ES2931025T3 - Procedimiento de gestión de un estado de carga de una batería que se ha dejado en reposo - Google Patents

Procedimiento de gestión de un estado de carga de una batería que se ha dejado en reposo Download PDF

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ES2931025T3 ES18816146T ES18816146T ES2931025T3 ES 2931025 T3 ES2931025 T3 ES 2931025T3 ES 18816146 T ES18816146 T ES 18816146T ES 18816146 T ES18816146 T ES 18816146T ES 2931025 T3 ES2931025 T3 ES 2931025T3
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Abstract

La presente invención se refiere a un método de gestión del estado de carga de una batería (2) en reposo y con pérdidas de capacidad a lo largo del tiempo, caracterizándose el método de gestión porque comprende los siguientes pasos repetidos a intervalos regulares de tiempo: - determinar la pérdidas de capacidad (ΔQi) experimentadas por la batería (2) durante un intervalo de tiempo (T); - determinar un valor objetivo (SOCcible_i) del estado de carga, en base a las pérdidas de capacidad (ΔQi) experimentadas por la batería (2), una cantidad mínima predeterminada de carga (Qmin) y una capacidad máxima de descarga (Qmax_i) de la batería (2), siendo el valor objetivo (SOCcible_i) del estado de carga estrictamente inferior al 100%; - ajustar el estado de carga de la batería (2) al valor objetivo (SOCcible_i). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de gestión de un estado de carga de una batería que se ha dejado en reposo
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento de gestión de un estado de carga de una batería que se ha dejado en reposo.
Antecedentes tecnológicos de la invención
Una alimentación ininterrumpida, también denominada UPS por sus siglas en inglés de "Uninterruptible PowerSuppiy o Suministro de energía ininterrumpido, es un dispositivo cuya función es alimentar una carga con energía eléctrica cuando falla la alimentación principal de dicha carga. Tal dispositivo proporciona una protección contra los cortes de corriente al suministrar energía eléctrica almacenada, por ejemplo, en una batería recargable.
En este tipo de aplicación, la batería tiene un funcionamiento denominado "no cíclico", es decir, que ni se carga ni se descarga durante periodos prolongados. La batería se deja en reposo. Sin embargo, en caso de corte de alimentación, se supone que la batería tomará el relevo durante un tiempo.
La batería generalmente se mantiene con una carga total. Sin embargo, se sabe que esta manera de proceder tiene como consecuencia provocar un envejecimiento prematuro y, por tanto, una pérdida de capacidad de la batería. Por lo tanto, a menudo es necesario sustituir la batería para que el dispositivo esté siempre en condiciones de desempeñar su papel.
Por otro lado, el documento US2004/0066171 A1 describe un procedimiento para ajustar el estado de carga de una batería con la que está equipado un dispositivo móvil, tal como un teléfono móvil, un ordenador portátil o una cámara de fotos digital, en función del tiempo de uso que le dé el usuario del dispositivo. En particular, la batería está completamente cargada cuando se prevé una alta necesidad de autonomía. A la inversa, la batería se coloca en un estado de carga más bajo cuando está previsto conectar el dispositivo a una fuente de alimentación externa.
Los documentos US2016/266979 A1 y US6664764 B1 describen otros procedimientos de gestión de baterías según el estado de la técnica anterior.
Sumario de la invención
De lo anterior se desprende que existe la necesidad de disponer de un método que permita optimizar la carga de una batería para que pueda desempeñar la función que tiene asignada a la vez que se limita su envejecimiento.
La presente invención pretende cubrir esta necesidad proponiendo un procedimiento de gestión de un estado de carga de una batería que se ha dejado en reposo y que experimenta pérdidas de capacidad a lo largo del tiempo, incluyendo el procedimiento de gestión las siguientes etapas repetidas a intervalos de tiempo regulares:
- determinar las pérdidas de capacidad experimentadas por la batería durante un intervalo de tiempo;
- determinar un valor objetivo del estado de carga, siendo el valor objetivo del estado de carga igual a una cantidad de carga objetivo dividida por una capacidad de descarga máxima de la batería, siendo la cantidad de carga objetivo superior o igual a la suma entre las pérdidas de capacidad experimentadas por la batería y una cantidad de carga mínima necesaria para el funcionamiento durante un tiempo predeterminado de un dispositivo eléctrico asociado a la batería, siendo el valor objetivo del estado de carga estrictamente inferior al 100 %;
- ajustar el estado de carga de la batería al valor objetivo.
Gracias al procedimiento de la invención, la batería presenta un nivel de carga que permite a la batería ejecutar a la vez una función determinada durante un tiempo predeterminado y prolongar la duración de su vida útil al no mantenerse con la carga total.
El procedimiento de gestión según la invención también puede incluir una o más características de entre las siguientes, consideradas individualmente o según todas las combinaciones técnicamente posibles.
Según un modo de implementación, las pérdidas de capacidad experimentadas por la batería se determinan a partir de un valor objetivo anterior del estado de carga y de una cantidad de carga residual presente en la batería.
Según un modo de implementación, la etapa de determinación de las pérdidas de capacidad experimentadas por la batería comprende las siguientes subetapas
- determinar pérdidas de capacidad irreversibles a partir de un valor actual de la capacidad de descarga máxima y de un valor anterior de la capacidad de descarga máxima; y
- determinar las pérdidas de capacidad reversibles a partir del valor objetivo anterior del estado de carga, de la cantidad de carga residual presente en la batería y de las pérdidas de capacidad irreversibles.
Según un modo de implementación, la cantidad de carga residual presente en la batería se mide durante una primera operación de una prueba de capacidad y por que la capacidad de descarga máxima de la batería se mide durante una segunda operación de la prueba de capacidad.
Según un modo de implementación, la prueba de capacidad comprende sucesivamente una primera fase de descarga completa de la batería, una fase de carga completa de la batería y una segunda fase de descarga completa de la batería, midiéndose la cantidad de carga residual presente en la batería durante la primera fase de descarga completa de la batería y midiéndose la capacidad de descarga máxima de la batería durante la segunda fase de descarga completa de la batería.
Según una variante de implementación, la batería presenta una eficiencia farádica que alcanza sustancialmente el 100 % y porque la prueba de capacidad comprende sucesivamente una fase de descarga completa de la batería y una fase de carga completa de la batería, midiéndose la cantidad de carga residual presente en la batería durante la fase de descarga completa de la batería y midiéndose la capacidad de descarga máxima de la batería durante la fase de carga completa de la batería.
Según un modo de implementación, el método de gestión además incluye una etapa que consiste en verificar si la batería presenta una capacidad de descarga máxima superior o igual a la cantidad de carga objetivo correspondiente al valor objetivo del estado de carga.
Según un modo de implementación, las pérdidas de capacidad comprenden pérdidas reversibles, de las cuales una primera parte se debe a una corriente de consumo proporcionada por la batería, compensándose la primera parte de las pérdidas reversibles entre dos etapas de ajuste sucesivas del estado de carga.
Según un modo de implementación, la compensación de la primera parte de las pérdidas reversibles se tiene en cuenta en el transcurso de la etapa de determinación de las pérdidas de capacidad.
Según un modo de implementación, el procedimiento de gestión además incluye una etapa de medición de una temperatura de funcionamiento de la batería, determinándose una capacidad de descarga instantánea de la batería en función de la temperatura de funcionamiento de la batería.
Según un modo de implementación, el valor objetivo del estado de carga se modifica en función de la capacidad de descarga instantánea.
Breve descripción de las figuras
La invención y sus diversas aplicaciones se comprenderán mejor tras la lectura de la siguiente descripción y del examen de las figuras que la acompañan, de entre las cuales:
- la figura 1 es una representación funcional de un procedimiento de gestión de un estado de carga de una batería, según un modo de implementación de la invención;
- la figura 2 representa esquemáticamente el estado de la batería en el transcurso de las diferentes etapas del proceso de la figura 1.
Las figuras se presentan únicamente a título informativo y en modo alguno como limitación de la invención.
En aras de una mayor claridad, los elementos idénticos o similares se han identificado con signos de referencia idénticos en todas las figuras.
Descripción detallada de modos de implementación de la invención
Una batería es un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica que puede estar caracterizada concretamente por dos parámetros, a saber, un estado de salud, también denominado SOH por sus siglas en inglés de "State Of Health" y un estado de carga, también denominado SOC por sus siglas en inglés de "State Of Charge".
El estado de salud se expresa en porcentaje y corresponde a la relación entre la capacidad de descarga máxima Qmáx y la capacidad nominal Q0 de la batería. La capacidad de descarga máxima Qmáx representa la cantidad de carga que la batería puede suministrar cuando está completamente cargada. Capacidad nominal Q0 es la capacidad de descarga máxima inicial de la batería, es decir, cuando la batería es nueva. Cuanto más cerca esté la capacidad de descarga máxima de la capacidad nominal, mejor será el estado de salud de la batería.
El estado de carga se expresa en porcentaje y corresponde a la relación entre la cantidad de carga Q(t) almacenada en la batería en un instante t dado y la capacidad de descarga máxima Qmáx de la batería (en ese instante).
A continuación, se describirá, con referencia a las figuras 1 y 2, un modo de implementación de un procedimiento de gestión 100 del estado de carga de una batería 2 según la invención.
En el contexto de la invención, la batería 2 se deja en reposo durante un tiempo prolongado, en particular, en un estado de carga distinto de cero. Dicho de otro modo, durante este tiempo, la batería 2 no se utiliza para suministrar energía eléctrica. No obstante, la batería 2 tiene por objeto proporcionar una cantidad de energía eléctrica predeterminada para permitir que un dispositivo eléctrico ejecute una función durante un tiempo determinado. Por ejemplo, el dispositivo eléctrico que está equipado con la batería puede ser una alimentación ininterrumpida, también denominada UPS por sus siglas en inglés de "Uninterruptible Power Supplies" o suministro de energía ininterrumpido, que consiste en proporcionar corriente en caso de fallo del sistema de alimentación principal. Otro ejemplo es el de una batería de un bloque autónomo de iluminación de seguridad (BAIS), que consiste en alimentar un sistema de iluminación en caso de corte eléctrico para indicar una salida de emergencia. También se puede citar, por ejemplo, siempre de manera no limitada, el caso de una batería de una bicicleta eléctricamente asistida o bien de una herramienta eléctrica portátil, que a veces no se utiliza durante periodos prolongados, pero que, ventajosamente, se puede mantener en un estado de carga distinto de cero para salir al paso en caso de necesidad inmediata.
Se entiende por "tiempo prolongado" un tiempo en el transcurso del cual la batería 2 experimenta pérdidas de capacidad que pueden cuantificarse, siendo las pérdidas de capacidad, por ejemplo, superiores al 1 % del estado de carga de la batería 2. Cabe destacar que las pérdidas de capacidad dependen de las condiciones de almacenamiento de la batería 2 y, en particular, de la temperatura, del estado de carga y del estado de salud de la batería 2.
En función del tipo de aplicación, la batería 2 puede ser una batería de iones de litio (Li-ion), una batería de níquelmetal hidruro (NiMH), una batería de plomo, una batería de iones de sodio, una batería de sodio-cloruro de níquel o cualquier otra batería adecuada.
El procedimiento de gestión 100 incluye una primera etapa 110 de determinación de las pérdidas de capacidad AQ i experimentadas por la batería 2, una segunda etapa 120 de determinación de un valor objetivo SOCobjetivo_i del estado de carga de la batería 2, en particular, en función de las pérdidas de capacidad AQ i experimentadas por la batería 2 y una tercera etapa 130 de ajuste del estado de carga de la batería 2 al valor objetivo SOCobjetivo_i. El valor objetivo SOCobjetivo_i del estado de carga es estrictamente inferior al 100 %.
Las etapas 110, 120 y 130 del procedimiento de gestión 100 se repiten a intervalos regulares, dicho de otro modo, periódicamente. De este modo, gracias a la invención, la carga de la batería 2 se lleva regularmente a un nivel suficiente para permitir que la función del dispositivo eléctrico se ejecute durante un tiempo predeterminado, no obstante, este nivel es inferior al nivel de carga total (SOC = 100 %). Por lo tanto, la batería 2 no se mantiene permanentemente a su carga total, lo que aumenta la duración de su vida útil.
Para dar un orden de ideas del periodo T de repetición de las etapas 110, 120 y 130 del procedimiento de gestión 100, es decir, el período de tiempo entre dos iteraciones sucesivas de las etapas 110, 120 y 130, podemos citar el ejemplo de los bloques autónomos de iluminación de seguridad (BAIS) para los que se comprueba el estado de las baterías aproximadamente cada tres meses. Se entiende que este valor de T = 3 meses se da a modo indicativo y que el periodo T con el que se repiten las etapas 110, 120 y 130 puede adoptar cualquier valor adaptado al contexto de implementación de la invención.
Las pérdidas de capacidad se pueden clasificar en dos categorías, a saber, pérdidas irreversibles y pérdidas reversibles.
Las pérdidas de capacidad irreversibles corresponden a una disminución de la capacidad de descarga máxima de la batería 2. En otras palabras, se trata de pérdidas permanentes de autonomía que no se pueden recuperar recargando la batería 2. Las pérdidas irreversibles se deben al envejecimiento de la batería 2 y se pueden rastrear a través del parámetro del estado de salud de la batería 2.
A la inversa, las pérdidas de capacidad reversibles corresponden a una disminución en la cantidad de carga almacenada en la batería 2. Por tanto, las pérdidas reversibles pueden recuperarse recargando la batería 2. Las pérdidas reversibles se pueden rastrear a través del parámetro del estado de carga de la batería 2. Las pérdidas reversibles incluyen una primera parte denominada "autodescarga" y una segunda parte correspondiente al consumo procedente de la batería 2.
La autodescarga se debe a reacciones electroquímicas parásitas que conllevan una disminución del estado de carga de la batería 2, incluso cuando esta última no está en uso. La autodescarga también puede estar provocada por una transferencia de electrones de un electrodo a otro debido a defectos de fabricación y/o a la conductividad electrónica del electrolito.
El valor de autodescarga depende del estado de carga y de la temperatura de la batería 2. A modo de ejemplo, el estado de carga de una batería de iones de litio a una temperatura de 30 °C disminuye aproximadamente un 4 %, respectivamente, un 8 %, al mes cuando el estado de carga inicial es de aproximadamente del 30 % al 40 %, respectivamente, el 100 %. Cuando la temperatura de la batería de iones de litio es de 45 °C, la disminución del estado de carga pasa a aproximadamente un 8 %, respectivamente, un 25 %, para un estado de carga inicial de aproximadamente del 30 % al 40 %, respectivamente, 100 %
El consumo extraído de la batería 2 puede deberse a una corriente de fuga, a una corriente que alimenta un dispositivo electrónico de gestión de baterías 2, también denominado BMS por sus siglas en inglés de "Sistema de gestión de batería" en inglés, y/o a en una corriente utilizada en el contexto de una gestión térmica de la batería 2. La gestión térmica consiste en enfriar o calentar la batería con el objetivo de limitar su envejecimiento.
Las pérdidas de capacidad (totales) AQi son iguales a la suma de las pérdidas de capacidad reversibles AQRevj y de las pérdidas de capacidad irreversibles AQIrrj experimentadas por la batería 2 en el transcurso del último período de tiempo T transcurrido, dicho de otro modo, desde la última iteración de las etapas 110 a 130 o desde el origen (es decir, la primera puesta en servicio de la batería) cuando se trata de la primera iteración de las etapas 110 a 130:
AQ i - AQ Irr_i + AQRev_i
donde i es un entero estrictamente positivo que designa la iteración en curso.
Las pérdidas de capacidad (totales) AQi se pueden calcular con la ayuda de la siguiente ecuación:
A Q i _ Q obje tivO j_ 1 Q Res_¡
donde QRes_i es la cantidad de carga residual almacenada en la batería 2 al comienzo de la etapa 110 de índice i y Qobjetivo_i-1 es la cantidad de carga objetivo correspondiente al valor objetivo SOCobjetivo_i-1 del estado de carga definido durante la actualización del estado de carga, es decir, durante la iteración anterior i-1 de las etapas 110 a 130. Para la primera iteración de las etapas 110 a 130 (i = 1), la cantidad de carga objetivo QC.objetivo_0 se elige, por ejemplo, igual al 110 % de la cantidad de carga mínima necesaria para el funcionamiento del dispositivo eléctrico durante un tiempo predeterminado y se denomina en lo sucesivo Qmín (Qobjetivo_0 = 1,1*Qmín).
En un modo de implementación preferido del procedimiento de gestión 100, se busca distinguir las pérdidas de capacidad reversibles de las pérdidas de capacidad irreversibles de la batería 2. La primera etapa 110 del procedimiento de gestión 100 comprende entonces una primera subetapa 111 de determinación de las pérdidas de capacidad irreversibles AQ Irr_i experimentadas por la batería 2 en el transcurso del último período de tiempo T transcurrido.
Las pérdidas de capacidad irreversibles AQ Irr_i experimentadas por la batería 2 entre la etapa 110 de índice i-1 y la etapa 110 de índice i se pueden calcular con la ayuda de la siguiente ecuación:
AQ Irr_i = Qmáx_i-1 - Qmáx_i
donde Qmáx_i-1 es la capacidad de descarga máxima de la batería 2 durante la etapa 110 de índice i-1 y Qmáx_i es la capacidad de descarga máxima de la batería 2 durante la etapa 110 de índice i. Durante la primera iteración de las etapas 110 a 130 (i = 1), la capacidad de descarga máxima Qmáx_0 de la batería 2 es igual a la capacidad nominal Q0 de la batería.
En este mismo modo de implementación preferido, la primera etapa 110 del procedimiento de gestión 100 comprende una segunda subetapa 112 de determinación de las pérdidas de capacidad reversibles AQRev_i experimentadas por la batería 2 en el transcurso del último período de tiempo T transcurrido.
Las pérdidas de capacidad reversibles AQRev_i experimentadas por la batería 2 entre la etapa 110 de índice i-1 y la etapa 110 de índice i se pueden calcular con la ayuda de la siguiente ecuación:
A Q Rev_i — Q o b je tiv o ¡_ ! Q Res_¡ ^ Q Irr_i
Preferiblemente, la cantidad de carga residual QRes_i se mide en el transcurso de una primera operación de una prueba de capacidad. Esta prueba de capacidad comprende, por ejemplo, una primera fase de descarga completa, seguida de una fase de carga completa y de una segunda fase de descarga completa. La cantidad de carga residual QRes_i se mide, por ejemplo, integrando la corriente suministrada por la batería 2 durante la primera fase de descarga completa de la prueba de capacidad.
Preferiblemente, la capacidad de descarga máxima Qmáxj se mide en el transcurso de una segunda operación de la prueba de capacidad, por ejemplo, integrando la corriente suministrada por la batería 2 en el transcurso de la segunda fase de descarga completa.
Según otro modo de implementación, cuando la batería 2 presenta una eficiencia farádica sustancialmente igual al 100 %, la capacidad de descarga máxima Qmáxj de la batería 2 se puede medir directamente durante la fase de carga completa que sigue a la primera fase de descarga completa, lo que permite medir la cantidad de carga residual QRes_i. De este modo, la medida de la capacidad de descarga máxima Qmáx_i se realiza más rápidamente, lo que reduce el tiempo durante el cual la batería 2 ya no desempeña su función.
En el conjunto de la descripción y en las reivindicaciones, se entiende por la expresión "eficiencia farádica sustancialmente igual al 100 %" una eficiencia farádica superior o igual al 99 %. En este caso, la cantidad de carga cargada en la batería 2 se considera equivalente a la cantidad de carga proporcionada. Este es el caso, por ejemplo, de las baterías de iones de litio.
El valor objetivo SOCobjetivo_i se define de manera que la batería 2 incluye al final de un período de tiempo T (es decir, justo antes de una nueva actualización del estado de carga) una cantidad de carga superior o igual a una cantidad de carga mínima Qmín necesaria para que se ejecute durante el tiempo deseado la función del dispositivo eléctrico asociado a la batería 2. El valor objetivo SOCobjetivo_i del estado de carga se determina durante la etapa 120 a partir de la capacidad de descarga máxima Qmáx_i de la batería 2, de las pérdidas de capacidad (totales) AQ i determinadas en la etapa 110 y de la cantidad de carga mínima Qmín. De manera más particular, el valor objetivo SOCobjetivo_i del estado de carga se determina a partir de la capacidad de descarga máxima Qmáx_i y de la suma de las pérdidas de capacidad AQ i y de la cantidad de carga mínima Qmín.
El valor objetivo SOCobjetivo_i del estado de carga es preferiblemente igual a la suma de las pérdidas de capacidad AQ i y la cantidad de carga mínima Qmín, dividida por la capacidad de descarga máxima Qmáxj :
C _ Q o b je t iv o J Q m ín A Q j
S O C obje tivo_i _ q
Q m áx _i Q m áx _i
En una variante de implementación, la cantidad de carga objetivo Qobjetivo se define superior a la suma de las pérdidas de capacidad AQ i y la cantidad de carga mínima Qmín. En otras palabras, está previsto un margen de seguridad M durante el cálculo de la cantidad de carga objetivo Qobjetivo. Por lo tanto, es posible garantizar que la batería 2 siempre esté en condiciones de desempañar su papel. La cantidad de carga objetivo Qobjetivo está comprendida, por ejemplo, entre el 110 % y el 150 % de la suma de la cantidad de carga mínima Qmín y las pérdidas de capacidad AQ i.
C Q obje tivo_i M X ( Q m ín A Q j )
S O C obje tivo_i _ q
Q m áx _i Q m áx
siendo M un coeficiente de margen comprendido entre 110 % y 150 %.
La cantidad de carga mínima Qmín es preferiblemente constante de una iteración a otra de las etapas 110 a 130 del procedimiento de gestión 100.
El procedimiento de gestión 100 se basa, por tanto, en la hipótesis de que las pérdidas (reversibles e irreversibles) experimentadas por la batería 2 durante el intervalo de tiempo T situado entre las iteraciones i e i+1 de las etapas 110 a 130 serán inferiores o iguales a las pérdidas experimentadas por la batería 2 durante el intervalo de tiempo T situado entre las iteraciones i-1 e i de las etapas 110 a 130.
Dado que las pérdidas de capacidad tienden a disminuir con el tiempo, la cantidad de carga objetivo Qobjetivo_i se acerca progresivamente a la cantidad de carga mínima Qmín, lo que mejora aún más la duración de la de vida útil de la batería.
El ajuste del estado de carga de la batería 2 al valor objetivo SOCobjetivo_i (tercera etapa 130 del procedimiento de gestión 100) se realiza, ya sea cargando la batería 2, cuando la prueba de capacidad termina con una fase de descarga completa, ya sea descargando la batería 2, cuando la prueba de capacidad termina con una fase de carga completa. La carga o descarga se efectúa hasta alcanzar la cantidad de carga objetivo Qobjetivo_i correspondiente al valor objetivo SOCobjetivo_i del estado de carga y, preferiblemente con una corriente constante. La cantidad cargada (Qobjetivo_i), respectivamente, descargada (Qmáx_i-Qobjetivo_i), se mide integrando la corriente de carga, respectivamente, de descarga.
Ventajosamente, el procedimiento de gestión 100 incluye una cuarta etapa 140 de verificación de la aptitud de la batería 2 para almacenar la cantidad de carga objetivo Qobjetivo_i. Dicho de otro modo, se comprueba si la capacidad de descarga máxima Qmáx_i, que es igual a la capacidad nominal Q0 de la batería 2 menos el conjunto de las pérdidas de capacidad irreversibles (es decir, desde el origen), es superior o igual a la cantidad de carga objetivo Qobjetivo_i. Si no es el caso, es necesario remplazar la batería 2. Esta etapa es equivalente a supervisar el estado de salud SOH i de la batería 2 que se puede definir mediante la siguiente ecuación:
Q máx_i
S O H ; _
Q o
Esta cuarta etapa 140 de verificación se realiza, preferiblemente, entre la segunda etapa 120 (determinación del SOCobjetivo_i) y la tercera etapa 130 (actualización del estado de carga) del procedimiento de gestión 100. Ventajosamente, esta cuarta etapa 140 de verificación también se efectúa periódicamente, preferiblemente, con el mismo periodo T que la primera, segunda y tercera etapas 110, 120, 130 del procedimiento de gestión 100.
Como se ha descrito previamente, las pérdidas de capacidad incluyen una parte ligada a una corriente de consumo suministrada por la batería 2. Cuando no se hace una gestión térmica de la batería 2, se puede considerar que la corriente de consumo es constante. En este caso, la parte AQRev_consumo de las pérdidas de capacidad ligadas a este consumo de corriente Iconsumo tiene un comportamiento lineal a lo largo del tiempo t y puede estar definida por la siguiente ecuación:
AQRev_consumo = Iconsumod
Ventajosamente, las pérdidas de capacidad AQRev_consumo debidas al consumo se pueden compensar entre dos etapas 130 sucesivas de ajuste del estado de carga. De este modo, es posible reducir el valor de la cantidad de carga objetivo Qobjetivo para que se acerque al valor de la cantidad de carga mínima Qmín que la batería 2 debe almacenar. Esto permite optimizar aún más la gestión del estado de carga de la batería 2.
En la práctica, las pérdidas de capacidad AQRev_consumo ligadas al consumo son generalmente relativamente bajas, siendo la corriente de consumo Iconsumo del orden de un microamperio. Por tanto, puede ser difícil compensar estas pérdidas de capacidad mediante una corriente de carga constante que debería ser sustancialmente igual a la corriente de consumo Iconsumo. En este caso, la compensación de tales pérdidas puede efectuarse puntualmente y en varias veces entre dos etapas 130 sucesivas de ajuste del estado de carga. La corriente de carga es entonces más elevada y, por tanto, más fácil de suministrar a la batería 2.
Ventajosamente, las modificaciones del estado de carga de la batería 2 que se producen entre las etapas 130 de ajuste del estado de carga al valor objetivo SOCobjetivo_i se integran gradualmente para no alterar el cálculo de las pérdidas de capacidad.
Según una variante de implementación, la temperatura de funcionamiento de la batería 2, se mide cuando está en reposo. De este modo, es posible determinar la capacidad instantánea de la batería 2, por ejemplo, a partir de tablas que dan la capacidad de la batería 2 en función de la corriente de descarga y de la temperatura. El valor objetivo SOCobjetivo_i del estado de carga puede entonces modificarse en función del valor de esta capacidad instantánea para que la función de la batería 2 esté siempre garantizada. A modo de ejemplo, esto consiste en cargar la batería 2 cuando la temperatura de funcionamiento disminuye y descargar la batería cuando la temperatura de funcionamiento aumenta.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de gestión (100) de un estado de carga de una batería (2) que se ha dejado en reposo y que ha experimentado pérdidas de capacidad a lo largo del tiempo, estando el procedimiento de gestión caracterizado por que incluye las siguientes etapas repetidas a intervalos de tiempo regulares:
- (110) determinar las pérdidas de capacidad (AQi) experimentadas por la batería (2) durante un intervalo de tiempo (T);
- (120) determinar un valor objetivo (SOCobjetivo_i) del estado de carga, siendo el valor objetivo (SOCobjetivo_i) del estado de carga igual a una cantidad de carga objetivo (Qobjetivo_i) dividida por una capacidad de descarga máxima (Qmáx_i) de la batería (2), siendo la cantidad de carga objetivo (Qobjetivo_i) superior o igual a la suma entre las pérdidas de capacidad (AQi) experimentadas por la batería (2) y una cantidad de carga mínima (Qmín) necesaria para el funcionamiento durante un tiempo predeterminado de un dispositivo eléctrico asociado a la batería, siendo el valor objetivo (SOCobjetivo_i) del estado de carga estrictamente inferior al 100 %;
- (130) ajustar el estado de carga de la batería (2) al valor objetivo (SOCobjetivo_i).
2. Procedimiento de gestión (100) según la reivindicación 1, caracterizado por que las pérdidas de capacidad (AQi) experimentadas por la batería (2) se determinan a partir de un valor objetivo anterior (SOCob je tivo_n) del estado de carga y de una cantidad de carga residual (QRes_i) presente en la batería (2).
3. Procedimiento de gestión (100) según la reivindicación 2, caracterizado por que la etapa (110) de determinación de las pérdidas de capacidad (AQi) experimentadas por la batería (2) comprende las siguientes subetapas:
- (111) determinar las pérdidas de capacidad irreversibles (AQirr_i) a partir de un valor actual (Qm á x j) de la capacidad de descarga máxima y de un valor anterior (Qm á x j-1) la capacidad de descarga máxima; y - (112) determinar las pérdidas de capacidad reversibles (AQRev_i) a partir del valor objetivo anterior (SOCobjetivo_i-1) del estado de carga, de la cantidad de carga residual (QRes_i) presente en la batería (2) y de las pérdidas de capacidad irreversibles (AQi r r j).
4. Procedimiento de gestión (100) según una de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado por que la cantidad de carga residual (QRes_i) presente en la batería (2) se mide durante una primera operación de una prueba de capacidad y por que la capacidad de descarga máxima (Qm á x j) de la batería (2) se mide durante una segunda operación de la prueba de capacidad.
5. Procedimiento de gestión (100) según la reivindicación 4, caracterizado por que la prueba de capacidad comprende sucesivamente una primera fase de descarga completa de la batería (2), una fase de carga completa de la batería (2) y una segunda fase de descarga completa de la batería (2), midiéndose la cantidad de carga residual (QRes_i) presente en la batería (2) durante la primera fase de descarga completa de la batería (2) y midiéndose la capacidad de descarga máxima (Qmáx_i) de la batería (2) durante la segunda fase de descarga completa de la batería (2).
6. Procedimiento de gestión (100) según la reivindicación 4, caracterizado por que la batería (2) presenta una eficiencia farádica que alcanza sustancialmente el 100 % y por que la prueba de capacidad comprende sucesivamente una fase de descarga completa de la batería (2) y una fase de carga completa de la batería (2), midiéndose la cantidad de carga residual (QRes_i) presente en la batería (2) durante la fase de descarga completa de la batería (2) y midiéndose la capacidad de descarga máxima (Qmáx_i) de la batería (2) durante la fase de carga completa de la batería (2).
7. Procedimiento (100) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que además incluye una etapa (140) que consiste en comprobar si la batería (2) presenta una capacidad de descarga máxima (Qmáx_i) superior o igual a la cantidad de carga objetivo (Qobjetivo_i) correspondiente al valor objetivo (SOCobjetivo_i) del estado de carga.
8. Procedimiento (100) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que las pérdidas de capacidad (AQi) experimentadas por la batería (2) comprenden pérdidas reversibles, de las cuales una primera parte se debe a un consumo de corriente proporcionada por la batería (2), compensándose la primera parte de las pérdidas reversibles entre dos etapas (130) de ajuste sucesivas del estado de carga.
9. Procedimiento de gestión (100) según la reivindicación 8, caracterizado por que la compensación de la primera parte de las pérdidas reversibles se tiene en cuenta en el transcurso de la etapa (110) de determinación de las pérdidas de capacidad.
10. Procedimiento (100) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que además incluye una etapa de medición de una temperatura de funcionamiento de la batería (2), determinándose una capacidad de descarga instantánea de la batería (2) en función de la temperatura de funcionamiento de la batería (2).
11. Procedimiento de gestión (100) según la reivindicación 10, caracterizado por que el valor objetivo (SOCobjetivo_i) del estado de carga se modifica en función de la capacidad de descarga instantánea.
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