ES2581889T3 - Procedimiento de carga de una batería y batería así cargada - Google Patents

Procedimiento de carga de una batería y batería así cargada Download PDF

Info

Publication number
ES2581889T3
ES2581889T3 ES13732594.0T ES13732594T ES2581889T3 ES 2581889 T3 ES2581889 T3 ES 2581889T3 ES 13732594 T ES13732594 T ES 13732594T ES 2581889 T3 ES2581889 T3 ES 2581889T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
cell
load
cpcj
period
tpji
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13732594.0T
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Jacques Jestin
Dominique HINGANT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Blue Solutions SA
Original Assignee
Blue Solutions SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Blue Solutions SA filed Critical Blue Solutions SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2581889T3 publication Critical patent/ES2581889T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/68—Testing of releasable connections, e.g. of terminals mounted on a printed circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/50—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/52—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially for charge balancing, e.g. equalisation of charge between batteries
    • H02J7/54—Passive balancing, e.g. using resistors or parallel MOSFETs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Procedimiento de carga de una batería, comprendiendo la batería (10) una pluralidad de células (j) recargables, unos bornes (11, 12) de carga de las células, aptos para ser conectados a un cargador (100), un circuito (CPCj) de derivación asociado a cada célula (j), unos elementos (SWj) de conmutación que permiten conectar y desconectar cada célula (j) a su circuito (CPCj) de derivación asociado y unos medios (20) de control de los elementos (SWj) de conmutación, caracterizado por que, para efectuar la i-ésima carga de la batería, siendo i superior o igual a dos, se detecta la conexión de los bornes de carga al cargador, siendo la conexión de los bornes de carga al cargador que ha sido detectada, la que inicia en una primera fase, la conexión de células (j) a su circuito de derivación asociado (CPCj) respectivamente durante un primer periodo de tiempo (TPji) de derivación preferente, asociado respectivamente a la célula (j), - y después, para cada célula (j), una vez transcurrido el primer periodo de tiempo (TPji), se desconecta, en una segunda fase asociada (Cji), el circuito de derivación asociado (CPCj) de la célula (j) hasta que la tensión (Vji) de la célula (j) alcance una tensión predeterminada (VLIM), que está prescrita para la célula (j) y que es no nula, siendo el primer periodo de tiempo (TPji) de derivación preferente, asociado respectivamente a la célula (j) para la i-ésima carga, calculado en función de la duración total de conexión, cuando tiene lugar por lo menos una carga anterior, del circuito de derivación (CPCj) asociado a esta célula (j) hasta que todas las células hayan alcanzado la tensión predeterminada (VLIM), por lo menos un periodo de tiempo asociado a la célula (j) que permite determinar: - el primer periodo de tiempo (TPji) de derivación preferente para la i-ésima carga, y/o - dicho periodo de tiempo total de conexión del circuito de derivación (CPCj) asociado a esta célula (j) cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior, que ha sido memorizado en una memoria (21) de la batería cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Procedimiento de carga de una baterfa y baterfa asf cargada.
La invencion se refiere a las baterfas electricas y a un procedimiento de carga de las mismas.
Un campo de aplicacion de la invencion es el de las baterfas de potencia, tales como por ejemplo las que sirven de fuente de energfa para arrastrar una cadena de traccion en los vehfculos electricos. Este tipo de baterfa a bordo de un vehfculo electrico posee por ejemplo unas celulas de tecnologfa litio-metal-polfmero.
Por supuesto, la baterfa puede tener otras aplicaciones, por ejemplo para alimentar unos aparatos fijos y puede comprender unas celulas que presentan otra tecnologfa, por ejemplo la tecnologfa litio-ion.
Estas baterfas estan constituidas generalmente por una pluralidad de celulas elementales conectadas en serie, que pueden ser cargadas conectandolas a un cargador adecuado.
Cada una de las celulas tiene sus propiedades intrfnsecas, que pueden diferir de las propiedades de las otras celulas.
La carga de la baterfa se efectua, sin embargo, con la ayuda de una unica fuente de energfa, constituida por el cargador.
De manera general, en los procedimientos conocidos, se siguen cargando algunas celulas ya totalmente cargadas mientras que todas las celulas no han alcanzado aun su nivel de carga maximo.
Ahora bien, cuando tiene lugar la carga de la baterfa, seguir suministrando energfa a unas celulas que ya han alcanzado su nivel de carga maxima puede degradar sus propiedades y, en particular, acelerar su envejecimiento.
El documento US 2002/0094623 describe un procedimiento de carga de una baterfa que comprende una pluralidad de celulas recargables, unos bornes de carga de las celulas, aptos para ser conectados a un cargador, un circuito de derivacion asociado a cada celula, unos elementos de conmutacion que permiten conectar y desconectar cada celula de su circuito de derivacion asociado y unos medios de control de los elementos de conmutacion, procedimiento en el que, para la carga de las celulas de la baterfa, se conectan los bornes de carga de las celulas a un cargador, y se conecta, mediante los elementos de conmutacion, cada celula a su circuito de derivacion asociado durante un periodo de tiempo predeterminado.
Mas precisamente, el procedimiento de carga segun este documento US 2002/0094623 preve sucesivamente una etapa de carga de cada celula hasta alcanzar una tension dada de inicializacion, una etapa de inicializacion con derivacion de la celula por un circuito durante el periodo de tiempo predeterminado, una etapa de carga normal hasta alcanzar una tension de carga completa, y una etapa de relajacion por carga a tension constante.
Uno de los inconvenientes de este procedimiento conocido es que cada celula sigue evolucionando de manera diferente a las otras celulas.
Otro inconveniente de este ultimo es que una corriente nada insignificante pasa cuando tiene lugar la etapa de inicializacion con derivacion.
Otro inconveniente es que la etapa de inicializacion con derivacion se efectua una vez que la carga comienza a alcanzar en gran medida una tension de inicializacion de 2,2 V (para una tension de carga completa de 3 V).
El documento W0-A-2008/009502 describe una baterfa, asf como un procedimiento de carga de una baterfa, segun el estado de la tecnica.
La invencion tiene como objetivo obtener una baterfa y un procedimiento de carga de una baterfa, que palie los inconvenientes del estado de la tecnica y permita controlar las diferentes celulas cuando tiene lugar la carga de la baterfa.
Con este objetivo, un primer objeto de la invencion es un procedimiento de carga de una baterfa, comprendiendo la baterfa una pluralidad de celulas recargables, unos bornes de carga de las celulas, aptos para ser conectados a un cargador, un circuito de derivacion asociado a cada celula, unos elementos de conmutacion que permiten conectar y desconectar cada celula a su circuito de derivacion asociado, y unos medios de control de los elementos de conmutacion, caracterizado por que, para efectuar la i-esima carga de la baterfa, siendo i superior o igual a dos,
se detecta la conexion de los bornes de carga al cargador, siendo la conexion de los bornes de carga al cargador que ha sido detectada, en una primera fase, la que inicia la conexion de celulas a su circuito de derivacion asociado respectivamente durante un primer periodo de tiempo de derivacion preferente, asociado
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
respectivamente a la celula,
- y despues, para cada celula, una vez transcurrido el primer periodo de tiempo, se desconecta, en una segunda fase asociada, el circuito de derivacion asociado de la celula hasta que la tension de la celula alcance una tension predeterminada, que esta prescrita para la celula y que es no nula,
habiendo sido el primer periodo de tiempo de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula para la i-esima carga, calculado en funcion de la duracion total de conexion, cuando tiene lugar por lo menos una carga anterior, del circuito de derivacion asociado a esta celula hasta que todas las celulas hayan alcanzado la tension predeterminada,
por lo menos un periodo de tiempo asociado a la celula que permite determinar:
- el primer periodo de tiempo de derivacion preferente para la i-esima carga, y/o
- dicho periodo de tiempo total de conexion del circuito de derivacion asociado a esta celula cuando tiene lugar esta por lo menos una carga anterior,
que ha sido memorizado en una memoria de la baterfa cuando tiene lugar esta por lo menos una carga anterior.
Se debe observar que la primera fase puede ser de duracion nula para por lo menos una celula. Ademas, el o los periodos de tiempo memorizados pueden, por ejemplo, comprender el primer periodo de tiempo de derivacion preferente o el periodo de tiempo total de conexion del circuito de derivacion a esta celula.
Segun un modo de realizacion de la invencion, para por lo menos una de las celulas, al final de la segunda fase, el circuito de derivacion asociado esta conectado a la celula para que la tension de la celula no supere una tension de umbral de carga durante una tercera fase asociada de mantenimiento de carga por lo menos hasta que las tensiones de las celulas hayan alcanzado todas la tension predeterminada.
Segun un modo de realizacion de la invencion, se mide un tercer periodo de tiempo (Mji) de conexion del circuito de derivacion asociado a la celula cuando tiene lugar la tercera fase, teniendo en cuenta el primer periodo de tiempo predeterminado de derivacion preferente, asociado a la celula para la i-esima carga, por lo menos el primer periodo de tiempo de conexion del circuito de derivacion asociado a la celula cuando tiene lugar la primera fase de por lo menos una carga anterior y el tercer periodo de tiempo de conexion del circuito de derivacion asociado a la celula cuando tiene lugar la tercera fase de dicha por lo menos una carga anterior.
Segun un modo de realizacion de la invencion, cada celula esta asociada a un elemento de medicion de la tension de la celula y a un contador del tercer periodo de tiempo de derivacion de la tercera fase de derivacion, siendo el elemento de medicion apto para comparar la tension de la celula medida con la tension predeterminada y para iniciar el recuento por el contador del tercer periodo tiempo de derivacion cuando la tension de la celula ha alcanzado la tension predeterminada.
Segun un modo de realizacion de la invencion, los contadores son controlados para contar como final del tercer periodo de tiempo de derivacion el momento a partir del cual todas las celulas han alcanzado la tension predeterminada.
Segun un modo de realizacion de la invencion, el primer periodo de tiempo de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula para la i-esima carga, se calcula en funcion de la duracion total de la conexion, cuando tiene lugar la i-1 esima carga, del circuito de derivacion asociado a esta celula hasta que todas las celulas hayan alcanzado la tension predeterminada.
Segun un modo de realizacion de la invencion, dicho por lo menos un periodo de tiempo asociado a la celula que permite determinar
- el primer periodo de tiempo de derivacion preferente para la i-esima carga, y/o
- dicho periodo de tiempo total de la conexion del circuito de derivacion asociado a esta celula cuando tiene lugar la i-1 esima carga,
ha sido memorizado en una memoria (21) de la baterfa cuando tiene lugar la i-1 esima carga.
Segun un modo de realizacion de la invencion, se memoriza cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior, como tiempo asociado a la celula, por lo menos el primer periodo de tiempo de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula para la i-esima carga. El primer periodo de tiempo de derivacion preferente
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
para la i-esima carga se ha memorizado, por ejemplo, en una memoria de la baterfa cuando tiene lugar la i-1 esima carga. Este tiempo se ha calculado entonces cuando tiene lugar la i-1 esima carga.
Otros parametros pueden haber sido memorizados cuando tiene lugar esta carga, tales como la duracion total de la conexion de derivacion de la i-1 esima carga o unos periodos de tiempo que permiten determinar esta duracion total (por ejemplo la duracion total de carga de la baterfa asociada al segundo periodo de tiempo de la segunda fase para cada celula (j)).
Segun un modo de realizacion de la invencion, se memoriza cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior, como periodo de tiempo asociado a la celula, por lo menos dicha duracion total de la conexion del circuito de derivacion asociado a esta celula cuando tiene lugar esta por lo menos una carga anterior.
Segun un modo de realizacion de la invencion, el primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula j para la i-esima carga, se calcula de la siguiente manera:
TPjj = TPji.i + Mjj-i - minjOTPji.! + Mjj.i)
en la que minj (TPji-1 + Mji-1) designa el mfnimo de TPji-1 + Mji-1 en las celulas j.
Segun un modo de realizacion de la invencion, el primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula j para la i-esima carga, se calcula de la siguiente manera:
imagen1
en la que minj (TPji-1 + Mji-1) designa el mfnimo de TPji-1 + Mji-1 en las celulas j, y en la que a, b son unos coeficientes prescritos no nulos.
Segun un modo de realizacion de la invencion, los coeficientes a y b se determinan en funcion del nivel de carga de la baterfa cuando se detecta la conexion de esta al cargador.
En un modo de realizacion, a y b son relativos al nivel de carga de la baterfa cuando se detecta la conexion de esta al cargador. Estos coeficientes pueden ser proporcionales, en particular, a (1-NCR), en el que NCR es el nivel de carga que queda de la baterfa. Los coeficientes a y b pueden tambien ser iguales.
Segun un modo de realizacion de la invencion, para la primera carga de cada celula de la baterfa,
se detecta la conexion de los bornes de carga al cargador, siendo la conexion de los bornes de carga al cargador que ha sido detectada, durante una segunda fase asociada, la que inicia la desconexion de cada celula con respecto a su circuito de derivacion asociado para cargar la celula hasta que la tension respectiva de la celula alcance la tension predeterminada,
y despues, para por lo menos una de las celulas, al final de la segunda fase asociada, el circuito de derivacion asociado se conecta a la celula para que la tension de la celula no supere la tension de umbral de carga durante una tercera fase asociada de mantenimiento de carga, hasta que las tensiones de las celulas hayan alcanzado todas la tension predeterminada,
correspondiendo el primer periodo de tiempo de derivacion preferente asociado respectivamente a la celula, y valido para por lo menos la segunda carga, al tercer periodo de tiempo de conexion del circuito de derivacion asociado a la celula cuando tiene lugar la tercera fase de la primera carga.
Segun un modo de realizacion de la invencion, dicha tension predeterminada es una tension inferior o igual a la tension de umbral de carga que esta prescrita para la celula y que es no nula.
Segun un modo de realizacion de la invencion, las celulas estan realizadas por ensamblaje de pelfculas.
Segun un modo de realizacion de la invencion, las celulas tienen una temperatura de funcionamiento superior a 20°C.
Otro objeto de la invencion es una baterfa que comprende una pluralidad de celulas recargables, unos bornes de carga de las celulas, aptos para ser conectados a un cargador, un circuito de derivacion asociado a cada celula, unos elementos de conmutacion que permiten conectar y desconectar cada celula a su circuito de derivacion asociado, y unos medios de control de los elementos de conmutacion, y unos medios de medicion de la tension de cada celula,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
caracterizado por que los medios de control comprenden unos medios de calculo de un primer periodo de tiempo de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula para la i-esima carga con i > 2 en funcion de la duracion total de la conexion, cuando tiene lugar por lo menos una carga anterior, del circuito de derivacion asociado a esta celula hasta que todas las celulas hayan alcanzado una tension predeterminada,
comprendiendo la baterfa por lo menos una memoria para memorizar por lo menos un periodo de tiempo asociado a la celula y que permite determinar:
- el primer periodo de tiempo de derivacion preferente para la i-esima carga, y/o
- dicha duracion total de conexion del circuito de derivacion a esta celula cuando tiene lugar esta por lo menos una carga anterior,
comprendiendo la baterfa un detector de la conexion de los bornes de carga al cargador,
estando los medios de control previstos para iniciar la i-esima carga de la baterfa, la conexion de la pluralidad de las celulas a su circuito de derivacion asociado en respuesta al hecho de que el detector ha detectado que los bornes de carga estan conectados al cargador, y para mantener la conexion de cada celula a su circuito de derivacion asociado durante el primer periodo de tiempo de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula para la i-esima carga de la baterfa,
estando los medios de control previstos para desconectar, al final del primer periodo de tiempo de derivacion preferente, el circuito de derivacion asociado de cada celula durante una segunda fase asociada para la i-esima carga de la baterfa hasta que la tension de la celula alcance la tension predeterminada, que esta prescrita para la celula (j) y que es no nula.
La invencion se entendera mejor con la lectura de la descripcion siguiente, dada unicamente a tftulo de ejemplo no limitativo en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 representa esquematicamente un modo de realizacion de una baterfa segun la invencion,
- la figura 2 representa esquematicamente un ejemplo de organigrama del procedimiento de carga segun la invencion,
- la figura 3 representa esquematicamente un cronograma de las diferentes fases de funcionamiento de las diferentes celulas de la baterfa durante el procedimiento de carga segun la invencion cuando tiene lugar una primera carga de la baterfa,
- la figura 4 representa esquematicamente un cronograma de las diferentes fases de funcionamiento de las diferentes celulas de la baterfa durante el procedimiento de carga segun la invencion para la segunda carga de la baterfa,
- la figura 5 representa esquematicamente un cronograma de las diferentes fases de funcionamiento de las diferentes celulas de la baterfa durante el procedimiento de carga segun la invencion para la i-1 esima carga de la baterfa,
- la figura 6 representa esquematicamente un cronograma de las diferentes fases de funcionamiento de las diferentes celulas de la baterfa durante el procedimiento de carga segun la invencion para la i-esima carga de la baterfa,
- la figura 7 representa esquematicamente unas curvas de la tension de diferentes celulas de la baterfa en ordenadas en funcion del tiempo, en abscisas cuando tiene lugar la primera carga,
- la figura 8 representa esquematicamente unas curvas de las tensiones de celulas de la baterfa en ordenadas en funcion del tiempo, en abscisas cuando tiene lugar la i-esima carga.
En las figuras, la baterfa electrica 10 comprende N celulas 1, ..., j, .. .N designadas globalmente por celulas j, siendo N superior o igual a 2.
A continuacion, estan previstas por ejemplo unas celulas j, k, l m, p, q, r, siendo
l<j<N,
1 <k <N,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
1 < 1 < N,
1 < m< N,
1 <p<N,
1 <q<N,
1 <r<N.
La invencion se describe a continuacion en referencia al modo de realizacion representado en las figuras, en el que las celulas j estan realizadas, por ejemplo, por ensamblaje de pelfculas, por ejemplo de litio-metal-polfmero. El grosor total de estas pelfculas es, por ejemplo, inferior a 300 micrometros y por ejemplo de 150 micrometros aproximadamente. Las celulas tienen una temperature nominal de funcionamiento superior a 20°C, por ejemplo de 90°C para una tecnologfa litio-metal-polfmero.
En la descripcion siguiente, las celulas j estan en serie. Las celulas estan, por ejemplo, en serie, y cada una es recargable y descargable. Las celulas son, por ejemplo, identicas.
La baterfa 10 comprende una unidad 20 de control de sus propias celulas j.
La baterfa 10 comprende unos bornes 11, 12 de carga de celulas j. Los bornes 11, 12 de cargas son distintos el uno del otro. Esta previsto por ejemplo por lo menos un primer borne 11 de carga de celulas j y un segundo borne 12 de carga de celulas j. El conjunto de las celulas j esta, por ejemplo, conectado entre los bornes 11, 12 de carga. Las celulas j estan, por ejemplo conectadas en serie entre los bornes 11, 12 de carga. Los bornes 11, 12 de carga son aptos para ser conectados a un cargador 100, tal como por ejemplo un cargador exterior 100. El cargador 100 comprende unos bornes 101, 102 de conexion, respectivamente a los bornes 11, 12 de carga, y un elemento 103 de carga conectado entre los bornes 101 y 102 para enviarles una corriente de carga de las celulas j, cuando los bornes 101 y 102 estan conectados a los bornes 11 y 12 de la baterfa 10. El hecho de que una celula este completamente cargada corresponde al hecho de que la tension entre sus bornes individuales de celula es igual en valor absoluto a una tension prescrita de umbral de carga, que es por ejemplo una tension maxima en valor absoluto y que es no nula. El hecho de que una celula no este completamente cargada, o este parcial o completamente cargada, corresponde al hecho de que la tension entre sus bornes individuales de celula es inferior en valor absoluto a la tension prescrita de umbral de carga o es nula. La tension de umbral de carga esta prescrita para la celula j y es no nula. Los bornes individuales de cada celula son diferentes de los bornes 11, 12 de carga de la baterfa, salvo, evidentemente, para un borne individual de la primera celula 1 unida al borne 11 de carga y para un borne individual de la ultima celula N unida al borne 12 de carga.
La baterfa puede comprender, por ejemplo, uno o varios elementos de calentamiento de las celulas j a su temperatura nominal de funcionamiento, por ejemplo en forma de una o varias placas de calentamiento, que son alimentadas con corriente electrica por los bornes 11, 12, en particular para las celulas realizadas por ensamblaje de pelfculas, por ejemplo de litio-metal-polfmero.
La baterfa 10 comprende ademas un circuito CPCj de derivacion asociado a cada celula j. Ademas, la baterfa 10 comprende unos elementos SWj de conmutacion que permiten conectar y desconectar cada celula j a su circuito CPCj de derivacion asociado. Cuando el circuito CPCj de derivacion esta conectado a su celula j asociada, este circuito CPCj de derivacion esta conectado en paralelo con esta celula j, tal como se representa a tftulo de ejemplo para la celula 1 y su circuito de derivacion asociado CPC1 en la figura 1.
De manera general, cada circuito CPCj de derivacion asociado a su celula j esta electricamente en paralelo con su celula j asociada. Dicho de otra manera, cada circuito CPCj de derivacion esta conectado a los bornes individuales de la celula j asociada en posicion de conexion del elemento SWj de conmutacion asociado. Asf, en posicion de desconexion del circuito CPCj de derivacion por el elemento SWj de conmutacion asociado, la corriente de carga enviada por el cargador 100 sobre los bornes 11, 12 de carga es enviada a la celula j para efectuar su carga o su recarga. En posicion de conexion del circuito CPCj de derivacion a su celula j asociada, existe una derivacion parcial o total de la corriente de carga enviada por el cargador 100 sobre los bornes 11, 12 de carga con respecto a la celula j, es decir que por lo menos una parte de la corriente de carga que llega a los bornes 11, 12 esta desviada en el circuito CPCj de derivacion. El circuito CPCj de derivacion comprende por ejemplo una o varias resistencias electricas Rj para cada celula j.
El elemento SWj de conmutacion comprende por ejemplo un interruptor INTj, que esta apagado en posicion de conexion y que esta encendido en posicion de desconexion. El elemento SWj de conmutacion esta por ejemplo en serie con el circuito CPCj de derivacion asociado, comprendiendo este circuito en serie este elemento SWj de conmutacion y estando este circuito CPCj de derivacion unido en paralelo con la celula j asociada.
La baterfa 10 comprende ademas unos medios 200 de control de los elementos SWj de conmutacion, para controlar
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
individualmente su paso en la posicion de conexion y en la posicion de desconexion. Cada elemento SWj de conmutacion comprende por ejemplo una entrada Ej de control unida a la unidad 20 que pertenece a unos medios 20 de control. Los medios 20, 200 de control estan, por ejemplo, formados por una tarjeta electronica, por ejemplo provista de una calculadora o de por lo menos un microprocesador, en particular para controlar los elementos SWj de conmutacion.
Los medios 200 de control controlan asf los elementos SWj de conmutacion respectivos con el fin de realizar las diferentes fases de las celulas, que se describiran a continuacion.
Segun la invencion, esta previsto, para cada carga de la baterfa 10 ulterior a la primera carga, es decir para la i- esima carga, siendo i superior o igual a 2, una primera fase de derivacion preferente que tiene una duracion TPji de derivacion preferente para, respectivamente, la celula j, siendo esta duracion TPji calculada en funcion de la duracion total de conexion del circuito de derivacion asociado CPCj a esta celula j cuando tiene lugar por lo menos una carga anterior, siendo esta duracion total de conexion del circuito CPCj de derivacion la duracion necesaria para que todas las celulas j de la baterfa 10 tengan una tension predeterminada VLIM cuando tiene lugar esta por lo menos una carga anterior. Esta primera duracion TPji de derivacion preferente para la i-esima carga se ha memorizado cuando tiene lugar la etapa MEM en una memoria 21 de la baterfa 10 cuando tiene lugar esta por lo menos una carga anterior.
Segun un modo de realizacion, la tension determinada VLIM es igual a la tension de umbral de carga.
Segun un modo de realizacion, la tension determinada VLIM es una tension inferior o igual a la tension de umbral de carga, por ejemplo igual a un valor fijo, que es superior o igual al 90% de la tension de umbral de carga y que es inferior o igual al 100% de la tension de umbral de carga.
Para esta i-esima carga, la primera fase de derivacion preferente esta seguida, para cada celula j, de una segunda fase asociada Cj, en la que el circuito de derivacion asociado CPCj esta desconectado de la celula j hasta que la tension Vji de la celula alcance la tension predeterminada VLIM. La celula j que se carga, es asf cargada durante esta segunda fase Cj por el cargador 100 conectado a los bornes 11, 12. Asf, la tension predeterminada VLIM esta prescrita para la celula j y es no nula.
Las diferentes fases que aparecen cuando tiene lugar la i-esima carga se describiran mas en detalle a continuacion en referencia a las figuras 5 y 6 dadas a tftulo de ejemplos ilustrativos.
Se describen en primer lugar a continuacion las etapas que aparecen cuando tiene lugar la primera carga de la baterfa 10 en referencia a la figura 3 dada a tftulo de ejemplo ilustrativo.
El termino "asociado" significa las partes asociadas a una celula j y lleva el mismo fndice j o el mismo otro fndice que esta celula asociada.
Primera carga i = 1
Cuando tiene lugar la primera carga, se detecta, por ejemplo en el instante t-i, la conexion de los bornes 11, 12 de carga al cargador 100. Al ser detectada la conexion de los bornes 11, 12 de carga al cargador 100, se inicia durante una segunda fase asociada Cj1 la desconexion de cada celula j con respecto a su circuito de derivacion asociado CPCj para cargar la celula j hasta que la tension respectiva Vj1 de la celula j alcance la tension predeterminada VLIM.
No esta previsto por ejemplo para cada celula j un elemento MESj de medicion de la tension de la celula j. La tension Vji medida por el elemento MESj de la celula j se envfa a los medios 200 de control.
Despues, para por lo menos una de las celulas j, al final de la segunda fase asociada Cj1, es decir cuando esta celula j ha alcanzado la tension predeterminada VLIM, el circuito de derivacion asociado CPCj es conectado a la celula j para mantener la tension Vj1 de la celula j a la tension predeterminada VLIM durante una tercera fase asociada Mj1 de mantenimiento de carga hasta que las tensiones Vj1, Vk1, Vn de todas las celulas j, k, l (y otras) no superen la tension de umbral de carga.
Tal como se observa en la figura 3, esta por lo tanto prevista para la celula j cuando tiene lugar la primera carga (i = 1), y esto a partir de la deteccion de la conexion de la baterfa al cargador, la realizacion de la segunda fase Cj1 de desconexion de la celula j con respecto a su circuito de derivacion asociado CPCj, despues la tercera fase Mj1 de mantenimiento de carga del tercer periodo de tiempo Mj1 de mantenimiento de carga.
Por lo tanto, esta prevista para la celula k cuando tiene lugar la primera carga (i = 1), a partir de la deteccion de la conexion de la baterfa al cargador, la realizacion de la segunda fase Ck1 de desconexion de la celula k con respecto a su circuito de derivacion asociado CPCk, despues la tercera fase Mk1 de mantenimiento de carga del tercer periodo de tiempo Mk1 de mantenimiento de carga.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Esta prevista para la celula 1 cuando tiene lugar la primera carga (i = 1), a partir de la deteccion de la conexion de la baterfa al cargador, la realizacion de la segunda fase Cm de desconexion de la celula 1 con respecto a su circuito de derivacion asociado CPC1 para cargar la celula 1 hasta que la tension respectiva Vm de la celula 1 alcance la tension predeterminada VLIM. Y despues, la tercera fase asociada Mm de mantenimiento de carga de tiempo nulo, dado que la celula 1 es, por ejemplo, la celula que necesita mas tiempo para ser cargada y por lo tanto la que necesita mas tiempo para que su tension Vm de celula 1 alcance la tension predeterminada VLlM. Por lo tanto, esto es lo mismo que decir que la celula 1 no tiene tercera fase asociada Mm de mantenimiento de carga, o que tiene una tercera fase asociada Mm de mantenimiento de carga de tercer periodo de tiempo Mm de mantenimiento de carga nula. Tal como se puede apreciar en la figura 3, el final de la segunda fase Cm de la celula 1, que es la mas larga para todas las celulas, provoca el final de las terceras fases Mj1, Mk1 de mantenimiento de carga de las otras celulas j, k.
Se memoriza cuando tiene lugar esta primera carga i = 1 en la etapa MEM en la memoria 21 de la baterfa 10 como primer periodo de tiempo TPj2 de derivacion preferente asociado respectivamente a la celula j, el tercer periodo de tiempo Mj1 de conexion del circuito de derivacion asociado CPCj a la celula j cuando tiene lugar la tercera fase Mj1 de la primera carga, es decir TPj2 = Mj1.
Asimismo, para las demas celulas, por ejemplo para la celula k, se memoriza cuando tiene lugar esta primera carga i = 1 en la memoria 21 de la baterfa 10 como primer periodo de tiempo TPk2 de derivacion preferente asociado respectivamente a la celula k, el tercer periodo de tiempo Mk1 de conexion del circuito de derivacion asociado CPCk a la celula k cuando tiene lugar la tercera fase Mk1 de la primera carga, es decir TPk2 = Mk1.
Para la celula l, el periodo de tiempo TPm memorizado es nulo.
Segunda carga i = 2
Cuando tiene lugar la segunda carga i = 2, se detecta, por ejemplo en el instante t2, la conexion de los bornes 11, 12 de carga al cargador 100, tal como se representa a tftulo ilustrativo en la figura 4.
Al detectarse la conexion de los bornes 11, 12 de carga al cargador 100, se inicia la conexion de las celulas j, k, m a su circuito de derivacion asociado CPCj, CPCk, CPCm, respectivamente durante un primer periodo de tiempo de derivacion preferente TPj2 = Mj1, TPk2 = Mk1, TPm2 = Mm1, asociado a la celula j, k, m. Estos primeros periodos de tiempo TPj2, TPk2, TPm2 de derivacion preferente, asociados respectivamente a las celulas j, k, m, para la segunda carga, se han calculado en funcion de la duracion total de conexion de los circuitos de derivacion asociados CPCj, CPCk, CPCm a estas celulas j, k, m, duracion total de conexion la cual se ha determinado cuando tiene lugar la primera carga (i = 1) anterior y es el periodo de tiempo necesario para que todas las celulas j, k, m hayan alcanzado la tension predeterminada VLlM. Este primer periodo de tiempo TPj2, TPk2, TPm2 de derivacion preferente para la segunda carga se ha memorizado en la memoria 21 de la baterfa 10 cuando tiene lugar esta primera carga anterior en la etapa MEM. Este es el caso para todas las celulas, salvo para la por lo menos una celula 1, para la cual el primer periodo de tiempo de derivacion preferente TPl2 = 0 y para la cual la segunda fase Cl2 se efectua directamente despues del instante inicial t2 de inicio de la segunda carga i = 2.
Despues, para cada celula j, k, m, l, es decir para todas las celulas, se efectua la segunda fase asociada j Ck2, Cm2, Cl2, en la que el circuito de las derivaciones asociadas CPCj, CPCk, CPCm, CPCl esta desconectado de la celula j, k, m, l hasta que la tension j Vk2, Vm2, Vl2 de la celula j, k, m, l alcance la tension predeterminada VLlM. Durante esta segunda fase j Ck2, Cm2, Cl2, la celula correspondiente j, k, m, l es recargada hasta la tension predeterminada VLlM por la corriente de carga, que es enviada a los bornes 11, 12 por el cargador 100.
Asf, puede que todas las segundas fases asociadas j Ck2, Cm2, Cl2 terminen exactamente al mismo tiempo. Se trata de un caso ideal. En este caso, no es necesario efectuar la tercera fase de mantenimiento de carga despues de la segunda fase para las celulas. Sin embargo, en la practica, las segundas fases j Ck2, Cm2, Cl2 pueden no terminar al mismo tiempo, es decir que puede haber una segunda fase Cm2 que termine la ultima para la celula m con respecto a las otras celulas. En este caso, se preve para todas las celulas distintas de la o de las celulas m de las cuales la segunda fase asociada Cm2 termina la ultima, una tercera fase de carga Mj2, Mk2, Ml2, respectivamente, para las celulas j, k, l. Esto equivale al hecho de hacer continuar la segunda fase Cm2 de la celula m por una tercera fase asociada Mm2 = 0, es decir de tercer periodo de tiempo Mm2 nulo de mantenimiento de carga.
Los medios 20 de control forman parte de una unidad 200 de control de la baterfa 10. Esta unidad 200 de control de la baterfa 10 comprende, ademas de los elementos MESj de medicion de la tension Vji de las celulas j, un reloj H y un contador CTj asociados respectivamente a cada celula j.
Segun un modo de realizacion, cada celula j esta asociada a un elemento MESj de medicion de la tension Vji de la celula j y a un contador CTj del tercer periodo de tiempo Mji de derivacion de la tercera fase Mji de derivacion, siendo el elemento de medicion MESj apto para comparar la tension Vji de la celula j medida con la tension predeterminada VLlM y para iniciar el contador CTj de manera que cuente, como tercer periodo de tiempo Mji de derivacion, el tiempo a partir del cual la tension Vji de la celula j ha alcanzado la tension predeterminada VLlM. Cada contador cuenta el tiempo pasado desde el instante en el que se ha iniciado por la senal recibida desde el elemento de medicion, es
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
decir que la tension Vji de la celula j ha alcanzado la tension predeterminada VLIM. La ultima celula m que alcanza esta tension predeterminada VLIM cuando tiene lugar la segunda fase Cm2 inicia la parada de los contadores CTj, CTk, CTl de las otras celulas j, k, l, proporcionando dichos contadores entonces los terceros periodos de tiempo Mj2, Mk2, Ml2 de mantenimiento de carga asf contados, que son entonces memorizados en la memoria 21 en la etapa MEM.
Asimismo, se preve, en asociacion respectivamente con las celulas k, l, m, p, q, r, los elementos MESk, MESl, MESm, MESp, MESq, MESr de medicion de sus tensiones respectivas Vki, Vn, Vmi, Vpi, Vqi, Vri, de los contadores respectivos CTk, CTl, CTm, CTp, CTq, CTr del periodo de tiempo transcurrido desde el paso de la celula asociada respectiva k, l, m, p, q, r a la tension predeterminada VLIM, asf como los circuitos de derivacion asociados CPCk, CPCl, CPCm, CPCp, CPCq, CPCr, los elementos de conmutacion asociados SWk, SWi, SWm, SWp, SWq, SWr, los interruptores
asociados INTk, INTi, INTm, INTp, INTq, INTr, y las entradas de control asociadas Ek, Ei, Em, Ep, Eq, Er.
Carga i-1 (i > 2)
En la figura 5, para la i-1 esima carga, para la celula j, se detecta la conexion de los bornes 11, 12 de carga al cargador 100 en el instante ti-1. Al detectarse esta conexion de los bornes de carga al cargador 100, se inicia la conexion de la celula j a su circuito de derivacion asociado CPCj durante el primer periodo de tiempo TPji-1 de derivacion preferente asociado a la celula j. Despues, durante la segunda fase Cji-1 asociada a la celula j, el circuito de derivacion asociado CPCj se ha desconectado de esta celula j hasta que la tension Vji-1 de la celula j alcance la tension predeterminada VLIM para cargar la celula j. Y despues, al final de la segunda fase Cji-1, el circuito de derivacion CPCj se conecta a la celula j asociada para que la tension Vji-1 de la celula j no supere la tension de umbral de carga durante la tercera fase Mji-1 asociada de mantenimiento de carga por lo menos hasta que todas las celulas hayan alcanzado la tension predeterminada VLIM.
Asimismo, esta previsto, respectivamente para las celulas k, m y l, el primer periodo de tiempo TPki-1, TPmi-1, TPii-1 de derivacion preferente, y despues la segunda fase asociada Cki-1, Cmi-1, Cim para cargar la celula k, m, l hasta la tension predeterminada VLIM, y despues la tercera fase de mantenimiento de carga que tiene el tercer periodo de tiempo Mki-1, Mmi-1, Mim de conexion del circuito de derivacion asociado CPCk, CPCm, CpCi a la celula respectiva k, m, l.
Se supone que cuando tiene lugar la carga i-1, la celula q tiene un primer periodo de tiempo TPqi-1 = 0, debido a que ha sido la ultima en haber alcanzado la tension predeterminada VLIM anterior, y que, por lo tanto, la conexion de los bornes 11, 12 de carga al cargador 100 inicia, para la celula q en el instante ti-1 inicial, la segunda fase Cqi-1 asociada, en la que el circuito de derivacion asociado CPCq se desconecta de la celula q para cargar esta celula q hasta que la tension Vqi-1 de la celula q alcance la tension predeterminada VLIM. Despues, al final de esta segunda fase Cqi-1, el circuito del derivacion asociado CPCq se conecta a la celula q para mantener la tension Vqi-1 de la celula q a la tension predeterminada VLIM durante la tercera fase Mqi-1 asociada de mantenimiento de carga. Por supuesto, la celula q puede ser diferente de las celulas j, k, m y l o ser una de estas celulas j, k, m, l.
Asimismo, la celula p posee el primer periodo de tiempo TPpn de derivacion preferente, pero se supone que es esta celula p la que alcanza la ultima la tension predeterminada VLIM para cargar esta celula p cuando tiene lugar la segunda fase asociada Cpi-1, en la que el circuito de derivacion asociado CPCp se desconecta de la celula p hasta que la tension Vpi-1 de la celula p alcance la tension predeterminada VLIM. En consecuencia, para esta celula p, no hay tercera fase de mantenimiento de carga Mpi-1 o hay una tercera fase de mantenimiento de carga que tiene un tercer periodo tiempo nulo Mpi-1 de mantenimiento de carga de tiempo, tal como se representa en la figura 5. Esto detiene la tercera fase de mantenimiento de carga Mji-1, Mki-1, Mim, Mmi-1, Mqi-1, de las otras celulas j, k, l, m, q. El cargador 100 puede entonces ser desconectado de los bornes 11, 12 de carga. Por supuesto, se podra prever una tercera fase de mantenimiento de carga Mpi-1, que tenga un tercer periodo de tiempo de mantenimiento de carga Mpi-1 no nulo, lo cual prolongarfa aun mas las terceras fases de mantenimiento de carga de las otras celulas.
En un modo de realizacion, esta previsto por ejemplo un limite de duracion de cada tercera fase de mantenimiento de carga, con el fin de, automaticamente, parar la tercera fase de mantenimiento de carga mas alla de este limite.
En un modo de realizacion, el hecho de que la tension Vji-1, Vki-1, Vim, Vmi-1, Vpi-1, Vqi-1, Vn-1 de la celula j, k, l, m, p, q, r alcance la tension predeterminada VLIM es detectado por el elemento de medicion de tension asociado MESj, MESk, MESi, MESm, MESp, MESq, MESr, que compara la tension medida con esta tension predeterminada VLIM.
Segun un modo de realizacion, se mide el tercer periodo de tiempo Mji-1, Mki-1, Mim, Mmi-1, Mpi-1, Mqi-1, Mri-1 de conexion del circuito de derivacion CPCj, CPCk, CPCi, CPCm, CPCp, CPCq, CPCr asociado a la celula j, k, l, m, p, q, r cuando tiene lugar la tercera fase Mji-1, Mki-1, Mim, Mmi-1, Mpi-1, Mqi-1, Mri-i de mantenimiento de carga, por ejemplo con la ayuda del contador CTj, CTk, CTi, CTm, CTp, CTq, CTr y del reloj H.
Carga i (i > 2)
Cuando tiene lugar la carga i, se detecta, por ejemplo en el instante ti, la conexion de los bornes 11, 12 de carga al
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
cargador 100, tal como se representa a tftulo ilustrativo en la figura 6.
Al haberse detectado la conexion de los bornes 11, 12 de carga al cargador 100, se inicia la conexion de celulas j, k, l, m, p, r a su circuito de derivacion asociado CPCj, CPCk, CPCl, CPCm, CPCp, CPCr respectivamente, durante un primer periodo de tiempo de derivacion preferente TPji, TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri asociado a la celula j, k, l, m, p, r. Estos primeros periodos de tiempo TPji, TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri de derivacion preferente, asociados respectivamente a las celulas j, k, 1, m, p, r para la carga i, se han calculado en funcion de la duracion total de conexion de los circuitos de derivacion asociados CPCj, CPCk, CPCl, CPCm, CPCp, CPCr a estas celulas j, k, l, m, p, r, duracion total de conexion que se ha determinado cuando tiene lugar por lo menos una carga anterior, por ejemplo la carga anterior i-1, y es el periodo de tiempo necesario para que todas las celulas j, k, l, m, p, r hayan alcanzado la tension predeterminada VLIM cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior, por ejemplo la carga anterior i-1. Este primer periodo de tiempo TPji, TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri de derivacion preferente para la carga i se ha memorizado en la memoria 21 de la baterfa 10 en la etapa MEM cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior, por ejemplo la carga anterior i-1. Es este el caso para todas las celulas, salvo para dicha por lo menos una celula q, para la cual el primer periodo de tiempo de derivacion preferente TPqi = 0 y para la cual la segunda fase Cqi se efectua justo despues del instante inicial ti de inicio de la carga i para cargar esta celula q hasta la tension predeterminada VLIM. En otro modo de realizacion, la duracion total de conexion del circuito de derivacion CPCj, CPCk, CPCl, CPCm, CPCp, CPCr a la celula j, k, l, m, p, r asociada cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior, por ejemplo la carga i-1, que permite calcular el primer periodo de tiempo de derivacion para la carga i, se ha memorizado en la memoria 21 de la baterfa. En otro modo de realizacion, el primer periodo de tiempo TPji, TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri de derivacion preferente para la i-esima carga y/o dicha duracion total de conexion del circuito de derivacion CPCj, CPCk, CPCl, CPCm, CPCp, CPCr a la celula j, k, l, m, p, r asociada cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior, por ejemplo la carga i-1, que permite calcular el primer periodo de tiempo de derivacion para la carga i, se ha memorizado en la memoria 21 de la baterfa cuando tiene lugar por lo menos una carga anterior, por ejemplo la carga i-1.
Despues, para cada celula j, k, l, m, p, q, r, es decir para todas las celulas, se efectua la segunda fase asociada Cji, Cki, Cli, Cmi, Cpi, Cqi, Cri, en la que el circuito de derivacion asociado CPCj, CPCk, CPCl, CPCm, CPCp, CPCq, CPCr se desconecta de celula j, k, l, m, p, q, r hasta que la tension Vji, Vki, Vli, Vmi, Vpi, Vqi, Vr de la celula j, k, l, m, p, q, r alcance la tension predeterminada VLIM. Durante esta segunda fase Cji, Cki, Cli, Cmi, Cpi, Cqi, Cri, la celula correspondiente j, k, l, m, p, q, r se recarga hasta la tension predeterminada VLIM por la corriente de carga, que es enviada a los bornes 11, 12 por el cargador 100.
Puede que todas las segundas fases asociadas Cji, Cki, Cli, Cmi, Cpi, Cqi, Cri terminen asf exactamente al mismo tiempo idealmente. En este caso, no es necesario efectuar la tercera fase de mantenimiento de carga despues de la segunda fase para las celulas. Sin embargo, en la practica, las segundas fases Cji, Cki, Cmi, Cli pueden no terminar todas al mismo tiempo, es decir que puede haber una segunda fase Cri que termine la ultima para la celula r con respecto a las otras celulas j, k, l, m, p, q. En este caso, se preve para todas las celulas diferentes de la o las celulas r cuya segunda fase asociada Cri termine la ultima, una tercera fase de mantenimiento de carga que tenga una tercer periodo de tiempo de mantenimiento de carga Mji, Mki, Mli, Mmi, Mpi, Mqi, respectivamente, para las celulas j, k, l, m, p, q. Esto equivale al hecho de hacer seguir la segunda fase Cri de la celula r por una tercera fase asociada Mr = 0, es decir de tercer periodo de tiempo Mr nulo de mantenimiento de carga. En el modo de realizacion representado, el final de la segunda fase Cri, iniciada por ejemplo por el hecho de que dicha por lo menos una celula r alcanza la ultima la tension predeterminada VLIM cuando tiene lugar la conexion de su circuito de derivacion CPCr o por el hecho de que la tercera fase asociada de mantenimiento de carga de dicha por lo menos una celula r tiene un tercer periodo de tiempo Mr nulo, inicia el final del tercer periodo de tiempo Mji, Mki, Mli, Mmi, Mpi, Mqi de la tercera fase de mantenimiento de carga de las otras celulas j, k, l, m, p, q. El cargador 100 puede entonces ser desconectado de los bornes 11, 12 de carga. Por supuesto, se podra prever una tercera fase de mantenimiento de carga Mr que tenga un tercer periodo de tiempo de mantenimiento de carga Mr no nulo, lo cual prolongarfa aun mas las terceras fases de las otras celulas. Por supuesto, la celula r puede ser diferente de las celulas j, k, m, l, p o ser una de estas celulas j, k, m, l, p.
En un modo de realizacion, el hecho de que la tension Vji, Vki, Vli, Vmi, Vpi, Vqi, Vr de la celula j, k, l, m, p, q, r alcance la tension predeterminada VLIM es detectado por el elemento de medicion de tension asociado MESj, MESk, MESl, MESm, MESp, MESq, MESr comparando la tension medida Vji, Vki, Vli, Vmi, Vpi, Vqi, V„, medida con esta tension
predeterminada VLIM.
Segun un modo de realizacion, se mide el tercer periodo de tiempo Mji, Mkj, Mli, Mmi, Mpi, Mqi, Mr de conexion del circuito de derivacion CPCj, CPCk, CPCl, CPCm, CPCp, CPCq, CPCr asociado a la celula j, k, l, m, p, q, r en la tercera fase Mji, Mki, Mli, Mmi, Mpi, Mqi, Mri de mantenimiento de carga, por ejemplo con la ayuda del contador CTj, CTk, CTi,
CTm, CTp, CTq, CTr y del reloj H.
Segun un modo de realizacion, el primer periodo de tiempo TPji, TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri predeterminado de derivacion preferente asociado a la celula j, k, l, m, p, r para la i-esima carga tiene en cuenta por lo menos el segundo periodo de tiempo TPji-1, TPki-1, TPim, TPmi-1, TPpi-1, TPri-1 de conexion del circuito de derivacion CPCj, CPCk, CPCi, CPCm, CPCp, CPCr asociado a la celula j, k, l, m, p, r en la primera fase de por lo menos una carga anterior,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
por ejemplo de la carga i-1, y el tercer periodo de tiempo Mji, Mki, Mii, Mmi, Mpi, Mri de conexion del circuito de derivacion CPCj asociado a la celula j, k, l, m, p, r en la tercera fase de mantenimiento de carga de dicha por lo menos una carga anterior, por ejemplo de la carga i-1.
Segun un modo de realizacion, el primer periodo de tiempo TPji, TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula j, k, l, m, p, r para la i-esima carga, se calcula en funcion por lo menos de la duracion total de conexion del circuito de derivacion CPCj, CPCk, CPCl, CPCm, CPCp, CPCr asociado a esta celula j, k, l, m, p, r, que se ha determinado cuando tiene lugar la (i-1) esima carga y que es necesaria para que todas las celulas hayan alcanzado la tension predeterminada VLIM, siendo el primer periodo de tiempo TPji, TPki, TPli, TPmi, TPpi, TPri de derivacion preferente para la i-esima carga memorizado en una memoria de la baterfa cuando tiene lugar esta (i-1) esima carga.
En un modo de realizacion, el primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula j para la i-esima carga, se calcula de la siguiente manera:
TPji - TPji-i + Mjj.i - minjCTPjM + MjM)
en la que minj (TPji-1 + Mji-1) designa el mfnimo de TPji-1 + Mji-1 sobre las celulas j. Asimismo, para respectivamente las otras celulas k, l, m, p, q, r:
TPid = TPki-i + Mkj.i - rninj(TPji_i + MjM),
TP,i = TPii.i + Mu.) - minj(TPji_t + Mj,.,),
TPmi = TP™.! + Mmj.i - minj(TPjj.i + MjM),
TPpi - TPpi., + Mpi.i - miHj(TPjj.i + MjM),
TPqi ^ TPqi.i + Mqj-1 - minj(TPji-i + Mj,.,) = 0,
TPrf - TPri.i + Mri.! - minj(TPji., + MjM).
Los medios 200 de control comprenden unos medios 20 de calculo del primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula j para la i-esima carga con i > 2 en funcion de la duracion total de conexion del circuito de derivacion asociado CPCj a esta celula j, que se ha determinado cuando tiene lugar por lo menos una carga anterior y que es necesaria para que todas las celulas alcancen la tension predeterminada VLIM.
La baterfa comprende por lo menos la memoria 21 para memorizar el primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente para la i-esima carga y/o dicha duracion total de conexion del circuito de derivacion CPCj a esta celula j cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior.
La baterfa comprende un detector de la conexion de los bornes 11, 12 de carga al cargador 100. Por ejemplo, para hacer esto, se detecta la presencia de una toma de carga sobre los bornes 11, 12, debiendo esta toma de carga conectar los bornes 11, 12 de la baterfa a los bornes 101, 102 del cargador 100, y/o se detecta el cierre de una trampilla que debe ser cerrada para efectuar la carga y/o se detecta el accionamiento de un elemento mecanico que debe ser accionado para efectuar la carga, y/o se detecta la recepcion de tramas de estado que emanen del cargador 100 a traves de un bus de comunicacion de la baterfa.
Los medios 200 de control estan previstos para iniciar la i-esima carga de la baterfa, la conexion de la pluralidad de las celulas a su circuito de derivacion asociado CPCj en respuesta al hecho de que el detector ha detectado que los bornes de carga estan conectados al cargador, y para mantener la conexion de cada celula j a su circuito de derivacion asociado CPCj durante el primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula j para la i-esima carga de la baterfa.
Los medios 200 de control estan previstos para desconectar al final del primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente el circuito de derivacion asociado CPCj de cada celula j durante una segunda fase asociada Cji para la i- esima carga de la baterfa hasta que la tension Vji de la celula j alcance la tension predeterminada VLIM.
Las figuras 5 y 6 indican entre parentesis, a tftulo de ejemplo numerico ilustrativo, unos valores numericos de estos primeros y terceros periodos de tiempo, asf como su suma TP+M para la carga i-1 y los valores numericos correspondientes, calculados para el primer periodo de tiempo de derivacion preferente para la carga i para las celulas j, k, l, m, p, q, r.
Gracias a la invencion, se evita aprovisionar de energfa electrica unas celulas que ya han alcanzado la tension predeterminada VLIM, lo cual evita degradar sus propiedades y, en particular, acelerar su envejecimiento. Asf, gracias a la invencion, se consigue acercar el final de la segunda fase de carga Cji de las celulas, o se consigue que esta segunda fase Cji termine practicamente al mismo tiempo para todas las celulas j. Se disminuye tambien el periodo de tiempo Mji de la tercera fase de mantenimiento de carga de las celulas j, lo cual evita tambien degradar
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
las propiedades de las celulas.
Ademas, el procedimiento segun la invencion es auto-adaptativo. En efecto, se adapta a las fluctuaciones de funcionamiento de las celulas, en particular a las fluctuaciones de duracion de carga de las celulas hasta alcanzar su tension predeterminada VLIM. Se consigue asf que, al final de algunas cargas, incluso de practicamente dos cargas, las segundas fases de carga terminen practicamente todas al mismo tiempo, y por lo tanto que las terceras fases de mantenimiento de carga puedan ser muy cortas.
Ademas, el hecho de hacer empezar cada carga por la primera fase de derivacion preferente de practicamente todas las celulas permite realizar esta derivacion cuando las celulas no estan cargadas a su tension predeterminada VLIM, lo cual permite no sobrecargarlas demasiado.
La disminucion de las terceras fases de mantenimiento de carga de las celulas permite evitar los microciclos de carga/descarga que se producen generalmente en la fase de mantenimiento de carga, y limitar asf el envejecimiento de las celulas, sin aumentar, por tanto, el tiempo de carga de la baterfa 10.
Ademas, siendo la corriente enviada en los circuitos CPCj de derivacion menos importante en la primera fase de derivacion que tiene lugar al principio de la carga, se disipa menos calor por efecto Joule debido a la conexion de este circuito de derivacion. Se evita por lo tanto perturbar el funcionamiento de las celulas de la baterfa, debido a que se evita anadir a los elementos de calentamiento de la baterfa un calentamiento suplementario no controlado generado por el circuito de derivacion. Se utiliza tambien menos energfa para cargar la baterfa.
En un modo de realizacion, para evitar unos microciclos de carga y descarga suplementarios, se procede por ejemplo a la desconexion del cargador 100 con respecto a los bornes 11, 12 de carga de la baterfa 10, una vez que la baterfa es considerada como cargada, solo los elementos de calentamiento destinados a mantener la baterfa 10 a una temperatura adecuada siguen conectados al cargador. Esto permite tambien consumir menos energfa.
En lo expuesto anteriormente, la tension predeterminada VLIM es la tension para la cual se conecta de nuevo el circuito de derivacion. La tension predeterminada VLIM corresponde en este caso, por ejemplo, tambien a la tension a la que se considera que la celula elemental j esta cargada (tension de umbral de carga) pero podrfa ser diferente de la tension de umbral de carga. Esta tension predeterminada VLIM es, por ejemplo, una tension maxima prescrita de la carga de la celula j. La tension predeterminada VLIM es, por ejemplo, identica para todas las celulas j o puede ser diferente de una celula a otra. La tension de umbral de carga es, por ejemplo, identica para todas las celulas j o puede ser diferente de una celula a otra.
En un modo de realizacion, la tension predeterminada VLIM es parametrable.
En un modo de realizacion, la tension de umbral de carga es parametrable. La tension predeterminada VLIM se registra previamente, por ejemplo, en la memoria 21.
La tension de umbral de carga se registra, por ejemplo, previamente en la memoria 21.
En los modos de realizacion en los que esta prevista la tercera fase Mji de mantenimiento de carga, esta tercera fase permite corregir el tiempo TPji+1 de la carga siguiente i+1.
En otros modos de realizacion, el primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente puede tener en cuenta varias primeras fases TPj, y varias terceras fases Mj de varias cargas anteriores, por ejemplo teniendo en cuenta los valores medios de duracion de estas primeras y terceras fases.
El procedimiento puede tambien comprender una sola etapa de medicion indicada anteriormente cuando tiene lugar la primera carga, siendo las otras cargas efectuadas a partir de los datos medidos en esta etapa de medicion (por ejemplo, la primera). Los diferentes periodos de tiempo podran tambien ser determinados a partir de diferentes datos teoricos relativos a las celulas. Estos medios de realizacion no son, sin embargo, los modos de realizacion preferidos ya que no tienen en cuenta la evolucion de las celulas a lo largo de su vida.
Se observa en la figura 7 que, cuando tiene lugar la primera carga, las celulas no alcanzan todas al mismo tiempo la tension predeterminada VLIM y tienen por lo tanto unas terceras fases de mantenimiento de cargas que no empiezan al mismo tiempo, debido a que las curvas de tension de las celulas representadas en esta figura no se superponen.
En la figura 8, se observa que, para la i-esima carga, las curvas de tension casi se superponen, y mucho mas que en la figura 7, y que las celulas alcanzan su tension predeterminada VLIM casi al mismo tiempo y tienen por lo tanto terceras fases de mantenimiento de carga que empiezan casi al mismo tiempo. Esto demuestra bien la eficacia del sistema.
En otro modo de realizacion, el primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente, asociado respectivamente a
la celula j para la i-esima carga, se calcula de la manera siguiente:
TPji = a.(TPjj_i + Mji.]) - b. minj(TPji.i + Mju)
5 en la que minj (TPji-i + Mji-1) designa el mfnimo de TPji-i + Mji-1 sobre las celulas j, y en la que a y b son unos coeficientes prescritos no nulos. Estos coeficientes son por ejemplo relativos al nivel de carga de la baterfa cuando tiene lugar su conexion al cargador.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de carga de una baterfa,
    comprendiendo la baterfa (10) una pluralidad de celulas (j) recargables, unos bornes (11, 12) de carga de las celulas, aptos para ser conectados a un cargador (100), un circuito (CPCj) de derivacion asociado a cada celula (j), unos elementos (SWj) de conmutacion que permiten conectar y desconectar cada celula (j) a su circuito (CPCj) de derivacion asociado y unos medios (20) de control de los elementos (SWj) de conmutacion,
    caracterizado por que, para efectuar la i-esima carga de la baterfa, siendo i superior o igual a dos,
    se detecta la conexion de los bornes de carga al cargador, siendo la conexion de los bornes de carga al cargador que ha sido detectada, la que inicia en una primera fase, la conexion de celulas (j) a su circuito de derivacion asociado (CPCj) respectivamente durante un primer periodo de tiempo (TPji) de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula (j),
    - y despues, para cada celula (j), una vez transcurrido el primer periodo de tiempo (TPji), se desconecta, en una segunda fase asociada (Cji), el circuito de derivacion asociado (CPCj) de la celula (j) hasta que la tension (Vji) de la celula (j) alcance una tension predeterminada (VLIM), que esta prescrita para la celula (j) y que es no nula, siendo el primer periodo de tiempo (TPji) de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula (j) para la i-esima carga, calculado en funcion de la duracion total de conexion, cuando tiene lugar por lo menos una carga anterior, del circuito de derivacion (CPCj) asociado a esta celula (j) hasta que todas las celulas hayan alcanzado la tension predeterminada (VLIM),
    por lo menos un periodo de tiempo asociado a la celula (j) que permite determinar:
    - el primer periodo de tiempo (TPji) de derivacion preferente para la i-esima carga, y/o
    - dicho periodo de tiempo total de conexion del circuito de derivacion (CPCj) asociado a esta celula (j) cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior,
    que ha sido memorizado en una memoria (21) de la baterfa cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que, para por lo menos una de las celulas (j), al final de la segunda fase, el circuito de derivacion asociado (CPCj) se conecta a la celula (j) para que la tension (Vji) de la celula (j) no supere una tension de umbral de carga (VLIM) durante una tercera fase (Mji) asociada de mantenimiento de carga por lo menos hasta que las tensiones (Vji) de las celulas (j) hayan alcanzado todas la tension predeterminada (VLIM).
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado por que se mide un tercer periodo de tiempo (Mji) de conexion del circuito de derivacion asociado (CPCj) a la celula (j) en la tercera fase,
    teniendo en cuenta el primer periodo de tiempo (TPji) predeterminado de derivacion preferente asociado a la celula (j) para la i-esima carga por lo menos el primer periodo de tiempo (TPji-1) de conexion del circuito de derivacion asociado (CPCj) a la celula (j) en la primera fase de por lo menos una carga anterior y el tercer periodo de tiempo (Mji-1) de conexion del circuito de derivacion asociado (CPCj) a la celula (j) en la tercera fase de dicha por lo menos una carga anterior.
  4. 4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, caracterizado por que cada celula (j) esta asociada a un elemento (MESj) de medicion de la tension (Vji) de la celula (j) y a un contador (CTj) del tercer periodo de tiempo (Mji) de derivacion de la tercera fase (Mji) de derivacion, siendo el elemento (MESj) de medicion apto para comparar la tension (Vji) de la celula (j) medida con la tension predeterminada (VLIM) y para iniciar el recuento por el contador (CTj) del tercer periodo de tiempo (Mji) de derivacion cuando la tension (Vji) de la celula (j) ha alcanzado la tension predeterminada (VLIM).
  5. 5. Procedimiento segun la reivindicacion 4, en el que los contadores (CTj) son controlados para contar como final del tercer periodo de tiempo (Mji) de derivacion, el momento a partir del cual todas las celulas han alcanzado la tension predeterminada (VLIM).
  6. 6. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer periodo de tiempo (TPji) de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula (j) para la i-esima carga, se calcula en funcion del tiempo total de conexion, cuando tiene lugar la i-1 esima carga, del circuito de derivacion (CPCj) asociado a esta celula (j) hasta que todas las celulas hayan alcanzado la tension predeterminada (VLIM).
  7. 7. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho por lo menos un
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    periodo de tiempo asociado a la celula (j) que permite determinar:
    - el primer periodo de tiempo (TPji) de derivacion preferente para la i-esima carga, y/o
    - dicha duracion total de conexion del circuito de derivacion (CPCj) asociado a esta celula (j) cuando tiene lugar la i-1 esima carga,
    se ha memorizado en una memoria (21) de la baterfa cuando tiene lugar la i-1 esima carga.
  8. 8. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se memoriza cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior, como periodo de tiempo asociado a la celula (j), por lo menos el primer periodo de tiempo (TPji) de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula (j) para la i-esima carga.
  9. 9. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se memoriza cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior, como periodo de tiempo asociado a la celula (j), por lo menos dicha duracion total de conexion del circuito de derivacion (CPCj) asociado a esta celula (j) cuando tiene lugar esta por lo menos una carga anterior.
  10. 10. Procedimiento segun la reivindicacion 9, caracterizado por que
    el primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula j para la i-esima carga, se calcula de la siguiente manera:
    TPji = TPji.) + Mji.i - minj(TPji.i + M,,.])
    en la que minj (TPji-1 + Mji-1) designa el mfnimo de TPji-1 + Mji-1 sobre las celulas j.
  11. 11. Procedimiento segun la reivindicacion 9, caracterizado por que
    el primer periodo de tiempo TPji de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula j para la i-esima carga, se calcula de la siguiente manera:
    TPji = a.(TPji.! + Mjj.i)- b. minj(TPji-L + MjM)
    en la que minj (TPji-1 + Mji-1) designa el mfnimo de TPji-1 + Mji-1 sobre las celulas j, y en la que a, b son unos coeficientes prescritos no nulos.
  12. 12. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, en el que los coeficientes a y b se determinan en funcion del nivel de carga de la baterfa cuando se detecta la conexion de esta al cargador.
  13. 13. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, para la primera carga de cada celula (j) de la baterfa,
    se detecta la conexion de los bornes (11, 12) de carga al cargador, siendo la conexion de los bornes (11, 12) de carga al cargador que ha sido detectada, la que inicia durante una segunda fase asociada (Cj1) la desconexion de cada celula (j) con respecto a su circuito de derivacion asociado (CPCj) para cargar la celula (j) hasta que la tension respectiva (j de la celula (j) alcance la tension (VLIM) predeterminada,
    despues, para por lo menos una de las celulas (j), al final de la segunda fase asociada (Cj1), el circuito de derivacion asociado (CPCj) se conecta a la celula (j) para que la tension (Vj1) de la celula (j) no supere la tension de umbral de carga (VLlM) durante una tercera fase asociada (Mj1) de mantenimiento de carga hasta que las tensiones (j de las celulas (j) hayan alcanzado todas la tension predeterminada (VLIM),
    el primer periodo de tiempo (TPj2) de derivacion preferente asociado respectivamente a la celula (j) y valido para por lo menos la segunda carga que corresponde al tercer periodo de tiempo (Mj1) de conexion del circuito de derivacion asociado (CPCj) a la celula (j) en la tercera fase (Mj1) de la primera carga.
  14. 14. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha tension predeterminada (VLIM) es una tension inferior o igual a la tension de umbral de carga que esta prescrita para la celula (j) y que es no nula.
  15. 15. Baterfa (10) que comprende una pluralidad de celulas (j) recargables, unos bornes (11, 12) de carga de las celulas, aptos para ser conectados a un cargador (100), un circuito (CPCj) de derivacion asociado a cada celula (j), unos elementos (SWj) de conmutacion que permiten conectar y desconectar cada celula (j) a su circuito (CPCj) de
    5
    10
    15
    20
    25
    derivacion asociado y unos medios (20) de control de los elementos (SWj) de conmutacion, y unos medios de medicion de la tension (Vji) de cada celula (j),
    caracterizada por que los medios (200) de control comprenden unos medios (20) de calculo de un primer periodo de tiempo (TPji) de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula (j) para la i-esima carga con i > 2 en funcion de la duracion total de conexion, cuando tiene lugar por lo menos una carga anterior, del circuito de derivacion asociado (CPCj) a esta celula (j) hasta que todas las celulas hayan alcanzado una tension predeterminada (VLIM), comprendiendo la baterfa por lo menos una memoria (21) para memorizar por lo menos un periodo de tiempo asociado a la celula (j) y que permite determinar:
    - el primer periodo de tiempo (TPji) de derivacion preferente para la i-esima carga, y/o
    - dicha duracion total de conexion del circuito de derivacion (CPCj) a esta celula (j) cuando tiene lugar dicha por lo menos una carga anterior,
    comprendiendo la baterfa un detector de la conexion de los bornes (11, 12) de carga al cargador (100),
    estando los medios (200) de control previstos para iniciar para la i-esima carga de la baterfa, la conexion de la pluralidad de las celulas a su circuito de derivacion asociado (CPCj) en respuesta al hecho de que el detector ha detectado que los bornes de carga estan conectados al cargador, y para mantener la conexion de cada celula (j) a su circuito de derivacion asociado (CPCj) durante el primer periodo de tiempo (TPji) de derivacion preferente, asociado respectivamente a la celula (j) para la i-esima carga de la baterfa,
    estando los medios (200) de control previstos para desconectar, al final del primer periodo de tiempo (TPji) de derivacion preferente, el circuito de derivacion asociado (CPCj) de cada celula (j) durante una segunda fase asociada (Cji) para la i-esima carga de la baterfa hasta que la tension (Vji) de la celula (j) alcance la tension predeterminada (VLIM), que esta prescrita para la celula (j) y que es no nula.
ES13732594.0T 2012-07-10 2013-07-02 Procedimiento de carga de una batería y batería así cargada Active ES2581889T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1256625A FR2993417B1 (fr) 2012-07-10 2012-07-10 Procede de charge d'une batterie et batterie ainsi chargee
FR1256625 2012-07-10
PCT/EP2013/063975 WO2014009211A1 (fr) 2012-07-10 2013-07-02 Procédé de charge d'une batterie et batterie ainsi chargée

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2581889T3 true ES2581889T3 (es) 2016-09-08

Family

ID=48703596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13732594.0T Active ES2581889T3 (es) 2012-07-10 2013-07-02 Procedimiento de carga de una batería y batería así cargada

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9768629B2 (es)
EP (1) EP2873133B1 (es)
JP (1) JP6165247B2 (es)
KR (1) KR101914749B1 (es)
CN (1) CN104428973B (es)
AU (1) AU2013289374B2 (es)
BR (1) BR112015000533B1 (es)
CA (1) CA2877074C (es)
ES (1) ES2581889T3 (es)
FR (1) FR2993417B1 (es)
IL (1) IL236263A (es)
IN (1) IN2014DN11239A (es)
RU (1) RU2612407C2 (es)
UA (1) UA112703C2 (es)
WO (1) WO2014009211A1 (es)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3024299B1 (fr) * 2014-07-23 2016-09-09 Electricite De France Pilotage de charge d'une batterie metal-air
FR3059166B1 (fr) * 2016-11-18 2018-12-07 Blue Solutions Systeme d'equilibrage global analogique pour un ensemble de dispositifs de stockage d'energie electrique par effet capacitif, module de stockage rechargeable, vehicule et installation electriques comprenant un tel systeme.
CN111654850A (zh) * 2019-03-04 2020-09-11 华为技术有限公司 一种无线局域网的漫游方法及通信装置
WO2021243550A1 (en) 2020-06-02 2021-12-09 Inventus Power, Inc. Large-format battery management system
US11594892B2 (en) 2020-06-02 2023-02-28 Inventus Power, Inc. Battery pack with series or parallel identification signal
US11552479B2 (en) 2020-06-02 2023-01-10 Inventus Power, Inc. Battery charge balancing circuit for series connections
US11588334B2 (en) 2020-06-02 2023-02-21 Inventus Power, Inc. Broadcast of discharge current based on state-of-health imbalance between battery packs
US11245268B1 (en) 2020-07-24 2022-02-08 Inventus Power, Inc. Mode-based disabling of communiction bus of a battery management system
US12224603B2 (en) 2020-06-02 2025-02-11 Inventus Power, Inc. Mode-based disabling of communication bus of a battery management system
US12301031B1 (en) 2020-06-02 2025-05-13 Inventus Power, Inc. Large-format battery management systems with gateway PCBA
US11509144B2 (en) 2020-06-02 2022-11-22 Inventus Power, Inc. Large-format battery management system with in-rush current protection for master-slave battery packs
US11489343B2 (en) 2020-06-02 2022-11-01 Inventus Power, Inc. Hardware short circuit protection in a large battery pack
US12456877B2 (en) * 2022-04-05 2025-10-28 Semiconductor Components Industries, Llc Battery hazard detection

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0539640A1 (en) * 1991-10-30 1993-05-05 Texas Instruments Limited Improvements in or relating to batteries
US5283512A (en) * 1992-04-13 1994-02-01 Hughes Aircraft Company Charge balancing of batteries during charging
US5656915A (en) * 1995-08-28 1997-08-12 Eaves; Stephen S. Multicell battery pack bilateral power distribution unit with individual cell monitoring and control
JP3963343B2 (ja) 2000-11-01 2007-08-22 株式会社パワーシステム 可変電圧キャパシタ蓄電装置
US7126312B2 (en) * 2004-07-28 2006-10-24 Enerdel, Inc. Method and apparatus for balancing multi-cell lithium battery systems
FR2880995B1 (fr) * 2005-01-14 2007-04-06 Pellenc Sa Procede de chargement equilibre d'une batterie lithium-ion ou lithium polymere
JP4535938B2 (ja) * 2005-05-27 2010-09-01 株式会社リコー キャパシタ電源装置，加熱装置，画像形成装置および複写装置
DE102006033171A1 (de) * 2006-07-18 2008-01-24 Robert Bosch Gmbh Ladeschaltung für Batteriezellen
JP5091473B2 (ja) * 2006-12-14 2012-12-05 パナソニック株式会社 組電池制御方法、組電池制御回路、及びこれを備えた充電回路、電池パック
JP5614103B2 (ja) * 2009-07-14 2014-10-29 株式会社リコー 充電装置、画像形成装置およびプログラム
CN102299529B (zh) * 2010-06-25 2014-04-02 凹凸电子（武汉）有限公司 电池组管理系统、电动车及管理电池组的方法
CN102487211B (zh) * 2010-12-03 2015-04-22 比亚迪股份有限公司 一种电池充电设备
JP2014063567A (ja) * 2011-01-26 2014-04-10 Sony Corp 電池パック及び電力消費機器
WO2012127270A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Indian Institute Of Technology Bombay Photo-voltaic array fed switched capacitor dc-dc converter based battery charging for li-ion batteries
JP6106991B2 (ja) * 2011-09-09 2017-04-05 株式会社Ｇｓユアサ 状態管理装置、蓄電素子の均等化方法
CN102496995B (zh) * 2011-12-16 2014-01-01 湖南工业大学 一种锂电池充电电源管理方法和系统
US9013147B2 (en) * 2012-02-08 2015-04-21 O2Micro, Inc. Circuit and method for cell balancing

Also Published As

Publication number Publication date
EP2873133A1 (fr) 2015-05-20
US9768629B2 (en) 2017-09-19
BR112015000533A2 (pt) 2017-06-27
WO2014009211A1 (fr) 2014-01-16
FR2993417B1 (fr) 2014-07-18
RU2015104257A (ru) 2016-08-27
IL236263A (en) 2017-06-29
EP2873133B1 (fr) 2016-05-25
IL236263A0 (en) 2015-02-26
RU2612407C2 (ru) 2017-03-09
CA2877074A1 (fr) 2014-01-16
BR112015000533B1 (pt) 2021-02-09
FR2993417A1 (fr) 2014-01-17
CN104428973B (zh) 2017-03-08
JP6165247B2 (ja) 2017-07-19
AU2013289374A1 (en) 2015-01-22
UA112703C2 (uk) 2016-10-10
CN104428973A (zh) 2015-03-18
HK1208288A1 (zh) 2016-02-26
AU2013289374B2 (en) 2017-01-19
IN2014DN11239A (es) 2015-10-02
JP2015527035A (ja) 2015-09-10
US20150162769A1 (en) 2015-06-11
CA2877074C (fr) 2018-10-09
KR101914749B1 (ko) 2018-11-02
KR20150036459A (ko) 2015-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2581889T3 (es) Procedimiento de carga de una batería y batería así cargada
CA3122842C (en) Methods and apparatus for controlling charge current in a battery pack containing cells of disparate types
KR102443667B1 (ko) 밸런싱 장치, 및 그것을 포함하는 배터리 관리 시스템과 배터리팩
KR101264739B1 (ko) 배터리 보호회로, 그 제어방법 및 배터리 팩
KR101233042B1 (ko) 축전 시스템
US9300159B2 (en) Charging method for a rechargeable battery and charging architecture therewith
JP6644883B2 (ja) ハイブリッドパワーパック
US9112370B2 (en) Rechargeable battery module and battery charging method
RU2627243C1 (ru) Система управления аккумуляторной батареей и система управления транспортным средством
KR102052590B1 (ko) 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법
JP5971397B2 (ja) 電池パック
JP6814437B2 (ja) 制御装置、バランス補正装置、蓄電システム、及び、装置
CN105210256B (zh) 电源装置
US20160276848A1 (en) Buck pre-charger for series-connected battery modules
KR102404816B1 (ko) 전류 센서를 진단하기 위한 장치 및 방법
JP5165405B2 (ja) 充電制御回路、電池パック、及び充電システム
Shoaib et al. Novel battery charging control system for batteries using on/off and PWM controllers for stand alone power systems
US11961976B2 (en) Multiple battery cell architecture for outdoor mounted computing devices
US12255639B2 (en) FET controlling apparatus and method
US9172260B2 (en) Efficient battery management system
JP2010063359A (ja) 電源システム
JP5279407B2 (ja) 二次電池の充電制御方法および二次電池装置
KR102747650B1 (ko) 배터리 충전 컨트롤러의 온도 제어 기능을 진단하기 위한 시뮬레이션 장치 및 그 방법
CN104104130B (zh) 电压补偿的主动电池平衡
CN120928139A (zh) 基于绝缘检测电路的绝缘检测方法及电子设备