BRPI0307462B1 - método e aparelho para controlar a transferência de energia entre um barramento de energia e um sistema de baterias - Google Patents

Abstract

"método e aparelho para controlar a transferência de energia entre um barramento de energia e um sistema de baterias com base na condição de operação da bateria". a presente invenção refere-se a um método e aparelho para controlar a transferência de energia entre um barramento de energia (13) e um sistema de baterias (12) no qual um gerador de sinal de controle (29) operável para receber uma representação de voltagem extrema (ve) que representa uma voltagem de uma bateria que exibe uma voltagem extrema entre as voltagens (v~ a~) de todas as baterias (20-26) no sistema (12), e uma representação de uma voltagem de referência (v~ re~) derivada de um parâmetro de operação (p) associado com a bateria que exibe a extrema voltagem, é operável para produzir um sinal de controle para utilização na mudança da quantidade de transferência de energia entre o barramento de energia (13) e o sistema (12) em resposta às representações acima mencionadas.

Description

“MÉTODO E APARELHO PARA CONTROLAR A TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA ENTRE UM BARRAMENTO DE ENERGIA E UM SISTEMA DE BATERIAS.” Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a sistemas de energia de baterias e mais especificamente a um aparelho, métodos, meios e sinais para controlar a transferência de energia entre um barramento de energia e um sistema de baterias, Antecedentes da Invenção [002] Com o crescente interesse em veículos elétricos, veículos elétricos híbridos e na utilização de sistemas de suporte de baterias, a necessidade de sistemas de energia de batería está similarmente aumentando, Muitas aplicações requerem a utilização de uma cadeia de baterias recarregáveis em série. A capacidade de qualquer batería individual em uma tal cadeia de aceitar uma carga ou aceitar uma corrente de carregamento depende da bateria individual. Vários fatores afetam a capacidade de uma batería receber ou fornecer carga e tais fatores podem incluir as condições de operação da bateria tais como a temperatura e o estado de carga, por exemplo. Outros fatores tais como o tempo de armazenamento, tensão de flutuação, vida de flutuação, tensão mínima, número de ciclos, profundidade de descarga e capacidade também desempenham um papel. Consequentemente, as condições de operação de cada bateria individual afetam a capacidade do sistema de baterias inteiro de fornecer ou receber carga.

[003] Muitos sistemas que fornecem ou recebem carga de um sistema de baterias tratam o sistema de baterias como uma única fonte de suprimento onde as demandas de tensão e de corrente ou imposições sobre o sistema de baterías são calculadas para o desempenho do sistema como um todo. Alguns sistemas monitoram as tensões em cada bateria e ajustam a tensão ou a corrente totais do sistema com base nas diferenças em tensão de modo a não colocar uma tensão excessiva sobre qualquer dada bateria. A tensão, no entanto, é uma medida muito bruta e imprecisa da capacidade de uma bateria de fornecer ou receber carga e assim, provê somente informações limitadas com as quais controlar o sistema total, resultando em uma operação um tanto ineficiente do sistema de baterias.

[004] Assim, existe uma necessidade de um gerenciamento eficiente de fluxo de energia para e de um sistema de baterias. Um controle mais preciso da carga e da corrente de carregamento é necessário para maximizar a eficiência de energia.

Descrição da Invenção [005] A presente invenção trata da necessidade acima de prover um aparelho, método, meio e sinal para controlar a transferência de energia entre um barramento de energia e um sistema de baterias, no qual um gerador de sinal de controle operável para receber um valor de tensão de pico que representa uma tensão de uma bateria que exibe uma tensão de pico entre as tensões de todas as baterias no sistema, e um valor de uma tensão de referência derivada de um parâmetro de operação associado com a bateria que exibe a tensão de pico, é operável para produzir um sinal de controle (AV, ΔΙ) para utilização na mudança da quantidade de transferência de energia entre o barramento de energia e o sistema de baterias em resposta aos valores acima mencionados. O sinal de controle pode ser utilizado por um dispositivo de carga/carregamento tal como um motor/gerador para controlar o fluxo de energia do e para o sistema de baterias.

[006] Efetivamente, utilizando o sistema e métodos acima descritos, a tensão de qualquer dada bateria em relação à tensão de outras baterias no sistema de baterias determina se a bateria deve ser selecionada ou não para uma análise mais cuidadosa com base em um parâmetro de operação daquela batería. Este parâmetro de operação pode ser utilizado para determinar uma tensão de referência a qual é utilizada em conjunto com a tensão da batería selecionada para produzir um sinal de controle (Δν, ΔΙ) tal como um sinal de corrente e/ou um sinal de mudança de tensão. Assim, um desempenho de tensão relativo de uma batería é utilizado para invocar uma investigação de suas condições de operação para determinar como melhor ajustar a corrente de carregamento ou de descarregamento ou mais genericamente ajustar a energia que flui para ou do sistema de baterias como um todo.

[007] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um aparelho para controlar a transferência de energia entre um barramento de energia e um sistema de baterias. O aparelho inclui uma interface de acesso de dados (acessador) operável para acessar um valor de tensão de pico que representa uma tensão de uma bateria que exibe uma tensão de pico entre as tensões de todas as baterias no sistema e operável para acessar um valor de uma tensão de referência derivada de um parâmetro de operação associado com a bateria que exibe a tensão de pico. O aparelho também inclui um gerador de sinal de controle em comunicação com a interface de acesso de dados (acessador) e operável para produzir um sinal de controle (AV, Al) para utilização na mudança da quantidade de transferência de energia entre o barramento de energia e o sistema em resposta ao valor da tensão de referência (Vopt, Vi_p) e ao valor de pico de tensão (Vh, Vl).

[008] O aparelho pode incluir um processador de pico de tensão operável para produzir o valor de pico de tensão e pode incluir uma memória acessível pelo processador de pico de tensão, para receber e armazenar os valores de tensões (Vi, V2, ..., Vn) de baterias no sistema. O processador de pico de tensão pode ser configurado para determinar quais dos valores representa a tensão de pico, e isto pode ser feito pelo emprego de um classificador para classificar os valores de tensões.

[009] O aparelho pode ainda compreender um processador de tensão de referência operável para produzir o valor da tensão de referência. Este processador de tensão de referência pode ser operável para receber um valor de um parâmetro de operação tal como a temperatura da bateria que esta exibindo a tensão de pico. O processador de tensão de referência pode ter uma interface de tabela de consulta operável para empregar o valor de temperatura como um índice para uma tabela de consulta relacionando as tensões de referência com a temperatura. A tabela de consulta específica utilizada pode ser selecionada como uma função do estado de carga da bateria que tem a tensão de pico. A interface de tabela de consulta pode incluir uma entrada operável para receber um valor do estado de carga, por exemplo, ou o aparelho pode incluir um processador de estado de carga operável para produzir um valor do estado de carga.

[010] A interface de tabela de consulta pode ser capaz de empregar o valor de temperatura como um índice para uma tabela de consulta relacionando as tensões de carregamento ótimas com a temperatura e/ou uma tabela de consulta relacionando as tensões de bateria mais baixas permissíveis com a temperatura, por exemplo.

[011] O aparelho pode ainda compreender uma memória para receber e armazenar um valor de tensão e um valor de temperatura para cada bateria no sistema e alternativamente ou em adição, o aparelho pode incluir um dispositivo para produzir o valor de tensão e o valor de temperatura para cada bateria no sistema.

[012] O aparelho pode empregar um associador operável para associar os respectivos valores de tensão e temperatura com as baterias correspondentes.

[013] O aparelho pode incluir um seletor operável para selecionar, como o valor de temperatura para utilização pelo processador de tensão de referência, um valor de temperatura associada com uma bateria com a qual a tensão de pico está associada.

[014] O gerador de sinal de controle pode ter um processador de diferença operável para encontrar uma diferença matemática entre a tensão de referência e a tensão de pico e pode ser operável para produzir um valor de mudança de corrente indicativo de uma mudança na corrente disponível do sistema de baterias e/ou este pode ser operável para produzir um valor de mudança de tensão indicativo de uma mudança desejada na tensão a ser aplicada no sistema de baterias. Além disso, o gerador de sinal de controle pode ser operável para produzir uma tensão de barramento alvo (Vbusa+i) como uma função de uma tensão de barramento alvo anterior (Vbusa) e do valor de mudança de tensão.

[015] O aparelho pode incluir um determinador de fluxo de energia operável para determinar se a transferência de energia é ou não para o barramento de energia ou para o sistema de baterias. O determinador de fluxo de energia pode cooperar com o gerador de sinal de controle ou pode ser integrado no mesmo, por exemplo, para fazer com que o gerador de sinal de controle produza um sinal de mudança de corrente quando a energia está fluindo para o barramento e produza um sinal de mudança de tensão quando a energia está fluindo para o sistema de baterias.

[016] O aparelho pode também incluir um controlador de desvio operável para produzir um sinal de ativação de desvio para ativar um circuito de desvio (Bypass Circuit - BP) em qualquer bateria que tenha uma tensão maior do que um valor de referência, quando não existir uma mudança na direção do fluxo de corrente através do sistema de baterias. O controlador de desvio pode também produzir um sinal de desativação de circuito de desvio para desativar um circuito de desvio em qualquer bateria que tenha um circuito de desvio ativado quando existir uma mudança na direção do fluxo de corrente no sistema a menos que qualquer bateria tenha uma tensão maior do que o valor de referência.

[017] De acordo com outro aspecto da invenção, é provido um método para otimizar a transferência de energia entre um sistema de baterias de armazenamento e um barramento de energia, o método compreendendo produzir um sinal de controle (AV, ΔΙ) para utilização na mudança da quantidade de transferência de energia entre o barramento de energia e o sistema de baterias em resposta a um valor de uma tensão de referência determinada de um parâmetro de operação de uma bateria que exibe um pico de tensão e um valor do pico de tensão.

[018] De acordo com outro aspecto da invenção é provido um meio legível por computador para prover códigos para instruir um circuito processador para controlar a transferência de energia entre um barramento de energia e um sistema de baterias pela produção de um sinal de controle (AV, Al) para mudar a quantidade de transferência de energia entre o barramento de energia e o sistema de baterias em resposta a um valor de uma tensão de referência determinada de um parâmetro de operação de uma bateria que exibe um pico de tensão e um valor de pico de tensão.

[019] De acordo com outro aspecto da invenção, é provido um sinal que compreende um segmento que provê códigos para instruir um circuito processador para controlar a transferência de energia entre um barramento de energia e um sistema de baterias, os códigos incluindo códigos para instruir o circuito processador para produzir um sinal de controle (AV, Al) para utilização na mudança da quantidade de transferência de energia entre o barramento de energia e o sistema de baterias em resposta a um valor de uma tensão de referência determinada de um parâmetro de operação de uma bate ri a que exibe um pico de tensão e um valor de tal pico de tensão.

[020] Outros aspectos e características da presente invenção ficarão aparentes para aqueles versados na técnica quando da revisão da descrição seguinte de modalidades específicas da invenção em conjunto com os desenhos acompanhantes.

Breve Descrícão dos Desenhos [021] Nos desenhos os quais ilustram as modalidades da invenção, [022] Figura 1 é um valor esquemática de um sistema que emprega um aparelho de acordo com uma primeira modalidade da invenção.

[023] Figura 2 é um diagrama de blocos de um circuito processador do aparelho mostrado na Figura 1.

[024] Figura 3 é um valor esquemática de uma estrutura de dados formada em uma memória de acesso randômico do circuito processador mostrado na Figura 2, [025] Figura 4 é um fluxograma que mostra uma rotina principal executada pelo circuito processador mostrado na Figura 3.

[026] Figura 5 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de carga executada pelo circuito processador mostrado na Figura 2.

[027] Figura 6 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de carregamento executada pelo circuito processador mostrado na Figura 2.

[028] Figura 7 é um fluxograma que mostra uma rotina de processador de pico de tensão executada pelo circuito processador mostrado na Figura 2.

[029] Figura 8 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de desvio executada pelo circuito processador mostrado na Figura 2, Descricão de Realizações oa Invenção [030] Referindo à Figura 1, um sistema de energia alimentado por batería genérico de acordo com uma primeira modalidade da invenção é mostrado genericamente em 10, Este sistema de energia 10 pode ser utilizado em um veículo elétrico, um veículo elétrico híbrido, um sistema de suporte de energia estacionário ou similar. Geralmente, o sistema de energia 10 envolve um sistema de baterias mostrado genericamente em 12 conectado a um barramento de energia 13 o qual pode incluir os cabos de alta capacidade de corrente 15 e 17 por exemplo, conectados a um dispositivo de carga/oarregador 18. O sistema de baterias 12 pode incluir uma cadeia de baterias recarregáveis em série tais como as baterias de chumbo ácido ou de célula de gel, por exemplo. As baterias de chumbo ácido podem ser as baterias de chumbo ácido reguladas por válvula (VRLA), por exemplo.

[031] Onde o sistema de energia 10 é utilizado em um veículo elétrico, o dispositivo de carga/carregador 18 pode ser uma unidade de combinação de controlador/motor/gerador capaz de receber palavras de dados que representam parâmetros de controle para ajustar a corrente de campo do motor/gerador para controlar a quantidade de energia consumida ou provida para o sistema de baterias 12. O controlador da combinação pode ser um inversor/carregador programável, por exemplo, o qual pode ser conectado a uma unidade de motor/gerador para suprir corrente ao mesmo e receber corrente do mesmo. Por exemplo, o controlador pode ser do tipo disponível da Ecostar Eletric Drive Systems de Dearborn, Michigan, USA para a utilização em sistemas de acionamento elétrico para as aplicações de energia automotiva e estacionária. A unidade de motor/gerador pode ser do tipo disponível da UQM Technologies, Inc. de Golden, GO, USA.

[032] Em geral, o sistema de baterias 12 pode operar em um modo de suprimento para suprir ou transferir energia para o barramento de energia 13 para a condução do dispositivo de carga/carregador 18 ou o sistema de baterias 12 pode operar em um modo de carregamento no qual o sistema de baterias recebe energia do barramento de energia. A energia sendo suprida pelo dispositivo de carga/carregador 18.

[033] O sistema de energia 10 ainda inclui um sistema de aquisição de dados de batería mostrado genericamente em 14, um controlador mostrado 10 genericamente em 16. Geralmente o sistema de aquisição de dados de bateria 14 produz um valor da tensão e um valor de um parâmetro de operação da bateria tal como a temperatura, para cada bateria no sistema de baterias 12 e este pode também prover uma medida da magnitude e direção do fluxo de corrente no barramento de energia 13.

[034] O sistema de aquisição de dados 14 pode incluir uma pluralidade de unidades de sensor 28, 30, 32, e 34, por exemplo, cada unidade de sensor sendo associada com uma respectiva bateria 20,22, 24, e 26 correspondente. O sistema de aquisição de dados 14 pode ainda incluir uma interface de dados de bateria mostrado genericamente em 36.

[035] As unidades de sensor podem ser do tipo disponível da eXtend Computer & Instrument Inc. de Michigam, USA, por exemplo. Geralmente, estas unidades de sensor 28, 30, 32 e 34 são operáveis para medir a tensão através das respectivas baterias 20 a 26 e incluem sensores para medir um parâmetro de operação de cada respectiva bateria. Nesta modalidade, o parâmetro de operação detectado pelos sensores é a temperatura da caixa da bateria.

[036] Os dados medidos obtidos pelos sensores são transmitidos por unidades de sensor correspondentes sobre um arranjo digital de fio único, isolado, para a interface de dados de bateria 36. Cada unidade de sensor retira sua energia de operação do sistema de baterias ao qual está conectado. A medição dos dados de bateria pode ser invocada em uma unidade de sensor selecionada, em resposta ao recebimento de um comando transmitido sobre o arranjo digital da interface de dados de bateria 36.

[037] Nesta modalidade, cada unidade de sensor 28, 30, 32 e 34 tem um circuito de desvio embutido 31, 33, 35 e 37, respectivamente, o qual, como será abaixo explicado, pode ser utilizado para continuamente compensar/equalizar as baterias dentro do sistema de baterias 12. O controle dos circuitos de desvio 31, 33, 35 e 37 é provido por sinais recebidos sobre o mesmo arranjo digital de fio único utilizado para receber os comandos da e transmitir os dados medidos para a interface de dados de bateria 36.

[038] Nesta modalidade a interface de dados de bateria 36 é do tipo 10 suprido pela eXtend Computer & Instrument Inc. de Michigam, USA. Esta interface 36 pode ter uma porta de comunicação serial ou paralela através da qual as comunicações com o controlador 16 podem ser efetuadas. A interface de dados de bateria 36 também tem um terminal para conexão no arranjo digital de fio único no qual as unidades de sensor de bateria 28, 30, 32 e 34 estão conectados, para uma comunicação bidirecional com as unidades de sensor de bateria. A interface de dados de bateria 36 pode também ter uma entrada de sensor de corrente operável para ser utilizada com uma desvio de corrente (não-mostrada) para adquirir informações relativas à magnitude do fluxo e direção de corrente sobre o barramento de energia 13.

[039] A interface de dados de bateria 36 é operável para ser controlada pelo controlador 16 de tal modo que o controlador possa comunicar-se com a interface de dados de bateria para enviar uma solicitação de informações e receber as informações solicitadas em resposta, ou controlar os circuitos de desvio 31, 33, 35 e 37 de certas unidades de sensor 28, 30, 32 e 25 34, respectivamente. Tais comunicações são efetuadas enviando uma mensagem ou mensagens de comando do controlador 16 para a interface de dados de bateria 36. Em resposta, a interface de dados de bateria 36 interpreta a mensagem de comando e comunica-se com uma ou mais unidades de sensor 28, 30, 32 ou 34 individuais para controlá-la ou adquirir qualquer informação solicitada e envia de volta uma mensagem de resposta para o controlador 16 com as informações solicitadas ou uma indicação do status da unidade de sensor. As informações solicitadas podem incluir a tensão e a condição de operação tal como a temperatura de qualquer bateria do sistema de baterias 12 e a magnitude e a direção de fluxo de corrente no sistema de baterias, por exemplo.

[040] Será apreciado que cada bateria 20, 22, 24 e 26 no sistema de baterias 12 pode operar a uma tensão diferente, dependendo de vários fatores tais como as condições de operação e o estado de carga, por exemplo. Algumas baterias terão tensões mais altas em relação a outras enquanto outras baterias terão tensões mais baixas em relação a outras. Usualmente, uma bateria terá uma tensão mais alta do que todas as restantes e uma bateria terá uma tensão mais baixa o que todas as restantes. Esta tensão mais alta e esta tensão mais baixa podem ser referidas como picos de tensão, ou tensões extremas entre as tensões de todas as baterias no sistema de baterias 12. A bateria com a tensão mais baixa é, é claro, a bateria com o extremo de baixa tensão enquanto que a bateria com a tensão mais alta é a bateria com o extremo de alta tensão. De acordo com a invenção aqui reivindicada, estes extremos de tensão são importantes na determinação de como controlar o fluxo de energia para a e do barramento de energia 13, dependendo da direção do fluxo de energia sobre o barramento de energia, como será abaixo apreciado.

[041] Em geral, o controlador 16 é operável para receber do sistema de aquisição de dados 14 valores de tensão e valores de pelo menos um parâmetro de operação para cada bateria e é operável para armazenar estes valores nos respectivos arranjos 19 e 21. Os valores podem ser na forma de "palavras" de dados ou de "bytes", por exemplo.

[042] Nesta modalidade, o controlador 16 tem blocos funcionais 23 e 25 que atuam como um processador de pico de tensão e um processador de tensão de referência respectivamente que operam sobre os valores de tensão e de parâmetro de operação para produzir um valor de tensão da extrema que representa a tensão da bateria que exibe uma tensão de pico e produzir um valor de uma tensão de referência derivada de um parâmetro de operação associado com a bateria que exibe a tensão de pico. Este valor de tensão de pico e o valor de tensão de referência são recebidas nos respectivos locais de memória. O controlador ainda inclui uma interface de acesso de dados (acessador) 27 que acessa o valor de tensão de pico e o valor de tensão de referência e as passa para um gerador de sinal de controle 29 que produz um sinal de controle (Δ\/, ΔΙ) para utilização pelo dispositivo de carga/ carregador 18, mudando a quantidade de transferência de energia entre o barramento de energia e o sistema de baterias 12 em resposta ao valor do pico de tensão e ao valor de tensão de referência.

[043] O controlador 16 pode ser implementado por componentes discretos ou mais de preferência por um circuito processador tal como um controlador programável, por exemplo.

[044] Referindo às Figuras 1 e 2, um circuito processador adequado para utilização como o controlador 16 é mostrado genericamente em 51. Nesta modalidade, o circuito processador 51 inclui uma interface de entrada 60 que tem entradas mostradas genericamente em 62 para receber os valores de tensão e de parâmetros de operação para cada respectiva bateria no sistema de baterias 12. Na modalidade mostrada, a interface de entrada 60 é mostrada tendo um par de entradas separado para cada bateria mas será apreciado que as informações de tensão e de parâmetros de operação pode ser recebida em série do sistema de aquisição de dados, em cujo caso pode existir uma única entrada para receber os valores de tensão e de temperatura para cada bateria, por exemplo. Para propósitos ilustrativos, a interface de entrada 60 também inclui uma entrada do usuário 64 para receber as informações do usuário e também inclui uma entrada de corrente 66 para receber um valor indicativo da direção e da magnitude da corrente que flui no sistema, tal como acima descrito, do sistema de aquisição de dados 14. Alternativamente, o valor de corrente pode ser derivado de um transformador de corrente em um dos condutores de suprimento do sistema de baterias para a carga/carregador, por exemplo.

[045] O circuito processador 51 ainda inclui um circuito processador principal 70, uma memória de programa 72, uma memória de acesso randômico (RAM) 74 e uma memória não-volátil de informações de bateria 76. Nesta modalidade, a memória não-volátil de informações de bateria 76 é operável para armazenar as tabelas 77 que representam uma tensão de carga ótima versus a temperatura e uma tensão de bateria mais baixa permissível versus a temperatura e pode ainda armazenar as tabelas que representam o tempo de armazenamento versus a temperatura, tensão de flutuação versus temperatura, tensão mínima versus estado de carga, cicios para falha versus profundidade de descarregamento percentual e tabelas de capacidade de bateria de capacidade percentual versus temperatura, por exemplo. Estas informações podem ser inseridas na memória não-volátil de informações de bateria 76 pelo usuário ou podem ser pré-armazenadas nesta memória para prover bibliotecas das tabelas acima mencionadas para uma pluralidade de diferentes tipos de bateria, por exemplo. Então, no recebimento da entrada do usuário identificando o tipo de bateria com a qual o controlador 16 deve ser utilizado, a biblioteca de tabelas apropriada pode ser selecionada e ativada para utilização na produção do sinal de controle.

[046] Nesta modalidade, o circuito processador principal 70 está também em comunicação com uma interface de mídia 78 operável para ler um meio legível por computador tal como um CD-ROM 80, por exemplo. O CD-ROM 80 pode prover as bibliotecas de informações acima mencionadas para cada tipo de bateria, por exemplo, e/ou pode prover códigos operáveis para serem armazenados na memória de programa 72 que define as funções 25 executadas pelo circuito processador principal 70 para introduzir o sinal de controle, de acordo com uma modalidade de um método de acordo com a invenção.

[047] Além disso, na modalidade mostrada, o circuito processador principal 70 está em comunicação com uma interface de comunicação externa 81 operável para proporcionar comunicações sobre uma rede, por exemplo, e tal rede pode incluir a Internet, por exemplo. Assim, a interface de comunicação externa 81 pode proporcionar o recebimento de informações da biblioteca acima mencionada através da Internet ou pode ser operável para receber programas como acima mencionado em um sinal de dados de computador recebido da Internet, para armazenamento na memória de programa 72.

[048] O circuito processador principal 70 está ainda em comunicação com uma interface de saída 82 a qual tem uma saída 84 para prover sinais para a interface de dados de bateria 36 mostrada na Figura 1 para fazer com que a interface de dados de bateria amostre ou interrogue as unidades de sensor 28 a 34 mostradas na Figura 1 para adquirir informações de parâmetros de tensão e de operação as quais serão finalmente recebidas pela interface de entrada 60, mostrada na Figura 2. Além disso, a interface de saída 82 provê o sinal de controle para utilização na mudança da quantidade de transferência de energia entre o barramento de energia 13 e o sistema de baterias 12 em resposta ao valor de uma tensão de referência e ao valor do pico de tensão. Este sinal de controle pode parecer uma saída 86 na forma de um sinal de controle (AV, ΔΙ) de tensão de barramento alvo para controlar a tensão de barramento durante o modo de carregamento e/ou pode parecer como uma saída 88 na forma de um sinal de controle (AV, ΔΙ) de mudança de corrente para controlar a corrente no sistema durante o modo de suprimento. Será apreciado que a interface de saída 82 pode alternativamente prover uma única saída no lugar das saídas 86 e 88 para emitir comandos que identificam se o sinal de saída representa o sinal de tensão de barramento alvo e/ou o sinal de controle de mudança de corrente, como o sinal de controle para controlar o carregador de carga/carregamento 18 mostrado na Figura 1, os comandos também incluindo estes sinais.

[049] Referindo à Figura 3, a memória de acesso randômico (RAM) 74 pode estar disposta para incluir um arranjo de parâmetros de operação 90, um arranjo de parâmetros de tensão 92, um arranjo de parâmetros de controle 94 e um arranjo de parâmetros de saída 96. A RAM 74 pode também incluir um campo de valor de referência 98.

[050] Em geral, o arranjo de parâmetros de operação 90 e o arranjo de parâmetros de tensão armazenam um valor do parâmetro de operação (tal como a temperatura) e um valor de tensão, respectivamente, para cada bateria no sistema de baterias 12. O arranjo de parâmetros de operação 90 pode armazenar pares de números que representam um parâmetro de operação e a identificação de bateria respectivamente. Assim, quando o arranjo de parâmetros de operação 90 é carregado com dados, dada qualquer identificação de bateria, o parâmetro de operação correspondente pode ser obtido. Similarmente, o parâmetro de arranjo de tensões 92 armazena pares de números que representam a tensão e a identificação da bateria. Assim, dado um valor de tensão, uma bateria correspondente pode ser identificada. Como será mais totalmente explicado abaixo, quando ambos os arranjos estão carregados, o circuito de processador principal 70 utiliza um dado valor de tensão para encontrar o valor de parâmetro de operação associada com a bateria associada com o dado valor de tensão.

[051] O arranjo de parâmetros de operação inclui um campo de ID de tipo de bateria 100, um campo de constante de controle de carga 102, um campo de constante de controle de carregamento 104, e um campo de direção de corrente 106. O campo de ID de tipo de bateria 100 pode ser carregado com informações recebidas do usuário, tal como uma indicação do tipo de baterias no sistema de baterias 12. O campo de constante de controle de carga 102 e o campo de constante de controle de carregamento 104 contêm valores fixos dependentes do tipo de baterias empregadas no sistema de baterias 12. O campo de direção de corrente 106 armazena um valor recebido do sistema de aquisição de dados de bateria 14 mostrado na Figura 1, que representa a direção da corrente sobre o barramento de energia 13.

[052] O arranjo de parâmetros de saída 96 pode incluir um campo de valor de saída de mudança de corrente 120 e um campo de valor de saída de mudança de tensão 122, os quais podem atuar como valores do sinal de saída produzido pelo gerador de sinal.

[053] Referindo às Figuras 1 e 2, a memória de programa 72 é programada com blocos de códigos 138, 140, 142, 144, 146 e 200, os quais instruem o circuito processador principal 70 para executar os blocos funcionais [054] que implementam um conjunto de rotinas que incluem uma rotina principal, uma rotina de controle de carga, uma rotina de controle de carregamento, uma rotina de processador de pico de tensão, uma interface de tabela de consulta e uma rotina de desvio respectivamente. Vários subconjuntos deste conjunto de rotinas cooperam para atuar como o processador de pico de tensão 23, o processador de tensão de referência 25, a interface de acesso de dados (acessador) 27 e o gerador de sinal de controle 29, mostrados na Figura 1. A memória de programa 72 pode incluir conjuntos adicionais de códigos (não-mostrados) para estabelecer comunicações com a interface de dados de bateria 36 mostrada na Figura 1 e para executar várias funções para interfacear a interface de meio 78, e a interface de comunicação externa 81, por exemplo.

[055] Referindo às Figuras 1, 2 e 4 a rotina principal é mostrada genericamente em 138. A rotina principal 138 inicia com um primeiro bloco 139 que instrui o circuito processador principal 70 para despachar um comando de solicitação de dados para a interface de dados de bateria 36 mostrada na Figura 1, para fazê-la adquirir valores de tensão e de temperatura das unidades de sensor 28-34. O bloco 141 instrui o circuito processador principal 70 para aguardar que os dados sejam retornados da interface debatería de dados 36. Conforme os dados são retornados, estes podem ser armazenados, por exemplo em uma área de armazenamento temporário (não-mostrada) na RAM 74. Se um valor da direção de corrente for retornada, esta pode ser armazenada no campo de direção de corrente na RAM 74, por exemplo.

[056] O bloco 143 da rotina principal, em cooperação com a RAM 74 e o circuito processador 70, atua como um associador para associar as respectivos valores de tensão e de temperatura com as baterias correspondentes.

[057] Quando os dados solicitados foram retornados o bloco 143 instrui o circuito processador principal 70 para extrair os valores de tensão e de temperatura armazenadas na memória temporária e armazená-las nos arranjos de parâmetros de operação e parâmetro de tensão 90 e 92 mostrados na Figura 3, de tal modo que estes valores fiquem associadas com as baterias correspondentes. Na modalidade mostrada tal associação é conseguida armazenando os valores de ID de temperatura e bateria como números pares no arranjo de parâmetros de operação 90 e armazenando os valores de ID de tensão e de bateria como números pares no arranjo de parâmetros de tensão 92. Alternativamente, os valores do parâmetro de operação e do parâmetro de tensão podem ser associados com baterias correspondentes armazenando ambas os valores e a ID de bateria para cada bateria em um registro separado, por exemplo. Será apreciado que vários outros modos de associar estes valores com baterias são possíveis e dentro do escopo desta invenção. Também, a etapa intermediária de armazenar os valores de tensão e temperatura em memória temporária pode ser omitida com estes valores sendo armazenados diretamente nos arranjos indicados com IDs de bateria conforme estes são recebidos.

[058] O bloco 145 então instrui o circuito processador principal 70 para determinar a direção do fluxo de corrente, do valor de direção de corrente retornado da interface de dados de bateria 36 e armazenado no arranjo de parâmetros de controle 94 da RAM 74.

[059] O bloco 147 então instrui o circuito processador principal 70 para invocar a rotina de controle apropriada, isto é, a rotina de controle de carga mostrada na Figura 5 ou a rotina de controle de carregamento mostrada na Figura 6 dependendo se o valor de direção de corrente indica que o fluxo de corrente é para o barramento de energia 13 do sistema de baterias 12 ou do sistema de baterias 12 para o barramento de energia 13, respectivamente. Na modalidade mostrada, quando o valor de direção de corrente indica que a energia está fluindo do sistema de baterias 12 para o barramento de energia 13, isto é, o sistema de baterias 12 está operando no modo de suprimento, a rotina de controle de carga 140 mostrada na Figura 5 é invocada para produzir um sinal de mudança de corrente. Similarmente, na modalidade mostrada, quando o valor de direção de corrente indica que a energia está fluindo para o sistema de baterias 12 do barramento de energia 13, isto é, o sistema de baterias está operando no modo de carregamento, a rotina de controle de carregamento 142 mostrada na Figura 6 é invocada para produzir um sinal de mudança de tensão. O bloco 147 da rotina principal 138, em conjunto com o circuito processador principal 70 assim coopera para atuar como um determinador de fluxo de energia operável para determinar se a transferência de energia é ou não para o barramento de energia 13 ou para o sistema de baterias 12.

[060] O bloco 149 então instrui o circuito processador principal 70 para invocar a rotina de desvio mostrada na Figura 8 para ativar ou desativar os circuitos de desvio 31,33, 35 e 37 em certas unidades de sensor.

[061] Referindo à Figura 5, a rotina de controle de carga 140 é executada quando a energia está fluindo do sistema de baterias 12 para o barramento de energia 13 e inicia pelo bloco 150 instruindo o processador para colocar ativa um indicador de ID extrema (não-mostrada) para indicar que a tensão mais baixa medida através de qualquer bateria do sistema de baterias 12 mostrada na Figura 1 deve ser considerada como a tensão de pico para utilização nos cálculos. O bloco 152 então instrui o circuito processador principal 70 para chamar a rotina de processador de pico de tensão mostrada em 144 na Figura 7. Referindo às Figuras 2,3 e 7, a rotina de processador de pico de tensão 144 inicia com um primeiro bloco 156 o qual instrui o circuito processador principal 70 para acessar o arranjo de parâmetros de tensão 92 para determinar quais dos valores de tensão representa a tensão de pico, neste caso, a tensão mais baixa. Para fazer isto, o bloco 156 atua como um classificador para classificar o arranjo de parâmetros de tensão 92 mostrado na figura 3 em ordem ascendente. Isto faz com que o valor de tensão medido mais baixo apareça como o primeiro valor no arranjo. A seguir, o bloco 158 instrui o circuito processador principal 70 para endereçar o arranjo de parâmetros de tensão 92 para ler a identificação de bateria associada com o valor de tensão mais baixo para identificar a bateria que exibe o valor de tensão de pico. O bloco 160 então instrui o circuito processador principal 70 para atuar como um seletor operável para selecionar como o valor de temperatura para utilização pelo processador de tensão de referência um valor de temperatura associada com uma bateria com a qual a tensão de pico está associada. Para fazer isto, o circuito processador principal 70 encontra o valor de parâmetro de operação correspondente para a bateria identificada, referindo ao arranjo de parâmetros de operação 90 utilizando a identificação de bateria associada com o valor de tensão mais baixo como um índice naquele arranjo. Ao encontrar o parâmetro de operação correspondente do par de números associados com a bateria identificada, o bloco 162 direciona o circuito processador principal a armazenar o valor de tensão de pico e o valor de parâmetro de operação localizado na memória para permiti-lo ser passado para a rotina de chamada, neste caso, a rotina de controle de carga 140.

[062] Referindo novamente às Figuras 2, 3 e 5, armado com o valor de tensão de pico e o valor de parâmetro de operação, o bloco 164 da rotina de controle de carga 140 instrui o circuito processador principal 70 para atuar como o processador de tensão de referência 25 mostrado na figura 1 e utiliza o valor de parâmetro de operação recebido da rotina de processador de pico de tensão 144, isto é, a temperatura para encontrar uma tensão permissível mais baixa correspondente para a bateria que exibe o valor de tensão de pico. Para fazer isto, o circuito processador principal 70 emprega a interface de tabela de consulta 146 para acessar a tabela de tensão mínima armazenada na memória não-volátil de informações de bateria 76, utilizando o valor de parâmetro de operação (temperatura) com o índice para aquela tabela. Esta consulta faz com que o valor de tensão permissível mais baixo V1p, o qual atua como uma tensão de referência, seja armazenado na memória, para acesso pela rotina de controle de carga.

[063] A interface de tabela de consulta 146 pode instruir o circuito processador principal 70 para acessar a memória não-volátil de informações de bateria 76 configurado como parte do circuito processador 51. Será apreciado que a memória de dados de bateria não precisa fazer parte do circuito processador 51, mais ao contrário pode ser um dispositivo de memória remoto que contém uma base de dados das tabelas indicadas. Neste caso, a interface de tabela de consulta pode incluir funções adicionais tais como uma comunicação além do que poderia normalmente incluir onde a memória de dados de bateria está diretamente acessível pelo circuito processador principal 70, para lidar com correções de erros e sinais de estabelecimento de comunicação ("handshaking") e similares. Em geral, a base de dados que contém as tabelas indicadas pode estar localizada em qualquer lugar e a interface de tabela de consulta pode incluir funções de comunicação apropriadas para ter acesso às tabelas requeridas.

[064] Referindo à Figura 5, os blocos 166 e 168 então instruem o circuito processador principal 70 para atuar como a interface de acesso de dados (acessador) 27 e o gerador de sinal de controle 29 da Figura 1. O bloco 166 instrui o circuito processador principal 70 para acessar o valor de tensão de pico e o valor de tensão de referência armazenadas na memória e produzir um sinal de controle (AV, ΔΙ) para utilização no carregamento da quantidade de transferência de energia entre o barramento de energia e o sistema em resposta ao valor de uma tensão de referência e ao valor do pico de tensão. Para fazer isto o circuito processador principal 70 é instruído para calcular um valor de controle de mudança de corrente como a diferença entre o valor de tensão permissível mais baixo e o valor de tensão de pico multiplicado pela constante de controle de carga (a) armazenado no campo 102 correspondente da RAM 74. Fazendo isto, o circuito processador principal 70 atua como um processador de diferença operável para encontrar uma diferença matemática entre a tensão de referência e a tensão de pico. O circuito processador principal 70 faz com que esta diferença matemática seja multiplicada pela constante de controle de carga (a) para produzir um sinal de controle (AV, ΔΙ) de mudança de corrente indicativo de uma mudança na corrente consumida do sistema. O bloco 168 então direciona o circuito processador principal 70 para fazer com que este valor de controle de mudança de corrente seja representado como um sinal de controle (AV, Al) de mudança de corrente na saída 88 mostrada na figura 2, para recebimento pelo dispositivo de carga/carregador mostrado na Figura 1.

[065] O efeito da rotina de controle de carga 140 é de diminuir a carga sobre o sistema de baterias 12 quando a tensão através de qualquer bateria estiver abaixo de uma tensão de bateria permissível mínima.

[066] Referindo à figura 6, a rotina de controle de carregamento 142 inicia com um primeiro bloco 170 que instrui o circuito processador principal 70 mostrado na figura 2 para aplicar a identificação de ID extrema para indicar que a tensão mais alta medida através de qualquer bateria no sistema deve ser tomada como o valor de tensão de pico. Então, o bloco 172 instrui o circuito processador principal 70 para chamar a rotina de processador de pico de tensão mostrada na Figura 7 para obter o valor de tensão de pico e o valor de parâmetro de saída e armazenar estes valores na memória, para acesso pelo restante da rotina de controle de carregamento 142. Deve ser notado que o bloco 156 quando a rotina de controle de carregamento chama a rotina de processamento de pico de tensão 144 mostrada na figura 7, o arranjo de parâmetros de tensão 92 mostrado na figura 3 é classificado em ordem descendente, para fazer com que a primeira entrada no arranjo seja o valor de tensão mais alto.

[067] Referindo novamente às figuras 6 dado o valor de tensão de pico e o valor de parâmetro de operação associado com a bateria que exibe o valor de tensão de pico, o bloco 174 direciona o circuito processador principal 70 para encontrar um valor de carregamento de tensão ótimo utilizando o parâmetro de operação. Isto é feito fazendo com que o circuito processador principal 70 utilize a interface de tabela de consulta 146 para referir à memória não-volátil de informações de bateria 76 e especificamente a tabela de tensão ótima versus a tabela de temperatura armazenadas na mesma, para encontrar um valor de tensão ótimo Vopt correspondente, utilizando o valor de parâmetro de operação (temperatura) como um índice para a tabela. Os blocos 176, 178 e 180 então direciona o circuito processador principal 70 para atuar como a interface de acesso de dados (acessador) 27 e o gerador de sinal de controle 29 mostrados na figura 1.

[068] O bloco 176 então instrui o circuito processador principal 70 para acessar o valor de tensão de pico e o valor de tensão de referência armazenadas na memória para produzir um sinal de controle (AV, ΔΙ) para utilização na mudança da quantidade de transferência de energia entre o barramento de energia e o sistema em resposta ao valor da tensão de referência e o valor da tensão de pico. Para fazer isto o circuito processador principal 70 é instruído para calcular um valor de mudança de tensão como uma função da diferença entre o valor de tensão ótimo Vopt e o valor de tensão de pico. Fazendo isto, o circuito processador principal 70 novamente atua como um processador de diferença operável para encontrar uma diferença matemática entre a tensão de referência e a tensão de pico. Nesta modalidade, o resultado produzido pela ação como um processador de diferença é multiplicado pela constante de controle de carregamento (b) armazenada no campo 104 correspondente na RAM 74 mostrada na figura 3 para produzir um valor de mudança de tensão indicativo de uma mudança desejada na tensão através do sistema de baterias 12.

[069] O bloco 178 então direciona o circuito processador principal 70 para calcular um valor de tensão de barramento alvo como a soma do valor de mudança de tensão e o valor de tensão de barramentos anterior. O valor de tensão de barramento anterior pode ser encontrado tomando a soma dos valores de tensão armazenados no arranjo de parâmetros de tensão 92 mostrado na Figura 3.

[070] O bloco 180 então instrui o circuito processador principal 70 para fazer com que este novo valor de tensão de barramento seja representado como um sinal da saída 86 como mostrado na figura 2 para utilização pelo dispositivo de carga/carregamento 18 mostrado na Figura 1.

[071] O efeito da rotina de controle de carregamento 142 é de diminuir a tensão de barramento principal, isto é, a tensão total impressa sobre o sistema de baterias 12 até que nenhuma bateria no sistema tenha uma tensão mais alta do que a tensão ótima permitida para qualquer dada bateria permitida.

[072] O desempenho do sistema acima pode ser aperfeiçoado selecionando uma tabela de tensão mais baixa permissível versus a temperatura e uma tabela de tensão de carga ótima como uma função do estado de carga da bateria que exibe o pico de tensão. Assim, a interface de tabela de consulta 146 pode prover acesso a uma pluralidade de tabelas de tensão permissível mais baixa versus a temperatura e uma pluralidade de tabelas de tensão de carga ótima versus a temperatura, cada uma associada com um diferente estado de carga. A interface de tabela de consulta 146 pode ter uma entrada operável para receber um valor do estado de carga da bateria e dado um tal valor este pode selecionar a tabela apropriada consequentemente.

[073] As informações sobre o estado de carga de uma bateria no sistema de baterias 12 podem ser obtidas de uma variedade de fontes que incluem uma rotina tal como mostrado em 201 na figura 2 operável para operar o circuito processador principal 70 para reunir informações sobre a utilização da bateria, por exemplo, e para produzir uma medida do estado de carga. Por exemplo, uma tal rotina poderia acompanhar o tempo acumulado e a profundidade de descarregamento e o tempo acumulado e a quantidade de carregamento e as temperaturas nas quais estes eventos ocorrem e poderia utilizar uma das tabelas armazenadas na memória de dados da bateria para produzir um valor de descarga percentual. As tabelas de consulta acima mencionadas podem então ser indexadas por descarga percentual de modo que a descarga percentual possa ser utilizada pela interface de tabela de consulta para selecionar uma tabela apropriada para utilização na produção do valor de tensão de referência. Assim, as informações do estado de carga podem ser uma entrada para os blocos 164 e 174 das figuras 5 e 6, respectivamente. Uma rotina que faz com que o circuito processador principal 70 execute uma função de determinação de estado de carga pode ser vista como um processador de estado de carga.

[074] Alternativamente, as informações do estado de carga podem ser recebidas de uma fonte externa tal como através da interface de comunicação externa, ou através da entrada do usuário, por exemplo.

[075] Referindo à figura 8, a rotina de desvio 200 é a rotina final chamada pela rotina principal 138 e direciona o circuito processador principal 70 para controlar os circuitos de desvio 31,33, 35 e 37 nas unidades de sensor 28, 30, 32 e 34, respectivamente, mostradas na figura 1. Isto proporciona uma compensação e equalização contínuas de energia das baterias no sistema de baterias 12.

[076] A rotina de desvio inicia com um primeiro bloco 202 que instrui o circuito processador principal 70 para calcular um valor de referência, tal como a tensão de bateria média, por exemplo, dos valores de tensão armazenados no arranjo de parâmetros de tensão 92 mostrado na figura 3. Este valor de referência é armazenado no campo de valor de referência 98 na estrutura de memória mostrada na Figura 3.

[077] O bloco 204 então direciona o circuito processador principal 70 para determinar se aconteceu ou não uma mudança na direção de corrente no sistema de energia 10 e se assim, fazer com que o bloco 206 direciona o circuito processador principal para emitir sinais de controle de desvio para tornar todos os circuitos de desvio 31,33, 35 e 37 inativos. A direção de corrente é determinada pela leitura dos conteúdos do campo de direção de corrente 106 no arranjo de parâmetros de controle 94, mostrado na figura 3.

[078] Se não existir mudança na direção de corrente desde a última 20 vez que a rotina de desvio 200 foi operada ou após todos os sinais de controle de desvio terem sido tornados inativos, o bloco 208 instrui o circuito processador principal 70 para tornar os circuitos de desvio ativos em todos os sensores associados com as baterias que tenham uma tensão maior do que a tensão de referência. Ao longo do tempo, isto tem o efeito de equalizar a tensão através de cada bateria para aproximadamente o mesmo valor. A rotina de desvio 200 é então terminada.

[079] A rotina de desvio tem o efeito de produzir um sinal de ativação de desvio para ativar o circuito de desvio em qualquer bateria que tenha uma tensão maior do que o valor de referência, quando não existe mudança na direção do fluxo de corrente através do sistema de baterias. Além disso esta faz com que um sinal de desativação de circuito de desvio seja produzido para desativar um circuito de desvio em qualquer bateria que tenha um circuito de desvio ativado quando existir uma mudança na direção de fluxo de corrente no sistema a menos que tal bateria tenha uma tensão maior do que o valor de referência de todas as tensões de bateria no sistema de baterias, em cujo caso o circuito de desvio não é desativado.

[080] Efetivamente, utilizando o sistema e métodos acima descritos, a tensão de qualquer dada bateria em relação à tensão de outras baterias no sistema de baterias determina se aquela bateria deve ser selecionada ou não para uma análise mais cuidadosa com base nos parâmetros de operação daquela bateria. Estes parâmetros de operação podem ser utilizados para determinar uma tensão de referência que deve ser utilizada em conjunto com a tensão da bateria selecionada para produzir um sinal de controle (AV, ΔΙ) tal como um sinal de mudança de corrente e/ou um sinal de mudança de tensão que podem ser supridos para um controlador do dispositivo de carga/carregador 18. Assim, o desempenho de tensão relativo de uma bateria e mais especificamente as tensões de bateria extremas de todas as baterias no sistema de baterias são utilizadas para invocar a utilização das condições de operação da bateria que exibe a tensão de pico para determinar como melhor ajustar a corrente de carregamento ou de descarregamento do sistema de baterias inteiro para otimizar a transferência de energia do ou para o sistema de baterias como um todo.

[081] Apesar de modalidades específicas da invenção terem sido descritas e ilustradas, tais modalidades devem ser consideradas somente ilustrativas da invenção e não limitando a invenção como interpretada de acordo com as reivindicações acompanhantes.

Reivindicações

Claims (44)

1. MÉTODO PARA CONTROLAR A TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA ENTRE UM BARRAMENTO DE ENERGIA (13) E UM SISTEMA DE BATERIAS (12), que compreende uma cadeia de baterias recarregáveis em série (20, 22, 24, 26), o método compreendendo as etapas de: produzir um sinal de controle (AV, ΔΙ) para utilização na mudança da quantidade de transferência de energia entre o barramento (13) condutor de energia e o sistema de baterias (12) em resposta a: um parâmetro de operação (P) de uma batería que exibe um pico de tensão (Vh, Vl), em que exibe um valor de tensão mais alto (Vh) ou um valor de tensão mais baixo (Vl) no sistema de baterias (12), e o referido pico de tensão; sendo o método caracterizado por quando a energia está fluindo do barramento (13) para o sistema de baterias (12), um sinal de mudança de tensão (AV) é produzido como uma função de uma diferença entre a dita tensão mais alta (Vh) e um uma primeira tensão de referência (Vopt) predeterminada que corresponde ao valor do parâmetro de operação (P) para que a batería exiba o referido valor de tensão mais alto (Vh); e quando a energia está fluindo do sistema de baterias (12) para o barramento (13), um sinal de mudança de corrente (ΔΙ) é produzido como uma função de uma diferença entre a dita tensão mais baixa (Vl) e um uma segunda tensão de referência (Vtp) predeterminada que corresponde ao valor do parâmetro de operação (P) para que a batería exiba o referido valor de tensão mais baixo (Vl).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda, as etapas de receber a dito valor do dito pico de tensão (Vh, Vl) e receber um valor do dito parâmetro de operação (P).

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de produzir a dito valor do dito pico de tensão (Vh, Vl).

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que produzir a dito valor do dito pico de tensão (Vh, Vl) compreende receber os valores de tensões (Vi, V2, ..., Vn) das ditas baterias no sistema de baterias (12).

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de determinar qual das ditos valores representa uma tensão de pico (Vh, Vl) entre as ditos valores de tensões (V1, V2, ..., Vn).

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que determinar compreende classificar as ditos valores de tensões (V1, V2, ..., Vn).

7. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de produzir a dito valor da dita tensão de referência (Vopt, VLp).

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que produzir a dito valor da dita tensão de referência (Vopt, VLp) compreende receber um valor de uma temperatura (T) da dita bateria que exibe o dito pico de tensão (Vh, Vl).

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de empregar a dito valor de temperatura como um índice para uma tabela de consulta que relaciona as tensões de referência (Vopt, VLp) com a temperatura (T).

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender, ainda,a etapa de selecionar a dita tabela de consulta como uma função de um estado de carga da dita bateria que tem o dito pico de tensão (Vh, Vl).

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de receber um valor do dito estado de carga.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de produzir a dito valor do dito estado de carga da dita bateria tendo o dito pico de tensão (Vh, Vl).

13. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de empregar a dito valor de temperatura como um índice para uma tabela de consulta que relaciona as tensões de carregamento ótimas (Vopt) com a temperatura (T).

14. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de empregar a dito valor de temperatura como um índice para uma tabela de consulta que relaciona as tensões de bateria permissíveis mais baixas (Vlp) com a temperatura (T).

15. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de produzir a dito valor de temperatura (T).

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de receber um valor de tensão e um valor de temperatura de cada bateria (20, 22, 24, 26) no sistema (12).

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de associar as respectivas ditos valores de tensão e de temperatura com as baterias correspondentes (20, 22, 24, 26).

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de selecionar como a dito valor de temperatura para utilização na produção da dito valor da dita tensão de referência (Vopt, VLp), um valor de temperatura associada com uma bateria com a qual a dita tensão de pico (Vh, Vl) é associada.

19. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que produzir o dito sinal de mudança de tensão (AV) compreende produzir um sinal de controle de tensão de barramento alvo (Vbusa+i) como uma função de um valor de tensão de barramento alvo anterior (Vbusa) e do dito valor de mudança de tensão (Δ\/).

20. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de produzir um sinal de ativação de desvio para ativar um circuito de desvio (BP) em qualquer bateria que tenha uma tensão maior do que um valor de referência, quando não existe nenhuma mudança na direção de fluxo de corrente através do sistema de baterias (12).

21. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de produzir um sinal de desativação de circuito para desativar um circuito de desvio (BP) em qualquer bateria que tenha um circuito de desvio ativado quando existe uma mudança na direção de fluxo de corrente nas baterias do sistema (12) a menos que a dita qualquer bateria tenha uma tensão maior do que o valor de referência.

22. Aparelho para controlar a transferência de energia entre um barramento de energia (13) e um sistema de baterias (12), que compreende uma cadeia de baterias recarregáveis em série (20, 22, 24, 26), em que um gerador de sinal de controle (29) operável para receber uma tensão de uma bateria que exibe um pico de tensão (Vh, Vl), em que exibe um valor de tensão mais alto (Vh) ou um valor de tensão mais baixo (Vl) entre todas as baterias (20, 22, 24, 26) no sistema de baterias (12), e uma tensão de referência (Vopt, VLp) derivada de um parâmetro de operação (P) da bateria que exibe um pico de tensão (Vh, Vl), e é operável para produzir um sinal de controle (AV, ΔΙ) para controlar a transferência de energia entre o barramento de energia (13) e o sistema (12), o aparelho caracterizado pelo fato de que o referido gerador de sinal de controle (29) é operável para produzir um sinal de mudança de tensão (AV) como uma função de uma diferença entre a dita tensão mais alta (Vh) e um uma primeira tensão de referência (Vopt) associada com o valor do parâmetro de operação (P) para que a bateria exiba o referido valor de tensão mais alto (Vh) quando a energia está fluindo do barramento (13) para o sistema de baterias (12), e um sinal de mudança de corrente (ΔΙ) como uma função de uma diferença entre a dita tensão mais baixa (Vl) e um uma segunda tensão de referência (VLp) associada com o valor do parâmetro de operação (P) para que a bateria exiba o referido valor de tensão mais baixo (Vl), quando a energia está fluindo do sistema de baterias (12) para o barramento (13).

23. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por compreender, ainda, um processador de tensão (70) operável para produzir a dito valor do dito pico de tensão (Vh, Vl).

24. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por compreender, ainda, uma memória acessível (72) pelo dito processador de tensão (70) para receber e armazenar os valores de tensões das baterias no sistema (12).

25. Aparelho de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dito processador de tensão (70) está configurado para determinar qual das ditos valores de tensões (Vi, V2, ..., Vn) das baterias (20, 22, 24, 26) no sistema (12) representa a dita tensão de pico (Vh, Vl).

26. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o dito processador de tensão (70) compreende um classificador operável para classificar as ditos valores de tensões (V1, V2, ..., Vn) das baterias no sistema (12).

27. Aparelho de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por compreender, ainda, um processador de tensão de referência (70) operável para produzir a dita tensão de referência (Vopt, VLp).

28. Aparelho de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o dito processador de tensão de referência (70) é operável para receber um valor de uma temperatura da dita bateria que exibe a dita tensão de pico (Vh, Vl).

29. Aparelho de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por compreender, ainda, uma interface de tabela de consulta (146) operável para empregar a dito valor de temperatura como um índice para uma tabela de consulta que relaciona os valores de tensão de referência (Vopt, Vi_p) com os valores de temperatura (T).

30. Aparelho de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a dita interface de tabela de consulta (146) é operável para selecionar a dita tabela de consulta como uma função de um estado de carga da bateria que tem a dita tensão de pico (Vh, Vl).

31. Aparelho de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a dita interface de tabela de consulta (146) inclui uma entrada para receber um valor do dito estado de carga.

32. Aparelho de acordo com a reivindicação 31, caracterizado por compreender, ainda, um processador de estado de carga (70) operável para produzir a dito valor do dito estado de carga.

33. Aparelho de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por compreender, ainda, uma interface de tabela de consulta (146) operável para empregar a dito valor de temperatura como um índice para uma tabela de consulta que relaciona as tensões de carregamento ótimas (Vopt) com a temperatura (T).

34. Aparelho de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por compreender, ainda, uma interface de tabela de consulta (146) operável para empregar a dito valor de temperatura como um índice para uma tabela de consulta que relaciona as tensões de bateria permissíveis mais baixas (VLp) com a temperatura (T).

35. Aparelho de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por compreender, ainda, uma memória (74) para receber e armazenar um valor de tensão e um valor de temperatura para cada bateria (20, 22, 24, 26) no sistema (12).

36. Aparelho de acordo com a reivindicação 35, caracterizado por compreender, ainda, um meio (14) para produzir a dito valor de tensão e a dito valor de temperatura para cada bateria (20, 22, 24, 26) no sistema (12).

37. Aparelho de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o dito meio para produzir compreende um sistema de aquisição de dados de bateria (14).

38. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por compreender, ainda, um associador (70, 74, 143) operável para associar as respectivas ditos valores de tensão e de temperatura com as baterias correspondentes (20, 22, 24, 26).

39. Aparelho de acordo com a reivindicação 38, caracterizado por compreender, ainda, um seletor (70, 160) operável para selecionar como a dito valor de temperatura para utilização pelo dito processador de tensão de referência (70) um valor de temperatura associada com uma bateria com a qual a dita tensão de pico está associada (Vh, Vl).

40. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o dito gerador de sinal de controle (29) compreende um processador de diferença (70) operável para encontrar uma diferença matemática entre a dita tensão de referência (Vopt, VLp) e a dita tensão de pico (Vh, Vl).

41. Aparelho de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de que o dito gerador de sinal de controle (29) é operável para produzir um sinal de controle de tensão de barramento alvo (Vbusa+i) como uma função de um valor de tensão de barramento alvo anterior (Vbusa) e o dito valor de mudança de tensão (Δ\/).

42. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por compreender, ainda, um determinador de fluxo de energia (14, 66) operável para determinar se a transferência de energia é ou não para o barramento de energia (13) ou para o sistema de baterias (12), o dito determinador de fluxo de energia cooperando com o dito gerador de sinal de controle (29) para fazer com que o dito gerador de sinal de controle (29) produza um sinal de mudança de corrente (ΔΙ) quando a energia está fluindo para o barramento (13) e produza um sinal de mudança de tensão (AV) quando a energia está fluindo para o sistema de baterias (12).

43. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por compreender, ainda, um controlador de desvio (70, 200) operável para produzir um sinal de ativação de desvio para ativar um circuito de desvio em qualquer bateria que tenha uma tensão maior do que um valor de referência, quando não existir uma mudança na direção do fluxo de corrente através do sistema de baterias (12).

44. Aparelho de acordo com a reivindicação 43, caracterizado pelo fato de que o dito controlador de desvio (70, 200) é operável para produzir um sinal de desativação de circuito de desvio para desativar um circuito de desvio em qualquer bateria que tenha um circuito de desvio ativado quando existir uma mudança na direção do fluxo de corrente nas baterias do sistema (12) a menos que a dita qualquer bateria tenha uma tensão maior do que o dito valor de referência.