado para ser equipadoem um veículo (100), o sistema de bateria (10) compreendendo: umabateria (12) configurada para ser carregada e descarregada, a bateria (12) sendoconfigurada para ser equipada no veículo (100), umafaixa de nível de carga da bateria (12) incluindoumaregião de histerese e umaregião de não histerese, a região de histeresesendoumafaixa de nível de carga ondeocorreumahisteresesignificativa, a histeresesignificativasendohisteresena qual valores de tensão de circuitoabertoemrelação a um nível de carga da bateria (12) após a continuação docarregamento e após a continuação da descargasão diferentes um do outro por um valor predeterminadooumais, a região de não histeresesendoumafaixa de nível de carga onde a histeresesignificativanão ocorre; um detector de tensão (22) configurado para detectarumatensão da bateria (12) como um valor de tensão detectado (Vb); um detector de corrente (20) configurado para detectarumacorrente que fluiatravés da bateria (12) como um valor de correntedetectado (Ib); e umaunidade de controleeletrônico (14) configurada para controlar a carga e a descarga da bateria (12), a unidade de controleeletrônico (14) sendoconfigurada para estimarumadeterioração emenvelhecimento da bateria (12) com base em um valor de tensão de circuitoaberto (Vo; Vo1, Vo2) que é calculado a partir do valor de tensão detectado e um valor de correnteintegrado (?Ah ; ?Ah12) que é calculado a partir do valor atualdetectadoquando o nível de carga da bateria (12) está naregião de não histerese, e um carregador (16) configurado para carregar a bateria (12) enquanto o veículo (100) estiverparado; caracterizadopelofato de que o valor de tensão de circuitoabertoinclui um primeiro valor de tensão de circuitoaberto (Vo1) e um segundo valor de tensão de circuitoaberto (Vo2) que são adquiridosnaregião de não histerese, o valor de correnteintegrado (?Ah12) é um valor resultante da integração do valor de correntedetectado (Ib) até que o valor de tensão de circuitoaberto (Vo) mude para o segundo valor de tensão de circuitoaberto (Vo2) após o valor de tensão de circuitoaberto (Vo) se tornar o primeiro valor de tensão de circuitoaberto (Vo1), e a unidade de controleeletrônico (14) é configurada para estimar, comoumacaracterística que indica a deterioração emenvelhecimento, pelomenos um dentreumacapacidade de carga total da bateria (12) em um tempo atual e umacaracterística de mudança do valor de tensão de circuitoabertoemrelação aonível de carga, com base no primeiro valor de tensão de circuitoaberto (Vo1), no segundo valor de tensão de circuitoaberto (Vo2) e no valor de correnteintegrado (?Ah12), e a unidade de controleeletrônico (14) é configurada para interrompertemporariamente a carga da bateria (12) com o carregador (16) quando o nível de carga da bateria (12) atinge um primeironível de carga (Cb1) ou um segundonível de carga (Cb2 ) naregião de não histerese no meio da carga da bateria (12) com o carregador (16) e adquirir o valor de tensão detectado que é obtidodurante um período de parada de carga, como um dos primeirosvalores de tensão de circuitoaberto (Vo1) e o segundo valor de tensão de circuitoaberto (Vo2).
2. Sistema de bateria (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelofato de a unidade de controleeletrônico (14) ser configurada para adquirirdoisvalores de tensão de circuitoaberto que são adquiridosemmomentosquando o nível de carga da bateria (12) está naregião de não histerese e osvalores de tensão de circuitoabertosão adquiríveis como o primeiro valor de tensão de circuitoaberto (Vo1) e o segundo valor de tensão de circuitoaberto (Vo2), duranteaenergização do veículo.
3. Sistema de bateria (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelofato de a unidade de controleeletrônico (14) ser configurada para controlar a carga e a descarga da bateria (12) de modo que o nível de carga da bateria (12) transicione para a região de não histerese e adquira o primeiro valor de tensão de circuitoaberto (Vo1), o segundo valor de tensão de circuitoaberto (Vo2) e o valor de correnteintegrado (?Ah12), quando um tempo decorridodesdeumaúltima estimativa da deterioração emenvelhecimento for igualou superior a um tempo de referência prescrito.
4. Sistema de bateria (10) de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelofato de a unidade de controleeletrônico (14) ser configurada para: estimar, pelomenosumacaracterística de alteração do valor da tensão de circuitoaberto (Vo) emrelação aonível de carga, comoumacaracterística que indica a deterioração emenvelhecimento; estimar a faixa de nível de carga que é a região de não histerese, com base nacaracterística de mudança estimada do valor de tensão de circuitoaberto (Vo) emrelação aonível de carga; e atualizar a região de não histerese com base no intervalo de faixa de carga estimado.
5. Sistema de bateria (10) de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelofato de a unidade de controleeletrônico (14) estarconfigurada para atualizar o nível de carga em um instante de aquisição do valor de tensão de circuitoaberto (Vo) e do valor de correnteintegrado (?Ah) que são usados para uma das estimativas da deterioração emenvelhecimento e umafaixa do nível de carga, junto com a atualização da região de não histerese.
6. Sistema de bateria (10) de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelofato de a bateria (12) ser umabateriasecundária de íon de lítio que tem um material ativo de eletrodonegativo que contém pelomenos um material de silício e grafite; e a faixa de nível de carga da região de não histerese ser maisalta no nível de carga do que a faixa de nível de carga da região de histerese.
7. Sistema de bateria (10) de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelofato de a bateria (12) ser umabateriasecundária de íon de lítio que tem um material ativo de eletrodonegativo que contém pelomenos um material de silício e titanato de lítio; e a faixa de nível de carga da região de não histerese ser maisalta no nível de carga do que umafaixa de nível de carga de umaregião de histerese.
8. Método de estimativa de deterioração emenvelhecimento para um sistema de bateria (10), umafaixa de nível de carga da bateria (12) que incluiumaregião de histerese e umaregião de não histerese, sendo a região de histereseumafaixa de carga ondeocorreumahisteresesignificativa, a histeresesignificativasendohisteresena qual osvalores de tensão de circuitoabertoemrelação a um nível de carga da bateria (12) após a continuação docarregamento e após a continuação da descargasão diferentes entre sipor um valor predeterminadooumais, a região de não histeresesendoumafaixa de nível de carga da bateria (12) onde a histeresesignificativanão ocorre, o sistema de bateria (10) incluindoumaunidade de controleeletrônico (14), e um carregador (16) configurado para carregar a bateria (12) enquanto o veículo (100) estiverparado, o método de estimativa de deterioração emenvelhecimentocompreendendo: adquirir, pormeio da unidade de controleeletrônico (14), parâmetros a partir dos quaisvalores de tensão de circuitoabertoemdoispontos (Vo1, Vo2) e um valor de correnteintegrado entre osdoispontos (?Ah12) são calculadosquando o nível de carga da bateriaestá naregião de não histerese; e estimar, pormeio da unidade de controleeletrônico (14), umadeterioração emenvelhecimento da bateria com base nosvalores de tensão de circuitoabertoadquiridos (Vo1, Vo2) e o valor de correnteintegradoadquirido (?Ah12) caracterizadopelofato de que o valor de tensão de circuitoabertoinclui um primeiro valor de tensão de circuitoaberto (Vo1) e um segundo valor de tensão de circuitoaberto (Vo2) que são adquiridosnaregião de não histerese, o valor de correnteintegrado (?Ah12) é um valor resultante da integração do valor de correntedetectado (Ib) até que o valor de tensão de circuitoaberto (Vo) mude para o segundo valor de tensão de circuitoaberto (Vo2) após o valor de tensão de circuitoaberto (Vo) se tornar o primeiro valor de tensão de circuitoaberto (Vo1), e a unidade de controleeletrônico (14) é configurada para estimar, comoumacaracterística que indica a deterioração emenvelhecimento, pelomenos um dentreumacapacidade de carga total da bateria (12) em um tempo atual e umacaracterística de mudança do valor de tensão de circuitoabertoemrelação aonível de carga, com base no primeiro valor de tensão de circuitoaberto (Vo1), no segundo valor de tensão de circuitoaberto (Vo2) e no valor de correnteintegrado (?Ah12), e a unidade de controleeletrônico (14) é configurada para interrompertemporariamente a carga da bateria (12) com o carregador (16) quando o nível de carga da bateria (12) atinge um primeironível de carga (Cb1) ou um segundonível de carga (Cb2 )naregião de não histerese no meio da carga da bateria (12) com o carregador (16), e adquirir o valor de tensão detectado que é obtidodurante um período de parada de carga, como um dos primeirosvalores de tensão de circuitoaberto (Vo1) e o segundo valor de tensão de circuitoaberto (Vo2).
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