ES2957114T3 - Método y aparato de control de carga de baterías y sistema de gestión de baterías y medio - Google Patents

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Abstract

Un método (100) y dispositivo de control de carga de batería, y un sistema de gestión de batería y un medio. El método comprende: adquirir un umbral y un valor inicial de un parámetro de carga de una batería en base a una solicitud de carga recibida (S110), determinando el umbral del parámetro de carga en base a un valor de capacidad real de la batería y kilometraje acumulado de un automóvil eléctrico en el que se proporciona la batería; si el valor inicial del parámetro de carga es menor que el umbral del parámetro de carga, enviar una orden de control para cargar la batería, para cargar la batería (S120); en un proceso de carga de batería, adquirir un valor del parámetro de carga de la batería en tiempo real (S130); y si el valor adquirido del parámetro de carga de la batería es mayor o igual que el umbral del parámetro de carga, enviar un comando de control para detener la carga de la batería, para detener la carga (S140). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y aparato de control de carga de baterías y sistema de gestión de baterías y medio
Campo técnico
Esta solicitud está relacionada con el campo de las nuevas energías y, en particular, con un método y un aparato de control de carga de baterías, un sistema de gestión de baterías y un medio.
Antecedentes
Las baterías de iones de litio son ampliamente utilizadas en el campo de los vehículos eléctricos y similares debido a sus ventajas de alta densidad energética y rendimiento cíclico. Sin embargo, las baterías de iones de litio tienen diferentes velocidades de envejecimiento en diferentes condiciones de carga o descarga.
Durante la carga, el potencial del electrodo negativo de una batería de iones de litio desciende. Si se cumple que el potencial local del electrodo negativo sigue siendo demasiado bajo, es probable que los iones de litio no se puedan difundir e intercalar en el electrodo negativo a tiempo después de obtener electrones en una superficie del electrodo negativo, lo que provoca dendritas de litio en el electrodo negativo, que incluso perforan un separador para causar cortocircuitos internos, agravando de este modo el envejecimiento de la batería e incluso causando problemas de seguridad. El documento US 2015/066406 describe un método para monitorizar el estado de salud de una batería de iones de litio de este tipo.
Después de que la batería se utilice durante mucho tiempo para alcanzar una vida útil de garantía de calidad o incluso una vida útil de diseño, los parámetros de la batería cambiarán tras un envejecimiento severo, como por ejemplo el aumento de la impedancia y la pérdida de iones de litio, dando lugar a riesgos de seguridad como por ejemplo la precipitación de litio y el desbordamiento térmico de la batería. Por consiguiente, se necesita urgentemente un método de carga para mejorar la seguridad de uso de la batería.
Resumen
Las formas de realización de la presente solicitud proporcionan un método y un aparato de control de carga de baterías, un sistema de gestión de baterías y un medio, que mejoran la seguridad de uso de una batería.
En un primer aspecto, una forma de realización de la presente solicitud proporciona un método de control de carga de baterías, caracterizado por incluir:
obtener, en función de una solicitud de carga recibida, un valor umbral y un valor inicial de un parámetro de carga de una batería, en donde el valor umbral del parámetro de carga se determina en función de un valor de capacidad real de la batería y un kilometraje acumulado de un vehículo eléctrico en el que se encuentra la batería;
enviar, si se cumple que el valor inicial del parámetro de carga es menor que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de carga de la batería, con el fin de cargar la batería;
obtener un valor del parámetro de carga de la batería en tiempo real durante la carga de la batería; y
enviar, si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor o igual que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de detención de la carga de la batería, con el fin de detener la carga.
En un segundo aspecto, una forma de realización de la presente solicitud proporciona un aparato de control de carga de baterías, caracterizado por incluir:
un primer módulo de obtención configurado para obtener, en función de una solicitud de carga recibida, un valor umbral y un valor inicial de un parámetro de carga de una batería, en donde el valor umbral del parámetro de carga se determina en función de un valor de capacidad real de la batería y un kilometraje acumulado de un vehículo eléctrico en el que se encuentra la batería;
un primer módulo de envío de órdenes de control configurado para enviar, si se cumple que el valor inicial del parámetro de carga es menor que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de carga de la batería, con el fin de cargar la batería;
un segundo módulo de obtención configurado para obtener un valor del parámetro de carga de la batería en tiempo real durante la carga de la batería; y
un segundo módulo de envío de órdenes de control configurado para enviar, si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor o igual que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de detención de la carga de la batería, con el fin de detener la carga.
En un tercer aspecto, una forma de realización de la presente solicitud proporciona un sistema de gestión de baterías, que incluye: un procesador y una memoria que almacena instrucciones de programa informático;
en donde el procesador, al ejecutar las instrucciones del programa informático, implementa el método de control de carga de baterías de acuerdo con la forma de realización de la presente solicitud.
En un cuarto aspecto, una forma de realización de la presente solicitud proporciona un medio de almacenamiento informático que tiene instrucciones de programa informático almacenadas en el mismo, en donde las instrucciones de programa informático, cuando son ejecutadas por un procesador, implementan el método de control de carga de baterías de acuerdo con la forma de realización de la presente solicitud.
El método y el aparato de control de carga de baterías, el sistema de gestión de baterías, y el medio proporcionado en las formas de realización de la presente solicitud determinan de forma dinámica un valor umbral de un parámetro de carga de una batería en función de un valor de capacidad real de la batería y un kilometraje acumulado de un vehículo eléctrico en el que se encuentra la batería, que implementan el cálculo dinámico del valor umbral del parámetro de carga de acuerdo con un estado de envejecimiento de la batería. Durante la carga de la batería, si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor que el último valor umbral calculado del parámetro de carga, la carga de la batería se detiene. Mediante la determinación del valor umbral del parámetro de carga de la batería tomando en consideración el estado de envejecimiento de la batería, se puede prevenir la sobrecarga o el desbordamiento térmico y similares que ocurren en el estado de envejecimiento de la batería, y se puede mejorar la seguridad de uso de la batería.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos necesarios para describir las formas de realización de la presente solicitud se presentan brevemente a continuación para ilustrar las soluciones técnicas de las formas de realización de la presente solicitud con mayor claridad. Obviamente, los dibujos descritos a continuación son sólo algunas formas de realización de la presente solicitud, y los expertos en la técnica podrán obtener otros dibujos a partir de estos dibujos sin ningún trabajo creativo.
La Fig. 1 ilustra un diagrama de flujo esquemático de una forma de realización de un método de control de carga de baterías proporcionado de acuerdo con la presente solicitud;
La Fig. 2 ilustra un diagrama estructural esquemático de una forma de realización de un aparato de control de carga de baterías proporcionado de acuerdo con la presente solicitud;
La Fig. 3 ilustra un diagrama estructural esquemático de una forma de realización de un sistema de gestión de baterías proporcionado de acuerdo con la presente solicitud.
Descripción detallada
A continuación, se describirán en detalle las características y formas de realización de ejemplo de diversos aspectos de la presente solicitud. Con el fin de aclarar los objetivos, soluciones técnicas y ventajas de la presente solicitud, ésta se describirá en detalle a continuación junto con los dibujos y las formas de realización. Se debe entender que las formas de realización específicas descritas en la presente memoria sólo se configuran para explicar la presente solicitud, y no se configuran para restringir la presente solicitud. Para un experto en la técnica, la presente solicitud se puede implementar sin algunos de estos detalles específicos. Las siguientes descripciones de las formas de realización son meramente para proporcionar una mejor comprensión de la presente solicitud mediante la ilustración de los ejemplos de la presente solicitud.
Se debe tener en cuenta que, en la presente solicitud, los términos relacionales, como por ejemplo primero y segundo, se utilizan simplemente para distinguir una entidad u operación de otra entidad u operación, sin que necesariamente requieran o impliquen ninguna de dichas relaciones u órdenes reales de estas entidades u operaciones. Por otra parte, los términos "comprende", "incluye", o cualquier otra variante de los mismos, pretenden representar una inclusión no excluyente, de tal forma que un proceso, método, artículo o dispositivo que incluya una serie de elementos incluirá no sólo estos elementos, sino también otros elementos que no se enumeran de forma explícita o elementos inherentes a un proceso, método, artículo o dispositivo de este tipo. Sin más limitaciones, los elementos que siguen a una expresión "comprende/incluye..." no excluyen la existencia de elementos idénticos adicionales en el proceso, método, artículo o dispositivo que incluye los elementos.
En la actualidad, durante la carga de una batería, normalmente se determina si se debe detener la carga de la batería en función de si un parámetro de carga alcanza un límite superior fijo preestablecido. Cuando un vehículo eléctrico está fuera de servicio, si se cumple que se sigue determinando si se debe detener la carga de la batería utilizando el límite superior fijo del parámetro de carga, se pueden producir riesgos de seguridad como por ejemplo la sobrecarga o el desbordamiento térmico.
En función de esto, una forma de realización de la presente solicitud proporciona un método de control de carga de baterías, y el método de control de carga de baterías determina de forma dinámica un valor umbral de un parámetro de carga de una batería en función de un valor de capacidad real de la batería y un kilometraje acumulado de un vehículo eléctrico en el que se encuentra la batería, que implementa el cálculo dinámico del valor umbral del parámetro de carga de acuerdo con un estado de envejecimiento de la batería. Durante la carga de la batería, si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor que el último valor umbral calculado del parámetro de carga, la carga de la batería se detiene. Mediante la determinación del valor umbral del parámetro de carga de la batería tomando en consideración el estado de envejecimiento de la batería, se puede prevenir la sobrecarga o el desbordamiento térmico y similares que ocurren en el estado de envejecimiento de la batería, y se puede mejorar la seguridad de uso de la batería.
La Fig. 1 muestra un diagrama de flujo esquemático de un método de control de carga de baterías 100 proporcionado de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud. Según se muestra en la Fig. 1, un método de control de carga de baterías 100 incluye la siguiente etapa S110.
En S110, se obtienen un valor umbral y un valor inicial de un parámetro de carga de una batería en función de una solicitud de carga recibida. El valor umbral del parámetro de carga se determina en función de un valor de capacidad real de la batería y un kilometraje acumulado de un vehículo eléctrico en el que se encuentra la batería.
En algunas formas de realización de la presente solicitud, el valor de capacidad real de la batería es un parámetro utilizado para caracterizar un estado de envejecimiento de la batería. En algunas formas de realización, el valor de capacidad real de la batería se puede determinar en función de un valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería.
A modo de ejemplo, el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería puede ser cualquiera de una suma de un valor de capacidad de carga acumulada de la batería por carga y una capacidad de recarga acumulada de la batería, un valor de capacidad de descarga acumulada de la batería por descarga, y una suma del valor de capacidad de carga acumulada de la batería por carga y el valor de capacidad de descarga acumulada de la batería por descarga. La capacidad de carga de la batería hace referencia a un valor de capacidad cargado a la batería que se mide bajo una condición especificada, y la capacidad de descarga de la batería hace referencia a un valor de capacidad emitido por la batería que se mide bajo una condición especificada.
En algunas formas de realización de la presente solicitud, con el fin de mejorar la precisión de la acumulación del valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería, el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería también puede ser cualquiera de un valor acumulado de capacidad de carga convertido de una celda de batería, un valor de capacidad de carga/descarga convertida acumulada de la celda de batería, y una suma del valor acumulado de capacidad de carga convertido de la celda de batería y el valor acumulado de capacidad de descarga convertido de la celda de batería. Un coeficiente de conversión correspondiente a una temperatura de carga de la batería se determina en función de la temperatura de carga de la batería y en una relación de correspondencia preestablecida entre una temperatura y el coeficiente de conversión, y un coeficiente de conversión correspondiente a una temperatura de descarga de la batería se determina en función de la temperatura de descarga de la batería y en una relación de correspondencia preestablecida entre una temperatura y el coeficiente de conversión.
Es decir, se obtiene una temperatura de carga de la batería durante cada carga de la batería. A continuación, la temperatura de carga de la batería se hace coincidir con una temperatura en la relación de correspondencia preestablecida entre la temperatura y el coeficiente de conversión, y un coeficiente de conversión correspondiente a la temperatura que coincide con la temperatura de carga de la batería en la relación de correspondencia se utiliza como el coeficiente de conversión correspondiente a la temperatura de carga de la batería.
Del mismo modo, la temperatura de descarga de la batería se obtiene durante cada descarga de la batería. A continuación, la temperatura de descarga de la batería se hace coincidir con una temperatura en la relación de correspondencia preestablecida entre la temperatura y el coeficiente de conversión, y un coeficiente de conversión correspondiente a la temperatura que coincide con la temperatura de descarga de la batería en la relación de correspondencia se utiliza como el coeficiente de conversión correspondiente a la temperatura de descarga de la batería.
Dado que la temperatura de descarga de la batería afecta a la capacidad de descarga de la batería, y la temperatura de carga de la batería afecta a la capacidad de carga de la batería, con el fin de mejorar la precisión de la acumulación del valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería, el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería se puede calcular utilizando la capacidad de carga y/o la capacidad de descarga de la batería convertidas por temperatura.
Como ejemplo específico, un sistema de gestión de baterías puede determinar el valor de capacidad real de la batería en función de una relación de correspondencia preestablecida entre una capacidad de carga/descarga y una capacidad real y el valor acumulado de capacidad de carga/descarga obtenido de la batería.
Se debe tener en cuenta que el método estadístico de una capacidad de carga/descarga en una relación de correspondencia preestablecida entre una capacidad de carga/descarga y una capacidad real es el mismo que el del valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería.
A modo de ejemplo, si se cumple que el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería es la suma de la capacidad de carga acumulada de la batería por carga y la capacidad de recarga acumulada, la relación de correspondencia preestablecida entre la capacidad de carga/descarga y la capacidad real es una relación de correspondencia entre una capacidad de carga y la capacidad real.
Si se cumple que la capacidad de carga/descarga acumulada de la batería es el valor de la capacidad de descarga acumulada de la batería por descarga, la relación de correspondencia preestablecida entre la capacidad de carga/descarga y la capacidad real es una relación de correspondencia entre una capacidad de descarga y la capacidad real.
Si se cumple que el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería es la suma del valor de la capacidad de descarga acumulada de la batería por descarga y el valor de la capacidad de carga acumulada de la batería por carga, la relación de correspondencia preestablecida entre la capacidad de carga/descarga y la capacidad real es una relación de correspondencia entre las capacidades de carga y descarga y la capacidad real. La Tabla 1 muestra un diagrama esquemático de una relación de correspondencia preestablecida entre una capacidad de carga/descarga y una capacidad real proporcionada de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud.
Tabla 1
Donde Ai es un valor de capacidad de carga/descarga diferente, Di es un valor de capacidad real diferente e i es un número entero mayor o igual que 1 y menor o igual que 4. Se debe tener en cuenta que el número de capacidades de carga/descarga de la Tabla 1 es sólo indicativo, y que el número de capacidades de carga/descarga en una primera relación de correspondencia se puede ajustar en función de las necesidades reales.
En la relación de correspondencia preestablecida entre la capacidad de carga/descarga y la capacidad real, a medida que aumenta la capacidad de carga/descarga, es decir, a medida que aumenta el número de cargas y descargas de la batería, la capacidad real presenta una tendencia decreciente. La relación de correspondencia de la Tabla 1 se puede preajustar fuera de línea en función de los datos de capacidad de carga/descarga registrados históricamente y del valor de capacidad real.
En la forma de realización de la presente solicitud, después de obtener el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería, el sistema de gestión de baterías hace coincidir el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería con cada capacidad de carga/descarga en la relación de correspondencia preestablecida entre la capacidad de carga/descarga y la capacidad real, con el fin de obtener una capacidad de carga/descarga que coincida con el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería en la relación de correspondencia, y utilizar una capacidad real correspondiente a la capacidad de carga/descarga como el valor de capacidad real de la batería.
El valor de la capacidad real de la batería se puede obtener rápidamente utilizando la relación de correspondencia preestablecida entre la capacidad de carga/descarga y la capacidad real, lo que mejora la eficacia del cálculo del valor umbral del parámetro de carga.
Se debe tener en cuenta que, cuando el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería se calcula utilizando la capacidad de carga y/o la capacidad de descarga convertidas por temperatura, la capacidad de carga/descarga en la relación de correspondencia preestablecida entre la capacidad de carga/descarga y la capacidad real también es una capacidad convertida por temperatura.
En algunas formas de realización de la presente solicitud, el valor de la capacidad real de la batería también se puede determinar en función del kilometraje acumulado del vehículo eléctrico y una segunda relación de correspondencia preestablecida entre un kilometraje y una capacidad. Por ejemplo, el sistema de gestión de baterías primero compara el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico con cada kilometraje en la segunda relación de correspondencia preestablecida, para obtener un kilometraje que coincida con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico en la segunda relación de correspondencia. A continuación, el sistema de gestión de baterías utiliza una capacidad correspondiente al kilometraje que coincide con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico en la segunda relación de correspondencia como el valor de capacidad real de la batería. El método específico para obtener la capacidad real de la batería no está restringido en este caso.
En la forma de realización de la presente solicitud, el método de control de carga de baterías se puede aplicar a un sistema de gestión de baterías. Si se cumple que el vehículo eléctrico necesita cargarse, el vehículo eléctrico se debe conectar primero a una pila de carga. Una vez conectada la pila de carga al vehículo eléctrico, la pila de carga envía una solicitud de carga al sistema de gestión de baterías, para solicitar la carga del paquete de baterías del vehículo eléctrico. Tras recibir la solicitud de carga, el sistema de gestión de baterías obtiene un valor umbral y un valor inicial de un parámetro de carga de la batería.
En la forma de realización de la presente solicitud, el valor inicial del parámetro de carga de la batería hace referencia a un valor del parámetro de carga de la batería obtenido por primera vez después de que el sistema de gestión de baterías reciba la solicitud de carga.
En la forma de realización de la presente solicitud, el parámetro de carga puede ser al menos uno de un estado de carga de la carga (SOC) y una tensión de carga. Se debe tener en cuenta que la tensión de carga de la batería hace referencia a una diferencia de tensión entre las tensiones recogidas en dos extremos de la batería. El SOC de carga de la batería se calcula en tiempo real mediante un módulo de cálculo del SOC en el sistema de gestión de baterías, y el método de cálculo específico no está limitado en este caso.
En la forma de realización de la presente solicitud, teniendo en cuenta que el estado de envejecimiento de la batería cambia constantemente a medida que aumenta el tiempo de servicio del vehículo eléctrico, el valor umbral del parámetro de carga es calculado en tiempo real por el sistema de gestión de baterías. A modo de ejemplo, el sistema de gestión de baterías calcula el valor umbral del parámetro de carga cada intervalo de tiempo preestablecido. Tras recibir la solicitud de carga, el sistema de gestión de baterías obtiene el último valor umbral calculado del parámetro de carga. El método de control de carga de baterías 100 incluye además la siguiente etapa S120.
En S120, si se cumple que el valor inicial del parámetro de carga es menor que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de carga de la batería, con el fin de cargar la batería;
En la forma de realización de la presente solicitud, si se cumple que el valor inicial del parámetro de carga es mayor o igual que el valor umbral del parámetro de carga, el sistema de gestión de baterías envía una orden de control de no carga a la pila de carga, para mejorar la seguridad de uso de la batería y evitar los problemas de sobrecarga o desbordamiento térmico, etc.
Si se cumple que el valor inicial del parámetro de carga es menor que el valor umbral del parámetro de carga, indica que la batería se puede cargar y, a continuación, el sistema de gestión de baterías envía la orden de control de carga de la batería a la pila de carga. Tras recibir la orden de control de carga de la batería, la pila de carga comienza a cargar la batería.
El método de control de carga de baterías 100 incluye además las siguientes etapas S130 y S140. En S130, durante la carga de la batería, se obtiene en tiempo real un valor del parámetro de carga de la batería.
En S140, si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor o igual que el valor umbral del parámetro de carga, se envía una orden de control de detención de la carga de la batería, con el fin de detener la carga.
Durante la carga de la batería, el sistema de gestión de baterías obtiene el valor del parámetro de carga en tiempo real. Cada vez que se obtiene un valor del parámetro de carga de la batería, se determina si el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor o igual que el valor umbral del parámetro de carga.
Si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es menor que el valor umbral del parámetro de carga, el sistema de gestión de baterías no funciona y la pila de carga puede seguir cargando la batería.
Si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor o igual que el valor umbral del parámetro de carga, el sistema de gestión de baterías envía la orden de control de detención de la carga de la batería a la pila de carga. Tras recibir la orden de control de detención de la carga de la batería enviada por el sistema de gestión de baterías, la pila de carga detiene la carga de la batería.
En la forma de realización de la presente solicitud, el valor umbral del parámetro de carga de la batería se determina de forma dinámica de acuerdo con el estado de envejecimiento de la batería, es decir, de acuerdo con el valor de capacidad real de la batería y el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico en el que se encuentra la batería, en lugar de un límite superior fijo del parámetro de carga, por lo que la seguridad de uso de la batería se puede mejorar teniendo plenamente en cuenta el estado de envejecimiento actual de la batería.
Cabe mencionar que, en algunas formas de realización, a medida que aumenta la gravedad del estado de envejecimiento de la batería, el valor umbral del parámetro de carga se puede reducir para reducir la capacidad de carga de la batería, con el fin de prolongar la vida útil de seguridad de la batería y mejorar la seguridad de uso de la batería. Es decir, a medida que la capacidad real de la batería y el kilometraje del vehículo eléctrico aumentan, el valor umbral del parámetro de carga se reduce gradualmente.
En la forma de realización de la presente solicitud, antes del S110, el sistema de gestión de baterías calcula el valor umbral del parámetro de carga en tiempo real. A continuación, se describe en detalle un método de cálculo específico del valor umbral del parámetro de carga de la batería.
En la forma de realización de la presente solicitud, antes de S110, el método de control de carga de baterías 100 puede incluir además S101.
En S101, se determina un valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del valor de capacidad real de la batería y el kilometraje acumulado.
En algunas formas de realización de la presente solicitud, S101 puede incluir la siguiente etapa A1.
En A1, el valor límite superior de capacidad de carga de la batería se determina en función del valor de la capacidad real de la batería, el kilometraje acumulado y una tercera relación de correspondencia preestablecida, en donde la tercera relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una primera capacidad y un segundo parámetro, y el segundo parámetro incluye una segunda capacidad y un kilometraje.
En la forma de realización de la presente solicitud, el sistema de gestión de baterías hace coincidir el valor de capacidad real de la batería con cada segunda capacidad en la tercera relación de correspondencia preestablecida, para obtener una segunda capacidad que coincida con el valor de capacidad real de la batería en la relación de correspondencia.
El sistema de gestión de baterías hace coincidir el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico con cada kilometraje en la tercera relación de correspondencia preestablecida, para obtener un kilometraje que coincida con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico en la relación de correspondencia.
Por último, el sistema de gestión de baterías utiliza una primera capacidad correspondiente tanto a la segunda capacidad, que coincide con el valor de capacidad real de la batería, como al kilometraje, que coincide con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico en la tercera relación de correspondencia, como valor límite superior de capacidad de carga de la batería.
En la tercera relación de correspondencia preestablecida, si se cumple que la segunda capacidad es constante, cuanto mayor sea el kilometraje, menor será la primera capacidad correspondiente. En la tercera relación de correspondencia, si se cumple que el kilometraje es constante, cuanto menor sea la segunda capacidad, menor será la primera capacidad correspondiente. Es decir, a medida que el estado de envejecimiento de la batería se agrava gradualmente, el valor límite superior de capacidad de carga de la batería se puede reducir, con el fin de evitar la sobrecarga de la batería y mejorar la seguridad de uso de la batería.
En algunas formas de realización de la presente solicitud, teniendo en cuenta que la memoria descriptiva de la batería puede ser diferente, con el fin de mejorar la aplicabilidad del método de control de carga de baterías proporcionado de acuerdo con la forma de realización de la presente solicitud, S101 puede incluir la siguiente etapa A2.
En A2, se determina un estado de salud real (SOH) de la batería en función del valor de capacidad real de la batería.
En la forma de realización de la presente solicitud, el SOH real de la batería se puede obtener en función del valor de capacidad real de la batería y de una capacidad nominal de la batería. Una relación entre el valor de la capacidad real de la batería y la capacidad nominal de la batería es el SOH real de la batería.
Después de A2, S101 puede incluir además la siguiente etapa A3.
En A3, el valor límite superior de capacidad de carga de la batería se determina en función del SOH real y del kilometraje acumulado.
En algunas formas de realización de la presente solicitud, el valor límite superior de capacidad de carga de la batería se puede determinar en función del SOH real de la batería, el kilometraje del vehículo eléctrico y una cuarta relación de correspondencia preestablecida. La cuarta relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una capacidad y un tercer parámetro, y el tercer parámetro incluye un kilometraje y un SOH. La Tabla 2 muestra un diagrama esquemático de una cuarta relación de correspondencia preestablecida proporcionada de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud, es decir, una relación de correspondencia entre una capacidad, un kilometraje c y un SOH.
Tabla 2
La relación de correspondencia entre la capacidad, el kilometraje c y el SOH se puede obtener mediante una prueba de calibración fuera de línea. Según se muestra en la Tabla 2, cada valor o intervalo de valores en la primera fila de la Tabla 2 representa un kilometraje diferente, y Bt en la primera columna de la Tabla 2 representa un<s>O<h>diferente. t es un número entero mayor o igual a 1 y menor o igual a 4. Ejk representa un valor de capacidad, j es un número entero mayor o igual a 0 y k es un número entero mayor o igual a 1. Es decir, para cualquier SOH y cualquier c, juntos corresponden a un valor de capacidad. Se debe tener en cuenta que el número de SOH y el número de kilometrajes de la Tabla 2 son sólo esquemáticos, y que el número de SOH y el número de kilometrajes de la cuarta relación de correspondencia se pueden ajustar en función de las necesidades reales.
T
En la cuarta relación de correspondencia preestablecida, si se cumple que el SOH es constante, cuanto mayor sea el kilometraje, menor será el valor de capacidad correspondiente. En la cuarta relación de correspondencia preestablecida, si se cumple que el SOH es constante, cuanto mayor sea el kilometraje, menor será el valor de capacidad correspondiente. Es decir, a medida que el estado de envejecimiento de la batería se agrava gradualmente, el valor límite superior de capacidad de carga de la batería se puede reducir, con el fin de evitar la sobrecarga de la batería y mejorar la seguridad de uso de la batería.
En algunas otras formas de realización, en la cuarta relación de correspondencia preestablecida, el kilometraje c también puede corresponder a un segmento de kilometraje.
En la forma de realización de la presente solicitud, el SOH real obtenido se puede emparejar con cada SOH en la cuarta relación de correspondencia de la Tabla 2, para encontrar un SOH que coincida con el SOH real de la batería en la relación de correspondencia. A modo de ejemplo, si se cumple que el valor absoluto de la diferencia entre el SOH real de la batería y un cierto SOH de la relación de correspondencia es menor o igual que un umbral de diferencia de SOH preestablecido, se puede considerar que el SOH real de la batería coincide con el SOH de la relación de correspondencia.
A continuación, el kilometraje acumulado obtenido del vehículo eléctrico se hace coincidir con cada kilometraje en la cuarta relación de correspondencia de la Tabla 2.
En un ejemplo, si se cumple que cada kilometraje en la cuarta relación de correspondencia de la Tabla 2 es un segmento de kilometraje, el segmento de kilometraje en el que cae el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico se utiliza como el kilometraje de correspondencia. Según se muestra en la Tabla 2, si se cumple que S1 es 10000 kilómetros y el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico es 5000 kilómetros, el kilometraje que coincide con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico en la Tabla 2 es un segmento de kilometraje menor que S1.
En otro ejemplo, si se cumple que cada kilometraje en la cuarta relación de correspondencia en la Tabla 2 es un valor de kilometraje específico, el kilometraje en la relación de correspondencia (para el kilometraje, un valor absoluto de una diferencia entre el valor de kilometraje específico y el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico es menor que un umbral de diferencia de kilometraje preestablecido) se utiliza como el kilometraje que coincide con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico.
En todavía otro ejemplo, si se cumple que cada kilometraje en la cuarta relación de correspondencia en la Tabla 2 es un valor de kilometraje específico, dos valores de kilometraje sucesivos más cercanos al kilometraje acumulado del vehículo eléctrico en la relación de correspondencia se utilizan como los kilometrajes que coinciden con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico. Por ejemplo, si se cumple que S2 es 20000 kilómetros, S3 es 30000 kilómetros, y el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico es 25000 kilómetros, S2 y S3 son los kilometrajes que coinciden con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico.
Por último, el valor límite superior de capacidad de carga de la batería se obtiene en función de un valor de capacidad correspondiente tanto al<s>O<h>que coincide con el SOH real de la batería como al kilometraje que coincide con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico en la cuarta relación de correspondencia de la Tabla 2.
En algunas formas de realización de la presente solicitud, si se cumple que el kilometraje que coincide con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico es un valor de kilometraje o un segmento de kilometraje, un valor de capacidad correspondiente a ambos, el kilometraje que coincide con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico y el SOC que coincide con el SOH real de la batería se puede usar como el valor límite superior de capacidad de carga de la batería.
En algunas formas de realización de la presente solicitud, si se cumple que los kilometrajes que coinciden con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico son dos valores de kilometraje sucesivos más cercanos al valor de kilometraje, el valor límite superior de capacidad de carga de la batería se puede calcular en función de los dos valores de kilometraje y los dos valores de capacidad correspondientes respectivamente a uno de los dos valores de kilometraje respectivos y el SOH que coincide con el SOH real de la batería.
A modo de ejemplo, si se cumple que el kilometraje acumulado S0 del vehículo eléctrico es mayor que S2 y menor que S3, los kilometrajes que coinciden con el kilometraje acumulado S0 del vehículo eléctrico son S2 y S3. En la Tabla 2, el SOH correspondiente al SOH real de la batería es del 90%. En la Tabla 2, el valor de capacidad correspondiente tanto a S2 como al 90% es E23, y el valor de capacidad correspondiente tanto a S3 como al 90% es E33. A continuación, el valor límite superior de capacidad de carga CO de la batería se puede calcular en función de la siguiente fórmula:
Se debe tener en cuenta que, en la relación de correspondencia preestablecida entre la primera capacidad y la segunda capacidad y el kilometraje, el kilometraje puede ser un valor o un segmento de kilometraje.
Si se cumple que los kilometrajes que coinciden con el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico son dos valores de kilometraje sucesivos más próximos al valor de kilometraje, el valor límite superior de capacidad de carga de la batería se calcula en función de los dos valores de kilometraje y los dos primeros valores de capacidad correspondientes respectivamente tanto a uno de los dos valores de kilometraje respectivos como a la segunda capacidad que coincida con el valor de capacidad real de la batería. El método de cálculo específico puede hacer referencia a la fórmula (1). Los detalles no se describen en la presente memoria de nuevo.
Después de S101, el método de control de carga de baterías 100 puede incluir además S103.
En S103, el valor umbral del parámetro de carga de la batería se determina en función del valor de capacidad real y el valor límite superior de capacidad de carga de la batería.
En algunas formas de realización de la presente solicitud, el parámetro de carga es un SOC de carga, y correspondientemente, el valor umbral del parámetro de carga incluye un valor umbral del SOC de carga.
S103 puede incluir S1301.
En S1301, se utiliza una relación entre el valor límite superior de capacidad de carga y el valor de capacidad real como valor umbral del SOC de carga de la batería.
Si se cumple que el SOC de carga obtenido de la batería es mayor o igual que el valor umbral del SOC de carga, se envía una orden de control de detención de la carga de la batería, con el fin de mejorar la seguridad de la batería. En algunas formas de realización de la presente solicitud, un rango del valor umbral del SOC de carga es [30%, 100%]. En algunas otras formas de realización de la presente solicitud, el parámetro de carga es una tensión de carga, y correspondientemente, el valor umbral del parámetro de carga incluye un valor umbral de tensión de carga.
En este caso, la etapa S103 no sólo incluye S1301, sino que también puede incluir S1303.
En S1303, el valor umbral de tensión de carga de la batería se determina en función del valor umbral del SOC de carga, una temperatura actual obtenida de la batería y una primera relación de correspondencia, en donde la primera relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una tensión y un primer parámetro, y el primer parámetro incluye una temperatura y un SOC.
La primera relación de correspondencia se puede obtener mediante una prueba de calibración fuera de línea durante la carga normal de la batería.
A modo de ejemplo, la Tabla 3 muestra un diagrama esquemático de una primera relación de correspondencia preestablecida proporcionada de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud.
Tabla 3
Según se muestra en la Tabla 3, Cq en la primera fila de la Tabla 3 representa un SOC diferente, y q es un número entero mayor o igual a 1 y menor o igual a 4. Tp en la primera columna de la Tabla 3 representa una temperatura diferente, y p es un número entero mayor o igual a 1 y menor o igual a 5. Ah en la Tabla 3 representa un valor de tensión diferente, y h es un número entero mayor o igual a 1. Para cualquier SOC y cualquier temperatura, corresponden conjuntamente a un valor de tensión. Se debe tener en cuenta que el número de SOC y el número de temperaturas de la Tabla 3 son sólo esquemáticos, y que el número de SOC y el número de temperaturas de la primera relación de correspondencia se pueden ajustar en función de las necesidades reales.
En la primera relación de correspondencia, si se cumple que la temperatura es constante, la tensión disminuye gradualmente a medida que disminuye el SOC, reduciendo de este modo la tensión de corte de carga de la batería a medida que el grado de envejecimiento se hace grave, de tal forma que se mejora la seguridad de uso de la batería.
A modo de ejemplo, si se cumple que la batería es una batería ternaria de material de electrodo positivo de iones de litio de alto contenido en níquel (NCM), el intervalo de cada valor de tensión de la Tabla 3 es [3,6 V, 4,3 V]. Una vez obtenido el valor umbral del SOC de carga de la batería, el valor umbral del SOC de carga se hace coincidir con cada SOC en la relación de correspondencia de la Tabla 3, para encontrar un SOC que coincida con el valor umbral del SOC de carga en la relación de correspondencia de la Tabla 3. A modo de ejemplo, en la primera relación de correspondencia preestablecida, el SOC (para el SOC, un valor absoluto de una diferencia entre el SOC y el valor umbral del SOC de carga es menor o igual que el valor umbral del SOC preestablecido) puede ser el SOC que coincide con el valor umbral del SOC de carga.
Una vez obtenida la temperatura actual de la batería, la temperatura actual de la batería se hace coincidir con cada temperatura en la relación de correspondencia de la Tabla 3, para encontrar una temperatura que coincida con la temperatura actual de la batería en la relación de correspondencia de la Tabla 3. A modo de ejemplo, en la primera relación de correspondencia preestablecida, la temperatura (para la temperatura, una diferencia entre la temperatura y la temperatura actual de la batería es menor o igual que el valor umbral de temperatura preestablecido) puede ser la temperatura que coincide con la temperatura actual de la batería.
A continuación, un valor de tensión correspondiente tanto a la temperatura que coincide con la temperatura actual de la batería como al SOC que coincide con el valor umbral del SOC de carga de la Tabla 3 se utiliza como tensión de corte de carga de la batería.
Si se cumple que la tensión de carga obtenida de la batería es mayor o igual que el valor umbral de tensión de carga, se envía una orden de control de detención de la carga de la batería con el fin de mejorar la seguridad de uso de la batería y prolongar su vida útil.
En todavía algunas otras formas de realización de la presente solicitud, el parámetro de carga incluye una tensión de carga y un SOC de carga, y correspondientemente, el valor umbral del parámetro de carga incluye un valor umbral del SOC de carga y un valor umbral de tensión de carga.
En este caso, S103 también puede incluir S1031 a S1303, la implementación específica puede hacer referencia a la descripción anterior, y los detalles no se describen en la presente memoria de nuevo.
En este escenario de aplicación, si se cumple que la tensión de carga obtenida de la batería es mayor o igual que el valor umbral de tensión de carga y el SOC de carga obtenido es mayor o igual que el valor umbral del SOC de carga, se envía una orden de control de detención de la carga de la batería para mejorar la seguridad de uso de la batería y prolongar la vida útil de la batería.
Tomando como ejemplo una batería con una capacidad nominal de 100 Ah y una garantía de funcionamiento del vehículo de 300000 kilómetros en 3 años, se describe a continuación el proceso de implementación específico del método de control de carga de baterías proporcionado de acuerdo con las formas de realización de la presente solicitud.
Si se cumple que la capacidad de carga acumulada de la batería desde la fábrica hasta ahora es de 150000 Ah, se puede determinar que la capacidad real de la batería es de 70 Ah en función de una relación de correspondencia preestablecida entre una capacidad de carga y una capacidad real. En función del valor de la capacidad real de la batería y la capacidad nominal de la batería, se puede obtener que el SOH real de la batería es del 70 %.
Si se cumple que el kilometraje acumulado del vehículo eléctrico es de 350000 kilómetros, se puede determinar que el valor límite superior de capacidad de carga de la batería es de 55 Ah en función de una relación de correspondencia preestablecida entre un valor de capacidad y un kilometraje y un SOH.
En función del SOH real de la batería y del valor límite superior de capacidad de carga de la batería, se puede calcular que el valor umbral del SOC de carga de la batería es igual a
55 Ah/70 Ah = 78,6 %.
En algunas formas de realización de ejemplo, se puede determinar que el valor umbral de tensión de carga de la batería es de 3,9 V en función del valor umbral del SOC de carga de la batería, la temperatura actual de la batería y la primera relación de correspondencia preestablecida.
Durante la carga de la batería, si se cumple que el SOC calculado por un módulo SOC alcanza el valor umbral del SOC de carga del 78,6 % y/o la tensión de la batería alcanza los 3,9 V, la carga de la batería se detiene.
En la forma de realización de la presente solicitud, desde el momento en que la batería sale de la fábrica hasta la vida final de la batería, a medida que el estado de envejecimiento de la batería se agrava gradualmente, con el fin de mejorar la seguridad de uso de la batería, el valor umbral del SOC de carga de la batería muestra una tendencia de disminución gradual, y la tensión de corte de carga de la batería también muestra una tendencia de disminución gradual.
La Fig. 2 muestra un diagrama estructural esquemático de un aparato de control de carga de baterías proporcionado de acuerdo con una realización de la presente solicitud. Según se muestra en la Fig. 2, el aparato de control de carga de baterías 200 incluye:
un primer módulo de obtención 210 configurado para obtener, en función de una solicitud de carga recibida, un valor umbral y un valor inicial de un parámetro de carga de una batería, en donde el valor umbral del parámetro de carga se determina en función de un valor de capacidad real de la batería y un kilometraje acumulado de un vehículo eléctrico en el que se encuentra la batería;
un primer módulo de envío de órdenes de control 220 configurado para enviar, si se cumple que el valor inicial del parámetro de carga es menor que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de carga de la batería, con el fin de cargar la batería;
un segundo módulo de obtención 230 configurado para obtener un valor del parámetro de carga de la batería en tiempo real durante la carga de la batería; y
un segundo módulo de envío de órdenes de control 240 configurado para enviar, si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor o igual que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de detención de la carga de la batería, con el fin de detener la carga.
En la forma de realización de la presente solicitud, el aparato de control de carga de baterías 200 puede incluir además: un módulo de determinación del valor límite superior de capacidad de carga configurado para determinar un valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del valor de capacidad real de la batería y el kilometraje acumulado; y
un módulo de determinación del valor umbral del parámetro de carga configurado para determinar el valor umbral del parámetro de carga en función del valor de la capacidad real y el valor límite superior de capacidad de carga.
En la forma de realización de la presente solicitud, el parámetro de carga puede ser un estado de carga (SOC), y correspondientemente, el valor umbral del parámetro de carga incluye un valor umbral del SOC de carga, entonces el módulo de determinación del valor umbral del parámetro de carga se configura para utilizar una relación entre el valor límite superior de capacidad de carga y el valor de capacidad real como valor umbral del SOC de carga de la batería.
En la forma de realización de la presente solicitud, el parámetro de carga puede ser una tensión de carga, y correspondientemente, el valor umbral del parámetro de carga incluye un valor umbral de tensión de carga, entonces el módulo de determinación del valor umbral del parámetro de carga se puede configurar para:
utilizar una relación entre el valor límite superior de capacidad de carga y el valor de capacidad real como valor umbral del SOC de carga de la batería.
determinar el valor umbral de tensión de carga de la batería en función del valor umbral del SOC de carga, una temperatura actual obtenida de la batería y una primera relación de correspondencia preestablecida, en donde la primera relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una tensión y un primer parámetro, y el primer parámetro incluye una temperatura y un SOC.
En la forma de realización de la presente solicitud, el parámetro de carga incluye una tensión de carga y un SOC de carga, y correspondientemente, el umbral del parámetro de carga puede incluir un valor umbral del SOC de carga y un valor umbral de tensión de carga, entonces el módulo de determinación del valor umbral del parámetro de carga se puede configurar para:
utilizar una relación entre el valor límite superior de capacidad de carga y el valor de capacidad real como valor umbral del SOC de carga de la batería.
determinar el valor umbral de tensión de carga de la batería en función del valor umbral del SOC de carga, una temperatura actual obtenida de la batería y una primera relación de correspondencia preestablecida, en donde la primera relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una tensión y un primer parámetro, y el primer parámetro incluye una temperatura y un SOC.
En la forma de realización de la presente solicitud, el valor de capacidad real se puede determinar en función de un valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería, y el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería puede ser uno cualquiera de:
un valor acumulado de capacidad de carga convertido de la batería, un valor acumulado de capacidad de descarga convertido de la batería y una suma del valor acumulado de capacidad de carga convertido de la batería y del valor acumulado de capacidad de descarga convertido de la batería;
en donde el valor de capacidad de carga convertido de la batería es un producto de un valor de capacidad de carga de la batería y un coeficiente de conversión correspondiente a una temperatura de carga de la batería, y el valor de capacidad de descarga convertido de la batería es un producto de un valor de capacidad de descarga de la batería y un coeficiente de conversión correspondiente a una temperatura de descarga de la batería;
en donde el coeficiente de conversión correspondiente a la temperatura de carga de la batería se determina en función de la temperatura de carga de la batería y de una relación de correspondencia preestablecida entre una temperatura y el coeficiente de conversión, y el coeficiente de conversión correspondiente a la temperatura de descarga de la batería se determina en función de la temperatura de descarga de la batería y de una relación de correspondencia preestablecida entre una temperatura y el coeficiente de conversión.
En la forma de realización de la presente solicitud, el valor de capacidad real se determina en función del kilometraje acumulado y una segunda relación de correspondencia preestablecida, en donde la segunda relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre un kilometraje y una capacidad.
En la forma de realización de la presente solicitud, el módulo de determinación del valor límite superior de capacidad de carga se puede configurar para:
determinar el valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del valor de capacidad real de la batería, el kilometraje acumulado y una tercera relación de correspondencia preestablecida,
en donde la tercera relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una primera capacidad y un segundo parámetro, y el segundo parámetro incluye una segunda capacidad y un kilometraje.
En la forma de realización de la presente solicitud, el módulo de determinación del valor límite superior de capacidad de carga puede incluir:
una unidad de determinación del SOH configurada para determinar un estado de salud (SOH) real de la batería en función del valor de capacidad real de la batería; y
una unidad de determinación del valor límite superior de capacidad de carga configurada para determinar el valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del SOH real y el kilometraje acumulado.
En la forma de realización de la presente solicitud, la unidad de determinación del valor límite superior de capacidad de carga se puede configurar para:
determinar el valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del SOH real, el kilometraje acumulado y una cuarta relación de correspondencia preestablecida, en donde la cuarta relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una capacidad y un tercer parámetro, y el tercer parámetro comprende un kilometraje y un SOH.
En la forma de realización de la presente solicitud, un valor umbral de un parámetro de carga de una batería se determina de forma dinámica en función de un valor de capacidad real de la batería y un kilometraje acumulado de un vehículo eléctrico en el que se encuentra la batería, que implementan el cálculo dinámico del valor umbral del parámetro de carga de acuerdo con un estado de envejecimiento de la batería. Durante la carga de la batería, si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor que el último valor umbral calculado del parámetro de carga, la carga de la batería se detiene. Mediante la determinación del valor umbral del parámetro de carga de la batería tomando en consideración el estado de envejecimiento de la batería, se mejora la seguridad de uso de la batería.
Otros detalles del aparato de control de carga de baterías de acuerdo con la forma de realización de la presente solicitud son similares a los del método de acuerdo con la forma de realización de la presente solicitud descrito anteriormente junto con la Fig. 1, y no se repetirán en este caso. El método y el aparato de control de carga de baterías de acuerdo con las formas de realización de la presente solicitud descritas junto con las Fig. 1 a 2 se pueden implementar mediante un sistema de gestión de baterías para una batería. La Fig. 3 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de hardware 300 de un sistema de gestión de baterías de acuerdo con una forma de realización de la invención. Según se muestra en la Fig. 3, el sistema de gestión de baterías 300 en esta forma de realización incluye un procesador 301, una memoria 302, una interfaz de comunicación 303 y un bus 310. El procesador 301, la memoria 302 y la interfaz de comunicación 303 están conectados por el bus 310 y completan la comunicación entre sí.
En concreto, el procesador 301 puede incluir una unidad central de procesamiento (CPU) o un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), o se puede configurar para implementar uno o más circuitos integrados de acuerdo con las formas de realización de la presente solicitud.
La memoria 302 puede incluir una memoria masiva para datos o instrucciones. A modo de ejemplo y sin limitación, la memoria 302 puede incluir una unidad de disco duro (HDD), una unidad de disquete, una memoria flash, un disco óptico, un disco magneto-óptico, una cinta magnética, o una unidad de bus serie universal (USB) o una combinación de dos o más de los mismos. En su caso, la memoria 302 puede incluir medios extraíbles o no extraíbles (o fijos). En su caso, la memoria 302 puede ser interna o externa al sistema de gestión de baterías 300. En una forma de realización particular, la memoria 302 es una memoria de estado sólido no volátil. En una forma de realización particular, la memoria 302 incluye una memoria de sólo lectura (ROM). En su caso, la ROM puede ser una ROM programable por máscara, una ROM programable (PROM), una Pr Om borrable (EPROM), una Pr OM borrable eléctricamente (EEPROM), una ROM alterable eléctricamente (EAROM), o una memoria flash o una combinación de dos o más de los mismas.
La interfaz de comunicación 303 se configura principalmente para implementar la comunicación entre diversos módulos, aparatos, unidades y/o dispositivos en las formas de realización de la presente solicitud.
El bus 310 incluye hardware, software, o ambos, y acopla los componentes del sistema de gestión de baterías 300 entre sí. A modo de ejemplo y sin limitación, el bus puede incluir un puerto de gráficos acelerados (AGP) u otro bus de gráficos, un bus de arquitectura estándar industrial mejorada (EISA), un bus frontal (FSB), una interconexión de hipertransporte (HT), un bus de arquitectura estándar industrial (ISA), una interconexión de ancho de banda infinito, un bus de bajo recuento de pines (LPC), un bus de memoria, un bus de arquitectura de microcanales (MCA), un bus de interconexión de componentes periféricos (PCI), un bus PCI-Express (PCI-X) o un bus de conexión en serie de tecnología avanzada (SATA),
un bus local de la asociación de estándares electrónicos de vídeo (VLB), u otro bus adecuado o una combinación de dos o más de los mismos. En su caso, el bus 310 puede incluir uno o más buses. Aunque la forma de realización de la presente solicitud describe y muestra un bus específico, la presente solicitud considera cualquier bus o interconexión adecuada.
Es decir, el sistema de gestión de baterías 300 mostrado en la Fig. 3 se puede implementar incluyendo un procesador 301, una memoria 302, una interfaz de comunicación 303 y un bus 310. El procesador 301, la memoria 302 y la interfaz de comunicación 303 están conectados por el bus 310 y completan la comunicación entre sí. La memoria 302 se configura para almacenar códigos de programa; el procesador 301 ejecuta un programa correspondiente a los códigos de programa ejecutables mediante la lectura de los códigos de programa ejecutables almacenados en la memoria 302, para ejecutar el método de control de carga de baterías de cualquier forma de realización de la presente solicitud, con el fin de implementar el método y el aparato de control de carga de baterías descrito junto con la Fig. 1 y la Fig. 2.
Una forma de realización de la presente solicitud proporciona además un medio de almacenamiento informático que tiene instrucciones de programa informático almacenadas en el mismo, en donde las instrucciones del programa informático, cuando son ejecutadas por un procesador, implementan el método de control de carga de baterías de acuerdo con cualquier forma de realización de la presente solicitud. Ejemplos del medio de almacenamiento informático incluyen medios de almacenamiento informático no transitorios, como por ejemplo un circuito electrónico, un dispositivo de memoria semiconductor, una ROM, una memoria flash, una ROM borrable (EROM), un disquete, un CD-ROM, un disco óptico y un disco duro.
Debe quedar claro que la presente solicitud no se limita a la configuración y procesamiento específicos descritos anteriormente y mostrados en las figuras. En aras de la brevedad, se omiten en este caso descripciones detalladas de métodos conocidos. En las formas de realización anteriores, se describen y muestran a modo de ejemplo varias etapas específicas. Sin embargo, el proceso del método de la presente solicitud no se limita a las etapas específicas descritas y mostradas. Después de comprender la presente solicitud, un experto en la técnica puede hacer diversos cambios, modificaciones y adiciones, o cambiar el orden entre las etapas.
Los bloques funcionales mostrados en el diagrama de bloques estructural anterior se pueden implementar como hardware, software, firmware o una combinación de los mismos. Cuando se implementan en hardware, los bloques funcionales pueden ser, por ejemplo, un circuito electrónico, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), firmware apropiado, plug-ins, tarjetas de función, etc. Cuando se implementan en software, los elementos de la presente solicitud son programas o segmentos de código utilizados para llevar a cabo las tareas requeridas. Los programas o segmentos de código se pueden almacenar en un medio legible por máquina o transmitirse a través de un medio de transmisión o enlace de comunicación mediante señales de datos transportadas en ondas portadoras. El "medio legible por máquina" puede incluir cualquier medio que pueda almacenar o transmitir información. Entre los ejemplos de medio legible por máquina se incluyen un circuito electrónico, un dispositivo de memoria semiconductor, una ROM, una memoria flash, una ROM borrable (EROM), un disquete, un CD-ROM, un disco óptico, un disco duro, un medio de fibra óptica, un enlace de radiofrecuencia (RF), etc. Los segmentos de código se pueden descargar por medio de una red informática como por ejemplo Internet e Intranet. Estos programas o segmentos de código pueden proporcionar a un procesador de un ordenador de propósito general, un ordenador de propósito especial u otro dispositivo programable de procesamiento de datos, para producir una máquina que permita que las instrucciones ejecutadas por el procesador del ordenador u otro dispositivo programable de procesamiento de datos implementen las funciones/operaciones especificadas en uno o más bloques de los diagramas de flujo y/o diagramas de bloques. Un procesador de este tipo puede ser, entre otros, un procesador de propósito general, un procesador dedicado, un procesador de aplicación especial o un circuito lógico programable de campo.
Se debe tener en cuenta que las formas de realización de ejemplo mencionadas en la presente invención describen algunos métodos o sistemas en función de una serie de etapas o dispositivos. Sin embargo, la presente invención no se limita al orden de las etapas anteriores, es decir, las etapas se pueden llevar a cabo en el orden mencionado en la forma de realización o en un orden diferente al de la forma de realización, o se pueden llevar a cabo varias etapas al mismo tiempo.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un método de control de carga de baterías (100), caracterizado por que comprende:
obtener (S110), en función de una solicitud de carga recibida, un valor umbral y un valor inicial de un parámetro de carga de una batería, en donde el valor umbral del parámetro de carga se determina en función de un valor de capacidad real de la batería y un kilometraje acumulado de un vehículo eléctrico en el que se encuentra la batería, y el parámetro de carga comprende al menos uno de un estado de carga (SOC) y una tensión de carga;
enviar (S120), si se cumple que el valor inicial del parámetro de carga es menor que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de carga de la batería, con el fin de cargar la batería;
obtener (S130) un valor del parámetro de carga de la batería en tiempo real durante la carga de la batería; enviar (S140), si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor o igual que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de detención de la carga de la batería, con el fin de detener la carga.
2. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde antes de obtener (S110), en función de una solicitud de carga recibida, un valor umbral y un valor inicial de un parámetro de carga de una batería, el método (100) comprende además:
determinar un valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del valor de capacidad real de la batería y el kilometraje acumulado;
determinar el valor umbral del parámetro de carga en función del valor de la capacidad real y el valor límite superior de capacidad de carga.
3. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el parámetro de carga es un estado de carga (SOC) de carga, y el valor umbral del parámetro de carga comprende un valor umbral del SOC de carga;
en donde se determina el valor umbral del parámetro de carga en función del valor de la capacidad real y el valor límite superior de capacidad de carga.
se utiliza una relación entre el valor límite superior de capacidad de carga y el valor de capacidad real como valor umbral del SOC de carga de la batería.
4. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el parámetro de carga es una tensión de carga, y correspondientemente, el valor umbral del parámetro de carga comprende un valor umbral de tensión de carga; en donde se determina el valor umbral del parámetro de carga en función del valor de la capacidad real y el valor límite superior de capacidad de carga.
se utiliza una relación entre el valor límite superior de capacidad de carga y el valor de capacidad real como valor umbral del SOC de carga de la batería.
se determina el valor umbral de tensión de carga de la batería en función del valor umbral del SOC de carga, una temperatura actual obtenida de la batería y una primera relación de correspondencia preestablecida,
en donde la primera relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una tensión y un primer parámetro, y el primer parámetro comprende una temperatura y un SOC.
5. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el parámetro de carga comprende una tensión de carga y un SOC de carga, y el valor umbral del parámetro de carga comprende un valor umbral del SOC de carga y un valor umbral de tensión de carga;
en donde se determina el valor umbral del parámetro de carga en función del valor de la capacidad real y el valor límite superior de capacidad de carga.
se utiliza una relación entre el valor límite superior de capacidad de carga y el valor de capacidad real como valor umbral del SOC de carga de la batería.
se determina el valor umbral de tensión de carga de la batería en función del valor umbral del SOC de carga, una temperatura actual obtenida de la batería y una primera relación de correspondencia preestablecida,
en donde la primera relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una tensión y un primer parámetro, y el primer parámetro comprende una temperatura y un SOC.
6. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el valor de capacidad real se determina en función de un valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería,
el valor acumulado de capacidad de carga/descarga de la batería es uno cualquiera de: un valor acumulado de capacidad de carga convertido de la batería, un valor acumulado de capacidad de descarga convertido de la batería y una suma del valor acumulado de capacidad de carga convertido de la batería y del valor acumulado de capacidad de descarga convertido de la batería,
el valor de capacidad de carga convertido de la batería es un producto de un valor de capacidad de carga de la batería y un coeficiente de conversión correspondiente a una temperatura de carga de la batería, y el coeficiente de conversión correspondiente a la temperatura de carga de la batería se determina en función de la temperatura de carga de la batería y en una relación de correspondencia preestablecida entre una temperatura y el coeficiente de conversión;
el valor de capacidad de carga convertido de la batería es un producto de un valor de capacidad de descarga de la batería y un coeficiente de conversión correspondiente a una temperatura de descarga de la batería, y el coeficiente de conversión correspondiente a la temperatura de descarga de la batería se determina en función de la temperatura de descarga de la batería y en una relación de correspondencia preestablecida entre una temperatura y el coeficiente de conversión;
7. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el valor de capacidad real se determina en función del kilometraje acumulado y en una segunda relación de correspondencia preestablecida,
la segunda relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre un kilometraje y una capacidad.
8. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la determinación de un valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del valor de capacidad real de la batería y el kilometraje acumulado comprende:
determinar el valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del valor de capacidad real de la batería, el kilometraje acumulado y una tercera relación de correspondencia preestablecida,
en donde la tercera relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una primera capacidad y un segundo parámetro, y el segundo parámetro comprende una segunda capacidad y un kilometraje.
9. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la determinación de un valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del valor de capacidad real de la batería y el kilometraje acumulado comprende:
determinar un estado de salud real (SOH) de la batería en función del valor de capacidad real de la batería;
determinar el valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del SOH real y del kilometraje acumulado.
10. El método (100) de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la determinación del valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del SOH real y el kilometraje acumulado comprende:
determinar el valor límite superior de capacidad de carga de la batería en función del SOH real, el kilometraje acumulado y una cuarta relación de correspondencia preestablecida, en donde la cuarta relación de correspondencia es una relación de correspondencia entre una capacidad y un tercer parámetro, y el tercer parámetro comprende un kilometraje y un SOH.
11. Un aparato de control de carga de baterías (200), caracterizado porque comprende:
un primer módulo de obtención (210) configurado para obtener, en función de una solicitud de carga recibida, un valor umbral y un valor inicial de un parámetro de carga de una batería, en donde el valor umbral del parámetro de carga se determina en función de un valor de capacidad real de la batería y un kilometraje acumulado de un vehículo eléctrico en el que se encuentra la batería, y el parámetro de carga comprende al menos uno de un estado de carga de carga (SOC) y una tensión de carga;
un primer módulo de envío de órdenes de control (220) configurado para enviar, si se cumple que el valor inicial del parámetro de carga es menor que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de carga de la batería, con el fin de cargar la batería;
un segundo módulo de obtención (230) configurado para obtener un valor del parámetro de carga de la batería en tiempo real durante la carga de la batería; y
un segundo módulo de envío de órdenes de control (240) configurado para enviar, si se cumple que el valor obtenido del parámetro de carga de la batería es mayor o igual que el valor umbral del parámetro de carga, una orden de control de detención de la carga de la batería, con el fin de detener la carga.
12. Un sistema de gestión de baterías, que comprende: un procesador y una memoria que almacena instrucciones de programa informático,
en donde el procesador, al ejecutar las instrucciones del programa informático, implementa el método de control de carga de baterías (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-10.
13. Un medio de almacenamiento informático que tiene instrucciones de programa informático almacenadas en el mismo, en donde las instrucciones de programa informático, cuando son ejecutadas por un procesador, implementan el método de control de carga de baterías (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-10.
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