ES2300069T3 - Dispositivo y procedimiento para la determinacion de la temperatura en una bateria electrica. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la determinación de la temperatura (T B) en una batería (B) eléctrica por medio de la determinación de al menos un valor de temperatura (TM, Ti) en un punto de medición de la temperatura correspondiente fuere de la batería en el entorno de la batería, y la determinación de al menos un valor de potencia eléctrica (NB, Nj) dependiendo de un parámetro de potencia relacionado con el funcionamiento de la batería (B), caracterizado porque otro valor de potencia eléctrica (N j) es la potencia (N Mess) eléctrica convertida en al menos un punto de medición de temperatura, se ponderan los valores de potencia (N) y los valores de temperatura (T) correspondiente con un factor de ponderación (k) asignado, y la temperatura (TB) se determina en la batería (B) eléctrica a partir del balance de energía dependiendo del al menos un valor de temperatura (TM, Ti) ponderado y de los valores de potencia (NB, Nj) eléctricos ponderados.
Description
Dispositivo y procedimiento para la
determinación de la temperatura en una batería eléctrica.
La invención se refiere a un procedimiento para
la determinación de la temperatura en una batería eléctrica por
medio de la determinación de al menos un valor de temperatura en un
punto de medición de la temperatura correspondiente fuere de la
batería en el entorno de la batería, y la determinación de al menos
un valor de potencia eléctrica dependiendo de un parámetro de
potencia relacionado con el funcionamiento de la batería.
La invención se refiere, en particular, a un
dispositivo para la determinación de la temperatura en una batería
eléctrica con al menos un sensor de temperatura dispuesto en el
exterior de la batería en el entorno de la batería, un aparato de
medición de la tensión para la medición de la tensión en bornes de
la batería, un dispositivo para la determinación de la corriente en
bornes de la batería, y con una unidad de evaluación que está unida
con el al menos un sensor de temperatura, el aparato de medición de
la temperatura y el dispositivo para la determinación de la
corriente en bornes de la batería.
El conocimiento de la temperatura de la batería
se requiere habitualmente para la supervisión y/o el control de una
batería, por ejemplo para fijar la tensión de carga dependiendo de
la temperatura de la batería o para determinar el estado de cargo
del modo más preciso posible. En este caso existe el problema de que
por diferentes razones no está montado ni se puede montar un sensor
de temperatura en la batería. De este modo se originan, por
ejemplo, costes elevados por medio de un sensor de temperatura
adicional. Además se requiere un coste de cableado adicional en la
batería para conectar un sensor de temperatura integrado en la
batería a una unidad de evaluación.
Debido a ello, en el documento DE19806135A1 se
sugiere calcular la temperatura de una batería en una red de a
bordo de un vehículo dependiendo de al menos dos temperaturas
medidas fuera de la batería según un modelo térmico. En este caso
se ha de tener en cuenta al menos la temperatura del motor y la
temperatura del entorno.
Además, de la patente US5.079.716 se conoce un
procedimiento para la determinación de la temperatura de la batería
por medio de la adición de un valor de temperatura de la temperatura
determinado provisionalmente al producto de la velocidad media del
vehículo y la suma de varios valores de temperatura medidos en el
entorno de la batería.
En la patente US5.711.605 se conoce un
procedimiento para la predicción de la temperatura de la batería por
medio de la determinación de la temperatura del aire del entorno y
de coeficientes de transmisión de la temperatura conjuntamente con
factores empíricos.
También en el documento DE10131259A1 se propone
un procedimiento para la determinación de una temperatura de la
batería dependiendo de diferentes temperaturas, en particular de la
temperatura del motor y del entorno, en el que se tiene en cuenta
tanto otra temperatura de una unidad de mando dispuesta en el
entorno directo de la batería como el estado de funcionamiento de
la unidad de mando.
En la patente US4.342.963 se describe un
comprobador de batería automatizado que compensa la influencia de
la temperatura del electrolito haciendo para ello que una pieza de
conexión prevista para la conexión a la batería reciba un sensor de
temperatura, y haciendo que las condiciones de comprobación se
modifiquen dependiendo de los dos valores de temperatura medidos
que son recibidos antes o después de la conexión de la pieza de
conexión a la
batería.
batería.
El documento DE10208651A1 da a conocer un
procedimiento para la determinación del estado de carga de una
batería dependiendo de una diferencia de temperatura que se
determina a partir de un balance térmico. Las temperaturas medidas
son temperaturas interiores de la batería, y el balance térmico se
refiere a procesos internos de la batería.
En el documento DE10134065A1 se describe un
procedimiento para la predicción de la capacidad de carga eléctrica
de un acumulador en el que se tienen en cuenta los efectos térmicos
unidos con el flujo de corriente a través de la batería. En este
caso tiene lugar una igualación entre la temperatura del entorno y
la temperatura de la batería. El balance térmico tiene en cuenta el
calor de Joule por medio del calentamiento de la batería por medio
de flujo de corriente y una potencia calorífica reversible.
Partiendo de esto, el objetivo de la presente
invención es crear un procedimiento mejorado y un dispositivo
mejorado para la determinación de la temperatura en una batería
eléctrica por medio de la medición de al menos un valor de
temperatura en un punto de medición de la temperatura
correspondiente fuera de la batería en el entorno de la batería,
para poder determinar con un nivel de precisión todavía mayor la
temperatura de la batería.
El objetivo se consigue con el procedimiento
genérico según la invención por medio de la determinación de la
potencia eléctrica convertida en al menos un punto de medición de la
temperatura como otro valor de potencia eléctrica, la ponderación
de los valores de potencia eléctrica y valores de temperatura,
respectivamente, con un factor de ponderación asignado, y la
determinación de la temperatura en la batería eléctrica a partir de
un balance de energía dependiendo de al menos un valor de
temperatura ponderado y de los valores de potencia
eléctricos
ponderados.
ponderados.
\global\parskip0.970000\baselineskip
Por medio de la determinación adicional y de la
integración de la potencia eléctrica convertida en el punto de
medición de la temperatura junto con el uso conocido de valores de
temperatura del entorno de la batería es posible determinar de un
modo considerablemente más preciso la temperatura de la batería con
medidas sencillas.
La potencia perdida en el punto de medición de
la temperatura es, por regla general, tan pequeña (por ejemplo 0,5
W), que no modifica directamente la temperatura de la batería, pero
influye en la medición de la temperatura. Se ha mostrado que se
puede tener en cuenta el efecto falseador de la potencia perdida en
el punto de medición de la temperatura de un modo muy sencillo por
medio de que la potencia perdida del punto de medición de la
temperatura se integre con el factor adecuado en el término de
potencia N.
Por medio de la evaluación adicional de la
potencia perdida ponderada con el factor de ponderación adecuado
del dispositivo de medición se registran mejor las fuentes de
temperatura fundamentales y los sumideros de temperatura. La
temperatura actual de la batería se determina preferentemente por
medio de la integración de la suma determinada a lo largo del
tiempo a partir del al menos un valor de potencia eléctrico, y al
menos de un valor de temperatura. Sin embargo, es especialmente
ventajoso que el al menos un valor de potencia eléctrica y al menos
un valor de temperatura se sume en pasos temporales discretos a la
temperatura de la batería determinada previamente directamente de
modo continuo para determinar la temperatura actual de la batería.
Con ello, la temperatura actual de la batería se determina a partir
de un balance de energía por medio de la evaluación de la potencia
convertida y de las variaciones de temperatura.
Los factores de ponderación pueden escogerse en
este caso dependiendo del estado de funcionamiento actual, y se
escogen preferentemente dependiendo de los valores de transición
térmicos de la batería y de los valores de transición térmicos del
entorno del objeto asignado. Representa una ventaja el hecho de que
los factores de ponderación se escojan dependiendo del entorno
específico, en particular de un tipo de automóvil, y del tipo de
batería.
Por medio de la selección correcta de los
factores de ponderación se adapta, con ello, el principio básico de
la determinación de la temperatura de la batería a partir de los
valores de potencia y de los valores de temperatura a la situación
de montaje concreta de la batería y al tipo de batería. La detección
de los factores de ponderación se puede realizar por parte de un
técnico de modo sencillo a través de pruebas.
Como parámetro de potencia para la determinación
de los valores de potencia eléctricos está especialmente indicada,
por ejemplo, la corriente en bornes de la batería medida en los
bornes de la batería. Esta es tanto una medida para la potencia
eléctrica convertida en la batería como una medida para las
potencias perdidas convertidas en los componentes eléctricos que
están unidos con la batería, que llevan a un desarrollo de
calor.
A veces hay constelaciones que se encuentran
junto a la batería y también otros objetos con elevada capacidad
calorífica, por ejemplo un recipiente del limpiaparabrisas. En este
caso se ha de estimar, preferentemente de modo experimental en el
vehículo, qué situación se da.
1) El caso más sencillo se da cuando el
recipiente está alejado lo suficiente de la batería, de manera que
coincide con el entorno registrado por medio de T_{Mess}. Entonces
es válido el procedimiento descrito hasta ahora.
2) El recipiente está dispuesto cerca de la
batería. En este caso hay que diferenciar:
- a)
- La constante de tiempo del recipiente para la compensación de la temperatura es muy pequeña. Entonces, en lugar de la capacidad calorífica de la batería C_{B} se puede tomar la suma de las capacidades caloríficas de la batería y del recipiente para la normalización.
- b)
- La constante de tiempo del recipiente se corresponde aproximadamente a las constantes de tiempo de la batería. En este caso también se ha de separar simultáneamente la ecuación diferencial del recipiente, por ejemplo si T_{o} es la temperatura del objeto y C_{o} es la capacidad calorífica del objeto, y se da, por ejemplo, que:
T_{o} =
T_{o-1} + (k_{o1} \cdot T_{B} + k_{o2} \cdot
T_{mess} - k_{o0} \cdot T_{o-1}) / C_{o}\ con\
k_{o1} +k_{o2} =
k_{o0}
con constantes k_{o1}, k_{o2},
y k_{o0} que se han de determinar de modo
correspondiente.
En una batería de vehículo se realiza la
determinación de la temperatura de la batería preferentemente con
un sistema de ecuaciones del tipo:
T_{B} =
T_{B-1} + N/C_{B} \cdot dt +
\left\{\sum\limits_{i=1}\limits^{n} k_{i} \cdot T_{i} - k_{0} \cdot
T_{B-1}\right\}/C_{B} \cdot
dt,
donde T_{B-1} es
la temperatura de la batería calculada temporalmente, T_{B},
C_{B} es la capacidad térmica de la batería, k_{i} con i=1 a n
(entero) son los factores de ponderación y T_{i} es al menos un
(n=1) valor de temperatura medido en el entorno de la batería, en la
que N es el valor de potencia eléctrica. Un valor de temperatura
T_{i} puede ser, por ejemplo, la temperatura del motor de un motor
de un vehículo que se encuentra en el entorno de la temperatura.
Otro valor de temperatura T_{i} puede ser la temperatura medida
con un sensor de temperatura integrado en un circuito de
medición.
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Se pone de manifiesto que el valor de potencia
referido a la capacidad calorífica de la batería se suma en pasos
discretos temporalmente dt, así como la suma ponderada de todos los
valores de temperatura medidos exceptuando la temperatura de la
batería ponderada calculada previamente a la capacidad calorífica de
la batería en un paso temporal a la temperatura de la batería
calculada previamente para conseguir la temperatura actual de la
batería. Por medio de los valores de potencia referidos a la
capacidad calorífica de la batería se complementa el balance
térmico determinado habitualmente exclusivamente a partir de los
valores de temperatura con los factores de influencia
fundamentales, de manera que la temperatura determinada de la
batería coincide fundamentalmente mejor con la temperatura de la
batería real.
En este caso, la suma de los factores de
ponderación ha de ser igual al factor de ponderación k_{0} para
la temperatura de la batería determinada previamente. Se ha
constatado que la precisión del procedimiento se puede incrementar
gracias a esto de un modo significativo.
El valor de potencia eléctrica se calcula
preferentemente con un sistema de ecuaciones del tipo:
N = N_{B} +
\sum\limits_{j=1}\limits^{m} k_{j} \cdot
N_{j}
en el que N_{B} es un valor
proporcional a la potencia eléctrica convertida por la batería,
N_{j} es un valor proporcional a la potencia eléctrica convertida
por los componentes eléctricos en el entorno de la batería, y
k_{j} son factores de ponderación. Estos factores de ponderación
k_{j} se pueden determinar por medio de pruebas para un tipo de
vehículo y tipo de
batería.
El valor N_{B} proporcionar a la potencia
convertida por la batería es preferentemente el producto de la
corriente en bornes de la batería con la diferencia entre la tensión
en bornes de la batería y la tensión de circuito abierto de la
batería (N_{B}=(U-U_{\infty})\cdoti).
El procedimiento se puede mejorar aún más haciendo que el valor de
tensión en circuito abierto de la batería U_{\infty} se corrija en
un valor de tensión constante característico para el sistema de
batería, que describe el tono térmico de las reacciones
electroquímicas. En el caso de un acumulador de plomo, el valor de
tensión en circuito abierto de la batería U_{\infty} se reduce
preferentemente en aproximadamente 0,06 V/célula.
Otra mejora es posible en aquellos casos en los
que la corriente en bornes de la batería I no se convierte
completamente en la reacción principal I^{H} (reacción de carga o
descarga), sino parcialmente en una reacción secundaria I^{N},
como por ejemplo en disolución en agua, y/o en un circuito de
oxígeno ("consumo de gas") en caso de acumuladores de plomo
cerrados:
I = I^{H} +
I^{N}
A continuación, para cada contribución de
corriente I_{i} como tensión en circuito abierto se pone la
tensión en circuito abierto a la reacción correspondiente corregida
por una constante que describe el tono térmico de la reacción, es
decir, por ejemplo,
N = (U -
U_{\infty}^{H}) * I^{H} + (U -U_{\infty}^{N}) *
I^{N}
Para la reacción principal, la tensión en
circuito abierto empleada U_{\infty}^{H} es la tensión describa
ya anteriormente de la batería equilibrada. Para las reacciones
secundarias se han de emplear como tensiones en circuito abierto
U_{\infty}^{H} para las reacciones secundarias de la disolución
de agua un valor de aprox. 1,48 V/célula y para el circuito de
oxígeno un valor de aprox. 0,0 V/célula.
Otro valor de potencia eléctrico puede describir
la potencia convertida por una derivación conectada en el circuito
eléctrico. Este valor de potencia de la derivación se calcula en
este caso como un producto de la resistencia de la derivación con
el cuadrado de la corriente en bornes de la batería.
Otro valor de potencia eléctrico es la potencia
eléctrica convertida en el al menos un punto de medición de la
temperatura fuera de la batería. En este caso es especialmente
ventajoso que la temperatura se determine con un sensor de
temperatura que ya exista en cualquier caso en un circuito de
medición. En este caso, este valor de temperatura se ve
influenciado, sin embargo, también por la potencia eléctrica que se
convierte en el circuito de medición. La potencia eléctrica, debido
a ello, se debería determinar separadamente dependiendo de la
corriente medida en el circuito de medición y/o de la tensión o por
medio de otras magnitudes medidas adecuadas para la potencia
eléctrica convertida en el circuito de medición. Con ello se pueden
desacoplar entre ellos los valores de tensión eléctricos y los
valores de temperatura determinados para el circuito de
medición.
El objetivo se alcanza además por medio del
dispositivo genérico con una unidad de evaluación que está
conformada para la realización del procedimiento mencionado
anteriormente, por ejemplo por medio de la programación de un
microprocesador o de un microcontrolador. La unidad de evaluación,
sin embargo, también se puede realizar con un cableado fijo como
ASIC.
La invención se explica a continuación con más
detalle a partir de los dibujos anexos a modo de ejemplo. Se
muestra:
Figura 1 Esquema de una batería de arranque en
un automóvil con una derivación en el borne de polo y una unidad de
evolución;
Figura 2 Diagrama de bloques de una batería con
consumidores conectados a ella para la representación de fuentes de
calor y sumideros de calor;
Figura 3 diagrama de la temperatura medida con
una sonda de temperatura cercad de la batería, de la temperatura
real de la batería y de la temperatura determinada con un
procedimiento según la invención con una batería de 44 Ah que está
montada en un Ford Fiesta 1,4.
Figura 4 Representación de sección aumentada del
diagrama de la Figura 3 para el intervalo temporal de 0 a 10.000
s;
Figura 5 Diagrama de la temperatura medida y
real a lo largo del tiempo con una batería de 12 V/48 Ah y una
fuente de calor adicional cerca del sensor de temperatura.
La Figura 1 deja reconocer un esquema de un
compartimiento de motor 1 de un automóvil 2 con una batería B en
forma de un acumulador de plomo como batería de arranque. En el
borne de la batería 3 para el polo positivo está conectada una
derivación 4 que presenta una resistencia de derivación R_{S}.
Desde la derivación 4 discurre un cable de cobre 5 a los
consumidores del vehículo, como por ejemplo el motor de arranque y
el generador. Además, desde la derivación 4 parte un cable de red
hacia un circuito de medición 6 que está realizado como ASIC
(circuito integrado específico de la aplicación). El circuito de
medición 6 tiene un sensor de temperatura 7 integrado, y
preferentemente una unidad de evaluación para la determinación de la
temperatura de la batería T_{B} en la batería B.
De modo complementario a la batería B están
montadas de modo conocido otras fuentes de calor o sumideros de
calor, como por ejemplo un recipiente de agua de lavado 8 para el
limpiaparabrisas, un refrigerador 9 y el motor de combustión
10.
La Figura 2 deja reconocer un diagrama de
bloques de la disposición representada en la Figura 1 con las
fuentes de calor y los sumideros de calor.
La batería B tiene una capacidad calorífica
C_{B} así como una temperatura interior de la batería T_{B} que
ha de ser determinada. La capacidad calorífica C_{B} se presupone
como conocida, y se puede determinar de un modo sencillo para cada
tipo de batería.
Para la potencia convertida en la batería B se
determina un valor de potencia N_{B} eléctrica a partir del
producto de la corriente de bornes de la batería I y la diferencia
de la tensión en bornes de la batería U respecto a la tensión en
circuito abierto U_{\infty}.
N_{B} = (U -
U_{\infty})\cdot
I
También se puede considerar el caso en el que la
corriente en bornes de la batería I no se convierta completamente
en la reacción principal (reacción de carga y descarga) (corriente
de reacción principal I^{H}), sino parcialmente en una reacción
secundaria (reacción secundaria a la corriente I^{N}), como por
ejemplo en la disolución de agua y/o en el circuito de oxígeno
interno ("consumo de gas"). En el caso de acumuladores de plomo
cerrados:
I = I^{H} +
I^{N}
A continuación, para cada contribución de
corriente I_{i} se pone como tensión en circuito abierto la
tensión de circuito abierto U_{\infty}^{H} corregida con una
constante que describe el tono térmico de la reacción de la
reacción principal y U_{\infty}^{H} de la reacción secundaria.
Esto se puede realizar, por ejemplo, según la fórmula
N = (U -
U_{\infty}^{U}) * I^{H} + (U - U_{\infty}^{N}) *
I^{N}
Para la reacción principal, la tensión en
circuito abierto U_{\infty}^{H} empleada es la tensión de la
batería equilibrada. Para las reacciones secundarias se han de
emplear como tensión en circuito abierto U_{\infty}^{N} para la
reacción secundaria de la disolución de agua un valor de aprox. 1.48
V/célula, y para el circuito de oxígeno un valor de aprox. 0,0
V/célula.
A partir de la Figura 2 se puede reconocer que
por parte del calor generado en la batería B se entrega energía
calorífica a través de la resistencia térmica R_{W} a la pared de
la batería y dado el caso a través de la resistencia térmica
R_{H} del envoltorio de la batería B al entorno, y viceversa, de
manera que la temperatura exterior T_{U} y la temperatura del
interior de la temperatura T_{B} están en efecto recíproco entre
ellas.
Además fluye energía calorífica a través de la
resistencia térmica R_{Abl} de la derivación de plomo en la
batería B hasta el polo 3 de la batería B, y desde allí a la
derivación 4. La temperatura de la derivación T_{s} se determina
por medio de este flujo de calor, así como por medio del calor
generado por la derivación 4 como consecuencia del flujo de
corriente a través de la derivación 4. Debido a ello se determina
otro valor de potencia eléctrica N_{S} como producto de la
resistencia R_{\Omega S} de la derivación y el cuadrado de la
corriente de batería. La derivación 4 está acoplada con el sensor de
temperatura 7 que está dispuesto junto al circuito de medición 6 o
en su interior y que se ve influenciado por la temperatura T_{mit}
en el entorno del sensor de temperatura 7. Las resistencias
térmicas R_{PS1}, R_{PS2} y R_{PS0} en el sensor de
temperatura 7 determinan el resto del flujo de calor desde la
derivación 4 al sensor de temperatura 7, así como desde la
derivación 4 y el circuito de medición 6 al entorno del sensor de
temperatura 7. Esta temperatura T_{mit} en el entorno del sensor
de temperatura 7 se determina con ello fundamentalmente por medio
del flujo de calor de la derivación 4, por el circuito de medición
6 y por la batería 1 en el entorno.
Además, existe un flujo de calor desde la
derivación 4 a través del cable de cobre 5 en el entorno, en el que
el flujo de calor se ve influenciado por medio de la resistencia
térmica R_{CuKab} del cable de cobre 5.
Para tener en cuenta un valor de potencia
eléctrico N_{Mess} del circuito de medición 6, así como un valor
de temperatura T_{Mess} del circuito de medición 6, se puede usar
también la tensión U, la corriente I y la capacidad calorífica
C_{Mess} del circuito de medición 6 y U, la corriente I y la
capacidad calorífica C_{Mess} del circuito de medición 6 y de su
entorno próximo.
En el procedimiento se tienen en cuenta, con
ello, como fuentes de calor fundamentalmente la batería B, la
derivación 4 y el circuito de medición 6. Dado el caso también se
puede tener en cuenta la potencia eléctrica y/o la temperatura de
objetos contiguos, como del recipiente del agua de lavado 8, del
refrigerador 9 o del motor 10. Puesto que el recipiente del agua de
lavado 6 en el caso normal es un sumidero de calor, se puede usar
éste por medio de la temperatura del agua de lavado T_{W} referida
a la capacidad calorífica C_{W} actual del recipiente del agua de
lavado 7 y a su contenido como parámetro para la determinación de la
temperatura de la batería T_{B}. La capacidad calorífica C_{W}
del recipiente de agua de lavado 7 depende en este caso fuertemente
del nivel de llenado en el recipiente de agua de lavado 8.
Los recorridos térmicos son de la siguiente
manera:
El recorrido térmico principal lleva desde la
batería B a través de la resistencia térmica R_{W} de la pared de
la batería y, dado el caso, a través de la resistencia térmica
R_{H} del envoltorio para la batería B hacia el exterior con la
temperatura exterior T_{U}.
Una parte del calor fluye a través de los
conductores eléctricos desde la batería B a través de la resistencia
térmica R_{Abl} de la derivación de plomo hasta el polo 3 y hasta
la derivación 4, así como el cable de la batería 5 con la
resistencia térmica R_{CuKab} en el entorno con la temperatura
exterior T_{U}.
Una salida de calor menor lleva desde la
derivación 4 a través de la resistencia térmica R_{PS1} entre la
derivación 4 y sensor de temperatura 7 al circuito de medición 6 con
el sensor de temperatura 7. Desde allí se extrae calor a través de
la resistencia térmica R_{PS2} entre el sensor de temperatura 7 y
el entorno del sensor de temperatura 7 con la temperatura
T_{mit}.
En paralelo, fluye una parte reducida de calor
desde la derivación 4 a través de la resistencia térmica R_{PS0}
entre la derivación 4 y el entorno del sensor de temperatura 7 con
la temperatura T_{mit}.
En la forma de realización más sencilla, la
temperatura de la batería T_{B} se determina en el interior de la
batería B a partir de la temperatura T_{m} medida con el sensor de
temperatura 7 en el punto de medición de la temperatura en el
entorno de la batería B, así como a partir de los valores de
potencia eléctrica N_{B} de la batería, N_{S} de la derivación
y N_{Mess} del circuito de medición 6 con la siguiente
ecuación:
T_{B} =
T_{B-1} + N/C_{B} \cdot dt + \{k_{0} \cdot T_{Mess}
- k_{0} \cdot T_{B-1}\}/C_{B} \cdot
dt
y
N = N_{B} +
k_{N1} \cdot N_{s} + k_{N2} \cdot
N_{Mess}
En este caso, T_{B-1} es la
temperatura de la batería determinada en el intervalo de tiempo dt
precedente, C_{S} es la capacidad calorífica de la batería,
k_{0} es un factor de ponderación para los valores de temperatura
y k_{N1} así como k_{N2} son factores de ponderación para los
valores de potencia eléctricos N_{S} y N_{Mess}.
Los factores de ponderación k_{0} para el
valor de la temperatura T_{Mess} y para la temperatura de la
batería T_{B-1} determinada previamente se eligen
iguales, ya que con varios valores de temperatura la suma de los
factores de ponderación k_{i} correspondientes ha de ser igual al
factor de ponderación k_{0} para la temperatura de la batería
T_{B-1} determinada anteriormente.
Los valores de potencia eléctrica N_{B},
N_{S} y N_{Mess} se suman ponderados y dan como resultado un
valor de potencia eléctrico resultante N.
Con este sistema de ecuaciones se considera
aproximadamente la situación en la que el sensor de temperatura 7
no ve la verdadera temperatura del entorno en el lugar de montaje de
la batería B, por ejemplo bajo el capó del motor o en el maletero,
sino que está dispuesto especialmente cerca de la batería. Además,
se tienen en cuenta las fuentes de calor fundamentalmente locales
que influyen en la medición de la temperatura por medio del sensor
de temperatura 7 en el circuito de medición 6, por ejemplo el
calentamiento electrónico del sensor de temperatura 7 directamente
o la derivación 4 que se calienta cerca del sensor de temperatura
7.
El valor de potencia N_{B} para la batería se
determina a partir de la tensión en bornes de la batería U y de la
tensión en circuito abierto U_{\infty}, así como a partir de la
corriente en bornes de la batería I a partir de la fórmula
N_{B} =
(U-U_{\infty})\cdot
I
El valor de potencia N_{S} para la derivación
4 se determina según la fórmula
N_{S} = R_{S}
\cdot
I^{2}
en la que R_{s} es la resistencia
de la derivación. El valor de potencia eléctrica N_{Mess} del
circuito de conmutación 6 se puede determinar por medio de una
medición de temperatura en el circuito de medición 6 así como, dado
el caso, considerando la tensión U, la corriente I y la capacidad
calorífica C_{Mess} del circuito de medición 6. El valor de
potencia eléctrica N_{Mess} del circuito de medición 6 también se
puede tomar como constante en el caso más sencillo. La resistencia
de derivación R_{S}, así como el valor de tensión eléctrica
N_{Mess} del circuito de medición 6 no han de ser conocidos
forzosamente como valores, sino que también se pueden integrar en
las constantes K_{N1} y K_{N2} que se han de determinar. Las
constantes k se pueden determinar por medio de resistencias
térmicas calculadas, por ejemplo con la ayuda de un simulador de
compartimiento de motor, o por medio de una serie de viajes de
medición representativos del tipo de automóvil y del tipo de
batería correspondiente, y se pueden tomar entonces para todos los
vehículos de este tipo constructivo. Las constantes k encontradas
de esta manera pueden depender de la temperatura y/o de la situación
de
marcha.
El procedimiento se puede realizar de un modo
más costoso y preciso cuando se tienen en cuenta otras temperaturas
T_{i}, como por ejemplo la temperatura del motor, la temperatura
exterior, la temperatura de refrigeración, la temperatura del agua
de lavado, etc., otras fuentes de calor, como por ejemplo, el motor,
en el vehículo, así como otros sumideros de calor, como por ejemplo
recipientes de agua de lavado. Éstas no se han de conocer con mucha
precisión, sino que se pueden estimar de un modo aproximado.
Entonces se puede determinar la temperatura de la batería T_{B}
con el siguiente sistema de ecuaciones generalizado:
T_{B} =
T_{B-1} + N/C_{B} \cdot dt +
\left\{\sum\limits_{i=1}^{n} k_{i} \cdot T_{i} - k_{0} \cdot
T_{B-1}\right\}/C_{B} \cdot
dt
y
N = N_{B} +
k_{N1} \cdot N_{S} + k_{N2} \cdot N_{Mess} +
\sum\limits_{j=3}\limits^{m} k_{nj} \cdot
N_{j}
En ocasiones, los valores de potencia N no se
pueden indicar de modo limpio. En este caso, es muy útil una
aproximación formal de la forma:
N = N_{B} +
k_{N0} + k_{N1} \cdot I + k_{N2} \cdot
I^{2}
En este caso se separan las componentes que son
constantes, proporcionales a la corriente I y proporcionales al
cuadrado de la corriente I^{2}.
A partir de algunas pruebas con valores de
corriente I que presentan una fuerte variación se ajustan las
constantes k. También son posibles combinaciones análogas con la
tensión de la batería U.
En este caso, la suma de los factores de
ponderación k_{i} para los valores de temperatura T ha de ser
igual al factor de ponderación k_{0} para la temperatura de la
batería T_{B-1} determinada previamente:
\sum\limits_{i=1}\limits^{n}
k_{i} =
k_{0}
\newpage
La potencia del motor se puede considerar, por
ejemplo, a través de la temperatura del agua de refrigeración y de
la temperatura del aceite como valor de potencia N_{j} o
preferentemente como valor de temperatura T_{i}.
Para la solución del algoritmo se requiere el
conocimiento de la temperatura de inicio de la batería. Para ello
hay diferentes métodos:
Para largos tiempos de pausa sucede que la
temperatura de la batería T_{B} es igual que la temperatura del
punto de medición T_{Mess} (T_{B} = T_{Mess}).
Para pausas de marcha más cortas, también se ha
de calcular en este espacio de tiempo de pausa la temperatura de la
batería T_{B} de modo correspondiente al algoritmo.
Para la determinación de las constantes, con
diferentes temperaturas exteriores T_{U} se han de realizar
perfiles de marcha complejos con el vehículo, habiendo de ser cada
perfil parcial (marcha en ciudad, marcha en autopista, parada) lo
suficientemente largo, por ejemplo dos horas o más, y
alternativamente ha de llevar a un calentamiento claro de la
batería B preferentemente de más de 30ºC, y volviendo de nuevo a la
refrigeración. Además, para la determinación de los factores de
ponderación k se han de considerar cargas de corriente i muy
diferentes en la batería 1.
La Figura 3 deja reconocer un diagrama de la
temperatura T_{Mess} tomada con un sensor de temperatura 7 en el
entorno de la batería 1 de la temperatura real de la batería
T_{B}, así como la temperatura T'_{B} de la batería determinada
con el procedimiento conforme a la invención a lo largo del tiempo t
de 10.000 segundos. En el caso de la batería 1 analizada se trata
de un acumulador de plomo con una capacidad de 44 Ah que está
montado en un Ford Fiesta con un motor de gasolina de 1,4
litros.
Para este tipo de batería y este tipo de
automóvil, a través de pruebas bajo diferentes condiciones y
perfiles de marcha con una capacidad calorífica de la batería de
13.000 Ws/K se ha encontrado un factor de ponderación k_{0} =
1,487 W, un factor de ponderación k_{N0} = 0,444 para un
componente de potencia constante de arbitrariamente 1 W, un factor
de ponderación k_{N1} = 0,785 V para todas las potencias térmicas
que son proporcionales a la corriente de batería I, así como un
factor de ponderación k_{N2} = 7,279 E-3\Omega
para todas las componentes de potencia térmica que sean
proporcionales al cuadrado de la corriente de la batería I.
En una primera fase a) se encontraba la batería
B en estado de reposo y la temperatura T era aproximadamente
constante a aprox. 24ºC. A continuación se ha operado el motor en
marcha en vacío sin carga en una base b). Esto ha llevado a un
incremento de la temperatura T_{Mess} medida a aproximadamente
40ºC. Se puede reconocer que la temperatura real de la batería
T'_{B} es fundamentalmente menor y sube de aproximadamente 180ºC a
aproximadamente 25ºC. En una tercera fase c), el motor se ha
operado en marcha en vacío con carga, es decir, con consumidores
conectados. Esto ha llevado a una oscilación de la temperatura
medida de la batería T_{Mess}, y a otro incremento de la
temperatura de la batería T_{B} a aproximadamente 30ºC. También se
puede reconocer que la temperatura T_{B} determinada con el
sistema de ecuaciones descrito anteriormente tiene aproximadamente
la misma evolución que la temperatura real de la batería T'_{B},
aunque la temperatura T_{Mess} medida tiene una evolución
completamente diferente. En una cuarta fase d) se ha operado el
vehículo con tráfico de ciudad. Esto a llevado a una fuerte
oscilación de la temperatura medida T_{Mess}, que se ve muy
influenciada por medio del retardo y la aceleración, el cambio de
carga y la convección modificada. La temperatura real de la batería
T'_{B} ha permanecido en la fase de marcha d) aproximadamente
constante a 30ºC con ligeras oscilaciones. La temperatura
determinada de la batería T_{B} se diferencia durante la evolución
sólo ligeramente de la temperatura real de la batería T'_{B}, y
es suficientemente precisa para una evaluación posterior. En una
quinta fase e) se ha llevado a cabo una marcha en autopista, lo que
ha llevado después de un retardo a un fuerte incremento de la
temperatura medida de la batería T_{Mess} como consecuencia del
fuerte incremento de la temperatura del motor. La temperatura real
de la batería T'_{B} y la temperatura de la batería T_{B}
calculada a partir de la temperatura medida de la batería T_{Mess}
no se siguen en el corto periodo de tiempo. En la siguiente fase de
reposo f), la temperatura medida T_{Mess} en el entorno de la
batería 1 se extingue exponencialmente después de cortas
oscilaciones de la temperatura T_{Mess} como consecuencia del
motor, que todavía está muy caliente. La temperatura real de la
batería T'_{B} así como la temperatura de la batería T_{B}
determinada con el procedimiento conforme a la invención muestran
una evolución que difiere de la de la temperatura medida
T_{Mess}, y coinciden relativamente bien.
Tal y como ya se ha mencionado, por medio de la
consideración de otras fuentes de calor, sumideros de calor y
valores de potencia eléctricos se puede incrementar la precisión del
procedimiento aún más, de manera que se reduce la desviación, en
particular en la fase de marcha d) entre la temperatura de la
batería determinada T_{B} y la temperatura real de la batería
T'_{B}.
La Figura 4 muestra pruebas realizadas en dos
días diferentes, que en la representación se han puesto
sencillamente una tras otra.
Para una disposición de este tipo se han
encontrado, con una capacidad calorífica de la batería asumida de
C_{B} = 14.000 Ws/KI un factor de ponderación k_{0} = 0,973 W,
un factor de ponderación k_{N0} = -21,951 para una componente de
potencia constante de 0,5 W en la resistencia térmica, un factor de
ponderación k_{N1} = -1,387 V para todas las potencias térmicas
que son proporcionales a la corriente de la batería I, así como un
factor de ponderación k_{N2} = -5,05 E-2\Omega
para todas las componentes de la potencia térmica que sean
proporcionales al cuadrado de la corriente de la batería
I^{2}.
En la Figura 5 se puede reconocer otro ejemplo
en el que se realiza una carga térmica eléctrica adicional cerca de
un punto de medición de la temperatura. En un compartimiento de
motor imitado en un laboratorio se ha sometido una batería de 12 V
con 48 Ah a diferentes cargas térmicas y de corriente. Cercad del
punto de medición de la temperatura, que está colocado en una
carcasa de plástico en el polo de la batería, se encuentra una
resistencia eléctrica, que por medio de una carga de corriente
definida recibe una potencia térmica de 0,5 W aplicada. Con ello se
imita la situación en la que le punto de medición de la temperatura
está unido cerca con el circuito de medición, y la temperatura
T_{Mess} medida de esta manera se ve influenciada fuertemente por
medio de la potencia perdida de este circuito de medición.
Después de que se ha conectado la potencia
térmica, el punto de medición de la temperatura experimenta después
de algunos minutos una temperatura mayor que el entorno en
aproximadamente 11ºC. La figura 5 muestra claramente que, a pesar
de ello, el algoritmo conforme a la invención, teniendo en cuenta
esta potencia térmica conocida con constantes k adecuadas puede
reconocer bien la evolución de la temperatura de la batería T_{B}
también en diferentes situaciones de operación, como por ejemplo
parada, fuerte convección como en el funcionamiento de marcha,
con/sin carga eléctrica de la batería, etc.
Claims (20)
1. Procedimiento para la determinación de la
temperatura (T_{B}) en una batería (B) eléctrica por medio de la
determinación de al menos un valor de temperatura (T_{M}, T_{i})
en un punto de medición de la temperatura correspondiente fuere de
la batería en el entorno de la batería, y la determinación de al
menos un valor de potencia eléctrica (N_{B}, N_{j}) dependiendo
de un parámetro de potencia relacionado con el funcionamiento de la
batería (B), caracterizado porque otro valor de potencia
eléctrica (N_{j}) es la potencia (N_{Mess}) eléctrica
convertida en al menos un punto de medición de temperatura, se
ponderan los valores de potencia (N) y los valores de temperatura
(T) correspondiente con un factor de ponderación (k) asignado, y la
temperatura (T_{B}) se determina en la batería (B) eléctrica a
partir del balance de energía dependiendo del al menos un valor de
temperatura (T_{M}, T_{i}) ponderado y de los valores de
potencia (N_{B}, N_{j}) eléctricos ponderados.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por la integración a lo largo del tiempo (t) de
al menos un valor de potencia (N) eléctrico y al menos un valor de
temperatura (T).
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por la normalización del al menos un valor de
potencia (N) y por la suma consecutiva del al menos un valor de
potencia (N) normalizado y al menos un valor de temperatura (T) en
pasos temporales (dt) discretos a la temperatura de la batería
(T_{B-1}) determinada junto antes para la
determinación de la temperatura actual de la batería (T_{B}).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
factores de ponderación (k) se escogen dependiendo del estado de
funcionamiento actual de la batería (B).
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un
parámetro de potencia es la corriente en bornes de la batería (I)
que se puede medir en los pernos de la batería.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
valores de potencia (N) y los valores de temperatura (T) están
referidos a la capacidad calorífica (C_{B}) de la batería (B).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
valores de temperatura (T_{i}) están referidos a la capacidad
calorífica (C_{i}) del objeto asignado en el que se determina la
temperatura (T_{i}).
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los valores de
potencia (N) y los valores de temperatura (T) están referidos a la
suma de la capacidad calorífica (C_{B}) de la batería (B) y al
menos otra capacidad calorífica (C_{i}) de un objeto que
contribuye a la compensación de temperatura.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el valor de
temperatura (T_{0}) de un objeto que contribuye a la compensación
de la temperatura se determina con un sistema de ecuaciones del
tipo:
T_{O} =
T_{O-1} + (k_{01} \cdot T_{B} + k_{O2'} \cdot
T_{Mess} - k_{O0} \cdot T_{O-1})/C_{O}
dt
y
K_{O1} +
K_{O2} =
K_{O0}
en el que C_{O} es la capacidad
calorífica el objeto, T_{B} la temperatura de la batería,
T_{Mess} la temperatura medida en el punto de medición de la
temperatura, TO-1 el valor de temperatura
determinado previamente temporalmente del objeto y k_{O1},
k_{O2} y k_{O2} constantes
fijadas.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes para la determinación de la temperatura
(T_{B}) de una batería de automóvil (B), caracterizado por
la determinación de la temperatura de la batería (T_{B}) con un
sistema de ecuaciones del tipo:
T_{B} =
T_{B-1} + N/C_{B} \cdot dt +
\left\{\sum\limits_{i=1}\limits^{n} k_{i} \cdot T_{i} - k_{0} \cdot
T_{B-1}\right\}/C_{B} \cdot
dt
en el que T_{B-1}
es la temperatura de la batería T_{B} calculada previamente,
C_{B} la capacidad calorífica de la batería (B), K_{i} con i =
1 a n los factores de ponderación y T_{i} al menos un (en caso de
n=1) valor de temperatura (T) medido en objetos i en el entorno de
la batería (B), y en el que N es el valor de
potencia.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque la suma de los factores de ponderación
\sum\limits_{i=1}\limits^{n} k_{i} es igual al factor de
ponderación k_{0} para la temperatura de la batería
(T_{B-1}) determinada previamente.
\newpage
12. Procedimiento según la reivindicación 10 u
11, caracterizado porque el valor de potencia se calcula con
un sistema de ecuaciones:
N = N_{B} +
\sum\limits^{m}\limits_{j=1} k_{j} \cdot
N_{j}
en el que N_{B} es un valor
proporcional a la potencia eléctrica convertida por la batería (B),
N_{j} son valores proporcionales a las potencias convertidas por
los componentes en el entorno de la batería (B), y k_{j} son
factores de
ponderación.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado porque el valor de potencia (N_{B})
proporcional a la potencia convertida por la batería (B) es el
producto de la corriente en bornes de la batería (I) y la
diferencia entre la tensión en bornes de la batería (U) y la tensión
en circuito abierto de la batería (U_{\infty}) (N_{B} =
(U-U_{\infty})\cdotI).
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque el valor de tensión en circuito abierto
de la batería (U_{\infty}) se corrige con un valor de tensión
constante característico para el sistema de baterías.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
caracterizado porque el valor de tensión constante para un
acumulador de plomo tiene en el intervalo de -0,04 a -0,08 V/célula
tiene un valor, preferentemente, de aproximadamente -0,06
V/célula.
16. Procedimiento según la reivindicación 12 ó
13, caracterizado porque otro valor de potencia eléctrica
(N_{j}) describe la potencia convertida por una derivación (4)
conectada en el circuito de la batería, y este valor de potencia
(N_{S}) de derivación se calcula como producto de la resistencia
de derivación (R_{S}) y el cuadrado de la corriente en bornes de
la batería (I^{2}) (N_{S} = R_{S}\cdotI^{2}).
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se
determina otro valor de potencia eléctrico (N_{j}) es la tensión
(N_{ASIC}) eléctrica convertida en un circuito de medición (6), y
esta tensión eléctrica (N_{ASIC}) se determina dependiendo de la
corriente (I_{ASIC}) y de la tensión (U_{ASIC}) medida en el
circuito de medición (6).
18. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
factores de ponderación (k) dependen de los valores de transición
térmicos de la batería (B) y de los valores de transición térmicos
del entorno del objeto asignado.
19. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
factores de ponderación (k) se escogen dependiendo del entorno
específico, en particular de un tipo de automóvil, y del tipo de
batería.
20. Dispositivo para la determinación de la
temperatura (T_{B}) en una batería (B) eléctrica con al menos un
sensor de temperatura (7) dispuesto fuera de la batería (B) en el
entorno de la batería, un aparato de medición de tensión para la
medición de la tensión en bornes de la batería (U) y un dispositivo
para la determinación de la corriente en bornes de la batería (I) y
con una unidad de evaluación que está unida con el al menos un
sensor de temperatura (7), el aparato de medición de tensión y el
dispositivo para la determinación de la corriente en bornes de la
batería y está conformada para la realización del procedimiento
según una de las reivindicaciones precedentes.
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|---|---|---|---|
| DE102005004998A DE102005004998B4 (de) | 2005-02-03 | 2005-02-03 | Einrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Temperatur in einer elektrischen Batterie |
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|---|---|---|---|
| ES06001420T Expired - Lifetime ES2300069T3 (es) | 2005-02-03 | 2006-01-24 | Dispositivo y procedimiento para la determinacion de la temperatura en una bateria electrica. |
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|---|---|
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Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070093952A1 (en) * | 2005-07-11 | 2007-04-26 | Wu Zhijian J | Arrangement for Determining an Initial Internal Battery Temperature |
| US7514904B2 (en) | 2005-12-20 | 2009-04-07 | Caterpillar Inc. | System and method for determining battery temperature |
| US7282676B1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-10-16 | Sandia Corporation | Integrating preconcentrator heat controller |
| DE202007011399U1 (de) | 2007-08-14 | 2008-09-18 | Raytheon Anschütz Gmbh | Batterieüberwachungssystem |
| DE102007049707A1 (de) | 2007-10-17 | 2009-04-23 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Speichertemperatur eines elektrischen Speichers und entsprechende Vorrichtung |
| DE102008051033B4 (de) * | 2008-10-13 | 2022-08-04 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren zur Bestimmung des Ladezustands einer Kraftfahrzeugbatterie |
| JP4807443B2 (ja) * | 2009-07-08 | 2011-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の温度推定装置 |
| DE102010028930A1 (de) * | 2010-05-12 | 2012-02-16 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines elektrischen Bauelements, insbesondere einer Ventilspule eines Magnetventils |
| US8482904B2 (en) * | 2010-05-25 | 2013-07-09 | Lear Corporation | Power module with current sensing |
| US9726732B2 (en) * | 2010-06-22 | 2017-08-08 | GM Global Technology Operations LLC | Adaptive battery parameter extraction and SOC estimation for lithium-ion battery |
| US8775105B2 (en) * | 2010-10-28 | 2014-07-08 | GM Global Technology Operations LLC | Onboard adaptive battery core temperature estimation |
| US8878483B2 (en) | 2011-01-14 | 2014-11-04 | Lear Corporation | Electronics unit with current sensing |
| JP5842759B2 (ja) * | 2012-07-30 | 2016-01-13 | 株式会社豊田自動織機 | 温度推定方法及び温度推定装置 |
| DE102013000220B3 (de) * | 2013-01-04 | 2014-04-03 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur in einem elektrischen Körper, insbesondere in einem Akkumulator, Vorrichtung zur Berechnung der Temperatur, Vorrichtung zur Temperaturregulierung sowie Fahrzeug mit einem elektrischen Körper |
| CN105301501B (zh) * | 2015-08-10 | 2017-12-22 | 南京工业大学 | 一种充放电条件下锂离子电池生热量的估算方法 |
| DE102016211612A1 (de) * | 2016-06-28 | 2017-12-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung |
| DE102016224918A1 (de) * | 2016-12-14 | 2018-06-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Überprüfen eines Temperatursensors einer Hochvolt-Batterie, sowie Antriebsstrang mit einer solchen Hochvolt-Batterie |
| DE102017205175A1 (de) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines elektrischen Energiespeichersystems sowie elektrisches Energiespeichersystem und Verwendung desselben |
| CN110623517A (zh) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 烹饪电器的控制方法、烹饪电器及存储介质 |
| DE102018221666A1 (de) | 2018-12-13 | 2020-06-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Plausibilisieren einer elektronischen Schaltung zur Zeitmessung eines elektrochemischen Energiespeichersystems |
| US11515585B2 (en) | 2019-02-21 | 2022-11-29 | Datang Nxp Semiconductors Co., Ltd. | Accurate battery temperature measurement by compensating self heating |
| CN110970679B (zh) * | 2019-12-26 | 2022-06-17 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种基于热对称的电池包温度传感器合理性诊断方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4342963A (en) | 1980-02-29 | 1982-08-03 | Globe-Union Inc. | Storage battery electrolyte temperature measuring apparatus |
| GB8331254D0 (en) * | 1983-11-23 | 1983-12-29 | Gen Electric Co Plc | Determining temperature in electrical equipment |
| US5079716A (en) | 1990-05-01 | 1992-01-07 | Globe-Union, Inc. | Method and apparatus for estimating a battery temperature |
| JPH08146105A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-06-07 | Yazaki Corp | 電池の放電特性算出方法及び電池の残存容量測定装置 |
| JPH0933623A (ja) * | 1995-07-19 | 1997-02-07 | Nissan Motor Co Ltd | バッテリー容量計 |
| US5711605A (en) | 1996-03-12 | 1998-01-27 | Globe-Union, Inc. | Method and apparatus for predicting battery temperature |
| DE19806135A1 (de) | 1998-02-14 | 1999-08-19 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Ermittlung der Temperatur einer Fahrzeugbatterie |
| US6076964A (en) * | 1998-11-11 | 2000-06-20 | Chrysler Corporation | Prediction of internal temperature of a battery using a non-linear dynamic model |
| DE10207659B4 (de) * | 2001-02-23 | 2006-09-28 | Yazaki Corp. | Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen einer Klemmenspannung einer Batterie, Verfahren und Vorrichtung zum Berechnen einer Leerlaufspannung einer Batterie sowie Verfahren und Vorrichtung zum Berechnen der Batteriekapazität |
| DE10208651B4 (de) * | 2001-06-20 | 2004-05-06 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Ladezustandsermittlung einer Batterie, insbesondere für ein Hybridfahrzeug |
| DE10131259A1 (de) | 2001-06-26 | 2003-01-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Ermittlung einer Batterietemperatur |
| US6876175B2 (en) * | 2001-06-29 | 2005-04-05 | Robert Bosch Gmbh | Methods for determining the charge state and/or the power capacity of charge store |
| DE10134065A1 (de) * | 2001-07-13 | 2003-01-23 | Vb Autobatterie Gmbh | Verfahren zur Vorhersage der elektrischen Belastbarkeit eines elektrochemischen Energiespeichers |
| US6661203B2 (en) * | 2001-11-12 | 2003-12-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Battery charging and discharging system optimized for high temperature environments |
| DE10231700B4 (de) * | 2002-07-13 | 2006-06-14 | Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Verfahren zur Ermittlung des Alterungszustandes einer Speicherbatterie hinsichtlich der entnehmbaren Ladungsmenge und Überwachungseinrichtung |
| DE10248679A1 (de) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | Robert Bosch Gmbh | Fahrzeugbordnetz mit Batteriezustandserkennung am Pluspol der Batterie |
| US7323848B2 (en) * | 2002-12-11 | 2008-01-29 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Battery charging state arithmetic operation device for calculating charging state of battery, and battery charging state arithmetic operation method |
| JP2005011757A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Toyota Motor Corp | 二次電池の温度異常検知装置および異常検知方法 |
| US7317298B1 (en) * | 2003-07-01 | 2008-01-08 | American Power Conversion Corporation | Discharging battery monitoring |
-
2005
- 2005-02-03 DE DE102005004998A patent/DE102005004998B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2006
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