ES2337338T3 - Procedimiento y dispositivo para la determinacion del estado de la bateria. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la determinación del estado de la batería, en el que se obtienen manifestaciones sobre el estado de la batería por medio de un primer sistema de determinación del estado de la batería, caracterizado porque en el caso de funcionamiento erróneo o en el caso de un fallo del primer sistema de determinación del estado de la batería, se obtienen manifestaciones sobre el estado de la batería por medio de un segundo sistema de determinación del estado de la batería, en el que el primer sistema de determinación del estado de la batería determina manifestaciones sobre el estado de la batería utilizando una medición de la corriente y utilizando adicionalmente una medición de la temperatura.
Description
Procedimiento y dispositivo para la
determinación del estado de la batería.
La invención se refiere a un procedimiento y a
un dispositivo para la determinación del estado de la batería.
Actualmente están en desarrollo sistemas idóneos
para la determinación del estado de la batería de automóviles.
En el documento DE 199 59 019 se describe un
procedimiento, en el que variables reales como la tensión de la
batería, la corriente y la temperatura se pueden introducir como
variables de entrada, de manera desacoplada unas de las otras,
respectivamente, a un estimador de parámetros y a un módulo modelo
basado en un moldeo, que está realizado en forma de un filtro de
Kalman. Este filtro está en condiciones de estimar las variables de
estado por medio de una medición de la corriente y de la tensión, de
tal forma que éstas corresponden a los valores reales en la
batería. Esto permite realizar una manifestación muy exacta sobre el
estado de carga de la batería. En este modo de proceder conocido,
se tienen en cuenta por el filtro fenómenos de envejecimiento de la
batería y modificaciones de los parámetros del modelo, que se
producen a través de defectos, que se basan, en el modelo de
estimación. Este filtro suministra -después de la realización de una
verificación de la factibilidad- datos de parámetros y un vector de
estado a un dispositivo de predicción, por medio del cual se
simulan diferentes estados de carga de la batería y de esta manera
se pueden sacar conclusiones sobre el estado de la batería.
Además, se conoce a partir del documento DE 197
50 309 A un procedimiento para la determinación de la capacidad de
arranque de la batería de arranque de un automóvil. En este
procedimiento conocido, se mide el valor medio de la entrada de la
tensión durante el arranque del motor de combustión interna y se
compara con los valores de la tensión de un campo de curvas
características, que ha sido calculado a partir de entradas de la
tensión medida y temperaturas correspondientes de la batería así
como del motor.
Se conoce a partir del documento
EP-A 545 042 una batería que está prevista con
entradas duales y determinación de errores. Además, están previstos
dos circuitos de limitación redundantes, que sirven en trayectorias
paralelas para la limitación del nivel de la tensión y del nivel de
la corriente. Estos circuitos de limitación están conectados,
respectivamente, con la primera y la segunda salida. Además, está
prevista una supervisión de errores, que detecta todos los estados
de error, que se pueden producir en cualquiera de las dos
salidas.
Las ventajas de un procedimiento y de un
dispositivo de acuerdo con la invención consisten, especialmente,
en que durante el funcionamiento libre de errores, la determinación
del estado de la batería funciona con alta exactitud. Sin embargo,
si se producen errores en la determinación del estado de la batería,
entonces no debe prescindirse -como en los sistemas convencionales-
de la manifestación sobre el estado de la batería, sino que se
puede acceder a un plano de reincidencia. En este caso, otro sistema
de determinación del estado de la batería presente adicionalmente
suministra informaciones sobre el estado de la batería. A través de
este plano de reincidencia se eleva la disponibilidad de una red de
a bordo del automóvil en comparación con el estado de la
técnica.
Con preferencia, se emplean dos procedimientos
diferentes con relación a la instalación de detección. En el caso
de un funcionamiento libre de error, se obtiene una manifestación
sobre el estado de la batería utilizando una medición de la
corriente y de la tensión y, dado el caso, también una medición de
la temperatura. Si, por ejemplo, en este sistema la instalación de
detección de la corriente es errónea, entonces se recurre a otro
sistema de determinación del estado de la batería que sirve como
plano de reincidencia, que prescinde desde el principio de una
medición de la corriente y solamente obtiene manifestaciones sobre
el estado de la batería a partir de una medición de la tensión de
la batería, que se puede complementar a través de una medición de
la temperatura.
De una manera ventajosa, el plano de
reincidencia mencionado anteriormente se puede utilizar
adicionalmente como plano de supervisión, que en el caso del
funcionamiento libre de errores, permite una verificación de la
factibilidad de los resultados suministrados por el primer sistema
de determinación del estado de la batería.
A continuación se explica en detalle con la
ayuda del dibujo un ejemplo de realización de la invención.
En la figura se representa un diagrama de
bloques, que contiene los componentes esenciales para la
comprensión de la invención de un dispositivo para la determinación
del estado de la batería.
Desde una batería 1 prevista en un automóvil se
derivan como parámetros de medición un valor de medición de la
tensión U, un valor de medición de la corriente 1I y un valor de
medición de la temperatura T. Estos parámetros de medición son
alimentados a un primer sistema de determinación del estado de la
batería 2. En el primer sistema de determinación del estado de la
batería se calculan a partir de los parámetros de medición
mencionados unas manifestaciones sobre el estado de la batería, que
se transmiten en forma de señales del estado de la batería Z1 a una
unidad de control 4. En el primer sistema de determinación del
estado de la batería 2 mencionado se puede tratar de un sistema
conocido, que realiza una determinación del estado de la batería
sobre la base de una integración de la corriente. De manera
alternativa a ello, el primer sistema de determinación del estado
de la batería 2 puede trabajar de acuerdo con un procedimiento
basado en modelo, por ejemplo utilizando un filtro de Kalman, como
se describe en el documento DE 197 59 019. Estos sistemas, que se
basan en una medición de la corriente, se caracterizan porque
suministrar manifestaciones exactas sobre el estado de la batería,
con cuya ayuda el usuario puede realizar, en caso necesario,
oportunamente una sustitución de la batería. De esta manera, se
asegura que la red eléctrica de a bordo del automóvil esté siempre
disponible, es decir, que no se produzcan fallos ni durante el
arranque del vehículo ni durante su funcionamiento.
Para asegurar que también en el caso de un modo
de trabajo erróneo o de un fallo completo del primer sistema de
determinación del estado de la batería 2, especialmente después de
un fallo de la instalación de detección de la corriente, se puedan
realizar manifestaciones sobre el estado de la batería, está
previsto un segundo sistema de determinación del estado de la
batería 3. A este sistema se suministran como parámetros de
medición el valor de medición de la tensión U y el valor de medición
de la temperatura T. En el segundo sistema de determinación del
estado de la batería 3 se determinan, a partir de estos parámetros
de medición, manifestaciones sobre el estado de la batería, que se
transmiten en forma de señales del estado de la batería Z2 a la
unidad de control 4. En el segundo sistema de determinación del
estado de la batería 3 se prescinde desde el principio de una
evaluación de un valor de medición de la corriente. En este segundo
sistema de determinación del estado de la batería se puede tratar,
por ejemplo, de un sistema como se conoce a partir del documento DE
197 50 309 A. En este sistema, se miden las entradas de la tensión
durante el arranque del motor y se evalúan, teniendo en cuenta
también la temperatura del motor.
Para reconocer un fallo de la instalación de
detección de la corriente y poder conmutar oportunamente al segundo
sistema de determinación del estado de la batería 3 que sirve como
plano de reincidencia, se conduce el valor de medición de la
corriente I derivado desde la batería 1 también hacia la unidad de
control 4. Si ésta reconoce un fallo de la instalación de detección
de la corriente, entonces desecha los datos del estado de la
batería Z1 suministrados por el primer sistema de determinación del
estado de la batería 2 y transmite, como datos del estado de la
batería Z, los datos del estado de la batería Z suministrado a ella
por el segundo sistema de determinación del estado de la batería 3.
En cambio, si el primer sistema de determinación del estado de la
batería 2 funciona sin errores, entonces la unidad de control 4 pone
en su salida los datos del estado de la batería Z1 puestos a la
disposición del sistema de determinación del estado de la batería
2.
De acuerdo con una configuración de la
invención, la unidad de control 4 conduce al primer sistema de
determinación del estado de la batería 2 señales de control S1 y al
segundo sistema de determinación del estado de la batería 3 señales
de control S2 para su activación y desactivación, respectivamente.
En caso de trabajo libre de errores del primer sistema de
determinación del estado de la batería 2, se desactiva el segundo
sistema de determinación del estado de la batería 3. Si se produce
un error en el primer sistema de determinación del estado de la
batería 2, entonces se activa el segundo sistema de determinación
del estado de la batería 3 y se desactiva el primer sistema de
determinación del estado de la batería 2.
De acuerdo con otra configuración de la
invención, ambos sistemas de determinación del estado de la batería
2 y 3 están siempre en funcionamiento, de manera que, en el caso de
que el primer sistema de determinación del estado de la batería 2
funcione libre de errores, se pueden utilizar los datos del estado
de la batería Z2 suministrados por el segundo sistema de
determinación del estado de la batería 3 para una verificación de
la factibilidad de los datos del estado de la batería Z1
suministrados por el primer sistema de determinación del estado de
la batería 2, que realiza la verificación de la factibilidad en la
unidad de control 4.
Claims (14)
1. Procedimiento para la determinación del
estado de la batería, en el que se obtienen manifestaciones sobre
el estado de la batería por medio de un primer sistema de
determinación del estado de la batería, caracterizado porque
en el caso de funcionamiento erróneo o en el caso de un fallo del
primer sistema de determinación del estado de la batería, se
obtienen manifestaciones sobre el estado de la batería por medio de
un segundo sistema de determinación del estado de la batería, en el
que el primer sistema de determinación del estado de la batería
determina manifestaciones sobre el estado de la batería utilizando
una medición de la corriente y utilizando adicionalmente una
medición de la temperatura.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el primer sistema de
determinación del estado de la batería determina manifestaciones
sobre el estado de la batería utilizando adicionalmente una
medición de la tensión.
3. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo
sistema de determinación del estado de la batería prescinde de una
medición de la corriente y determina manifestaciones sobre el
estado de la batería utilizando una medición de la tensión.
4. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque el segundo sistema de
determinación del estado de la batería determina manifestaciones
sobre el estado de la batería utilizando adicionalmente una
medición de la temperatura.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el caso
de funcionamiento libre de errores del primer sistema de
determinación del estado de la batería, utilizando el segundo
sistema de determinación del estado de la batería, se verifica la
factibilidad de las manifestaciones, determinadas por medio del
primer sistema de determinación del estado de la batería, sobre el
estado de la batería.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en el caso de
funcionamiento libre de errores del primer sistema de determinación
del estado de la batería, se desactiva el segundo sistema de
determinación del estado de la batería.
7. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizado porque en caso de
reconocimiento de un funcionamiento erróneo o de un fallo del
primer sistema de determinación del estado de la batería, se activa
el segundo sistema de determinación del estado de la batería y se
desactiva el segundo sistema de determinación del estado de la
batería.
8. Dispositivo para la determinación del estado
de la batería, que presenta un primer sistema de determinación del
estado de la batería (2), caracterizado porque presenta,
además, un segundo sistema de determinación del estado de la
batería (3), que en caso de funcionamiento erróneo o en caso de un
fallo del primer sistema de determinación del estado de la batería
(2), suministra manifestaciones sobre el estado de la batería, de
manera que el primer sistema de determinación del estado de la
batería (2) presenta una conexión de entrada para un valor de
medición de la corriente (I) y pata un valor de medición de la
temperatura (T).
9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
8, caracterizado porque el primer sistema de determinación
del estado de la batería (2) presenta una conexión de entrada para
un valor de medición de la tensión (U).
10. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque el segundo
sistema de determinación del estado de la batería (3) presenta una
conexión de entrada para un valor de medición de la tensión
(U).
11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizado porque el segundo sistema de determinación
del estado de la batería (3) presenta una conexión de entrada para
un valor de medición de la temperatura (T).
12. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque presenta una
unidad (4) para la verificación de la factibilidad, a la que se
suministran señales de estado de la batería (Z1) desde el primer
sistema de determinación del estado de la batería (2) y señales del
estado de la batería (Z2) desde el segundo sistema de determinación
del estado de la batería (3), de manera que la unidad (4) para la
verificación de la factibilidad verifica la factibilidad de los
datos de estado de la batería (Z1) suministrados por el primer
sistema de determinación del estado de la batería (2) con la ayuda
de los datos de estado de funcionamiento (Z2) suministrados por el
segundo sistema de determinación del estado de la batería (3).
13. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 7 a 12, caracterizado porque presenta una
unidad de control (4), que en el caso de funcionamiento libre de
errores del primer sistema de determinación del estado de la
batería (2), genera una señal de control (Z2) que desactiva el
segundo sistema de determinación del estado de la batería (3) y en
el caso de funcionamiento erróneo o en el caso de un fallo del
primer sistema de determinación del estado de la batería (2),
genera una señal de control (S2) que activa el segundo sistema de
determinación del estado de la batería (3) así como una segunda de
control (S1) que desactiva el primer sistema de determinación del
estado de la batería (2).
14. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
13, caracterizado porque la unidad de control (4) presenta
una conexión de entrada para el valor de medición de la corriente
(I).
Applications Claiming Priority (2)
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