ES2959527T3 - Monobloque habilitado para conexión inalámbrica - Google Patents

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Steve Burns
Doug Smith
Austin Harrill
John Hooke
Ulf Krohn
Christer Lindkvist
Frank Fleming
Don Karner
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Northstar Battery Co LLC
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Abstract

Un componente de caja superior de una caja monobloque de plomo-ácido que comprende un componente de caja superior que comprende una superficie exterior superior de la caja monobloque, en donde la superficie exterior superior comprende: (a) un bolsillo configurado para albergar un circuito de monitoreo de batería, en donde el el bolsillo se extiende hacia el interior de la caja monobloque más allá de la interfaz sellada del componente de la caja superior y el componente de la caja principal; y (b) al menos una vía configurada para albergar conexiones eléctricamente conductoras que colocan el circuito monitor de batería en conexión eléctrica con los polos terminales positivo y negativo del monobloque. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Monobloque habilitado para conexión inalámbrica
CAMPO DE LA INVENCIÓN
[0001] La presente divulgación se refiere, en general, a la supervisión de dispositivos de almacenamiento de energía y, en particular, a la supervisión de dispositivos de almacenamiento de energía que tienen componentes de supervisión dispuestos dentro de los dispositivos de almacenamiento de energía.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
[0002] Los dispositivos de almacenamiento de energía de plomo-ácido prevalecen y se han usado en una variedad de aplicaciones durante más de 100 años. En algunos ejemplos, estos dispositivos de almacenamiento de energía se han supervisado para evaluar una condición del dispositivo de almacenamiento de energía. No obstante, estas técnicas de supervisión de la técnica anterior son habitualmente lo bastante complejas y costosas como para limitar su uso, y como para limitar la cantidad de datos que se obtienen, particularmente en aplicaciones remotas de bajo valor. Por ejemplo, en general, no hay datos suficientes sobre el historial de un dispositivo de almacenamiento de energía específico durante su vida útil. Además, en cantidades pequeñas, algunos dispositivos de almacenamiento de energía están acoplados con sensores para recopilar datos sobre el sistema de almacenamiento de energía, pero esto no es habitual en grandes cantidades de dispositivos y/o en sistemas geográficamente dispersos. A menudo, los datos limitados obtenidos a través de sistemas/esquemas de supervisión conocidos son insuficientes para respaldar el análisis, acciones, notificaciones y determinaciones que de otro modo pueden ser deseables. De forma similar, existen limitaciones para los dispositivos de almacenamiento de energía sin plomo-ácido. En particular, estas baterías, debido a su alta energía y potencia, han introducido diversas aplicaciones móviles nuevas que no han sido aptas para los sistemas de supervisión convencionales. En consecuencia, nuevos dispositivos, los sistemas y métodos para supervisar los dispositivos de almacenamiento de energía (baterías en particular) siguen siendo deseables y proporcionan nuevas oportunidades en la gestión de uno o más dispositivos de almacenamiento de energía, incluyendo aquellos en servicio en ubicaciones geográficas diversas y/o remotas.
[0003] El documento US 2010/297478 A1 describe una batería de plomo ácido que tiene un sensor de superficie líquida instalado en una porción de instalación del sensor de superficie líquida en la cara superior de la tapa de un recipiente, una placa de circuito electrónico contenida en una porción rebajada en la cara superior de la tapa del recipiente, conductores de conexión de terminales que conectan la placa de circuito electrónico a los terminales, y un conductor de conexión del sensor de superficie de líquido que conecta el sensor de superficie de líquido a la placa de circuito electrónico, evitando que un objeto se enganche en la cara superior de la tapa del recipiente mediante moldeo por inserción de los conductores de conexión del terminal y el conductor de conexión del sensor de superficie del líquido en la tapa del recipiente, evitando que los conductores de conexión del terminal y el conductor de conexión del sensor de superficie líquida se corroan por una solución de electrolito incluso si la solución de electrolito se mancha en la cara superior, y mejorando la apariencia exterior.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
[0004] Una realización ilustrativa está dirigida a un componente de caja superior de una caja monobloque de plomoácido, comprendiendo el componente de caja superior:
una superficie exterior superior de la caja monobloque;
una superficie interior superior de la caja monobloque;
una superficie de sellado superior configurada para unirse de manera sellada con una superficie de sellado inferior de un componente de caja principal de la caja monobloque, en donde el componente de caja principal comprende además unos lados integrales y un fondo y la superficie de sellado inferior corresponde a las superficies superiores de los lados integrales;
una abertura de terminal positiva configurada para que sobresalga un polo de terminal positivo de un monobloque; y una abertura de terminal negativa configurada para que sobresalga un polo de terminal negativo del monobloque;
en donde la superficie exterior superior de la caja monobloque comprende:
un bolsillo configurado para alojar un circuito supervisor de batería, en donde al menos una superficie más inferior del bolsillo está debajo de la superficie de sellado superior, de modo que cuando el componente de caja superior se une al componente de caja principal, el bolsillo se extiende hacia el interior de la caja monobloque más allá de la interfaz sellada del componente de caja superior y el componente de caja principal; y
al menos una vía configurada para alojar conexiones eléctricamente conductoras que colocan el circuito supervisor de batería en conexión eléctrica con los polos de terminal positivo y negativo del monobloque.
[0005] Otra realización ilustrativa está dirigida a un componente de caja superior en donde el bolsillo está configurado en el componente de caja superior de modo que el bolsillo estará próximo a un conector entre celdas entre paquetes de celdas electroquímicas del monobloque.
[0006] En otra realización ilustrativa, el circuito supervisor de batería está en una placa de circuito, y en donde el bolsillo está configurado para alojar la placa de circuito en una orientación seleccionada del grupo que consiste en sustancialmente horizontal, sustancialmente vertical, o entre sustancialmente vertical y sustancialmente horizontal.
[0007] En otra realización ilustrativa, el bolsillo comprende una o más estructuras configuradas para fijar la placa de circuito dentro del bolsillo.
[0008] En otra realización ilustrativa, el componente de caja superior comprende además el circuito supervisor de batería alojado en el bolsillo.
[0009] En otra realización ilustrativa, el componente de caja superior comprende además las conexiones eléctricamente conductoras alojadas en al menos una vía.
[0010] En otra realización ilustrativa, El circuito supervisor de batería comprende:
un sensor de voltaje configurado para conectarse eléctricamente a los polos de terminal positivo y negativo del monobloque para recibir energía del monobloque y para supervisar un voltaje entre los polos de terminal positivo y negativo del monobloque;
un sensor de temperatura para supervisar una temperatura en una ubicación dentro del monobloque de plomoácido que está por debajo de la superficie de sellado superior del monobloque de plomo-ácido;
un procesador para recibir una señal de voltaje supervisada desde el sensor de voltaje, para recibir una señal de temperatura supervisada desde el sensor de temperatura, para procesar la señal de voltaje supervisada y la señal de temperatura supervisada, y para generar datos de voltaje y datos de temperatura basados en la señal de voltaje supervisada y la señal de temperatura supervisada;
una memoria para almacenar los datos de voltaje y los datos de temperatura, en donde los datos de voltaje representan el voltaje entre los polos de terminal positivo y negativo del monobloque, y en donde los datos de temperatura representan una temperatura del monobloque;
una antena; y
un transceptor para comunicar de forma inalámbrica los datos de voltaje y los datos de temperatura a un dispositivo remoto a través de la antena.
[0011] En otra realización ilustrativa, el circuito supervisor de batería comprende además un dispositivo de geolocalización para identificar una ubicación del componente de caja superior y representar la ubicación del componente de caja superior con datos de ubicación.
[0012] En otra realización ilustrativa, el componente de caja superior comprende además una composición para fijar y proteger el circuito supervisor de batería alojado en el bolsillo y las conexiones eléctricamente conductoras alojadas en al menos una vía.
[0013] En otra realización ilustrativa, la composición antes mencionada se selecciona del grupo que consiste en material de encapsulación, adhesivo y combinaciones de los mismos.
[0014] En otra realización ilustrativa, el procesador está configurado para analizar los datos de voltaje y los datos de temperatura y generar información obtenida a partir de los datos de voltaje y los datos de temperatura.
[0015] En otra realización ilustrativa, la memoria contiene el historial de funcionamiento del monobloque en una matriz de historial de funcionamiento de batería, y en donde la matriz de historial de funcionamiento de batería comprende:
una pluralidad de columnas, representando cada columna un rango de voltaje del monobloque; y
una pluralidad de filas, representando cada fila un rango de temperatura del monobloque, en donde un valor numérico en una celda de la matriz de historial de funcionamiento de batería representa una cantidad acumulada de tiempo que el monobloque ha estado en un estado particular correspondiente al rango de voltaje y al rango de temperatura para esa celda.
[0016] En otra realización ilustrativa, durante la operación del circuito supervisor de batería, la memoria almacena información correspondiente a la cantidad acumulada de tiempo que el monobloque está en cada uno de la pluralidad de estados representados por la matriz de historial de funcionamiento de batería durante un período de tiempo durante el que el circuito supervisor de batería está conectado eléctricamente al monobloque, caracterizando de este modo toda la vida conectada del monobloque, sin aumentar el espacio de almacenamiento en la memoria ocupada por la matriz de historial de funcionamiento de batería.
[0017] En otra realización ilustrativa, el dispositivo remoto comprende además un sistema de visualización remota, alejado del monobloque, para mostrar un historial de ubicación y un historial de funcionamiento de la batería del monobloque.
[0018] En otra realización ilustrativa, la invención está dirigida a una caja monobloque de plomo-ácido, comprendiendo la caja el componente de caja principal y cualquiera de las realizaciones anteriores del componente de caja superior, en donde el componente de caja principal y el componente de caja superior, al ensamblarse, definen al menos una celda dentro de la caja monobloque.
[0019] En otra realización ilustrativa, la caja principal tiene un estiramiento dirigido hacia el fondo de manera que los lados integrales se inclinan hacia dentro desde sus superficies más altas hasta el fondo.
[0020] En otra realización ilustrativa, el componente de caja principal comprende además al menos una pared interior integral de manera que el componente de caja principal y el componente de caja superior, al ensamblarse, definen un número de celdas en la caja monobloque.
[0021] Otra realización de la invención está dirigida a un monobloque de plomo-ácido habilitado para conexión inalámbrica que comprende: cualquiera de las realizaciones anteriores del monobloque de plomo-ácido; un paquete de celdas electroquímicas en cada celda; un conector entre celdas entre cada paquete de celdas electroquímicas; los polos de terminal positivo y negativo en conexión eléctrica con el o los paquetes de celdas electroquímicas; y el dispositivo de supervisión de parámetros monobloque y el dispositivo de comunicaciones inalámbricas están en conexión eléctrica con los polos de terminal positivo y negativo.
[0022] Otra realización de la invención se dirige a un paquete de baterías que comprende: al menos una cadena de monobloques habilitados para conexión inalámbrica, en donde cada cadena comprende una pluralidad de monobloques de plomo-ácido habilitados para conexión inalámbrica conectados eléctricamente en serie o en paralelo; y los terminales positivo y negativo del paquete de baterías conectados eléctricamente a la cadena o cadenas, en donde las cadenas están conectadas eléctricamente en paralelo.
[0023] El contenido de esta sección pretende ser una introducción simplificada a la divulgación y no pretende limitar el alcance de ninguna reivindicación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0024]
La figura 1 ilustra un monobloque que tiene un circuito de supervisión de batería dispuesto en el mismo, de acuerdo con diversas realizaciones.
La figura 2 ilustra un paquete de baterías que comprende múltiples monobloques, teniendo cada monobloque un circuito de supervisión de batería dispuesto en el mismo, de acuerdo con diversas realizaciones.
La figura 3 ilustra un método para supervisar una batería de acuerdo con diversas realizaciones.
la figura 4A ilustra un sistema de supervisión de batería, de acuerdo con diversas realizaciones.
La figura 4B ilustra una matriz de historial de funcionamiento de batería que tiene columnas que representan un rango de mediciones de voltaje y filas que representan un rango de mediciones de temperatura, de acuerdo con diversas realizaciones.
La figura 4C ilustra una batería que tiene un circuito de supervisión de batería dispuesto en la misma, la batería acoplada a una carga y/o a una fuente de alimentación, y en conexión comunicativa con diversos sistemas electrónicos locales y/o remotos, de acuerdo con diversas realizaciones.
La figura 6 ilustra un monobloque habilitado para conexión inalámbrica (WEM) ilustrativa, de acuerdo con diversas realizaciones.
La figura 6 ilustra un monobloque habilitado para conexión inalámbrica (WEM) ilustrativa, de acuerdo con diversas realizaciones.
La figura 7 ilustra un monobloque habilitado para conexión inalámbrica (WEM) ilustrativa, de acuerdo con diversas realizaciones.
La figura 8 ilustra un monobloque habilitado para conexión inalámbrica (WEM) ilustrativa, de acuerdo con diversas realizaciones.
La figura 9 ilustra un monobloque habilitado para conexión inalámbrica (WEM) ilustrativa, de acuerdo con diversas realizaciones.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
[0025] La descripción detallada muestra realizaciones a modo de ilustración, incluyendo el mejor modo. Las etapas enumeradas en cualquiera de las descripciones de métodos pueden ejecutarse en cualquier orden adecuado y no se limitan al orden presentado.
[0026] Además, por razones de brevedad, ciertos subcomponentes de componentes individuales y otros aspectos del sistema pueden no describirse en detalle en el presente documento. Cabe señalar que muchas relaciones funcionales o acoplamientos físicos alternativos o adicionales pueden estar presentes en un sistema práctico, por ejemplo, un sistema de supervisión de batería. Tales bloques funcionales pueden materializarse mediante cualquier número de componentes adecuados configurados para realizar funciones específicas.
[0027] Los principios de la presente divulgación mejoran el funcionamiento de una batería, por ejemplo, eliminando componentes de supervisión como un sensor de corriente que puede agotar la carga de una batería prematuramente. Además, un circuito de supervisión de batería se puede integrar dentro de la batería en el momento de la fabricación, de manera que sea capaz de supervisar la batería y almacenar/transmitir datos asociados desde el primer día de la vida útil de la batería hasta que se recicle o se deseche de otra manera. Además, los principios de la presente divulgación mejoran el funcionamiento de diversos dispositivos informáticos, tales como un dispositivo de comunicaciones móviles y/o un circuito de supervisión de batería, de numerosas maneras, por ejemplo: reducir la memoria utilizada por un circuito de supervisión de batería a través del almacenamiento compacto de la información de historial de batería en una nueva base de datos similar a una matriz, reduciendo de este modo los gastos de fabricación y el consumo de corriente operativa, y ampliando el tiempo de vida útil operativa del circuito de supervisión de batería; facilitando la supervisión y/o el control de múltiples monobloques a través de un único dispositivo de comunicaciones móviles, mejorando de este modo la eficiencia y el rendimiento; y reduciendo la cantidad de datos transmitida por toda una red que vincula una o más baterías y un dispositivo remoto, desocupando de este modo la red para portar otros datos transmitidos y/o para portar datos relevantes más rápidamente, y también para reducir significativamente los costes de comunicaciones.
[0028] Adicionalmente, los principios de la presente divulgación mejoran el funcionamiento de los dispositivos acoplados y/o asociados con una batería, por ejemplo, una estación base de radio celular, una carretilla elevadora eléctrica, una bicicleta eléctrica, y/o similares.
[0029] Lo que es más, la aplicación de los principios de la presente divulgación transforma y cambia objetos en el mundo real. Por ejemplo, como parte de un algoritmo de ejemplo, se hace que el sulfato de plomo en un monobloque de plomo-ácido se convierta en plomo, óxido de plomo y ácido sulfúrico a través de la aplicación de una corriente de carga, transformando de este modo una batería de plomo-ácido parcialmente agotada en una batería cargada más completamente. Además, como parte de otro algoritmo de ejemplo, diversos monobloques en un almacén pueden reposicionarse físicamente, recargarse o incluso retirarse del almacén o reemplazarse, creando de este modo una nueva configuración global de monobloques en el almacén.
[0030] Se apreciará que existen diversos otros enfoques para la supervisión, el mantenimiento y/o el uso de los dispositivos de almacenamiento de energía. En este sentido, los sistemas y métodos reivindicados en el presente documento no se anteponen a tales campos o técnicas, sino que representan diversos avances específicos que ofrecen mejoras técnicas, ahorros de tiempo y de coste, beneficios para el entorno, vida útil de batería mejorada, y así sucesivamente. Adicionalmente, se apreciará que diversos sistemas y métodos desvelados en el presente documento ofrecen tales beneficios deseables mientras que, al mismo tiempo, eliminan un componente costoso y común que consume energía de los sistemas de supervisión anteriores, a saber, un sensor de corriente. Dicho de otra manera, diversos sistemas y métodos de ejemplo no utilizan, y están configurados sin, un sensor de corriente y/o información disponible a partir del mismo, en marcado contraste con casi todos los enfoques anteriores.
[0031] En una realización ilustrativa, se divulga un circuito de supervisión de batería. El circuito supervisor de batería puede configurarse para detectar, registrar y/o comunicar de forma inalámbrica cierta información de y/o sobre una batería, por ejemplo, información de fecha/hora, de voltaje y de temperatura desde una batería.
[0032] En una realización ilustrativa, un monobloque es un dispositivo de almacenamiento de energía que comprende al menos una celda electroquímica y habitualmente una pluralidad de celdas electroquímicas. Como se usa en el presente documento, el término "batería" puede significar un único monobloque, o puede significar una pluralidad de monobloques que están conectados eléctricamente en serie y/o en paralelo. Una "batería" que comprende una pluralidad de monobloques que están conectados eléctricamente en serie y/o en paralelo se denomina a veces, en otra bibliografía, "paquete de batería". Una batería puede comprender un terminal positivo y un terminal negativo. Además, en diversas realizaciones ilustrativas, una batería puede comprender una pluralidad de terminales positivos y negativos. En una realización ilustrativa, un circuito de supervisión de batería se dispone dentro de una batería, por ejemplo, situado o integrado dentro de una carcasa de batería y conectado a terminales de batería a través de una conexión cableada.
[0033] En una realización, un circuito de supervisión de batería comprende diversos componentes eléctricos, por ejemplo, un sensor de voltaje, un sensor de temperatura, un procesador para ejecutar instrucciones, una memoria para almacenar datos y/o instrucciones, una antena y un transmisor/receptor/transceptor. En algunas realizaciones ilustrativas, un circuito de supervisión de batería también puede incluir un reloj, por ejemplo, un reloj en tiempo real. Además, un circuito de supervisión de batería también puede incluir componentes de posicionamiento, por ejemplo, un circuito receptor del sistema de posicionamiento global (GPS).
[0034] En ciertas realizaciones de ejemplo, un circuito de supervisión de batería puede comprender un sensor de voltaje configurado con conexiones eléctricas cableadas a una batería, para supervisar un voltaje entre un terminal positivo y un terminal negativo (los terminales) de la batería. Además, el circuito de supervisión de batería puede comprender un sensor de temperatura para supervisar una temperatura de (y/o asociada con) la batería. El circuito de supervisión de batería puede comprender un procesador para recibir una señal de voltaje supervisada desde el sensor de voltaje, para recibir una señal de temperatura supervisada desde el sensor de temperatura, para procesar la señal de voltaje supervisada y la señal de temperatura supervisada, para generar datos de voltaje y datos de temperatura basándose en la señal de voltaje supervisada y en la señal de temperatura supervisada, y para ejecutar otras funciones e instrucciones.
[0035] En diversas realizaciones de ejemplo, el circuito de supervisión de batería comprende una memoria para almacenar datos, por ejemplo, datos de voltaje y datos de temperatura desde (y/o asociados con) una batería. Además, la memoria también puede almacenar instrucciones para que su ejecución por el procesador, datos y/o instrucciones recibidos desde un dispositivo externo, y así sucesivamente. En una realización ilustrativa, los datos de voltaje representan el voltaje a través de los terminales de la batería y los datos de temperatura representan una temperatura medida en una ubicación particular de la batería. Lo que es más, el circuito de supervisión de batería puede comprender una antena y un transceptor, por ejemplo, para comunicar de forma inalámbrica datos, tales como los datos de voltaje y los datos de temperatura a un dispositivo remoto, y para recibir datos y/o instrucciones. En una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería transmite los datos de voltaje y de temperatura de forma inalámbrica a través de la antena al dispositivo remoto.
[0036] El circuito de supervisión de batería se puede formar, en una realización ilustrativa, a través del acoplamiento de diversos componentes a una placa de circuito. En una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería incorpora adicionalmente un reloj en tiempo real. Como se describe principalmente en el presente documento, el circuito supervisor de batería puede colocarse en el interior de la batería y configurarse para detectar una temperatura interna de la batería. En otra realización ilustrativa, un circuito de supervisión de batería se sitúa dentro de un monobloque para detectar una temperatura interna de un monobloque. Las señales inalámbricas del circuito supervisor de batería pueden ser la base para diversas acciones y determinaciones útiles, como se describe más adelante en el presente documento.
[0037] Haciendo referencia ahora a la figura 1, en una realización ilustrativa, una batería 100 puede comprender un monobloque. El monobloque puede definirse, en una realización ilustrativa, como un dispositivo de almacenamiento de energía. El monobloque comprende al menos una celda electroquímica (no mostrada). En diversas realizaciones de ejemplo, el monobloque comprende múltiples celdas electroquímicas, por ejemplo, para configurar el monobloque con una capacidad de voltaje y/o corriente deseada. En diversas realizaciones ilustrativas, la(s) celda(s) electroquímica(s) son celdas electroquímicas de tipo plomo-ácido. Aunque se puede usar cualquier celda electroquímica de plomo-ácido adecuada, en una realización ilustrativa, las celdas electroquímicas son del diseño de tipo fibra de vidrio absorbente (AGM). En otra realización ilustrativa, las celdas electroquímicas de plomo-ácido son del tipo de diseño de gel. En otra realización ilustrativa, las celdas electroquímicas de plomo-ácido son del tipo de diseño inundado (ventilado). Sin embargo, se apreciará que diversos principios de la presente divulgación son aplicables a diversas químicas de batería, incluyendo, pero sin limitación, níquel-cadmio (NiCd), níquel-hidruro metálico (NiMH), ion litio, óxido de litio y cobalto, fosfato de hierro y litio, ion litio-óxido de manganeso, óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto, óxido de litio, níquel, cobalto y aluminio, titanato de litio, azufre de litio, alcalina recargable y/o similares y, por lo tanto, el análisis en el presente documento dirigido a las baterías de plomo-ácido se proporciona a modo de ilustración y no de limitación.
[0038] La batería 100 puede tener una carcasa 110. Por ejemplo, la batería 100 puede estar configurada con una caja de almacenamiento de energía de plomo-ácido monobloque sellada hecha de un material duradero. La batería 100 puede comprender además un terminal positivo 101 y un terminal negativo 102. La caja sellada puede tener aberturas a través de las cuales pasan el terminal positivo 101 y el terminal negativo 102.
[0039] Haciendo referencia ahora a la figura 2, una batería 200 puede comprender una pluralidad de monobloques conectados eléctricamente, por ejemplo, las baterías 100. Los monobloques en la batería 200 pueden conectarse eléctricamente en paralelo y/o en serie. En una realización ilustrativa, la batería 200 puede comprender al menos una cadena de monobloques. En una realización ilustrativa, una primera cadena puede comprender una pluralidad de monobloques conectados eléctricamente en serie. En otra realización ilustrativa, una segunda cadena puede comprender una pluralidad de monobloques conectados eléctricamente en serie. Si hay más de una cadena de monobloques en la batería, la primera cadena, la segunda cadena y/o cadenas adicionales pueden conectarse eléctricamente en paralelo. Una conexión en serie/paralelo de monobloques puede conectarse finalmente a un terminal positivo 201 y a un terminal negativo 202 de la batería 200, por ejemplo, para lograr una característica o capacidad deseada de voltaje y/o de corriente para la batería 200. Por lo tanto, en una realización ilustrativa, una batería 200 comprende más de un monobloque. Una batería 200 también puede denominarse, en el presente documento, dominio de energía.
[0040] La batería 200 puede tener un armario o carcasa 210. Por ejemplo, la batería 200 puede comprender estructuras térmicas y mecánicas para proteger la batería y proporcionar un entorno adecuado para su funcionamiento.
[0041] Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, en una aplicación de ejemplo, una batería 100/200 se puede usar para energía de respaldo (también conocida como sistema de alimentación ininterrumpida o SAI). Además, la batería 100/200 se puede usar en una aplicación de estación base de radio celular y se puede conectar a una red eléctrica (por ejemplo, a corriente alterna a través de un rectificador/ondulador, a una microrred eléctrica de CC, y/o similar). En otra realización ilustrativa, la batería 100/200 se conecta a una red eléctrica de CA y se usa para aplicaciones tales como recorte de picos, gestión de demanda, regulación de potencia, respuesta en frecuencia y/o fuente de alimentación reactiva. En otra realización ilustrativa, la batería 100/200 se conecta a un sistema de accionamiento que proporciona fuerza motriz a diversos vehículos (tales como bicicletas), equipo industrial (tal como carretillas elevadoras) y vehículos de carretera de servicio ligero, mediano y pesado. En otras aplicaciones de ejemplo, la batería 100/200 puede usarse para cualquier aplicación adecuada donde se desee almacenar energía sobre una base de corto o largo plazo. La batería 100/200 se puede enviar comercialmente como un artículo unitario, enviada en comercio con otros monobloques, tal como en un palé con muchos otros monobloques), o enviada comercialmente con otros monobloques como parte de una batería (por ejemplo, múltiples baterías 100 que forman una batería 200).
[0042] En una realización ilustrativa, un circuito de supervisión de batería 120 puede estar dispuesto dentro y conectado internamente a la batería 100. En una realización ilustrativa, un único circuito de supervisión de batería 120 puede disponerse dentro de y asociarse con un único monobloque (véase la batería 100), como se ilustra en la figura 1. En otra realización ilustrativa, más de un circuito de supervisión de batería 120 se dispone dentro de y se conecta a una o más porciones de una única batería. Por ejemplo, un primer circuito de supervisión de batería podría disponerse dentro de un primer monobloque de la batería y conectarse al mismo, y un segundo circuito de supervisión de batería podría disponerse dentro de un segundo monobloque de la batería y conectarse al mismo.
[0043] El circuito de supervisión de batería 120 puede comprender un sensor de voltaje 130, un sensor de temperatura 140, un procesador 150, un transceptor 160, una antena 170 y un medio de almacenamiento o memoria (no mostrado en las figuras). En una realización ilustrativa, un circuito de supervisión de batería 120 está configurado para detectar un voltaje y una temperatura asociados con un monobloque o batería 100, para almacenar el voltaje y la temperatura detectados en la memoria junto con un tiempo asociado de estas lecturas, y para transmitir los datos de voltaje y de temperatura (con su tiempo asociado) desde el circuito de supervisión de batería 120 a una o más ubicaciones externas.
[0044] En una realización ilustrativa, el sensor de voltaje 130 puede estar conectado eléctricamente por un cable a un terminal positivo 101 de la batería 100 y por un cable a un terminal negativo 102 de la batería 100. En una realización ilustrativa, el sensor de voltaje 130 está configurado para detectar un voltaje de la batería 100. Por ejemplo, el sensor de voltaje 130 puede configurarse para detectar el voltaje entre el terminal positivo 101 y el terminal negativo 102. En una realización ilustrativa, el sensor de voltaje 130 comprende un convertidor de analógico a digital. Sin embargo, puede usarse cualquier dispositivo adecuado para detectar el voltaje de la batería 100.
[0045] En una realización ilustrativa, el sensor de temperatura 140 está configurado para detectar una medición de temperatura de la batería 100. En una realización ilustrativa, el sensor de temperatura 140 puede configurarse para detectar una medición de temperatura en una ubicación en o dentro de la batería 100. La ubicación donde se toma la medición de la temperatura puede seleccionarse de modo que la medición de la temperatura refleje la temperatura de las celdas electroquímicas que comprenden la batería 100. En diversas realizaciones ilustrativas, el circuito de supervisión de batería 120 está configurado para ubicarse dentro de la batería 100. Además, en diversas realizaciones ilustrativas, la presencia del circuito de supervisión de batería 120 dentro de la batería 100 puede no ser visible o detectable a través de una inspección visual externa de la batería 100.
[0046] En una realización ilustrativa, el sensor de temperatura 140 comprende un termopar, un termistor, un circuito integrado de detección de temperatura y/o similar incrustado en la batería.
[0047] En una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 comprende una placa de circuito impreso para soportar y acoplar eléctricamente un sensor de voltaje, un sensor de temperatura, un procesador, un medio de almacenamiento, un transceptor, una antena y/u otros componentes adecuados. En otra realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 incluye una carcasa (no mostrada). La carcasa puede hacerse de cualquier material adecuado para proteger la electrónica en el circuito de supervisión de batería 120, por ejemplo, un plástico duradero. La carcasa se puede hacer en cualquier forma o factor de forma adecuado. En una realización ilustrativa, la carcasa del circuito de supervisión de batería 120 está configurada para colocarse dentro de la batería 100 y puede fijarse, por ejemplo, a través de adhesivo, material de encapsulación, pernos, tornillos, abrazaderas y/o similares. Además, puede usarse cualquier dispositivo o método de conexión adecuado para mantener el circuito de supervisión de batería 120 en una posición y/u orientación deseada dentro de la batería 100. De esta manera, cuando la batería 100 se transporta, instala, utiliza, etc., el circuito supervisor de batería 120 permanece dispuesto de forma segura en la misma y operable en conexión con la misma.
[0048] En una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 comprende además un reloj en tiempo real capaz de mantener el tiempo referenciado a un tiempo normalizado tal como el Tiempo Universal Coordinado (UTC), independiente de cualquier conexión (cableada o inalámbrica) a una norma de tiempo externa, tal como una señal de tiempo accesible a través de una red pública tal como Internet. El reloj está configurado para proporcionar la hora/fecha actual (o un tiempo relativo) al procesador 150. En una realización ilustrativa, el procesador 150 está configurado para recibir la medición de voltaje y de temperatura y para almacenar, en el medio de almacenamiento, los datos de voltaje y de temperatura asociados con el tiempo en el que se detectaron/almacenaron los datos. En una realización ilustrativa, el voltaje, los datos de temperatura y tiempo pueden almacenarse en un medio de almacenamiento en forma de una base de datos, un archivo plano, un blob de datos binarios, o cualquier otro formato o estructura adecuada. Además, el procesador 150 puede configurarse para almacenar datos adicionales en un medio de almacenamiento en forma de registro. Por ejemplo, el procesador puede registrar cada vez que el voltaje y/o la temperatura cambian en una cantidad establecible. En una realización ilustrativa, el procesador 150 compara los últimos datos medidos con los datos medidos más recientes y registra los datos medidos recientes solo si estos difieren de los últimos datos medidos en al menos esta cantidad establecible. Las comparaciones se pueden hacer en cualquier intervalo adecuado, por ejemplo, cada segundo, cada 5 segundos, cada 10 segundos, cada 30 segundos, cada minuto, cada 10 minutos, y/o similar. El medio de almacenamiento puede ubicarse en el circuito de supervisión de batería 120, o puede ser remoto. El procesador 150 puede configurarse además para transmitir de forma inalámbrica los datos de temperatura/voltaje registrados a un dispositivo remoto para un análisis, informes y/o acciones adicionales. En una realización ilustrativa, el dispositivo remoto puede configurarse para empalmar el registro de datos transmitido junto con los registros transmitidos previamente, para formar un registro que es continuo en el tiempo. De esta manera, puede minimizarse el tamaño del registro (y la memoria requerida para almacenar el mismo) en el circuito de supervisión de batería 120. El procesador 150 puede configurarse adicionalmente para recibir instrucciones desde un dispositivo remoto. El procesador 150 también puede configurarse para transmitir datos de tiempo, de temperatura y de voltaje fuera del circuito de supervisión de batería 120 proporcionando los datos en una señal al transceptor 160.
[0049] En otra realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 está configurado sin un reloj en tiempo real. En cambio, los datos se muestrean en un intervalo de tiempo acorde controlado por el procesador 150. Cada intervalo se numera secuencialmente con un número de secuencia para identificar el mismo de forma singular. Todos los datos muestreados pueden registrarse; como alternativa, solo se pueden registrar los datos que cambian más de una cantidad establecible. Periódicamente, cuando el circuito de supervisión de batería 120 se conecta a una norma de tiempo, tal como la señal de tiempo de red accesible a través de Internet, el tiempo del procesador se sincroniza con el tiempo real representado por la norma de tiempo. Sin embargo, en ambos casos, el número de secuencia del intervalo durante el cual se muestrearon los datos también se registra con los datos. Esto fija entonces el intervalo de tiempo entre muestras de datos sin necesidad de un reloj en tiempo real en el circuito de supervisión de batería 120. Tras la transmisión del registro de datos a un dispositivo remoto, los intervalos se sincronizan con el dispositivo remoto (descrito adicionalmente en el presente documento), que mantiene el tiempo real (por ejemplo, UTC), por ejemplo, sincronizado a través de una conexión a Internet. Por lo tanto, el dispositivo remoto está configurado para proporcionar tiempo a través de la sincronización con el circuito de supervisión de batería 120 y el procesador 150. Los datos almacenados en el circuito de supervisión de batería 120 o en el dispositivo remoto pueden incluir la cantidad de tiempo acumulativa que un monobloque ha pasado a una temperatura y/o voltaje particular. El procesador 150 también puede configurarse para transmitir datos de tiempo, de temperatura y de voltaje acumulativos desde el circuito de supervisión de batería 120 proporcionando los datos en una señal al transceptor 160.
[0050] En una realización ilustrativa, los datos de tiempo, de temperatura y de voltaje de una batería pueden almacenarse en un archivo, base de datos o matriz que, por ejemplo, comprende un rango de voltajes en un eje y un rango de temperaturas en un segundo eje, en donde las celdas de esta tabla están configuradas para incrementar un contador en cada celda para representar la cantidad de tiempo que una batería ha pasado en un estado de voltaje/temperatura particular (es decir, para formar una matriz de historial de funcionamiento de batería). La matriz de historial de funcionamiento de batería se puede almacenar en la memoria del circuito de supervisión de batería 120 y/o en un dispositivo remoto. Por ejemplo, y haciendo una breve referencia a la figura 4B, una matriz de historial de funcionamiento de batería 450 de ejemplo puede comprender las columnas 460, representando cada columna un voltaje particular o un rango de mediciones de voltaje. Por ejemplo, la primera columna puede representar un rango de voltaje de 0 voltios a 1 voltio, la segunda columna puede representar un rango de voltaje de 1 voltio a 9 voltios, la tercera columna puede representar un rango de voltaje de 9 voltios a 10 voltios, y así sucesivamente. La matriz de historial de funcionamiento de batería 450 puede comprender además las filas 470, representando cada fila una temperatura (+/-) o rango de mediciones de temperatura particular. Por ejemplo, la primera fila puede representar una temperatura menor que 10 °C, la segunda fila puede representar un rango de temperatura de 10 °C a 20 °C, la tercera fila puede representar un rango de temperatura de 20 °C a 30 °C, y así sucesivamente. Se puede usar cualquier escala y número de columnas/filas adecuado. En una realización ilustrativa, la matriz de historial de funcionamiento de batería 450 almacena un historial acumulativo de la cantidad de tiempo que la batería ha estado en cada estado de voltaje/temperatura designado. Dicho de otra forma, la matriz de historial de funcionamiento de batería 450 agrega (o correlaciona) la cantidad de tiempo que la batería ha estado en un rango de voltaje/temperatura particular. En particular, un sistema de este tipo es particularmente ventajoso debido a que el tamaño de almacenamiento no aumenta (o aumenta solo una cantidad marginal) independientemente de cuánto tiempo esté registrando datos. La memoria ocupada por la matriz de historial de funcionamiento de batería 450 es a menudo del mismo tamaño el primer día que comienza a agregar datos de voltaje/temperatura que su tamaño años más tarde o cerca del final de la vida útil de la batería. Se apreciará que esta técnica reduce, en comparación con las implementaciones que no usan esta técnica, el tamaño de la memoria y la potencia requerida para almacenar estos datos, mejorando de este modo significativamente el funcionamiento del dispositivo informático del circuito de supervisión de batería 120. Además, los datos de voltaje/temperatura de batería pueden transmitirse a un dispositivo remoto de forma periódica. Esto bloquea y desbloquea periódicamente en la práctica los datos y, en relación con las técnicas sin bloqueo y desbloqueo periódico, reduce la potencia requerida para almacenar datos y transmitir datos, reduce el tamaño de la memoria y reduce el tiempo de transmisión de datos.
[0051] En una realización ilustrativa, el transceptor 160 puede ser cualquier transmisor y/o receptor adecuado. Por ejemplo, el transceptor 160 puede configurarse para convertir en sentido ascendente la señal para transmitir la señal a través de la antena 170 y/o para recibir una señal desde la antena 170 y convertir en sentido descendente la señal y proporcionar la misma al procesador 150. En una realización ilustrativa, el transceptor 160 y/o la antena 170 pueden configurarse para enviar y recibir de forma inalámbrica señales entre el circuito de supervisión de batería 120 y un dispositivo remoto. La transmisión inalámbrica se puede realizar usando cualquier norma de comunicación adecuada, tal como la comunicación por radiofrecuencia, WiFi, Bluetooth®, Bluetooth de Baja Energía (BLE), Bluetooth de Baja Potencia (IPv6/6LoWPAN), una norma de comunicación de radio celular (2G, 3G, 4G LTE, 5G, etc.) y/o similares. En una realización ilustrativa, la transmisión inalámbrica se realiza usando señales de corto alcance y de baja potencia, para mantener baja la energía consumida por el circuito de supervisión de batería. En una realización ilustrativa, el procesador 150 está configurado para activarse, comunicarse de forma inalámbrica y volver al estado de reposo siguiendo una programación adecuada para minimizar o reducir el consumo de energía. Esto es deseable para evitar que la supervisión de la batería a través del circuito de supervisión de batería 120 agote prematuramente la batería. El circuito supervisor de batería 120 funciona, como despertar/dormir y funciones de control de datos, facilitan la detección precisa y el informe de los datos de temperatura y voltaje sin agotar la batería 100. En diversas realizaciones ilustrativas, el circuito supervisor de batería 120 se alimenta por la batería dentro de la que está dispuesto y a la que está acoplado para su supervisión.
[0052] En algunas realizaciones ilustrativas, el uso de un protocolo de Bluetooth facilita que un único dispositivo remoto reciba y procese una pluralidad de señales correlacionadas con una pluralidad de baterías (cada una equipada con un circuito de supervisión de batería 120), y hacer esto sin interferencia de señal. Esta relación de uno a muchos entre un dispositivo remoto y una pluralidad de baterías, cada una equipada con un circuito de supervisión de batería 120, es una marcada ventaja para la supervisión de baterías en los canales de almacenamiento y de envío.
[0053] En una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 se ubica internamente a la batería. Por ejemplo, el circuito de supervisión de batería 120 puede disponerse dentro de una carcasa de la batería 100. En diversas realizaciones, el circuito de supervisión de batería 120 se ubica internamente a un monobloque o a una batería. El circuito de supervisión de batería 120 puede estar oculto a la vista/ser inaccesible desde el exterior de la batería 100. Esto puede evitar la manipulación indebida por un usuario y, por lo tanto, mejorar la fiabilidad de la notificación realizada. El circuito de supervisión de batería 120 se puede situar justo por debajo de una tapa de la batería 100, cerca de las correas de interconexión (la barra de interconexión de conductores), o similar. De esta manera, la temperatura de un monobloque debido a las celdas electroquímicas y la salida de calor de las correas de interconexión se pueden medir con precisión.
[0054] En una realización ilustrativa, el sensor de temperatura 140 puede configurarse para detectar una temperatura de uno de los terminales de un monobloque. De esta manera, la temperatura detectada por el circuito supervisor de batería 120 puede ser más representativa de la temperatura de la batería 100 y/o de las celdas electroquímicas de la misma. En algunas realizaciones, el sensor de temperatura 140 puede ubicarse sobre y/o acoplarse directamente a la placa de circuito impreso del circuito de supervisión de batería 120. Además, el sensor de temperatura 140 puede ubicarse en cualquier ubicación adecuada dentro de un monobloque o una batería para detectar una temperatura asociada con el monobloque o la batería.
[0055] Por lo tanto, con referencia a la figura 3, un método ilustrativo 300 para supervisar una batería 100 que comprende al menos una celda electroquímica comprende: detectar un voltaje de la batería 100 con un sensor de voltaje 130 cableado a los terminales de la batería (etapa 302), y registrar el voltaje y el tiempo en que el voltaje fue detectado en un medio de almacenamiento (etapa 304); detectar una temperatura asociada con la batería 100 con un sensor de temperatura 140 dispuesto dentro de la batería 100 (etapa 306), y registrar la temperatura y el tiempo en que se detectó la temperatura en el medio de almacenamiento (etapa 308); y transmitir de forma inalámbrica datos de voltaje, temperatura y tiempo registrados en el medio de almacenamiento a un dispositivo remoto (etapa 310). Los datos de voltaje, temperatura y tiempo, junto con otros datos relevantes, puede evaluarse, analizarse, procesarse y/o utilizarse como una entrada para diversos sistemas informáticos, recursos y/o aplicaciones (etapa 312). En este método ilustrativo, el sensor de voltaje 130, el sensor de temperatura 140 y el medio de almacenamiento se ubican dentro de la batería 100 en un circuito de supervisión de batería 120. Además, el método 300 puede comprender emprender diversas acciones en respuesta a los datos de voltaje, de temperatura y/o de tiempo (la etapa 314), por ejemplo, cargar una batería, descargar una batería, sacar una batería de un almacén, reemplazar una batería por una batería nueva, y/o similares.
[0056] Con referencia ahora a la figura 4A, en una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 está configurado para comunicar datos con un dispositivo remoto. El dispositivo remoto puede configurarse para recibir datos desde una pluralidad de baterías, estando equipada cada batería con un circuito de supervisión de batería 120. Por ejemplo, el dispositivo remoto puede recibir datos desde unas baterías 100 individuales, conectada cada una a un circuito de supervisión de batería 120.
[0057] Se divulga un sistema 400 de ejemplo para recolectar y usar datos asociados con cada batería 100/200. En general, el dispositivo remoto es un dispositivo electrónico que no es físicamente parte de la batería 100/200 o del circuito de supervisión de batería 120. El sistema 400 puede comprender una porción local 410 y/o una porción remota 420. La porción local 410 comprende componentes ubicados relativamente cerca de la batería o baterías 100/200. "Relativamente cerca", en una realización ilustrativa, significa dentro del alcance de las señales inalámbricas de la antena del circuito de supervisión de batería. En otra realización de ejemplo, "relativamente cerca" significa dentro del alcance de Bluetooth, dentro del mismo armario, dentro de la misma sala, y similares. La porción local 410 puede comprender, por ejemplo, una o más baterías 100/200, un circuito de supervisión de batería 120 y, opcionalmente, un dispositivo remoto ubicado localmente 414 ubicado en la porción local 410. Además, la porción local puede comprender, por ejemplo, una pasarela. La pasarela puede configurarse para recibir datos de cada batería 100. La pasarela también puede configurarse para transmitir instrucciones a cada batería 100. En una realización de ejemplo, la pasarela comprende una antena para una transmisión/recepción inalámbrica en la pasarela y/o para comunicarse con un dispositivo remoto ubicado localmente 414. El dispositivo remoto ubicado localmente 414, en una realización ilustrativa, es un teléfono inteligente, una tableta u otro dispositivo móvil electrónico. En otra realización ilustrativa, el dispositivo remoto ubicado localmente 414 es un ordenador, una red, un servidor o similar. En una realización ilustrativa adicional, el dispositivo remoto ubicado localmente 414 es un sistema electrónico de a bordo de un vehículo. Lo que es más, en algunas realizaciones, la pasarela puede funcionar como el dispositivo remoto ubicado localmente 414. Las comunicaciones ilustrativas, por ejemplo, entre la pasarela y el dispositivo remoto ubicado localmente 414, pueden realizarse a través de cualquier enfoque cableado o inalámbrico adecuado, por ejemplo, a través de un protocolo de Bluetooth.
[0058] En algunas realizaciones ilustrativas, el dispositivo remoto no se ubica en la porción local 410, sino que se ubica en la porción remota 420. La porción remota 420 puede comprender cualquier sistema de extremo posterior adecuado. Por ejemplo, el dispositivo remoto en la porción remota 420 puede comprender un ordenador 424 (por ejemplo, un ordenador de sobremesa, un ordenador portátil, un servidor, un dispositivo móvil, o cualquier dispositivo adecuado para usar o procesar los datos como se describe en el presente documento). La porción remota puede comprender además servicios de computación y/o de almacenamiento basados en la nube, recursos informáticos bajo demanda, o cualquier componente similar adecuado. Por lo tanto, el dispositivo remoto, en diversas realizaciones ilustrativas, puede ser un ordenador 424, un servidor, un sistema de extremo posterior, un escritorio, un sistema en la nube, o similar.
[0059] En una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 puede configurarse para comunicar datos directamente entre el circuito de supervisión de batería 120 y el dispositivo remoto ubicado localmente 414. En una realización ilustrativa, la comunicación entre el circuito de supervisión de batería 120 y el dispositivo remoto ubicado localmente 414 puede ser una transmisión inalámbrica, tal como a través de una transmisión de Bluetooth. Además, se puede usar cualquier protocolo inalámbrico adecuado.
[0060] En una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 comprende además un módem celular para comunicarse a través de una red celular 418 y otras redes, tales como Internet, con el dispositivo remoto. Por ejemplo, se pueden compartir datos con el ordenador 424 o con el dispositivo remoto ubicado localmente 414 a través de la red celular 418. Por lo tanto, el circuito de supervisión de batería 120 puede configurarse para enviar datos de temperatura y de voltaje al dispositivo remoto y recibir comunicaciones desde el dispositivo remoto, a través de la red celular 418 a otras redes, tales como Internet, para su distribución en cualquier parte del mundo conectado a Internet.
[0061] En diversas realizaciones ilustrativas, los datos de la porción local 410 se comunican a la porción remota 420. Por ejemplo, los datos y/o instrucciones desde el circuito de supervisión de batería 120 pueden comunicarse a un dispositivo remoto en la porción remota 420. En una realización ilustrativa, el dispositivo remoto ubicado localmente 414 puede comunicar datos y/o instrucciones con el ordenador 424 en la porción remota 420. En una realización ilustrativa, estas comunicaciones se envían a través de Internet. Las comunicaciones pueden asegurarse y/o cifrarse, según se desee, para preservar la seguridad de las mismas.
[0062] En una realización ilustrativa, estas comunicaciones pueden enviarse usando cualquier protocolo de comunicación adecuado, por ejemplo, a través de TCP/IP, WLAN, a través de ethernet, WiFi, radio celular, o similares. En una realización ilustrativa, el dispositivo remoto ubicado localmente 414 se conecta a través de una red local mediante un hilo a Internet y, por lo tanto, a cualquier dispositivo remoto ubicado remotamente deseado. En otra realización ilustrativa, el dispositivo remoto ubicado localmente 414 se conecta a través de una red celular, por ejemplo, la red celular 418, a Internet y, por lo tanto, a cualquier dispositivo remoto ubicado remotamente deseado.
[0063] En una realización ilustrativa, estos datos pueden recibirse en un servidor, recibirse en un ordenador 424, almacenarse en un sistema de almacenamiento basado en la nube, en servidores, en bases de datos, o similares. En una realización ilustrativa, estos datos pueden ser procesados por el circuito de supervisión de batería 120, el dispositivo remoto ubicado localmente 414, el ordenador 424 y/o cualquier dispositivo remoto adecuado. Por lo tanto, se apreciará que el procesamiento y el análisis descritos como que tienen lugar en el circuito de supervisión de batería 120 también pueden tener lugar total o parcialmente en el circuito de supervisión de batería 120, el dispositivo remoto ubicado localmente 414, el ordenador 424 y/o cualquier otro dispositivo remoto.
[0064] La porción remota 420 puede configurarse, por ejemplo, para mostrar, procesar, utilizar o tomar medidas en respuesta a, información sobre muchas baterías 100/200 que están dispersas geográficamente unas de otras y/o que incluyen tipos, grupos y/o conjuntos de baterías 100/200 diversos o diferentes. La porción remota 420 puede mostrar información acerca de, o basándose en, temperatura y/o voltaje de batería individual específico. Por lo tanto, el sistema puede supervisar un gran grupo de baterías 100/200 ubicadas a grandes distancias una de otra, pero haciéndolo a un nivel de batería individual.
[0065] El dispositivo de la porción remota 420 puede conectarse en red de tal modo que sea accesible desde cualquier parte del mundo. Los usuarios pueden recibir credenciales de acceso para permitir su acceso, solo a datos pertinentes, a baterías propiedad de u operadas por los mismos. En algunas realizaciones, el control de acceso se puede proporcionar asignando un número de serie al dispositivo remoto y proporcionando este número de forma confidencial al propietario u operador de la batería para que inicie sesión con el mismo.
[0066] Los datos de voltaje, de temperatura y de tiempo almacenados en un sistema basado en la nube pueden presentarse en diversas pantallas para transmitir información acerca del estado de una batería, su condición, su(s) requisito(s) operativo(s), condiciones inusuales o anómalas, y/o similares. En una realización, los datos desde una batería o grupo de baterías pueden analizarse para proporcionar información adicional, o pueden correlacionarse con datos desde otras baterías, grupos de baterías, o condiciones exógenas para proporcionar información adicional.
[0067] Los sistemas y métodos divulgados en el presente documento proporcionan un medio económico para supervisar el desempeño y el estado de baterías ubicadas en cualquier lugar del mundo conectado a Internet o a la radio celular. Debido a que los circuitos de supervisión de batería 120 dependen solo de datos de voltaje, de temperatura y de tiempo para realizar (o habilitar la ejecución de) estas funciones, el coste es significativamente menor que el de diversos sistemas de la técnica anterior que también deben supervisar corriente de batería. Además, la ejecución de cálculos y análisis en un dispositivo remoto, que es capaz de recibir datos de voltaje, de temperatura y de tiempo desde una pluralidad de circuitos de supervisión conectados a una pluralidad de baterías, en lugar de realizar estas funciones en cada batería en la pluralidad de baterías, minimiza el coste por batería de supervisar una batería cualquiera, analizar su desempeño y estado, y mostrar los resultados de tales análisis. Esto permite una supervisión eficaz de las baterías, críticas para diversas operaciones, pero hasta la fecha no supervisadas debido a que no se disponía de un sistema de supervisión remoto eficaz y/o a que el coste de supervisar las baterías localmente y de recopilar datos manualmente era prohibitivo. Los sistemas de ejemplo permiten la supervisión remota agregada de baterías en aplicaciones de ejemplo tales como fuerza motriz industrial (carretillas elevadoras, elevadores de tijera, tractores, bombas y luces, etc.), vehículos eléctricos de baja velocidad (vehículos eléctricos de barrio, carros de golf eléctricos, bicicletas eléctricas, escúteres, monopatines, etc.), fuentes de alimentación de respaldo de energía de la red eléctrica (ordenadores, iluminación de emergencia y cargas críticas ubicadas remotamente), aplicaciones marinas (baterías de arranque de motores, fuentes de alimentación de a bordo), aplicaciones automotrices y/u otras aplicaciones de ejemplo (por ejemplo, baterías de arranque de motor, energía a bordo de camiones de carretera y vehículos recreativos, y similares). Esta supervisión remota agregada de baterías semejantes y/o dispares en aplicaciones semejantes y/o dispares permite el análisis del desempeño y el estado de la batería (por ejemplo, estado de carga de la batería, tiempo de reserva de la batería, modo de funcionamiento de la batería, condiciones térmicas adversas, y así sucesivamente), que no era posible hasta la fecha. Usando datos de voltaje y de temperatura simultáneos, datos de voltaje y de temperatura almacenados, y/o parámetros específicos de la aplicación y de batería (pero excluyendo datos con respecto a la corriente de la batería 100/200), los cambios a corto plazo en el voltaje y/o la temperatura, los cambios a más largo plazo en el voltaje y/o la temperatura, y los umbrales para el voltaje y/o la temperatura pueden usarse individualmente o en combinación para llevar a cabo análisis ilustrativos, tal como en el circuito de supervisión de batería 120, el dispositivo remoto ubicado localmente 414, el ordenador 424 y/o cualquier dispositivo adecuado. Los resultados de estos análisis, y las acciones emprendidas en respuesta a los mismos, pueden aumentar el desempeño de la batería, mejore la seguridad de la batería y reducir los costes operativos de la batería.
[0068] Aunque muchas de las realizaciones en el presente documento se han centrado en una(s) celda(s) electroquímica(s) que son celdas electroquímicas de tipo plomo-ácido, en otras realizaciones, las celdas electroquímicas pueden ser de diversas químicas, incluyendo, pero sin limitación, litio, níquel, cadmio, sodio y zinc. En tales realizaciones, el circuito de supervisión de batería y/o el dispositivo remoto pueden configurarse para realizar cálculos y análisis pertinentes a esa química de batería específica.
[0069] En algunas realizaciones de ejemplo, a través de la aplicación de los principios de la presente divulgación, las baterías atípicas pueden ser identificadas, y pueden ser proporcionados avisos o alertas, por el circuito de supervisión de batería 120 y/o el dispositivo remoto, para hacer que se tomen medidas para mantener y asegurar las baterías. Las baterías 100/200 pueden ser hechas por diferentes fabricantes, hacerse usando diferentes tipos de construcción o diferentes tipos de celdas. Sin embargo, en donde múltiples baterías 100/200 se construyen de manera similar y están situadas en condiciones del entorno similares, el sistema puede configurarse para identificar baterías atípicas, por ejemplo, baterías que están devolviendo datos de temperatura y/o de voltaje diferentes y/o sospechosos. Estos datos atípicos se pueden usar para identificar baterías que fallan o para identificar condiciones locales (alta carga o similares) y para proporcionar alertas o avisos para mantener y asegurar tales baterías. De forma similar, las baterías 100/200 en aplicaciones dispares o de fabricantes dispares se pueden comparar para determinar qué tipos de batería y/o productos de fabricantes presentan el mejor desempeño en cualquier aplicación particular.
[0070] En una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 y/o el dispositivo remoto pueden configurarse para analizar los datos y emprender acciones, enviar notificaciones y tomar determinaciones basándose en los datos. El circuito de supervisión de batería 120 y/o el dispositivo remoto pueden configurarse para mostrar una temperatura actual para cada batería 100 y/o un voltaje actual para cada batería 100. Además, esta información se puede mostrar con las mediciones individuales agrupadas por rangos de temperatura o de voltaje, por ejemplo, para hacer que se tomen medidas de mantenimiento y de seguridad proporcionando notificaciones de baterías que están fuera de un(os) rango(s) predeterminado(s) o que están cerca de estar fuera de tal rango.
[0071] Además, el circuito supervisor de batería 120 y/o el dispositivo remoto pueden mostrar la ubicación física de cada batería 100 (según lo determinado por el circuito supervisor de batería 120) para proporcionar gestión de inventario de las baterías o para proteger las baterías. En una realización ilustrativa, la información de ubicación física se determina por el circuito de supervisión de batería 120 usando el sistema de posicionamiento global (GPS) a través de un receptor GPS instalado en el circuito de supervisión de batería 120. Esta información de ubicación se puede almacenar con los datos de voltaje, de temperatura y de tiempo. En otra realización ilustrativa, los datos de ubicación se comparten de forma inalámbrica con el dispositivo remoto, y el dispositivo remoto está configurado para almacenar los datos de ubicación. Los datos de ubicación pueden almacenarse junto con el tiempo, para crear un historial de desplazamiento (historial de ubicaciones) para el monobloque que refleje en dónde ha estado el monobloque o la batería a lo largo del tiempo.
[0072] Además, el dispositivo remoto se puede configurar para crear y/o enviar notificaciones basándose en los datos. Por ejemplo, se puede mostrar una notificación si, basándose en el análisis en el circuito de supervisión de batería y/o el dispositivo remoto, un monobloque específico tiene sobrevoltaje, la notificación puede identificar el monobloque específico que tiene sobrevoltaje y el sistema puede hacer que se tomen medidas de mantenimiento. Las notificaciones pueden enviarse a través de cualquier sistema o medio adecuado, por ejemplo, a través de correo electrónico, mensaje de SMS, llamada telefónica, aviso dentro de la aplicación, o similar.
[0073] En una realización ilustrativa, donde el circuito de supervisión de batería 120 se ha dispuesto dentro y conectado a una batería 100, el sistema proporciona servicios de inventario y de mantenimiento para la batería 100/200. Por ejemplo, el sistema puede configurarse para detectar la presencia de un monobloque o batería en almacenamiento o en tránsito, sin tocar el monobloque ni la batería. El circuito de supervisión de batería 120 se puede configurar, en una realización ilustrativa, para el seguimiento de inventario en un almacén. En una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 transmite datos de ubicación al dispositivo remoto ubicado localmente 414 y/o a un dispositivo remoto ubicado remotamente y a un sistema de extremo posterior configurados para identificar cuándo una batería específica 100/200 ha salido del almacén o camión, por ejemplo, inesperadamente. Esto puede detectarse, por ejemplo, cuando el circuito de supervisión de batería 120 asociado con la batería 100 deja de comunicar datos de voltaje y/o temperatura con el dispositivo remoto 414 ubicado localmente y/o el sistema de back-end, cuando la ubicación de la batería deja de estar en donde está señalada en una base de datos de ubicaciones, o cuando la conexión cableada entre el monobloque o la batería y el circuito de supervisión de batería 120 se corta de otro modo. El sistema de extremo posterior remoto está configurado, en una realización ilustrativa, para desencadenar una alerta de que una batería puede haber sido robada. El sistema de extremo posterior remoto puede configurarse para desencadenar una alerta de que una batería está en proceso de ser robada, por ejemplo, a medida que monobloques sucesivos en una batería detienen (o pierden) la comunicación o dejan de notificar información de voltaje y de temperatura. En una realización ilustrativa, en donde el circuito de supervisión de batería 120 está configurado con comunicaciones Bluetooth, un sistema de extremo posterior remoto se puede configurar para identificar si la batería 100/200 sale de un almacén inesperadamente y, en ese caso, para enviar una alarma, alerta o notificación. Estas diversas realizaciones de detección de robo y de seguimiento de inventario son singulares en comparación con los enfoques anteriores, por ejemplo, debido a que pueden tener lugar a una distancia mayor que la consulta de tipo RFID de objetos individuales y, por lo tanto, pueden reflejar la presencia de objetos que no son fácilmente observables (por ejemplo, inventario apilado en múltiples capas sobre estantes o palés) en donde la RFID no sería capaz de proporcionar una funcionalidad similar.
[0074] En algunas realizaciones ilustrativas, el dispositivo remoto (por ejemplo, el dispositivo remoto ubicado localmente 414) está configurado para recibir remotamente datos sobre el voltaje y la temperatura de cada batería 100. En una realización ilustrativa, el dispositivo remoto está configurado para recibir de forma remota datos de voltaje, temperatura y tiempo de cada circuito supervisor de batería 120 asociado con cada batería 100 de una pluralidad de baterías. Estas baterías pueden, por ejemplo, estar inactivas o no operativas. Por ejemplo, puede que estas baterías aún no se hayan instalado en una aplicación, conectado a una carga, o puesto en servicio. El sistema puede configurarse para determinar qué baterías necesitan recarga. Estas baterías pueden estar, o no, contenidas en un embalaje de envío. Sin embargo, debido a que los datos se reciben y a que la determinación se hace remotamente, las baterías embaladas no necesitan ser desembaladas para recibir estos datos o para tomar la determinación. Siempre que un circuito de supervisión de batería 120 esté dispuesto dentro y acoplado a estas baterías, estas baterías pueden ubicarse en un almacén, en una instalación de almacenamiento, en un estante, o en un palé, pero los datos pueden recibirse, y la determinación tomarse, sin desembalar, desapilar, tocar o mover ninguna de la pluralidad de baterías. Estas baterías pueden incluso estar en tránsito, como en un camión o en un contenedor de envío, y los datos pueden recibirse, y la determinación tomarse, durante tal tránsito. Después de esto, en un momento apropiado, por ejemplo, tras desembalar un palé, la batería o baterías que necesitan recarga puede(n) identificarse y cargarse.
[0075] En una realización ilustrativa adicional, el proceso de "comprobar" una batería puede describirse en el presente documento como recibir datos de voltaje y datos de temperatura (y potencialmente, datos de tiempo) asociados con una batería, y presentar información a un usuario basándose en estos datos, en donde la información presentada es útil para hacer una determinación o evaluación acerca de la batería. En una realización ilustrativa, el dispositivo remoto está configurado para "verificar" remotamente cada batería 100 de una pluralidad de baterías equipadas con un circuito de supervisión de batería 120. En esta realización ilustrativa, el dispositivo remoto puede recibir señales inalámbricas de cada una de la pluralidad de baterías 100 y verificar el voltaje y la temperatura de cada batería 100. Por lo tanto, en estas realizaciones ilustrativas, el dispositivo remoto puede usarse para interrogar rápidamente a un palé de baterías que están esperando su envío para determinar si es necesario recargar alguna batería, cuánto tiempo transcurrirá hasta que sea necesario recargar una batería particular, o si algún problema de estado es evidente en una batería particular, todo ello sin desembalar o tocar de otro modo el palé de baterías. Esta comprobación se puede realizar, por ejemplo, sin escanear, hacer ping, mover o interrogar individualmente el embalaje o las baterías, sino más bien basado en el circuito de supervisión de batería 120 asociado con cada batería 100 que notifica de forma inalámbrica los datos al dispositivo remoto (por ejemplo, 414/424).
[0076] En una realización ilustrativa, la batería 100 está configurada para identificarse electrónicamente. Por ejemplo, la batería 100 puede configurarse para comunicar un identificador electrónico único (número de serie único o similar) desde el circuito de supervisión de batería 120 al dispositivo remoto, o al dispositivo remoto 414 ubicado localmente. Este número de serie puede estar relacionado con un identificador de batería visible (p. ej., etiqueta, código de barras, código QR, número de serie, o similar) visible en el exterior de la batería, o visible electrónicamente por medio de un lector capaz de identificar una sola batería en un grupo de baterías. Por lo tanto, el sistema 400 puede configurarse para asociar datos de batería desde una batería específica con un identificador singular de esa batería específica. Además, durante la instalación de un monobloque, por ejemplo, la batería 100, en una batería 200, un instalador puede introducir, en una base de datos asociada con el sistema 400, información diversa acerca del monobloque, por ejemplo, posición relativa (por ejemplo, qué batería, qué cadena, qué posición en un estante, la orientación de un armario, etc.). Puede introducirse información similar en una base de datos con respecto a una batería 100.
[0077] Por lo tanto, si los datos indican una batería de interés (por ejemplo, una que está funcionando por debajo del promedio, calentamiento excesivo, descargada, etc.), esa batería particular se puede singularizar para cualquier acción apropiada. Dicho de otra manera, un usuario puede recibir información acerca de una batería específica (identificada por el identificador electrónico singular), e ir directamente a esa batería (identificada por el identificador de batería visible) para atender cualquier necesidad que pueda tener la misma (realizar un "mantenimiento"). Por ejemplo, este mantenimiento puede incluir retirar del servicio la batería identificada, reparar la batería identificada, cargar la batería identificada, etc. En una realización ilustrativa específica, una batería 100/200 se puede señalar como que necesita ser recargada, un empleado del almacén podría escanear las baterías en los estantes del almacén (por ejemplo, escaneando un código QR en cada batería 100/200) para encontrar la batería de interés y, entonces, recargar la misma. En otra realización ilustrativa, a medida que las baterías se mueven para su envío, y el embalaje que contiene la batería se mueve a lo largo de un transportador, más allá de un lector, el dispositivo remoto ubicado localmente 414 se puede configurar para recuperar los datos de esa batería específica, incluyendo el identificador electrónico singular, voltaje y temperatura, y alertar si es necesario emprender alguna acción con respecto al mismo (por ejemplo, si es necesario recargar la batería antes del envío).
[0078] En una realización ilustrativa, el propio circuito de supervisión de batería 120, el dispositivo remoto y/o cualquier dispositivo de almacenamiento adecuado puede configurarse para almacenar el historial de funcionamiento de la batería de la batería individual 100/200 a través de más de una fase de la vida de la batería. En una realización ilustrativa, se puede registrar el historial de la batería. En una realización ilustrativa, la batería puede registrar adicionalmente datos después de que esta se integre en un producto o se ponga en servicio (sola o en una batería). La batería puede registrar datos después de ser retirada, reutilizada en una aplicación de segunda vida y/o hasta que finalmente sea reciclada o desechada.
[0079] Aunque a veces se describe en el presente documento como el almacenamiento de estos datos en el circuito de supervisión de batería 120, en una realización ilustrativa específica, los datos históricos se almacenan remotamente desde el circuito de supervisión de batería 120. Por ejemplo, los datos descritos en el presente documento se pueden almacenar en una o más bases de datos remotamente al circuito de supervisión de batería 120 (por ejemplo, en una oferta de almacenamiento basada en la nube, en un servidor especializado, en la pasarela y/o en uno o más dispositivos remotos).
[0080] El sistema 400 puede configurarse para almacenar, durante uno o más de los períodos de tiempo mencionados anteriormente, el historial de cómo se ha hecho funcionar la batería, las condiciones del entorno en las que se ha hecho funcionar, y/o la sociedad que ha mantenido con otras baterías, según se pueda determinar basándose en los datos almacenados durante estos períodos de tiempo. Por ejemplo, el dispositivo remoto puede configurarse para almacenar la identidad de otras baterías que estaban asociadas eléctricamente con la batería 100/200, tal como si dos baterías se usaran conjuntamente en una aplicación. Esta información de sociedad compartida puede basarse en el identificador electrónico singular descrito anteriormente y en datos que identifican en dónde (geográficamente) está ubicada la batería. El dispositivo remoto puede almacenar adicionalmente cuándo las baterías compartieron un funcionamiento particular.
[0081] Esta información histórica, y los análisis que se realizan usando la misma, pueden basarse únicamente en los datos de voltaje, de temperatura y de tiempo. Dicho de otra manera, no se utilizan datos actuales. Como se usa en el presente documento, "tiempo" puede incluir la fecha, la hora, el minuto y/o el segundo de una medición de voltaje/temperatura. En otra realización ilustrativa, "tiempo" puede significar la cantidad de tiempo durante la cual existió la condición de voltaje/temperatura. En particular, el historial no se basa en datos derivados de las corrientes de carga y descarga asociadas con la(s) batería(s). Esto es particularmente significativo debido a que sería muy prohibitivo conectar e incluir un sensor para medir la corriente para todos y cada uno de los monobloques, y el tiempo asociado en el que se detectó cada uno desde la batería individual, en donde hay un gran número de monobloques.
[0082] En diversas realizaciones ilustrativas, el sistema 400 (y/o componentes del mismo) puede estar en comunicación con un sistema de gestión de batería (BMS) externo acoplado a una o más baterías 100/200, por ejemplo, a través de una red común, tal como Internet. El sistema 400 puede comunicar información con respecto a una o más baterías 100/200 al BMS y el BMS puede emprender acciones en respuesta a ello, por ejemplo, controlando o modificando la corriente que entra en y/o que sale de una o más baterías 100/200, para proteger las baterías 100/200.
[0083] En una realización ilustrativa, a diferencia de las soluciones anteriores, el sistema 400 está configurado para almacenar datos de voltaje simultáneos y/o de temperatura simultáneos relativos a baterías dispersas geográficamente. Esta es una mejora significativa con respecto a las soluciones pasadas en las que no hay datos de voltaje simultáneos y/o de temperatura simultáneos disponibles en múltiples monobloques o baterías ubicados en diferentes ubicaciones y funcionando en diferentes condiciones. Por lo tanto, en la realización ilustrativa, se usan datos de voltaje y de temperatura históricos para evaluar la condición de los monobloques o baterías y/o hacer predicciones y comparaciones de la condición futura del monobloque o batería. Por ejemplo, el sistema puede configurarse para realizar evaluaciones basándose en la comparación de los datos entre los diversos monobloques en una batería 200. Por ejemplo, los datos almacenados pueden indicar el número de veces que un monobloque ha realizado una excursión fuera de rango (sobrecarga, sobrevoltaje, exceso de temperatura, etc.), cuando tal cosa tuvo lugar, durante cuánto tiempo persistió, y así sucesivamente.
[0084] En una realización ilustrativa, el circuito de supervisión de batería 120 se ubica de tal modo que no puede verse/ser accesible desde el exterior de la batería 100. El circuito de supervisión de batería 120 está ubicado dentro de la batería 100 en una ubicación que facilita la medición de la temperatura interna de la batería 100.
[0085] Con referencia ahora a la figura 4C, en diversas realizaciones ilustrativas, una batería 100 que tiene un circuito de control de batería 120 dispuesto en la misma puede acoplarse a una carga y/o a una fuente de alimentación. Por ejemplo, la batería 100 puede acoplarse a un vehículo para proporcionar energía eléctrica para la fuerza motriz. Adicionalmente y/o como alternativa, la batería 100 puede acoplarse a un panel solar para proporcionar una corriente de carga para la batería 100. Además, en diversas aplicaciones, la batería 100 puede acoplarse a una red eléctrica. Se apreciará que la naturaleza y el número de sistemas y/o componentes a los que se acopla la batería 100/200 pueden afectar a los enfoques deseados para supervisar la batería 100/200, por ejemplo, a través de la aplicación de diversos métodos, algoritmos y/o técnicas como se describe en el presente documento. Lo que es más, en diversas aplicaciones y métodos divulgados en el presente documento, la batería 100/200 no se acopla a ninguna carga externa o a una fuente de carga, sino que está desconectado (por ejemplo, cuando se encuentra almacenado en un almacén).
[0086] Por ejemplo, diversos sistemas y métodos pueden utilizar información específica de las características de la batería 100/200 y/o de la aplicación específica en la que está funcionando la batería 100/200. Por ejemplo, la batería 100/200 y las características específicas de la aplicación pueden incluir la fecha de fabricación, la capacidad de la batería y parámetros de funcionamiento recomendados, tales como los límites de voltaje y de temperatura. En una realización de ejemplo, las características específicas de la batería y de la aplicación pueden ser la química de la batería 100/200, por ejemplo, plomo-ácido de fibra de vidrio absorbente, plomo-ácido de electrolito gelificado, plomoácido inundado, óxido de litio y manganeso, óxido de litio y cobalto, fosfato de hierro y litio, litio, níquel, manganeso y cobalto, litio, cobalto y aluminio, níquel y zinc, zinc y aire, níquel-hidruro metálico, níquel y cadmio, y/o similares.
[0087] En una realización de ejemplo, las características específicas de la batería pueden ser el fabricante de la batería, número de modelo, capacidad de batería en amperios-hora (Ah), voltaje nominal, voltaje de flotación, estado de carga frente a voltaje de circuito abierto, estado de carga, voltaje en la carga y/o voltaje ecualizado, y así sucesivamente. Además, las características pueden ser cualquier característica específica adecuada de la batería 100/200.
[0088] En diversas realizaciones ilustrativas, las características específicas de la aplicación pueden identificar la aplicación como una estación base de radio celular, una carretilla elevadora eléctrica, una bicicleta eléctrica, y/o similares. Más en general, las características específicas de la aplicación pueden distinguir entre aplicaciones acopladas a la red eléctrica y aplicaciones móviles.
[0089] En diversas realizaciones de ejemplo, la información que caracteriza la batería 100/200 puede introducirse: escribiendo manualmente la información: en un programa de software que se ejecuta en un dispositivo móvil, en una interfaz web presentada por un servidor a un ordenador o dispositivo móvil, o cualquier otro método de entrada de datos manual adecuado. En otras realizaciones de ejemplo, la información que caracteriza la batería 100/200 se puede seleccionar de un menú o lista de comprobación (por ejemplo, seleccionando de un menú el proveedor o modelo de una batería). En otras realizaciones de ejemplo, la información se puede recibir escaneando un código QR en la batería. En otras realizaciones de ejemplo, la información que caracteriza la batería 100/200 se puede almacenar en una o más bases de datos (por ejemplo, al proporcionar los usuarios un identificador que enlaza con una base de datos que almacena esta información). Por ejemplo, bases de datos tales como las bases de datos del Departamento de Vehículos Motorizados, de fabricantes de baterías y de OEM, bases de datos de flotas y otras bases de datos adecuadas pueden tener parámetros y otra información útil para caracterizar la aplicación de una batería o baterías 100/200. Además, las características pueden ser cualquier característica específica de la aplicación adecuada.
[0090] En una realización de ejemplo, si la batería 100 está configurada con un circuito de supervisión de batería 120 en su interior, la batería y las características específicas de la aplicación se pueden programar en la circuitería (por ejemplo, en una tabla de parámetros de batería). En este caso, estas características para cada batería 100 viajan con la batería 100 y pueden accederse mediante cualquier sistema adecuado que realice el análisis descrito en el presente documento. En otra realización de ejemplo, la batería y las características específicas de la aplicación se pueden almacenar remotamente a la batería 100/200, por ejemplo, en el dispositivo remoto. Además, puede usarse cualquier método adecuado para recibir información que caracterice la batería 100/200. En una realización de ejemplo, la información se puede almacenar en un dispositivo móvil, en un dispositivo de recopilación de datos (por ejemplo, una pasarela), o en la nube. Además, los sistemas y métodos ilustrativos pueden configurarse adicionalmente para recibir, almacenar y utilizar características específicas relacionadas con un cargador de batería (p. ej., fabricante del cargador, modelo, salida de corriente, algoritmo de carga, y/o similares).
[0091] Los diversos componentes del sistema analizados en el presente documento pueden incluir uno o más de los siguientes: un servidor central u otros sistemas informáticos que incluyen un procesador para procesar datos digitales; una memoria acoplada al procesador para almacenar datos digitales; un digitalizador de entrada acoplado al procesador para introducir datos digitales; un programa de aplicación almacenado en la memoria y accesible por el procesador para dirigir el procesamiento de datos digitales por el procesador; un dispositivo de visualización acoplado al procesador y la memoria para visualizar información derivada de datos digitales procesados por el procesador; y una pluralidad de bases de datos. Diversas bases de datos usadas en el presente documento pueden incluir: datos de temperatura, datos de tiempo, datos de voltaje, datos de ubicación de batería, datos de identificador de batería y/o datos semejantes útiles en el funcionamiento del sistema. Como apreciarán los expertos en la materia, un ordenador puede incluir un sistema operativo (por ejemplo, Windows, ofrecido por Microsoft Corporation, MacOS y/o iOS, ofrecidos por Apple Computer, Linux, Unix y/o similares), así como diversos controladores y software de soporte convencionales habitualmente asociados con ordenadores.
[0092] El presente sistema o cierta parte o partes o funciones del mismo pueden implementarse usando hardware, software, o una combinación de los mismos, y pueden implementarse en uno o más sistemas informáticos u otros sistemas de procesamiento. Sin embargo, a menudo se hacía referencia a las manipulaciones realizadas por realizaciones en términos, tales como emparejar o seleccionar, que se asocian comúnmente con operaciones mentales realizadas por un operador humano. No hay necesidad de tal capacidad por parte de un operador humano, ni ello es deseable en la mayoría de los casos, en ninguna de las operaciones descritas en el presente documento. Más bien, las operaciones pueden ser operaciones de máquina, o cualquiera de las operaciones puede realizarse o mejorarse mediante inteligencia artificial (IA) o aprendizaje automático. Las máquinas útiles para realizar ciertos algoritmos de diversas realizaciones incluyen ordenadores digitales de propósito general o dispositivos similares.
[0093] De hecho, en diversas realizaciones, las realizaciones están dirigidas hacia uno o más sistemas informáticos capaces de realizar la funcionalidad descrita en el presente documento. El sistema informático incluye uno o más procesadores, tales como un procesador para gestionar monobloques. El procesador se conecta a una infraestructura de comunicación (por ejemplo, un bus de comunicaciones, barra cruzada o red). Se describen diversas realizaciones de software en términos de este sistema informático. Después de leer la presente descripción, será evidente para los expertos en la o las técnicas relevantes cómo implementar diversas realizaciones usando otras arquitecturas y/o sistemas informáticos. Un sistema informático puede incluir una interfaz de visualización que reenvía gráficas, texto y otros datos desde la infraestructura de comunicación (o desde una memoria intermedia de tramas no mostrada) para su visualización en una unidad de visualización.
[0094] Un sistema informático también incluye una memoria principal, tal como, por ejemplo, una memoria de acceso aleatorio (RAM), y también puede incluir una memoria secundaria o unidades de disco duro (no giratorias) en memoria. La memoria secundaria puede incluir, por ejemplo, una unidad de disco duro y/o una unidad de almacenamiento extraíble, que representa una unidad de disco, una unidad de cinta magnética, una unidad de disco óptico, etc. La unidad de almacenamiento extraíble lee y/o escribe en una unidad de almacenamiento extraíble de una manera bien conocida. La unidad de almacenamiento extraíble representa un disco, cinta magnética, disco óptico, memoria de estado sólido, etc., que se lee y escribe por la unidad de almacenamiento extraíble. Como se apreciará, la unidad de almacenamiento extraíble incluye un medio de almacenamiento utilizable por ordenador que tiene, almacenado en el mismo, software y/o datos informáticos.
[0095] En diversas realizaciones, la memoria secundaria puede incluir otros dispositivos similares para permitir que se carguen programas informáticos u otras instrucciones en el sistema informático. Tales dispositivos pueden incluir, por ejemplo, una unidad de almacenamiento extraíble y una interfaz. Los ejemplos de tales cosas pueden incluir un cartucho de programa y una interfaz de cartucho (tal como la hallada en dispositivos de videojuegos), un chip de memoria extraíble (tal como una memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM) o una memoria de solo lectura programable (PROM)) y el conector asociado, y otras unidades de almacenamiento extraíbles e interfaces, que permiten transferir software y datos desde la unidad de almacenamiento extraíble a un sistema informático.
[0096] Un sistema informático también puede incluir una interfaz de comunicaciones. La interfaz de comunicaciones permite transferir software y datos entre un sistema informático y unos dispositivos externos. Los ejemplos de interfaz de comunicaciones pueden incluir un módem, una interfaz de red (tal como una tarjeta Ethernet), un puerto de comunicaciones, una ranura y una tarjeta de la Asociación Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores Personales (PCMCIA), etc. El software y los datos transferidos a través de la interfaz de comunicaciones tienen la forma de señales que pueden ser electrónicas, electromagnéticas, ópticas o señales de otro tipo capaces de ser recibidas por una interfaz de comunicaciones. Estas señales se envían a la interfaz de comunicaciones a través de una ruta de comunicaciones (por ejemplo, un canal). Este canal transporta señales y puede implementarse usando alambre, cable, fibra óptica, una línea telefónica, un enlace móvil, un enlace de radiofrecuencia (RF), inalámbrico y otros canales de comunicación.
[0097] Las expresiones "medio de programa informático" y "medio utilizable por ordenador" y "medio legible por ordenador" se usan para referirse, en general, a medios tales como una unidad de almacenamiento extraíble y un disco duro. Estos productos de programa informático proporcionan software a un sistema informático.
[0098] Los programas informáticos (también denominados lógica de control informático) se almacenan en una memoria principal y/o en una memoria secundaria. Los programas informáticos también pueden recibirse a través de una interfaz de comunicaciones. Tales programas informáticos, cuando se ejecutan, habilitan que el sistema informático realice ciertas características como se analiza en el presente documento. En particular, los programas informáticos, cuando se ejecutan, habilitan que el procesador realice ciertas características de diversas realizaciones. En consecuencia, tales programas informáticos representan controladores del sistema informático.
[0099] En diversas realizaciones, el software puede almacenarse en un producto de programa informático y cargarse en el sistema informático usando una unidad de almacenamiento extraíble, una unidad de disco duro o una interfaz de comunicaciones. La lógica de control (software), cuando es ejecutada por el procesador, hace que el procesador realice las funciones de diversas realizaciones como se describe en el presente documento. En diversas realizaciones, se pueden utilizar componentes de hardware, tales como circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC), en lugar de una lógica de control basada en software. La implementación de una máquina de estado de hardware con el fin de realizar las funciones descritas en el presente documento será evidente para los expertos en la(s) técnica(s) relevante(s).
[0100] Un cliente web incluye cualquier dispositivo (por ejemplo, un ordenador personal) que se comunique a través de cualquier red, por ejemplo, tal como los analizados en el presente documento. Tales aplicaciones de navegación comprenden software de navegación por Internet instalado dentro de una unidad informática o un sistema para realizar transacciones y/o comunicaciones en línea. Estas unidades o sistemas informáticos pueden adoptar la forma de un ordenador o un conjunto de ordenadores, aunque se pueden usar otros tipos de unidades o sistemas informáticos, incluyendo portátiles, ultraportátiles, tabletas, ordenadores de mano, asistentes personales digitales, descodificadores de salón, estaciones de trabajo, servidores informáticos, ordenadores centrales, mini-ordenadores, servidores de PC, ordenadores ubicuos, conjuntos de red de ordenadores, ordenadores personales, quioscos, terminales, dispositivos y/o terminales de punto de venta (POS), televisores o cualquier otro dispositivo capaz de recibir datos a través de una red. Un cliente web puede ejecutar Internet Explorer o Edge, ofrecidos por Microsoft Corporation, Chrome, ofrecido por Google, Safari, ofrecido por Apple Computer, o cualquier otro de los innumerables paquetes de software disponibles para acceder a Internet.
[0101] Los profesionales apreciarán que un cliente web puede estar, o no, en contacto directo con un servidor de aplicaciones. Por ejemplo, un cliente web puede acceder a los servicios de un servidor de aplicaciones a través de otro servidor y/o componente de hardware, que puede tener una conexión directa o indirecta a un servidor de Internet. Por ejemplo, un cliente web puede comunicarse con un servidor de aplicaciones a través de un equilibrador de carga. En diversas realizaciones, el acceso es a través de una red o Internet a través de un paquete de software de navegador web disponible comercialmente.
[0102] Un cliente web puede implementar protocolos de seguridad tales como Capa de Conexiones Segura (SSL) y Seguridad de Capa de Transporte (TLS). Un cliente web puede implementar varios protocolos de capa de aplicación, incluyendo http, https, ftp y sftp. Además, en diversas realizaciones, componentes, módulos y/o motores de un sistema de ejemplo pueden implementarse como microaplicaciones o micro-apps. Las microaplicaciones normalmente se implantan en el contexto de un sistema operativo móvil, incluyendo, por ejemplo, iOS, ofrecido por Apple Computer, Android, ofrecido por Google, Windows Mobile, ofrecido por Microsoft Corporation, y similares. La microaplicación se puede configurar para aprovechar los recursos del sistema operativo más grande y el hardware asociado a través de un conjunto de reglas predeterminadas que rigen las operaciones de diversos sistemas operativos y recursos de hardware. Por ejemplo, cuando una microaplicación desea comunicarse con un dispositivo o red que no sea el dispositivo móvil o el sistema operativo móvil, la microaplicación puede aprovechar el protocolo de comunicación del sistema operativo y el hardware de dispositivo asociado según las reglas predeterminadas del sistema operativo móvil. Además, cuando la microaplicación desee una entrada de un usuario, la microaplicación puede configurarse para solicitar una respuesta desde el sistema operativo que supervisa diversos componentes de hardware y, entonces, comunica una entrada detectada desde el hardware a la microaplicación.
[0103] Como se usa en el presente documento, un "identificador" puede ser cualquier identificador adecuado que identifique de manera singular un elemento, por ejemplo una batería 100. Por ejemplo, el identificador puede ser un identificador globalmente singular.
[0104] Como se usa en el presente documento, el término "red" incluye cualquier nube, sistema de computación en la nube o sistema o método de comunicaciones electrónicas que incorpore componentes de hardware y/o de software. La comunicación entre las partes puede lograrse a través de cualquier canal de comunicación adecuado, tal como, por ejemplo, una red telefónica, una extranet, una intranet, Internet, un dispositivo de punto de interacción (dispositivo de punto de venta, un teléfono inteligente, un teléfono celular, un quiosco, etc.), comunicaciones en línea, comunicaciones por satélite, comunicaciones fuera de línea, comunicaciones inalámbricas, comunicaciones por transpondedor, una red de área local (LAN), una red de área extensa (WAN), una red privada virtual (VPN), dispositivos en red o vinculados, un teclado, un ratón y/o cualquier modalidad de entrada de datos o de comunicación adecuada. Además, aunque el sistema se describe frecuentemente en el presente documento como implementado con protocolos de comunicaciones de TCP/IP, el sistema también se puede implementar usando IPX, APPLE®talk, IP-6, NetBIOS®, OSI, cualquier protocolo de tunelización (por ejemplo, IPsec, SSH), o cualquier número de protocolos existentes o futuros. Si la red tiene la naturaleza de una red pública, tal como Internet, puede ser ventajoso suponer que la red es insegura y que está abierta a escuchas clandestinas. Información específica relacionada con los protocolos, las normas y el software de aplicación utilizados en conexión con Internet es generalmente conocida por los expertos en la materia y, en este sentido, no es necesario que se detalle en el presente documento. Véanse, por ejemplo, Dilip Naik,Internet Standards and Protocols(1998);JAVA® 2 Complete,diversos autores, (Sybex 1999); Deborah Ray y Eric Ray,Mastering HTML 4.0(1997); y Loshin,TCP/IP Clearly Explained(1997) y David Gourley y Brian Totty, H<t>T<p>, La Guía Definitiva (2002). Los diversos componentes del sistema pueden ser independientes, estar separados o colectivamente acoplados adecuadamente a la red a través de enlaces de datos.
[0105] La "nube" o "computación en la nube" incluye un modelo que permite acceso de red bajo demanda a un grupo compartido de recursos informáticos configurables (por ejemplo, redes, servidores, almacenamiento, aplicaciones y servicios) que pueden aprovisionarse y lanzarse rápidamente con un mínimo esfuerzo de gestión o interacción con el proveedor de servicios. La computación en la nube puede incluir computación independiente de la ubicación, de modo que servidores compartidos proporcionan recursos, software y datos a ordenadores y a otros dispositivos bajo demanda. Para obtener más información con respecto a la computación en la nube, véase la definición de computación en la nube del NIST (Instituto nacional de estándares y tecnología) disponible en https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-145 (última visita en julio de 2018).
[0106] Como se usa en el presente documento, "transmitir" puede incluir el envío de datos electrónicos desde un componente del sistema a otro a través de una conexión de red. Adicionalmente, como se usa en el presente documento, "datos" puede incluir información inclusiva tal como órdenes, consultas, archivos, datos para el almacenamiento, y similares, en forma digital o de cualquier otra forma.
[0107] El sistema contempla usos en asociación con servicios web, computación de servicios públicos, computación ubicua e individualizada, soluciones de seguridad e identidad, computación autónoma, computación en la nube, computación de productos básicos, soluciones de movilidad e inalámbricas, código abierto, biometría, computación en red y/o computación en malla.
[0108] Cualquier base de datos analizada en el presente documento puede incluir datos relacionales, jerárquicos, gráficos, cadena de bloques, estructura orientada a objetos y/o cualquier otra configuración de base de datos. Los productos de bases de datos comunes que se pueden usar para implementar las bases de datos incluyen DB2 de IBM® (Armonk, Nueva York), diversos productos de base de datos disponibles de ORACLE® Corporation (Redwood Shores, California), MICROSOFT® Access® o MICROSOFT® SQL Server® de MICROSOFT® Corporation (Redmond, Washington), MySQL de MySQL AB (Upsala, Suecia), MongoDB®, Redis®, Apache Cassandra®, HBase de APACHE®, MapR-DB, o cualquier otro producto de base de datos adecuado. Además, las bases de datos pueden organizarse de cualquier manera adecuada, por ejemplo, como tablas de datos o tablas de consulta. Cada registro puede ser un único archivo, una serie de archivos, una serie enlazada de campos de datos o cualquier otra estructura de datos.
[0109] Cualquier base de datos analizada en el presente documento puede comprender un libro mayor distribuido mantenido por una pluralidad de dispositivos informáticos (por ejemplo, nodos) a través de una red entre pares. Cada dispositivo informático mantiene una copia y/o copia parcial del libro mayor distribuido y se comunica con otros uno o más dispositivos informáticos en la red para validar y escribir datos en el libro mayor distribuido. El libro mayor distribuido puede usar características y funcionalidades de la tecnología de cadena de bloques, incluyendo, por ejemplo, validación basada en el consenso, inmutabilidad y bloques de datos encadenados criptográficamente. La cadena de bloques puede comprender un libro mayor de bloques interconectados que contienen datos. La cadena de bloques puede proporcionar una seguridad potenciada debido a que cada bloque puede contener transacciones individuales y los resultados de cualquier ejecutable de cadena de bloques. Cada bloque puede vincularse al bloque previo y puede incluir una indicación de tiempo. Los bloques pueden vincularse debido a que cada bloque puede incluir el código de troceo del bloque anterior en la cadena de bloques. Los bloques enlazados forman una cadena, con solo un bloque sucesivo al que se le permite vincularse a otro bloque predecesor para una única cadena. Las bifurcaciones pueden ser posibles cuando se establecen cadenas divergentes a partir de una cadena de bloques previamente uniforme, aunque normalmente solo una de las cadenas divergentes se mantendrá como la cadena de consenso. En diversas realizaciones, la cadena de bloques puede implementar contratos inteligentes que imponen flujos de trabajo de datos de manera descentralizada. El sistema también puede incluir aplicaciones implantadas en dispositivos de usuario tales como, por ejemplo, ordenadores, tabletas, teléfonos inteligentes, dispositivos de Internet de las cosas (dispositivos "de IoT"), etc. Las aplicaciones pueden comunicarse con la cadena de bloques (por ejemplo, directamente o a través de un nodo de la cadena de bloques) para transmitir y recuperar datos. En diversas realizaciones, un consorcio u organización rectora puede controlar el acceso a los datos almacenados en la cadena de bloques. El registro con la o las organizaciones gestoras puede permitir la participación en la red de cadena de bloques.
[0110] Las transferencias de datos realizadas a través del sistema basado en cadenas de bloques pueden propagarse a los pares conectados dentro de la red de cadenas de bloques dentro de una duración que puede estar determinada por el tiempo de creación del bloque de la tecnología de cadenas de bloques específica implementada. El sistema también ofrece un aumento en la seguridad, al menos en parte, debido a la naturaleza relativamente inmutable de los datos que se almacenan en la cadena de bloques, reduciendo la probabilidad manipular indebidamente diversas entradas y salidas de datos. Además, el sistema también puede ofrecer un aumento en la seguridad de los datos al realizar procesos criptográficos sobre los datos antes de almacenar los datos en la cadena de bloques. Por lo tanto, al transmitir, almacenar y acceder a datos usando el sistema descrito en el presente documento, se mejora la seguridad de los datos, lo que disminuye el riesgo de que el ordenador o la red se vean comprometidos.
[0111] En diversas realizaciones, el sistema también puede reducir los errores de sincronización de base de datos al proporcionar una estructura de datos común, mejorando de este modo al menos parcialmente la integridad de los datos almacenados. El sistema también ofrece una fiabilidad y tolerancia a errores aumentada en comparación con las bases de datos tradicionales (por ejemplo, bases de datos relacionales, bases de datos distribuidas, etc.) debido a que cada nodo trabaja con una copia completa de los datos almacenados, reduciendo de este modo, al menos parcialmente, el tiempo de inactividad debido a fallos de hardware e indisponibilidades de red localizadas. El sistema también puede aumentar la fiabilidad de las transferencias de datos en un entorno de red que tenga pares fiables y no fiables, debido a que cada nodo transmite mensajes a todos los pares conectados y, debido a que cada bloque comprende un enlace a un bloque previo, un nodo puede detectar rápidamente un bloque faltante y propagar una solicitud del bloque faltante a los otros nodos en la red de la cadena de bloques.
Configuraciones ilustrativas de monobloques
[0112] Además de la figura 1 y la figura 2, las figuras 5-9 representan otras realizaciones ilustrativas de un monobloque 100, que incluye la carcasa 110 y los componentes de la carcasa, y el circuito supervisor de batería 120. Los diseños de monobloques ilustrativos incluyen diseños sellados, diseños de fibra de vidrio absorbente, diseños de fibra de vidrio no absorbentes, tanto de gel como ventilados.
Carcasa
[0113] La carcasa o caja 110 del monobloque 100 comprende un componente de caja superior 111 y un componente de caja principal 112 que cuando se ensamblan, definen al menos una celda dentro de la caja monobloque. El componente de caja principal 112 comprende además lados integrales 117, un fondo (no mostrado) y una superficie de sellado inferior (116) que corresponde a las superficies superiores de los lados integrales. En una realización, el componente de caja principal tiene un estiramiento (no mostrado) dirigido hacia el fondo, de modo que los lados integrales se inclinan hacia dentro desde sus superficies superiores hacia el fondo. Adicionalmente, el componente de caja principal puede comprender además al menos una pared interior integral (no mostrada) de manera que el componente de caja principal y el componente de caja superior, al ensamblarse, definen un número de celdas (no mostrado) en la caja monobloque igual al número de paredes interiores más uno.
Componente de caja superior
[0114] Con referencia a las figuras 5-9, el componente de caja superior 111 comprende una superficie exterior superior 113, una superficie interior superior 114, una superficie de sellado superior 115 configurada para unirse de manera sellada con una superficie de sellado inferior 116 de un componente de caja principal 112 de la caja monobloque 110. El componente de caja superior comprende además una abertura de terminal positiva 119 configurada para que un polo de terminal positivo 121 de un monobloque sobresalga a través de una abertura de terminal negativa 122 configurada para que un polo de terminal negativo 123 sobresalga del monobloque.
Bolsillo
[0115] La superficie exterior superior 113 de la caja monobloque 110 comprende un bolsillo 124 configurado para alojar un circuito de supervisión de batería 120 (mostrado en las figuras en una sola placa de circuito), en donde al menos una superficie más inferior del bolsillo 125 está debajo de la superficie de sellado superior 115 de tal manera que cuando el componente de caja superior 111 se une al componente de caja principal 112, el bolsillo 125 se extiende hacia el interior de la caja monobloque más allá de la interfaz sellada del componente de caja superior y el componente de caja principal. Ventajosamente, debido a que el bolsillo se extiende hacia el interior de la caja monobloque, un sensor de temperatura colocado dentro del bolsillo está más cerca de uno o más paquetes de celdas electroquímicas dentro de un monobloque ensamblado y es capaz de determinar con mayor precisión la temperatura en una o más ubicaciones del mismo. En una realización, el bolsillo puede colocarse en el componente de caja superior de modo que el bolsillo esté próximo a un conector entre celdas (no mostrado) entre paquetes de celdas electroquímicas (no mostrados) del monobloque, lo que tiende a dar como resultado una determinación más precisa de la temperatura dentro del monobloque.
[0116] El bolsillo puede configurarse para alojar el circuito de supervisión de batería 120 en una orientación seleccionada del grupo que consiste en sustancialmente horizontal (figura 6 y figura 7), sustancialmente vertical (figura 5, figura 8 y la figura 9) o entre sustancialmente vertical y sustancialmente horizontal (no mostrado). Además, el bolsillo puede estar configurado para comprender una o más estructuras 126 para alinear y/o fijar el circuito supervisor de batería dentro del bolsillo, tales como ranuras, almohadillas de separación, orejetas, etc. y combinaciones de las mismas.
Vía
[0117] Además, la superficie exterior superior 113 comprende al menos una vía 127 configurada para alojar conexiones positivas y negativas eléctricamente conductoras 128, 129, respectivamente, que colocan el dispositivo de supervisión de parámetros monobloque y el dispositivo de comunicaciones inalámbricas en conexión eléctrica con los polos de terminal positivo y negativo 121, 123 del monobloque 100.
C ircuito supervisor de batería
[0118] Debería observarse que los diversos componentes desvelados anteriormente están compuestos por el circuito de control de batería 120 (p. ej., el sensor de voltaje 130, el sensor de temperatura 140, el procesador 150, el transceptor 160, la antena 170 y el medio de almacenamiento (no mostrado)), no necesitan ser parte de una sola placa de circuito. Estos componentes pueden residir en múltiples placas de circuitos, puede ser independientes o partes de una disposición diferente. El circuito supervisor de batería comprende:
un sensor de voltaje configurado para conectarse eléctricamente a los polos de terminal positivo y negativo del monobloque para recibir energía del monobloque y para supervisar un voltaje entre los polos de terminal positivo y negativo del monobloque; un sensor de temperatura para supervisar una temperatura en una ubicación dentro del monobloque de plomo-ácido que está por debajo de la superficie de sellado superior del monobloque de plomoácido;
un procesador para recibir una señal de voltaje supervisada desde el sensor de voltaje, para recibir una señal de temperatura supervisada desde el sensor de temperatura, para procesar la señal de voltaje supervisada y la señal de temperatura supervisada, y para generar datos de voltaje y datos de temperatura basados en la señal de voltaje supervisada y la señal de temperatura supervisada;
una memoria para almacenar los datos de voltaje y los datos de temperatura, en donde los datos de voltaje representan el voltaje entre los polos de terminal positivo y negativo del monobloque, y en donde los datos de temperatura representan una temperatura del monobloque;
una antena; y
un transceptor para comunicar de forma inalámbrica los datos de voltaje y los datos de temperatura a un dispositivo remoto a través de la antena.
[0119] Además, en una realización de ejemplo, estos componentes pueden clasificarse como o parte de dos dispositivos distintos: un dispositivo de supervisión de parámetros monobloque y un dispositivo de comunicaciones inalámbricas; que pueden incluirse en una sola placa de circuito o en placas de circuito separadas. En donde el dispositivo monobloque de supervisión de parámetros comprende:
un sensor de voltaje configurado para conectarse eléctricamente a los polos de terminal positivo y negativo del monobloque para recibir energía del monobloque y para supervisar un voltaje entre los polos de terminal positivo y negativo del monobloque;
un sensor de temperatura para supervisar una temperatura en una ubicación dentro del monobloque de plomoácido que está por debajo de la superficie de sellado superior del monobloque de plomo-ácido; y
un procesador para recibir una señal de voltaje supervisada desde el sensor de voltaje, para recibir una señal de temperatura supervisada desde el sensor de temperatura, para procesar la señal de voltaje supervisada y la señal de temperatura supervisada, y para generar datos de voltaje y datos de temperatura basados en la señal de voltaje supervisada y la señal de temperatura supervisada; una memoria para almacenar los datos de voltaje y los datos de temperatura, en donde los datos de voltaje representan el voltaje entre los polos de terminal positivo y negativo del monobloque, y en donde los datos de temperatura representan la temperatura del monobloque.
En donde el dispositivo de comunicaciones inalámbricas comprende:
una antena; y
un transceptor para comunicar de forma inalámbrica los datos de voltaje y los datos de temperatura a un dispositivo remoto a través de la antena.
Fijar y proteger la electrónica
[0120] El componente de caja superior también puede comprender una composición para fijar y proteger el circuito de supervisión de batería (o el dispositivo de supervisión de parámetros monobloque y el dispositivo de comunicaciones inalámbricas) alojado en el bolsillo y las conexiones conductoras de electricidad alojadas en al menos una vía. En una realización, la composición se selecciona del grupo que consiste en material de encapsulación, adhesivo y combinaciones de los mismos. Ejemplos de composiciones incluyen adhesivo de metacrilato ITW Plexus™ MA350, Adhesivo de metacrilato ITW Plexus™ MA300, Epoxi Kalex™ 15036 A/B, Material de encapsulación de uretano Kalex™ 14536, Material de encapsulación de poliuretano Kalex™ 16552, Epoxi EPOCAP™ 19174, Epoxi EPOCAP™ 25137 y Epoxi Huntsman Aradur™ 8763.
Monobloque habilitado para conexión inalámbrica o WEM
[0121] La caja monobloque, que incluye el componente de caja superior descrito anteriormente, cuando se ensamblan para hacer un monobloque, el monobloque se considera un monobloque inalámbrico o WEM, un ejemplo de esto es el monobloque ACE ENABLED™ disponible en NorthStar Battery Company. Más específicamente, el monobloque de plomo-ácido habilitado para conexión inalámbrica comprende: la carcasa monobloque descrita anteriormente; un paquete de celdas electroquímicas en cada celda; un conector entre celdas entre cada paquete de celdas electroquímicas; los polos de terminal positivo y negativo en conexión eléctrica con el o los paquetes de celdas electroquímicas; y el circuito supervisor de batería (o el dispositivo de control de parámetros monobloque y el dispositivo de comunicaciones inalámbricas) está/están en conexión eléctrica con los polos de terminal positivo y negativo.
Paquete de baterías
[0122] En otra realización, la invención está dirigida a un paquete de baterías que comprende: al menos una cadena de monobloques habilitados para conexión inalámbrica, en donde cada cadena comprende una pluralidad de los monobloques de plomo-ácido habilitados para conexión inalámbrica descritos anteriormente conectados eléctricamente en serie o en paralelo; y los terminales positivo y negativo del paquete de baterías conectados eléctricamente a la cadena o cadenas, en donde las cadenas están conectadas eléctricamente en paralelo.
[0123] Los principios de la presente divulgación pueden combinarse y/o utilizarse en relación con los principios divulgados en otras aplicaciones. Por ejemplo, los principios de la presente divulgación pueden combinarse con los principios divulgados en: Solicitud de patente provisional de Estados Unidos N.° 62/538.622, titulada ENERGY STORAGE DEVICE, SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING AND PERFORMING DIAGNOSTICS ON POWER DOMAINS, presentada el 28 de julio de 2017; Solicitud de patente provisional de Estados Unidos N.° 62/599.958, titulada WIRELESS ENABLED MONOBLOC, presentada el 18 de diciembre de 2017; Solicitud de patente provisional de Estados Unidos N.° 62/659.929, presentada el 19 de abril de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING BATTERY PERFORMANCE;Solicitud de patente provisional de Estados Unidos N.° 62/660.157, presentada el 19 de abril de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR ANALYSIS OF MONITORED TRANSPORTATION BATTERY DATA;Solicitud de patente provisional de Estados Unidos N.° 62/679.648, presentada el 1 de junio de 2018, tituladaDETERMINING THE STATE OF CHARGE OF A DISCONNECTe D BATTERY;Número de serie de Estados Unidos 16/046.727, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaENERGY STORAGE DEVICE, SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING AND PERFORMING DIAGNOSTICS ON BATTERIES;Número de serie de Estados Unidos 16/046.883, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A STATE OF CHARGE OF A DISCONNECTED BATTERY;Número de serie de Estados Unidos 16/046.671, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR UTILIZING BATTERY OPERATING DATA;Número de serie de Estados Unidos 16/046.709, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR UTILIZING BATTERY OPERATING DATA AND EXOGENOUS DATA;Número de serie de Estados Unidos 16/046.747, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING CRANK HEALTH OF A BATTERY;Número de serie de Estados Unidos 16/046.855, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaOPERATING CONDITIONS INFORMATION SYSTEM FOR AN ENERGY STORAGE DEVICE;Número de serie de Estados Unidos 16/046.774, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A RESERVE TIME OF A MONOBLOC;Número de serie de Estados Unidos 16/046.687, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING AN OPERATING MODE OF A BATTERY;Número de serie de Estados Unidos 16/046.811, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A STATE OF CHARGE OF A BATTERY;Número de serie de Estados Unidos 16/046.792, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING AND PRESENTING BATTERY INFORMATION;Número de serie de Estados Unidos 16/046.737, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING A HEALTH STATUS OF A MONOBLOC;Número de serie de Estados Unidos 16/046.773, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING BATTERY THEFT;Número de serie de Estados Unidos 16/046.791, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaSYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING THERMAL RUNAWAY OF A BATTERY;y número de serie de Estados Unidos 16/046.777, presentada el 26 de julio de 2018, tituladaBATTERY WITH INTERNAL MONITORING SYSTEM.
[0124] Al describir la presente divulgación, se usará la siguiente terminología: Las formas en singular "un", "una", "el" y "la" incluyen referentes en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Por lo tanto, por ejemplo, una referencia a un elemento incluye una referencia a uno o más elementos. El término "unos" se refiere a uno, dos o más, y generalmente es de aplicación a la selección de una parte o la totalidad de una cantidad. El término "pluralidad" se refiere a dos o más de un elemento. El término "sobre" significa cantidades, dimensiones, tamaños, formulaciones, parámetros, formas y otras características que no necesitan ser exactas, sino que pueden ser aproximados y/o mayores o menores, según se desee, reflejando tolerancias aceptables, factores de conversión, redondeos, errores de medición y similares, y otros factores conocidos por los expertos en la técnica. El término "sustancialmente" significa que la característica, parámetro, o valor citados no necesita ser alcanzado exactamente, sino que desviaciones o variaciones, incluyendo, por ejemplo, tolerancias, errores de medición, limitaciones de la precisión de la medición y otros factores conocidos por los expertos en la materia, pueden producirse en cantidades que no excluyen el efecto que la característica pretendía proporcionar. Los datos numéricos pueden expresarse o presentarse en el presente documento en un formato de rango. Debe entenderse que un formato de rango de este tipo se usa simplemente por conveniencia y brevedad y, por lo tanto, debe interpretarse, de manera flexible, que incluye no solo los valores numéricos enumerados explícitamente como los límites del rango, sino también interpretado para incluir todos los valores numéricos individuales o subintervalos comprendidos dentro de ese rango como si cada valor numérico y subrango se mencionara explícitamente. Como ilustración, debe interpretarse que un rango numérico de "aproximadamente 1 a 5" incluye no solo los valores enumerados explícitamente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5, sino que también incluye subrangos y valores individuales dentro del rango indicado. Por lo tanto, incluidos en este rango numérico hay valores individuales como 2, 3 y 4 y subrangos como 1-3, 2-4 y 3-5, etc. Este mismo principio se aplica a los rangos que recitan solo un valor numérico (por ejemplo, "mayor que aproximadamente 1") y debe ser de aplicación independientemente de la amplitud del rango o las características que se describen. Por conveniencia, se puede presentar una pluralidad de elementos en una lista común. Sin embargo, estas listas deben interpretarse como si cada miembro de la lista se identificara individualmente como un miembro separado y singular. Por lo tanto, ningún miembro individual de tal lista debe interpretarse como un equivalentede factode ningún otro miembro de la misma lista basándose únicamente en su presentación en un grupo común sin indicaciones en sentido contrario. Además, en donde los términos "y" y "o" se usan junto con una lista de elementos, deben interpretarse en sentido amplio, en el sentido de que uno o más cualesquiera de los elementos enumerados pueden usarse solos o en combinación con otros elementos enumerados. La expresión "como alternativa" se refiere a la selección de una de dos o más alternativas, y no pretende limitar la selección a solo las alternativas enumeradas o a solo una de las alternativas enumeradas de cada vez, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.
[0125] Debe apreciarse que las implementaciones particulares mostradas y descritas en el presente documento son ilustrativas y no pretenden, por lo demás, limitar el alcance de la presente divulgación en modo alguno. Además, las líneas de conexión que se muestran en las diversas figuras contenidas en el presente documento pretenden representar relaciones funcionales y/o acoplamientos físicos ilustrativos entre los diversos elementos. Cabe señalar que muchas relaciones funcionales o conexiones físicas alternativas o adicionales pueden estar presentes en un dispositivo o sistema práctico.
[0126] Además, donde una expresión similar a 'al menos uno de A, B, y C' o 'al menos uno de A, B, o C' se usa en las reivindicaciones o memoria descriptiva, se pretende que la expresión se interprete en el sentido de que solo A puede estar presente en una realización, B solo puede estar presente en una realización, C solo puede estar presente en una realización, o que cualquier combinación de los elementos A, B y C pueden estar presentes en una sola realización; por ejemplo, A y B, A y C, B y C, o A y B y C.
[0127] Habiendo ilustrado y descrito los principios de la presente invención, debería ser evidente para los expertos en la materia que la invención puede modificarse en disposición y detalle sin apartarse de tales principios.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un componente de caja superior de una caja monobloque de plomo-ácido, comprendiendo el componente de caja superior:
una superficie exterior superior de la caja monobloque;
una superficie interior superior de la caja monobloque;
una superficie de sellado superior configurada para unirse de manera sellada con una superficie de sellado inferior de un componente de caja principal de la caja monobloque, en donde el componente de caja principal comprende además unos lados integrales y un fondo y la superficie de sellado inferior corresponde a las superficies superiores de los lados integrales;
una abertura de terminal positiva configurada para que sobresalga un polo de terminal positivo de un monobloque; y
una abertura de terminal negativa configurada para que sobresalga un polo de terminal negativo del monobloque; en donde la superficie exterior superior de la caja monobloque comprende:
un bolsillo configurado para alojar un circuito supervisor de batería, en donde al menos una superficie más inferior del bolsillo está debajo de la superficie de sellado superior, de modo que cuando el componente de caja superior se une al componente de caja principal, el bolsillo se extiende hacia el interior de la caja monobloque más allá de la interfaz sellada del componente de caja superior y el componente de caja principal; y
al menos una vía configurada para alojar conexiones eléctricamente conductoras que colocan el circuito supervisor de batería en conexión eléctrica con los polos de terminal positivo y negativo del monobloque.
2. El componente de caja superior de la reivindicación 1, en donde el bolsillo está configurado en el componente de caja superior de manera que el bolsillo estará próximo a un conector entre celdas entre los paquetes de celdas electroquímicas del monobloque.
3. El componente de caja superior de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el circuito supervisor de batería está en una placa de circuito,
en donde el bolsillo está configurado para alojar la placa de circuito en una orientación seleccionada del grupo que consiste en sustancialmente horizontal, sustancialmente vertical, o entre sustancialmente vertical y sustancialmente horizontal, y
en donde el bolsillo comprende una o más estructuras configuradas para fijar la placa de circuito dentro del bolsillo.
4. El componente de caja superior de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende además:
el circuito supervisor de batería alojado en el bolsillo; y
las conexiones eléctricamente conductoras alojadas en la al menos una vía.
5. El componente de caja superior de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el circuito supervisor de batería comprende:
un sensor de voltaje configurado para conectarse eléctricamente a los polos de terminal positivo y negativo del monobloque para recibir energía del monobloque y para supervisar un voltaje entre los polos de terminal positivo y negativo del monobloque;
un sensor de temperatura para supervisar una temperatura en una ubicación dentro del monobloque de plomoácido que está por debajo de la superficie de sellado superior del monobloque de plomo-ácido;
un procesador para recibir una señal de voltaje supervisada desde el sensor de voltaje, para recibir una señal de temperatura supervisada desde el sensor de temperatura, para procesar la señal de voltaje supervisada y la señal de temperatura supervisada, y para generar datos de voltaje y datos de temperatura basados en la señal de voltaje supervisada y la señal de temperatura supervisada;
una memoria para almacenar los datos de voltaje y los datos de temperatura, en donde los datos de voltaje representan el voltaje entre los polos de terminal positivo y negativo del monobloque, y en donde los datos de temperatura representan una temperatura del monobloque;
una antena; y
un transceptor para comunicar de forma inalámbrica los datos de voltaje y los datos de temperatura a un dispositivo remoto a través de la antena.
6. El componente de caja superior de la reivindicación 5, en donde el circuito supervisor de batería comprende además un dispositivo de geolocalización para identificar una ubicación del componente de caja superior y representar la ubicación del componente de caja superior con datos de ubicación.
7. El componente de caja superior de la reivindicación 5 o la reivindicación 6, que comprende además una composición para fijar y proteger el circuito supervisor de batería alojado en el bolsillo y las conexiones eléctricamente conductoras alojadas en la al menos una vía.
8. El componente de caja superior de cualquiera de las reivindicaciones 5-7, en donde el procesador está configurado para analizar los datos de voltaje y los datos de temperatura y generar información obtenida a partir de los datos de voltaje y los datos de temperatura.
9. El componente de caja superior de cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en donde la memoria contiene el historial de funcionamiento del monobloque en una matriz de historial de funcionamiento de batería, y en donde la matriz de historial de funcionamiento de batería comprende:
una pluralidad de columnas, representando cada columna un rango de voltaje del monobloque; y
una pluralidad de filas, representando cada fila un rango de temperatura del monobloque, en donde un valor numérico en una celda de la matriz de historial de funcionamiento de batería representa una cantidad acumulada de tiempo que el monobloque ha estado en un estado particular correspondiente al rango de voltaje y al rango de temperatura para esa celda.
10. El componente de caja superior de la reivindicación 9, en donde, durante la operación del circuito supervisor de batería, la memoria almacena información correspondiente a la cantidad acumulada de tiempo que el monobloque está en cada uno de la pluralidad de estados representados por la matriz de historial de funcionamiento de batería durante un período de tiempo durante el que el circuito supervisor de batería está conectado eléctricamente al monobloque, caracterizando de este modo toda la vida conectada del monobloque, sin aumentar el espacio de almacenamiento en la memoria ocupada por la matriz de historial de funcionamiento de batería.
11. El componente de caja superior de la reivindicación 10, en donde el dispositivo remoto comprende además un sistema de visualización remota, alejado del monobloque, para mostrar un historial de ubicación y un historial de funcionamiento de la batería del monobloque.
12. Una caja monobloque de plomo-ácido, comprendiendo la caja, el componente de estuche principal y el componente de estuche superior de una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en donde el componente de caja principal y el componente de caja superior, al ensamblarse, definen al menos una celda dentro de la caja monobloque.
13. La caja monobloque de plomo-ácido de la reivindicación 12, en donde el componente de caja principal tiene un estiramiento dirigido hacia el fondo, de modo que los lados integrales se inclinan hacia dentro desde sus superficies superiores hacia el fondo, y en donde el componente de caja principal comprende además al menos una pared interior integral, de modo que el componente de caja principal y el componente de caja superior, al ensamblarse, definen un número de celdas en la caja monobloque.
14. Un monobloque de plomo-ácido inalámbrico que comprende:
la caja monobloque de plomo-ácido de la reivindicación 12 o la reivindicación 13;
un paquete de celdas electroquímicas en cada celda;
un conector entre celdas entre cada paquete de celdas electroquímicas;
los polos de terminal positivo y negativo en conexión eléctrica con el o los paquetes de celdas electroquímicas; y el dispositivo de supervisión de parámetros monobloque y el dispositivo de comunicaciones inalámbricas están en conexión eléctrica con los polos de terminal positivo y negativo.
15. Un paquete de baterías que comprende:
al menos una cadena de monobloques habilitados para conexión inalámbrica, en donde cada cadena comprende una pluralidad de los monobloques de plomo-ácido habilitados para conexión inalámbrica de la reivindicación 14 conectados eléctricamente en serie o en paralelo; y
terminales positivo y negativo del paquete de baterías conectados eléctricamente a la cadena o cadenas, en donde las cadenas están conectadas eléctricamente en paralelo.
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US16/046,855 US10830827B2 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Operating conditions information system for an energy storage device
US16/046,791 US10684330B2 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Systems and methods for detecting thermal runaway of a battery
US16/046,671 US11300624B2 (en) 2017-07-28 2018-07-26 System for utilizing battery operating data
US16/046,811 US10816607B2 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Systems and methods for determining a state of charge of a battery
US16/046,774 US20190033383A1 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Systems and methods for determining a reserve time of a monobloc
US16/046,737 US20190033388A1 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Systems and methods for determining a health status of a monobloc
US16/046,747 US10830826B2 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Systems and methods for determning crank health of a battery
US16/046,773 US10627451B2 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Systems and methods for detecting battery theft
US16/046,883 US20190033385A1 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Systems and methods for determining a state of charge of a disconnected battery
US16/046,792 US10921381B2 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Systems and methods for monitoring and presenting battery information
US16/046,777 US10823786B2 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Battery with internal monitoring system
US16/046,727 US20190033393A1 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Energy storage device, systems and methods for monitoring and performing diagnostics on batteries
US16/046,687 US11243260B2 (en) 2017-07-28 2018-07-26 Systems and methods for determining an operating mode of a battery
PCT/US2018/044232 WO2019023672A1 (en) 2017-07-28 2018-07-27 WIRELESS ACTIVATED MONOBLOC

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7051767B2 (ja) * 2019-08-21 2022-04-11 本田技研工業株式会社 制御装置、制御方法、およびプログラム
CN110830235B (zh) * 2019-11-08 2023-03-07 华侨大学 一种基于区块链的智能车联网可信数据加密方法和系统
CN112201866A (zh) * 2020-09-29 2021-01-08 欣旺达电动汽车电池有限公司 智能电芯、电池系统及电动车
KR20220046959A (ko) 2020-10-08 2022-04-15 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치 및 방법
US20220341998A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 Schneider Electric It Corporation Wireless monitoring and management of ups battery modules and other accessories
CN114843644B (zh) * 2022-07-05 2023-02-28 江苏时代新能源科技有限公司 电池单体、电池以及用电装置
JP2024040684A (ja) * 2022-09-13 2024-03-26 トヨタ自動車株式会社 情報処理システム、情報処理方法、及びプログラム
CN115550251B (zh) * 2022-12-01 2023-03-10 杭州蚂蚁酷爱科技有限公司 区块链网络、节点集合的维护方法及装置
CN117748744B (zh) * 2024-02-01 2024-08-27 长城数字能源(西安)科技有限公司 微能网综合能源监控系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7774151B2 (en) * 1997-11-03 2010-08-10 Midtronics, Inc. Wireless battery monitor
WO2008016152A1 (en) * 2006-08-04 2008-02-07 Gs Yuasa Corporation Lead acid battery
JP5013140B2 (ja) * 2009-12-10 2012-08-29 三菱自動車工業株式会社 バッテリーケース
US11128005B2 (en) * 2013-07-30 2021-09-21 Cps Technology Holdings Llc Lithium ion battery with lead acid form factor
KR101619925B1 (ko) * 2013-09-27 2016-05-12 주식회사 엘지화학 보호회로모듈 고정테이프를 포함하는 전지팩
KR102391114B1 (ko) * 2015-07-03 2022-04-27 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 포함하는 전기 자동차

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