ES2970682T3 - Aparato y método de establecimiento de parámetros de batería - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo de configuración de parámetros de batería y a un método para configurar los parámetros de batería necesarios para un modelo de circuito equivalente, en el que, incluso sin un experimento separado, como HPPC, se pueden generar rápidamente los parámetros de batería más adecuados para un modelo de circuito equivalente y configurar a partir de la información de la batería. Según un aspecto de la presente invención, existe la ventaja de que se pueden establecer parámetros de batería para un modelo de circuito equivalente, que son más adecuados para el estado actual de una batería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato y método de establecimiento de parámetros de batería
Sector de la técnica
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2020-0035220 presentada el 23 de marzo de 2020 en la República de Corea
La presente divulgación se refiere a un aparato y a un método de establecimiento de parámetros de batería y, más particularmente, a un aparato de establecimiento de parámetros de batería y a un método para establecer un parámetro de batería requerido para un modelo de circuito equivalente.
Estado de la técnica
Recientemente, la demanda de productos electrónicos portátiles tales como ordenadores portátiles, videocámaras y teléfonos portátiles ha aumentado considerablemente y los vehículos eléctricos, las baterías de almacenamiento de energía, los robots, los satélites y similares se han desarrollado concienzudamente. En consecuencia, se están estudiando activamente baterías secundarias de alto rendimiento que permitan cargas y descargas repetidas.
Las baterías disponibles comercialmente en la actualidad incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquelhidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías de litio y similares. Entre ellas, las baterías de litio están en el centro de atención, ya que casi no tienen efecto de memoria en comparación con las baterías a base de níquel y también tienen una tasa de autocarga muy baja y una alta densidad de energía.
Por lo general, para estimar el SOC (por sus siglas en inglés de Estado de carga) de la batería, se usa ampliamente una estimación basada en un filtro de Kalman extendido, y el filtro de Kalman extendido incluye un proceso de estimación de tensión de batería basado en un modelo de circuito equivalente.
Para estimar la tensión de la batería basándose en un modelo de circuito equivalente, se requieren valores tales como R0, R1 y C1 denominados parámetros de batería, y estos valores pueden cambiar dependiendo de la temperatura y del SOC de la batería.
Por lo tanto, en la técnica anterior, para obtener estos parámetros de batería, se realizaron experimentos de HPPC (por sus siglas en inglés de Caracterización de potencia de pulso híbrido) para temperatura y s Oc individualmente, y los parámetros de batería se estimaron a partir de los resultados experimentales. En particular, en la técnica anterior, los parámetros de la batería primaria se extrajeron realizando experimentos de HPPC para la temperatura y el SOC de la batería individualmente, y los parámetros de la batería primaria se establecieron usando un patrón de conducción, que es un patrón de conducción real, para determinar los parámetros finales de la batería.
Sin embargo, este método de determinación de parámetros de batería convencional tarda mucho tiempo en realizar la determinación y, en realidad, es difícil controlar con precisión las condiciones experimentales.
Objeto de la invención
Problema técnico
La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un aparato y un método de establecimiento de parámetros de batería, que puede establecer rápidamente un parámetro de batería más adecuado para un modelo de circuito equivalente a partir de información de la batería sin pasar por un experimento separado tal como un experimento de HPPC.
Estos y otros objetos y ventajas de la presente divulgación pueden entenderse a partir de la siguiente descripción detallada y se harán más evidentes a partir de las realizaciones ilustrativas de la presente divulgación. La invención se expone en las reivindicaciones adjuntas.
Solución técnica
En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un aparato de establecimiento de parámetros de batería para establecer un parámetro de batería de un modelo de circuito equivalente, que comprende: una unidad de obtención de información de batería configurada para obtener información de batería, incluyendo la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC (estado de carga) de una batería en función del tiempo; una unidad de segmento configurada para distinguir la información de batería obtenida por la unidad de obtención de información de batería en una pluralidad de segmentos y clasificar la pluralidad de segmentos distinguidos; y un procesador configurado para seleccionar una sección de temperatura objetivo de entre una pluralidad de secciones de temperatura preestablecidas, seleccionar al menos un segmento objetivo correspondiente a la sección de temperatura objetivo de entre la pluralidad de segmentos clasificados, calcular un valor predicho de referencia para el segmento objetivo basándose en un parámetro de referencia preestablecido para que corresponda al segmento objetivo y a la información de batería del segmento objetivo, generar un parámetro candidato basándose en el parámetro de referencia y una pluralidad de factores seleccionados arbitrariamente dentro de un intervalo preestablecido, calcular un valor predicho candidato para el segmento objetivo basándose en el parámetro candidato y la información de batería del segmento objetivo, y establecer el parámetro de batería como parámetro de referencia o parámetro candidato en función del resultado de comparar el valor predicho de referencia calculado con el valor predicho candidato calculado.
La unidad de segmento puede configurarse para distinguir la información de batería en la pluralidad de segmentos en función de un intervalo de tiempo predeterminado y clasificar la pluralidad de segmentos distinguidos en función de la temperatura y el SOC.
La unidad de segmento puede configurarse para clasificar la pluralidad de segmentos de tal manera que un segmento pertenezca a la misma sección de temperatura y a la misma sección de SOC.
El procesador puede configurarse para seleccionar una sección de temperatura en la que el número de segmentos clasificados es igual o mayor que un número predeterminado como sección de temperatura objetivo.
El parámetro de referencia puede ser un parámetro de batería preestablecido en una sección de temperatura a la que pertenece la temperatura del segmento objetivo y en una sección de SOC a la que pertenece el SOC del segmento objetivo.
El procesador puede configurarse para calcular una tensión predicha de referencia como valor predicho de referencia usando la corriente y el SOC del segmento objetivo y el parámetro de referencia.
El procesador puede configurarse para calcular una tensión predicha candidata como valor predicho candidato usando la corriente y el SOC del segmento objetivo y el parámetro candidato.
El procesador puede configurarse para calcular un error de tensión de referencia a través de una diferencia entre la tensión del segmento objetivo y la tensión predicha de referencia calculada, calcular un error de tensión candidata a través de una diferencia entre la tensión del segmento objetivo y la tensión predicha candidata calculada, y establecer el parámetro de batería como parámetro candidato cuando el error de tensión candidata calculado es menor que el error de tensión de referencia calculado.
El procesador puede configurarse para generar el parámetro candidato únicamente cuando el error de tensión de referencia calculado es igual o mayor que un error de referencia preestablecido.
El procesador puede configurarse para regenerar un parámetro candidato basándose en el parámetro de batería establecido y una pluralidad de factores reseleccionados arbitrariamente dentro del intervalo preestablecido, recalcular un error de tensión candidata basándose en el parámetro candidato regenerado, y actualizar el parámetro de batería establecido en función del resultado de comparar el error de tensión candidata recalculado con un error de tensión correspondiente al parámetro de batería establecido, hasta que se satisfaga una condición predeterminada después de establecer el parámetro de batería.
Un paquete de baterías de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación puede comprender el aparato de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.
Un vehículo de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación puede comprender el aparato de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.
En otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un método de establecimiento de parámetros de batería para establecer un parámetro de batería de un modelo de circuito equivalente, que comprende: una etapa de obtención de información de batería para obtener información de batería, incluyendo la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC de una batería en función del tiempo; una etapa de clasificación de segmentos para distinguir la información de batería obtenida en una pluralidad de segmentos y clasificar la pluralidad de segmentos distinguidos; una etapa de selección de temperatura objetivo para seleccionar una sección de temperatura objetivo de entre una pluralidad de secciones de temperatura preestablecidas; una etapa de selección de segmento objetivo para seleccionar al menos un segmento objetivo correspondiente a la sección de temperatura objetivo de entre la pluralidad de segmentos clasificados; una etapa de cálculo de valor predicho de referencia para calcular un valor predicho de referencia para el segmento objetivo basándose en un parámetro de referencia preestablecido para que corresponda al segmento objetivo y a la información de batería del segmento objetivo; una etapa de generación de parámetro candidato para generar un parámetro candidato basándose en el parámetro de referencia y una pluralidad de factores seleccionados arbitrariamente dentro de un intervalo preestablecido; una etapa de cálculo de valor predicho candidato para calcular un valor predicho candidato para el segmento objetivo basándose en el parámetro candidato y la información de batería del segmento objetivo; y una etapa de establecimiento de parámetros de batería para establecer el parámetro de batería como parámetro de referencia o parámetro candidato en función del resultado de comparar el valor predicho de referencia calculado con el valor predicho candidato calculado.
Efectos ventajosos
De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, existe la ventaja de que un parámetro de batería de un modelo de circuito equivalente puede establecerse reflejando con mayor precisión un estado actual de una batería.
Adicionalmente, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, dado que se puede generar un parámetro de batería basándose en información de batería sobre la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC, no se requiere un experimento separado tal como un experimento de HPPC. Por lo tanto, existe la ventaja de que el parámetro de batería se puede establecer de manera más rápida y precisa.
Los efectos de la presente divulgación no se limitan a los efectos mencionados anteriormente, y los expertos en la técnica apreciarán claramente otros efectos no mencionados, a partir de la descripción de las reivindicaciones.
Descripción de las figuras
Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y junto con la divulgación anterior, sirven para facilitar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por tanto, no debe interpretarse que la presente divulgación está limitada al dibujo.
La Figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 2 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un paquete de baterías que incluye el aparato de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La Figura 3 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un modelo de circuito equivalente. La Figura 4 es un diagrama que muestra ilustrativamente la información de batería obtenida por el aparato de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 5 es un diagrama que muestra ilustrativamente una pluralidad de segmentos clasificados por el aparato de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 6 es un diagrama que muestra esquemáticamente una tabla de clasificación de segmentos usada por el aparato de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La Figura 7 es un diagrama que muestra esquemáticamente una tabla de parámetros de referencia 300 usada por el aparato de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La Figura 8 es un diagrama que muestra esquemáticamente un método de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
La Figura 9 es un diagrama que muestra esquemáticamente un método de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación.
Descripción detallada de la invención
Debe entenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deberían interpretarse como limitados a los significados generales y del diccionario, sino que se interpretan basándose en los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación sobre la base del principio de que se permite al inventor definir los términos adecuadamente para su mejor explicación.
Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferible a efectos meramente ilustrativos, no pretende limitar el alcance de la divulgación, por lo que debe entenderse que podrían realizarse otras equivalencias y modificaciones de la misma sin alejarse del alcance de la divulgación.
Además, a la hora de describir la presente divulgación, cuando se considere que una descripción detallada de elementos o funciones conocidos relevantes hace que la materia objeto clave de la presente divulgación resulte ambigua, la descripción detallada se omite en el presente documento.
Los términos que incluyen números ordinales tales como "primero", "segundo" y similares, pueden usarse para distinguir un elemento de otro de entre varios elementos, pero sin intención de limitar los elementos mediante estos términos.
A lo largo de toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a que una porción "comprende" o "incluye" cualquier elemento, significa que la porción además puede incluir otros elementos, sin excluir otros elementos, a menos que se indique específicamente lo contrario.
Asimismo, el término "procesador" descrito en la memoria descriptiva se refiere a una unidad que procesa al menos una función u operación, y puede implementarse mediante hardware, software o una combinación de hardware y software.
Adicionalmente, a lo largo de toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a que una porción está "conectada" a otra porción, no se limita al caso de que estén "conectadas directamente", sino que incluye también el caso donde están "conectadas indirectamente" con otro elemento interpuesto entre las mismas.
En lo sucesivo, las realizaciones preferidas de la presente divulgación se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos.
La Figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La Figura 2 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un paquete de baterías 10 que incluye el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
El aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación es un dispositivo capaz de establecer un parámetro de batería requerido para un modelo de circuito equivalente.
La Figura 3 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa del modelo de circuito equivalente. Específicamente, el modelo de circuito equivalente de la Figura 3 puede ser un modelo de circuito equivalente RC primario.
Por ejemplo, en la Figura 3, el modelo de circuito equivalente puede incluir una fuente de tensión que tenga una OCV (por sus siglas en inglés de Tensión de circuito abierto) de OCV [V], una primera resistencia que tiene una resistencia de R0 [Q], una segunda resistencia que tiene una resistencia de R1 [O] y un condensador que tiene una capacitancia de C1 [F]. Adicionalmente, los parámetros de batería del modelo de circuito equivalente pueden incluir la resistencia R0 [Q] de la primera resistencia, la resistencia R1 [S2] de la segunda resistencia y la capacitancia C1 [F] del condensador.
En lo sucesivo, para mayor comodidad de la explicación, se describirá que el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 estima y establece un parámetro de batería para el modelo de circuito equivalente RC primario de la Figura 3. Sin embargo, en la siguiente descripción, cabe señalar que el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 no se limita a estimar únicamente el parámetro de batería del modelo de circuito equivalente RC primario. Es decir, el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 también puede configurarse para estimar y establecer un parámetro de batería de un modelo de circuito equivalente RC secundario o superior.
Con referencia a las Figuras 1 y 2, el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 puede incluir una unidad de obtención de información de batería 110, una unidad de segmento 120 y un procesador 130.
La unidad de obtención de información de batería 110 puede configurarse para obtener información de batería, incluyendo la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC (estado de carga) de una batería 11 en función del tiempo.
En el presente documento, la batería 11 puede ser una celda de batería o un módulo de batería. Por celda de batería se puede entender una celda independiente que incluye un terminal de electrodo negativo y un terminal de electrodo positivo y es físicamente separable. Por ejemplo, una celda de polímero de litio de tipo bolsa puede considerarse una celda de batería. También, por módulo de batería se puede entender un conjunto de celdas en el que una o más celdas de batería están conectadas en serie y/o en paralelo.
Específicamente, se puede medir la tensión, corriente y temperatura de la batería 11 para cada ciclo. Adicionalmente, el SOC de la batería 11 se puede estimar basándose en al menos una de la tensión, corriente y temperatura medidas.
Por ejemplo, en la realización de la Figura 2, una unidad de generación de información de batería 12 puede conectarse eléctricamente a la batería 11. La unidad de generación de información de batería 12 puede medir una tensión de la batería 11 a través de una primera línea de detección SL1 y una segunda línea de detección SL2.
Adicionalmente, la unidad de generación de información de batería 12 puede conectarse a un elemento de medición de corriente A proporcionado en una trayectoria de carga y descarga de la batería 11 a través de una tercera línea de detección SL3. También, la unidad de generación de información de batería 12 puede medir una corriente que circula por la trayectoria de carga y descarga a través del elemento de medición de corriente A. En este caso, la trayectoria de carga y descarga es una trayectoria conectada a un terminal de electrodo positivo P+ del paquete de baterías 10, de la batería 11 y un terminal de electrodo negativo P- del paquete de baterías 10, y puede ser una trayectoria de alta corriente de la batería 11.
Adicionalmente, la unidad de generación de información de batería 12 puede medir una temperatura de la batería 11 a través de una cuarta línea de detección SL4.
Adicionalmente, la unidad de generación de información de batería 12 puede estimar un SOC de la batería 11 basándose al menos en una de la tensión, corriente y temperatura medidas de la celda de batería 11.
Adicionalmente, la unidad de generación de información de batería 12 y la unidad de obtención de información de batería 110 pueden conectarse comunicativamente. Es decir, la unidad de obtención de información de batería 110 puede obtener la información de batería, incluyendo la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC de la batería 11 de la unidad de generación de información de batería 12.
La Figura 4 es un diagrama que muestra ilustrativamente la información de batería obtenida por el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a la Figura 4, la unidad de obtención de información de batería 110 puede obtener información de batería, incluyendo la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC de la batería 11.
La unidad de segmento 120 puede conectarse comunicativamente a la unidad de obtención de información de batería 110.
La unidad de segmento 120 puede configurarse para distinguir la información de batería obtenida por la unidad de obtención de información de batería 110 en una pluralidad de segmentos.
Específicamente, la unidad de segmento 120 puede distinguir la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC incluidos en la información de la batería en cada intervalo de tiempo predeterminado preestablecido. En el presente documento, el intervalo de tiempo predeterminado puede ser un intervalo de tiempo superior a 0 segundos. Por ejemplo, el intervalo de tiempo predeterminado puede ser de 30 segundos.
La Figura 5 es un diagrama que muestra ilustrativamente una pluralidad de segmentos clasificados por el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Por ejemplo, en la realización de la Figura 5, la unidad de segmento 120 puede distinguir la información de batería a intervalos de 30 segundos de modo que la información de batería se distingue en un número de N segmentos. Es decir, el primer segmento incluye una tensión medida, una corriente medida y una temperatura medida, medidas durante un tiempo de 0 segundos a 30 segundos y un SOC estimado basándose en las mismas. De manera similar, el segundo segmento incluye una tensión medida, una corriente medida y una de temperatura medida, medidas durante un tiempo de 31 segundos a 60 segundos y un SOC estimado basándose en las mismas.
A modo de otro ejemplo, la unidad de obtención de información de batería 110 puede recibir periódicamente la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC de la batería 11 de la unidad de generación de información de batería 12. Adicionalmente, la unidad de segmento 120 puede distinguir la información de batería recibida por la unidad de obtención de información de batería 110 en segmentos. Por ejemplo, la unidad de segmento 120 puede distinguir la información de batería recibida por la unidad de obtención de información de batería 110 en segmentos a intervalos de 30 segundos.
La unidad de segmento 120 puede configurarse para clasificar la pluralidad de segmentos distinguidos.
Preferentemente, la unidad de segmento 120 puede configurarse para clasificar la pluralidad de segmentos distinguidos en función de la temperatura y del SOC. Por ejemplo, la unidad de segmento 120 puede clasificar la pluralidad de segmentos de modo que se incluya un segmento para una sección de temperatura y una sección de SOC.
La Figura 6 es un diagrama que muestra esquemáticamente una tabla de clasificación de segmentos 200 usada por el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a la Figura 6, la tabla de clasificación de segmentos 200 puede distinguirse en función de una sección de SOC y una sección de temperatura. La unidad de segmento 120 puede clasificar la pluralidad de segmentos en función de la temperatura y el SOC usando la tabla de clasificación de segmentos 200 de la Figura 6. En el presente documento, la Figura 6 muestra un ejemplo de la tabla de clasificación de segmentos 200 y se puede aplicar de manera diversa un intervalo total de la sección de temperatura y la sección de SOC de la tabla de clasificación de segmentos 200 y un tamaño de una sección.
El procesador 130 puede configurarse para seleccionar una sección de temperatura objetivo de entre una pluralidad de secciones de temperatura preestablecidas.
Específicamente, el procesador 130 puede seleccionar una sección de temperatura en la que el número de segmentos clasificados sea igual o mayor que un número predeterminado, como sección de temperatura objetivo de entre la pluralidad de secciones de temperatura.
Por ejemplo, en la realización de la Figura 6, se supone que el número de segmentos clasificados para incluirse en una sección de temperatura de 55 [°C] o superior e inferior a 60 [°C] es igual o mayor que un número predeterminado. El procesador 130 puede seleccionar la sección de temperatura de 55 [°C] o superior e inferior a 60 [°C] como sección de temperatura objetivo.
El procesador 130 puede configurarse para seleccionar al menos un segmento objetivo correspondiente a la sección de temperatura objetivo, de entre la pluralidad de segmentos clasificados.
Específicamente, el procesador 130 puede seleccionar una pluralidad de segmentos clasificados como el segmento objetivo a incluir en la sección de temperatura objetivo.
Por ejemplo, al igual que en la realización anterior, si el procesador 130 selecciona la sección de temperatura de 55 [°C] o superior e inferior a 60 [°C] como sección de temperatura objetivo, el procesador 130 puede seleccionar una pluralidad de segmentos clasificados en la sección de temperatura de 55 [°C] o superior e inferior a 60 [°C] como segmento objetivo.
El procesador 130 puede configurarse para calcular un valor predicho de referencia para el segmento objetivo basándose en un parámetro de referencia preestablecido para que corresponda al segmento objetivo y a la información de batería del segmento objetivo.
Específicamente, el parámetro de referencia puede ser un parámetro de batería preestablecido para que corresponda a la temperatura y al SOC del segmento objetivo. Es decir, el parámetro de referencia puede ser un parámetro de batería preestablecido en la sección de temperatura a la que pertenece la temperatura del segmento objetivo y la sección de SOC a la que pertenece el SOC del segmento objetivo.
Por ejemplo, en la realización de la Figura 6, el parámetro de referencia puede preestablecerse para la sección de temperatura y la sección de SOC. Es decir, para la sección de temperatura de 55 [°C] o superior e inferior a 60 [°C], el parámetro de referencia puede preestablecerse en cada una de la sección de SOC de 0 [%] o más y menor de 5 [%] y la sección de SOC de 5 [%] o más y menor de 10 [%].
La Figura 7 es un diagrama que muestra esquemáticamente una tabla de parámetros de referencia 300 usada por el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Con referencia a la Figura 7, la tabla de parámetros de referencia 300 puede establecerse en función de la sección de temperatura y la sección de SOC.
Por ejemplo, para un segmento que pertenece a la sección de SOC que tiene un SOC de 0 [%] o más y menor de 5 [%] y la sección de temperatura que tiene una temperatura de 55 [°C] o superior e inferior a 60 [°C], [R0, R1, C1]0,55 puede preestablecerse como parámetro de referencia.
El procesador 130 puede calcular un valor predicho de referencia para el segmento objetivo basándose en el parámetro de referencia correspondiente, de corriente y SOC para cada segmento objetivo.
Específicamente, el procesador 130 puede calcular el valor predicho de referencia del segmento objetivo usando la siguiente Ecuación 1.
[Ecuación 1]
Vcelda[k] = OCV[k] (Icelda[k] x RO) V1[K]
Con referencia al modelo de circuito equivalente de la Figura 3, k significa un punto temporal y Vcelda es un valor predicho de referencia. Adicionalmente, OCV es la OCV (tensión de circuito abierto) del modelo de circuito equivalente y R0 es el parámetro de batería correspondiente al segmento objetivo. También, V1 es la tensión calculada por los parámetros de batería (R1 y C1) correspondientes al segmento objetivo. Icelda es una corriente y la dirección de Icelda es una dirección de corriente.
Específicamente, el procesador 130 puede estimar la OCV (tensión de circuito abierto) a partir del SOC de la batería 11. También, el procesador 130 puede calcular V1 basándose en R1 y C1 de entre los parámetros de batería.
Es decir, el procesador 130 puede calcular un valor predicho de referencia (Vcelda) de cada segmento objetivo basándose en los parámetros de batería (R0, R1, C1), el SOC, la corriente (Icelda) y la temperatura.
El procesador 130 puede configurarse para generar un parámetro candidato basándose en el parámetro de referencia y una pluralidad de factores seleccionados arbitrariamente dentro de un intervalo preestablecido.
En el presente documento, el parámetro candidato puede ser un parámetro de batería estimado por el procesador 130 para cada segmento objetivo. Específicamente, el procesador 130 puede generar un parámetro candidato usando las siguientes Ecuaciones 2 a 5.
[Ecuación 2]
En el presente documento, R0' es un parámetro candidato generado por el procesador 130 y R0 es un parámetro de referencia. a0 y b0 son factores seleccionados arbitrariamente para calcular el parámetro candidato (R0').
[Ecuación 3]
En el presente documento, R1' es un parámetro candidato generado por el procesador 130 y R1 es un parámetro de referencia. a1 y b1 son factores seleccionados arbitrariamente para calcular el parámetro candidato (R1').
[Ecuación 4]
c r c i t i
R V
En el presente documento, C1' es un parámetro candidato generado por el procesador 130 y c1 y T1 son factores seleccionados arbitrariamente para calcular el parámetro candidato (C1').
Específicamente, a0, a1 y c1 puede seleccionarse arbitrariamente en un intervalo mayor que 0,99 y menor que 1,01. T1 es una variable de tiempo para calcular la capacitancia (C1') y es una variable que puede seleccionarse aleatoriamente en la unidad de 1 [seg] de más de 0 [seg] a 10800 [seg] o menos.
bi (b0 y b1) puede seleccionarse arbitrariamente usando la siguiente Ecuación 5.
[Ecuación 5]
-0,01 x Ri(T, SOC = 50 %) < bi < 0,01 x Ri(T, SOC = 50 %)
En el presente documento, T es la temperatura del segmento objetivo. Específicamente, T es una temperatura promedio del segmento objetivo. Ri(T, SOC = 50 %) es un parámetro de referencia que corresponde a la sección de SOC de 50 [%] o más y menor de 55 [%] en la misma sección de temperatura que la temperatura del segmento objetivo.
Por ejemplo, suponiendo que la temperatura del segmento objetivo está incluida en una sección de temperatura de 55 [°C] o superior e inferior a 60 [°C], T puede corresponder a la sección de temperatura de 55 [°C] o superior e inferior a 60 [°C]. En ese caso, R0(T,<s>O<c>= 50 %) es un parámetro de referencia (R0) que corresponde a la sección de temperatura de 55 [°C] o superior e inferior a 60 [°C] y la sección de SOC de 50 [%] o superior e inferior a 55 [%]. De manera similar, R1(T, SOC = 50 %) es un parámetro de referencia (R1) que corresponde a la sección de temperatura de 55 [°C] o superior e inferior a 60 [°C] y la sección de SOC de 50 [%] o superior e inferior a 55 [%].
El procesador 130 puede configurarse para calcular un valor predicho candidato para el segmento objetivo basándose en el parámetro candidato y la información de batería del segmento objetivo.
Es decir, después de generar un parámetro candidato usando las Ecuaciones 2 a 5, el procesador 130 puede calcular un valor predicho candidato para el segmento objetivo basándose en el parámetro candidato y la información de batería del segmento objetivo usando la Ecuación 1.
Adicionalmente, el procesador 130 puede configurarse para establecer el parámetro de batería como parámetro de referencia o parámetro candidato en función del resultado de comparar el valor predicho de referencia calculado con el valor predicho candidato calculado.
Específicamente, el procesador 130 puede comparar el tamaño entre el valor predicho de referencia calculado y el valor predicho candidato calculado, y establecer el parámetro de batería como parámetro de referencia o parámetro candidato en función del resultado de la comparación.
Por ejemplo, si el valor predicho de referencia supera el valor predicho candidato, el parámetro de batería puede establecerse como parámetro candidato. Es decir, el parámetro de batería correspondiente al segmento objetivo puede actualizarse como parámetro candidato para que corresponda a la temperatura y al SOC del segmento objetivo. A modo de otro ejemplo, si el valor predicho de referencia es menor o igual que el valor predicho candidato, el parámetro de batería puede establecerse como parámetro de referencia. Es decir, el parámetro de batería del segmento objetivo no se actualiza y puede mantenerse como parámetro de referencia.
El aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 puede actualizar el parámetro de batería únicamente cuando se ha garantizado un conjunto de datos suficiente (segmento objetivo) para actualizar el parámetro de batería. En consecuencia, se puede mejorar la precisión de estimación del parámetro de batería para el modelo de circuito equivalente.
Adicionalmente, en función del aparato de establecimiento de parámetros de batería 100, ya que un parámetro de batería puede establecerse basándose en la información de batería, no se requiere un experimento separado tal como un experimento de HPPC. Por lo tanto, existe la ventaja de que los parámetros de la batería se pueden establecer de manera más rápida y precisa basándose en la información de batería.
Por otra parte, el procesador 130 proporcionado al aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 puede incluir selectivamente procesadores 130 conocidos en la técnica, circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), otros conjuntos de chips, circuitos lógicos, registros, módems de comunicación, dispositivos de procesamiento de datos y similares para ejecutar diversas lógicas de control realizadas en la presente divulgación. También, cuando la lógica de control se implementa en software, el procesador 130 puede implementarse como un conjunto de módulos de programa. En ese momento, el módulo de programa puede almacenarse en una memoria y ser ejecutado por el procesador 130. La memoria puede estar ubicada dentro o fuera del procesador 130 y puede conectarse al procesador 130 a través de diversos medios bien conocidos.
La unidad de segmento 120 puede configurarse para clasificar la pluralidad de segmentos de modo que un segmento pertenezca a la misma sección de temperatura y a la misma sección de SOC.
Por ejemplo, la temperatura y el SOC del segmento a clasificar pueden no estar distribuidos uniformemente, y la mayoría de los segmentos pueden estar sesgados y clasificados en cualquier sección de SOC y cualquier sección de temperatura. En ese caso, existe el problema de que la diversidad de muestras (segmentos a seleccionar) no está garantizada porque los segmentos clasificados no están distribuidos uniformemente. Asimismo, dado que la diversidad de muestras no está garantizada, la fiabilidad de los parámetros de batería estimados podría reducirse.
En consecuencia, la unidad de segmento 120 puede limitar un número máximo permitido de segmentos clasificados en la misma sección de temperatura y el mismo SOC para asegurar la diversidad de segmentos a seleccionar.
Por ejemplo, la Figura 6 muestra una realización en la que la unidad de segmento 120 establece que el número máximo permitido de segmentos clasificados en la misma sección de temperatura y el mismo SOC es uno. En la realización de la Figura 6, un segmento ya no puede clasificarse en una sección en la que el número de segmentos ya seleccionados sea 1.
Adicionalmente, la unidad de segmento 120 puede configurarse para seleccionar únicamente segmentos en los que una tasa C de carga y una tasa C de descarga de la batería 11 están incluidas en una sección de tasa C predeterminada.
Por ejemplo, la unidad de segmento 120 puede seleccionar y clasificar únicamente segmentos incluidos en una sección de tasa C en la que las tasas C de carga y descarga de la batería 11 son mayores que 0,1 y menores que 0,3.
Es decir, la unidad de segmento 120 puede limitar las tasas C de carga y descarga del segmento que se va a clasificar dentro de un intervalo determinado de modo que el segmento seleccionado incluya información de batería en condiciones de carga y descarga similares. Por lo tanto, mediante el segmento clasificado de esta manera, se puede mejorar la precisión del parámetro de batería para el modelo de circuito equivalente.
El procesador 130 puede configurarse para seleccionar una sección de temperatura en la que el número de segmentos clasificados es igual o mayor que un número predeterminado como sección de temperatura objetivo.
Por ejemplo, el procesador 130 puede seleccionar una sección de temperatura que tenga 10 o más segmentos clasificados como sección de temperatura objetivo.
Se supone que la unidad de obtención de información de batería 110 obtiene la información de batería generada siempre que la unidad de generación de información de batería 12 genera información de batería. En ese caso, si el segmento clasificado por la unidad de segmento 120 se clasifica para la misma sección de temperatura por décima vez, el procesador 130 puede seleccionar la sección de temperatura correspondiente como sección de temperatura objetivo y generar un parámetro de batería correspondiente al segmento objetivo de la sección de temperatura objetivo.
Dado que el procesador 130 selecciona una sección de temperatura en la que un número predeterminado o más de segmentos se clasifican como sección de temperatura objetivo, se puede evitar el sobreajuste de los parámetros de batería generados. Es decir, si el número de segmentos incluidos en la misma sección de temperatura no se considera en el proceso de selección de la sección de temperatura objetivo, existe el problema de que un parámetro de batería adecuado únicamente para una sección de temperatura específica puede estimarse para todas las secciones de temperatura.
En consecuencia, el procesador 130 puede mejorar la precisión de estimación del parámetro de batería seleccionando una sección de temperatura en la que un número predeterminado o más de segmentos se clasifican como sección de temperatura objetivo.
El procesador 130 puede configurarse para calcular una tensión predicha de referencia como valor predicho de referencia usando la corriente, así como el SOC del segmento objetivo y el parámetro de referencia.
Por ejemplo, con referencia a la Ecuación 1, el procesador 130 puede calcular una tensión predicha de referencia en un punto temporal k basándose en la OCV basada en el SOC del segmento objetivo, la tensión (V1) calculada basándose en los parámetros de referencia (R1, C1), el parámetro de referencia (R0) y la corriente (Icelda).
Sin embargo, el procesador 130 no solo calcula la tensión predicha de referencia como valor predicho de referencia, sino que también puede calcular una corriente predicha de referencia como valor predicho de referencia usando la Ecuación 1. Sin embargo, en lo sucesivo, para mayor comodidad de la explicación, se describirá que el procesador 130 calcula una tensión predicha como valor predicho.
El procesador 130 puede configurarse para calcular una tensión predicha candidata como valor predicho candidato usando la corriente y el SOC del segmento objetivo y el parámetro candidato.
El procesador 130 puede calcular la tensión predicha candidata usando la siguiente Ecuación 6.
[Ecuación 6]
Vcelda'[k] = OCV[k] (Tcelda[}] x RO) V1'[K]
Con referencia al modelo de circuito equivalente de la Figura 3, k significa un punto temporal y Vcelda' es una tensión predicha candidata. Adicionalmente, OCV es un OCV basado en el SOC del segmento objetivo, y R0' es un parámetro candidato que corresponde al segmento objetivo. Adicionalmente, V1' es una tensión predicha candidata calculada basándose en los parámetros candidatos (Rl' y C1') correspondientes al segmento objetivo. Icelda es una corriente y la dirección de Icelda es una dirección de corriente.
El procesador 130 puede configurarse para calcular un error de tensión de referencia basándose en una diferencia entre la tensión del segmento objetivo y la tensión predicha de referencia calculada.
Es decir, el procesador 130 puede calcular el error de tensión de referencia calculando la diferencia entre la tensión predicha de referencia (Vcelda) calculada para el segmento objetivo usando la Ecuación 1 y una tensión promedio de los segmentos objetivo. Preferentemente, el procesador 130 puede calcular el error de tensión de referencia usando la fórmula "tensión predicha de referencia - tensión promedio".
Adicionalmente, el procesador 130 puede configurarse para calcular un error de tensión candidata basándose en una diferencia entre la tensión del segmento objetivo y la tensión predicha candidata calculada.
Es decir, el procesador 130 puede calcular el error de tensión candidata obteniendo la diferencia entre la tensión predicha candidata (Vcelda') calculada para el segmento objetivo usando la Ecuación 6 y la tensión promedio de los segmentos objetivo. Preferentemente, el procesador 130 puede calcular el error de tensión candidata usando la fórmula "tensión predicha candidata - tensión promedio".
El procesador 130 puede configurarse para establecer el parámetro de batería como parámetro candidato si el error de tensión candidata calculado es menor que el error de tensión de referencia calculado.
Es decir, si el error de tensión candidata es más pequeño que el error de tensión de referencia, el procesador 130 puede actualizar el parámetro de batería como parámetro candidato. En cambio, si el error de tensión candidata es igual o mayor que el error de tensión de referencia, el procesador 130 puede mantener el parámetro de batería como parámetro de referencia sin actualizar el parámetro de batería como parámetro candidato.
En el presente documento, el caso en el que el error de tensión es más pequeño se refiere a un caso en el que la tensión predicha calculada basándose en el parámetro de batería es más similar a una tensión real. En consecuencia, si el error de tensión candidata calculado basándose en un parámetro candidato recién generado es más pequeño que el error de tensión de referencia calculado basándose en el parámetro de referencia preestablecido, el procesador 130 puede actualizar el parámetro de batería como parámetro candidato.
Es decir, el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación tiene la ventaja de actualizar el parámetro de batería de manera más adecuada para cada segmento objetivo reflejando un estado actual de la batería 11 con mayor precisión.
El procesador 130 puede configurarse para generar el parámetro candidato únicamente cuando el error de tensión de referencia calculado es igual o mayor que el error de referencia preestablecido.
En el presente documento, el error de referencia puede ser un índice para determinar si es necesario actualizar el parámetro de referencia actualmente establecido para el segmento objetivo. Es decir, si el error de tensión de referencia es mayor o igual que el error de referencia, podría ser necesario actualizar el parámetro de batería porque el parámetro de referencia no refleja un estado actual de la batería 11 con mayor precisión.
En consecuencia, el procesador 130 puede generar el parámetro candidato usando las Ecuaciones 2 a 5 únicamente cuando el error de tensión de referencia es igual o mayor que el error de referencia. Asimismo, el procesador 130 puede establecer el parámetro de batería como parámetro de referencia o parámetro candidato en función del resultado de comparar el valor predicho de referencia con el valor predicho candidato.
En el presente documento, si el parámetro de batería se establece como parámetro candidato, el parámetro de batería puede actualizarse a un parámetro más adecuado para el estado actual de la batería 11. Por lo tanto, el modelo de circuito equivalente puede reflejar con mayor precisión el estado de la batería 11.
El procesador 130 puede configurarse para regenerar un parámetro candidato basándose en el parámetro de batería establecido y una pluralidad de factores reseleccionados arbitrariamente dentro del intervalo preestablecido, hasta que se satisfaga una condición predeterminada después de establecer el parámetro de batería.
Adicionalmente, el procesador 130 puede configurarse para recalcular un error de tensión candidata basándose en el parámetro candidato regenerado.
Por último, el procesador 130 puede configurarse para actualizar el parámetro de batería establecido en función del resultado de comparar el error de tensión candidata recalculado con un error de tensión correspondiente al parámetro de batería establecido.
Específicamente, en primer lugar, el procesador 130 puede volver a seleccionar aleatoriamente una pluralidad de factores usados en las Ecuaciones 2 a 5. El procesador 130 puede regenerar parámetros candidatos (RO', R1', C1') basándose en la pluralidad de factores reseleccionados.
Adicionalmente, el procesador 130 puede calcular un error de tensión de referencia (Vcelda) usando la Ecuación 1, y recalcular un error de tensión candidata (Vcelda') correspondiente a los parámetros candidatos regenerados (RO', R1', C1') usando la Ecuación 6.
Por último, el procesador 130 puede comparar el tamaño entre el error de tensión de referencia (Vcelda) y el error de tensión candidata (Vcelda'), y establecer el parámetro de batería como parámetro de referencia (R0, R1, C1) o parámetro candidato (RO', R1', C1') en función del resultado de la comparación. Por ejemplo, solo cuando el error de tensión de referencia (Vcelda) supera el error de tensión candidata (Vcelda'), el procesador 130 puede establecer el parámetro de batería como parámetro candidato (RO', R1', C1').
Incluso si el procesador 130 no actualiza el parámetro de batería al parámetro candidato (RO', R1', C1'), el procesador 130 puede repetir el proceso anterior hasta que el número de generación de parámetros candidatos sea igual a un número predeterminado de veces. Por ejemplo, el número predeterminado de veces puede ser 100 veces.
En este proceso, dado que una pluralidad de factores usados para generar el parámetro candidato se seleccionan aleatoriamente dentro de un intervalo predeterminado, a medida que aumenta el número de repeticiones, se puede establecer un parámetro de batería más adecuado desde el punto de vista probabilístico. En consecuencia, el aparato de configuración de parámetros de batería 100 tiene la ventaja de establecer un parámetro de batería más optimizado realizando repetidamente el proceso incluso si se actualiza el parámetro de batería.
Adicionalmente, el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación se puede proporcionar en un paquete de baterías 10.
Por ejemplo, en la realización de la Figura 2, el paquete de baterías 10 de acuerdo con la presente divulgación puede incluir el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 descrito anteriormente y al menos una batería 11. Adicionalmente, el paquete de baterías 10 además puede incluir equipo eléctrico (relés, fusibles, etc.) y una carcasa.
El aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con la presente divulgación se puede aplicar en un BMS (Sistema de Gestión de Batería). Es decir, el BMS de acuerdo con la presente divulgación puede incluir el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 descrito anteriormente. En esta configuración, al menos algunos de los componentes del aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 pueden implementarse complementando o añadiendo funciones de componentes incluidos en un BMS convencional. Por ejemplo, la unidad de obtención de información de batería 110, la unidad de segmento 120 y el procesador 130 del aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 pueden implementarse como componentes del BMS. En el presente documento, un sistema electrónico provisto en el paquete de baterías 10 para monitorizar el estado de la batería 11 y controlar la carga y descarga de la batería 11 se puede aplicar a modo de BMS.
El aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación se puede proporcionar en un vehículo.
Específicamente, el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 puede proporcionarse en el vehículo y establecer el parámetro de batería del modelo de circuito equivalente para la batería 11 provista en el vehículo basándose en información de patrón de conducción del vehículo (información de batería, incluyendo la tensión, la corriente, la temperatura y el s Oc de la batería 11).
Es decir, el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100 puede establecer el parámetro de batería más adecuado para el modelo de circuito equivalente basándose en la información de patrón de conducción. Por lo tanto, basándose en el modelo de circuito equivalente en el que se establecen los parámetros de la batería, se puede estimar con mayor precisión el grado de degradación de la batería 11 provista en el vehículo.
La Figura 8 es un diagrama que muestra esquemáticamente un método de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
El método de establecimiento de parámetros de batería es un método de establecimiento de un parámetro de batería de un modelo de circuito equivalente, y realizado por el aparato de establecimiento de parámetros de batería 100. En lo sucesivo, se describirá el método de establecimiento de parámetros de batería, aunque los contenidos que se superponen con los contenidos descritos anteriormente se describirán brevemente.
Una etapa de obtención de información de batería (S100) es una etapa para obtener información de batería, incluyendo la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC de la batería 11 en función del tiempo, y puede ser realizada por la unidad de obtención de información de batería 110.
Por ejemplo, en la realización de la Figura 2, la unidad de generación de información de batería 12 puede medir la tensión, corriente y temperatura de la batería 11 y estimar el SOC de la batería 11. La unidad de obtención de información de batería 110 puede obtener la información de batería, incluyendo la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC de la batería 11 de la unidad de generación de información de batería 12.
Una etapa de clasificación de segmento (S200) es una etapa para distinguir la información de batería obtenida en una pluralidad de segmentos y clasificar la pluralidad de segmentos distinguidos, y puede ser realizada por la unidad de segmento 120.
Por ejemplo, en la realización de las Figuras 4 y 5, la unidad de segmento 120 puede distinguir la información de batería en una pluralidad de segmentos en un intervalo de tiempo predeterminado.
Adicionalmente, en la realización de la Figura 6, la unidad de segmento 120 puede clasificar la pluralidad de segmentos en función de la temperatura y del SOC. Por ejemplo, la unidad de segmento 120 puede seleccionar y clasificar únicamente segmentos cargados y descargados dentro de un intervalo de tasa C predeterminada. Adicionalmente, la unidad de segmento 120 puede clasificar solo un segmento para la misma sección de temperatura y la misma sección de SOC.
Una etapa de selección de temperatura objetivo (S300) es una etapa para seleccionar una sección de temperatura objetivo de entre una pluralidad de secciones de temperatura preestablecidas, y puede ser realizada por el procesador 130.
Por ejemplo, en la realización de la Figura 6, el procesador 130 puede seleccionar una sección de temperatura en la que 10 o más segmentos se clasifican como sección de temperatura objetivo, de entre la pluralidad de secciones de temperatura.
Una etapa de selección de segmento objetivo (S400) es una etapa para seleccionar al menos un segmento objetivo que corresponde a la sección de temperatura objetivo de entre la pluralidad de segmentos clasificados, y puede ser realizada por el procesador 130.
Por ejemplo, con referencia a la realización anterior, pueden seleccionarse 10 segmentos incluidos en la sección de temperatura objetivo como segmento objetivo.
Una etapa de cálculo del valor predicho de referencia (S500) es una etapa para calcular un valor predicho de referencia para el segmento objetivo basándose en un parámetro de referencia preestablecido para que corresponda al segmento objetivo y a la información de batería del segmento objetivo, y puede ser realizada por el procesador 130.
Por ejemplo, en la realización de la Figura 7, el parámetro de referencia correspondiente a la sección de temperatura y la sección de SOC puede estar preestablecido. El procesador 130 puede calcular un valor predicho de referencia basándose en el conjunto de parámetros de referencia para que corresponda al segmento objetivo y a la información de batería del segmento objetivo. Preferentemente, el procesador 130 puede calcular la tensión predicha de referencia usando la Ecuación 1.
Una etapa de generación de parámetro candidato (S600) es una etapa para generar un parámetro candidato basándose en el parámetro de referencia y una pluralidad de factores seleccionados arbitrariamente dentro de un intervalo preestablecido, y puede ser realizada por el procesador 130.
Por ejemplo, el procesador 130 puede generar un parámetro candidato correspondiente a cada segmento objetivo usando las Ecuaciones 2 a 5.
Una etapa de cálculo del valor predicho de referencia (S700) es una etapa para calcular un valor predicho de referencia para el segmento objetivo basándose en el parámetro candidato y la información de batería del segmento objetivo, y puede ser realizada por el procesador 130.
El procesador 130 puede calcular un valor predicho candidato basándose en el parámetro candidato generado para que corresponda al segmento objetivo y a la información de batería del segmento objetivo. Preferentemente, el procesador 130 puede calcular la tensión predicha candidata usando la Ecuación 6.
Una etapa de establecimiento de parámetros de batería (S800) es una etapa para establecer el parámetro de batería como parámetro de referencia o parámetro candidato en función del resultado de comparar el valor predicho de referencia calculado con el valor predicho candidato calculado, y puede ser realizada por el procesador 130.
Preferentemente, el procesador 130 puede comparar el tamaño entre un error de tensión de referencia basándose en el valor predicho de referencia y un error de tensión candidata basándose en el valor predicho candidato. En el presente documento, si el error de tensión candidata es menor que el error de tensión de referencia, el procesador 130 puede establecer el parámetro candidato como parámetro de batería. En cambio, si el error de tensión candidata es mayor o igual que el error de tensión de referencia, el procesador 130 puede mantener el parámetro de referencia como parámetro de batería.
Por otra parte, preferentemente, en la etapa de cálculo del valor predicho de referencia (S500), el procesador 130 puede calcular el error de tensión de referencia basándose en la tensión predicha de referencia y una tensión promedio del segmento objetivo. Adicionalmente, el procesador 130 puede realizar la etapa de generación de parámetro candidato (S600) únicamente cuando el error de tensión de referencia calculado es igual o mayor que el error de referencia.
Es decir, si el error de tensión de referencia es mayor o igual que el error de referencia, este puede ser un caso en el que un parámetro de referencia actualmente establecido puede no reflejar con precisión el estado de la batería 11. En consecuencia, para evitar una carga excesiva del sistema en el procesador 130, la etapa de generación de parámetro candidato (S600) puede realizarse únicamente cuando el error de tensión de referencia es igual o mayor que el error de referencia.
La Figura 9 es un diagrama que muestra esquemáticamente un método de establecimiento de parámetros de batería de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación. Las etapas indicadas con el mismo signo de referencia en las Figuras 8 y 9 podrían ser la misma etapa.
Con referencia a la Figura 9, la etapa de generación de parámetro candidato (S600), la etapa de cálculo de valor predicho candidato (S700) y la etapa de establecimiento de parámetros de batería (S800) pueden realizarse repetidamente un número predeterminado de veces.
Por ejemplo, en la etapa de generación de parámetro candidato (S600), se puede seleccionar aleatoriamente una pluralidad de factores dentro de un intervalo predeterminado. A medida que el parámetro candidato se genera repetidamente, puede aumentar la probabilidad de generar un parámetro candidato que refleje mejor un estado actual de la batería 11. Adicionalmente, si el parámetro de batería es actualizado por el parámetro candidato generado de esta manera, se puede configurar un modelo de circuito equivalente más adecuado para la batería 11. Por lo tanto, si se usa este modelo de circuito equivalente, la precisión de estimación para el SOC de la batería 11 puede mejorar notablemente.
Las realizaciones de la presente divulgación descritas anteriormente pueden no implementarse únicamente a través de un aparato y de un método, sino que pueden implementarse a través de un programa que realiza una función correspondiente a la configuración de las realizaciones de la presente divulgación o un medio de grabación en el que se graba el programa. El programa o medio de grabación puede ser fácilmente implementado por los expertos en la materia a partir de la descripción anterior de las realizaciones.
La presente divulgación se ha descrito en detalle. Sin embargo, se debe entender que la descripción detallada y los ejemplos específicos, si bien indican realizaciones preferidas de la divulgación, se proporcionan únicamente a modo de ilustración, ya que diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de la divulgación serán evidentes para los expertos en la materia a partir de esta descripción detallada.
Además, los expertos en la materia podrían realizar muchas sustituciones, modificaciones y cambios en la presente divulgación descrita en lo que antecede sin apartarse de los aspectos técnicos de la presente divulgación,
(Signos de referencia)
10: bloque de batería
11: batería
12: unidad de generación de información de batería
100: aparato de establecimiento de parámetros de batería
110: unidad de obtención de información de batería
120: unidad de segmento
130: procesador
200: tabla de clasificación de segmentos
300: tabla de parámetros de referencia

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) para establecer un parámetro de batería de un modelo de circuito equivalente, que comprende:
una unidad de obtención de información de batería (110) configurada para obtener información de batería, incluyendo la tensión, la corriente, la temperatura y el estado de carga, SOC, de una batería en función del tiempo; una unidad de segmento (120) configurada para distinguir la información de batería obtenida por la unidad de obtención de información de batería (110) en una pluralidad de segmentos y clasificar la pluralidad de segmentos distinguidos; y
un procesador (130) configurado para seleccionar una sección de temperatura objetivo de entre una pluralidad de secciones de temperatura preestablecidas, seleccionar al menos un segmento objetivo correspondiente a la sección de temperatura objetivo de entre la pluralidad de segmentos clasificados, calcular un valor predicho de referencia para el segmento objetivo basándose en un parámetro de referencia preestablecido para que corresponda al segmento objetivo y a la información de batería del segmento objetivo, generar un parámetro candidato basándose en el parámetro de referencia y una pluralidad de factores seleccionados arbitrariamente dentro de un intervalo preestablecido, calcular un valor predicho candidato para el segmento objetivo basándose en el parámetro candidato y la información de batería del segmento objetivo, y establecer el parámetro de batería como parámetro de referencia o parámetro candidato en función del resultado de comparar el valor predicho de referencia calculado con el valor predicho candidato calculado.
2. El aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la unidad de segmento (120) está configurada para distinguir la información de batería en la pluralidad de segmentos en función de un intervalo de tiempo predeterminado y clasificar la pluralidad de segmentos distinguidos en función de la temperatura y el SOC.
3. El aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con la reivindicación 2,
en donde la unidad de segmento (120) está configurada para clasificar la pluralidad de segmentos de tal manera que un segmento pertenezca a la misma sección de temperatura y a la misma sección de SOC.
4. El aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde el procesador (130) está configurado para seleccionar una sección de temperatura en la que el número de segmentos clasificados es igual o mayor que un número predeterminado como sección de temperatura objetivo.
5. El aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde el parámetro de referencia es un parámetro de batería preestablecido en una sección de temperatura a la que pertenece la temperatura del segmento objetivo y en una sección de SOC a la que pertenece el SOC del segmento objetivo.
6. El aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde el procesador (130) está configurado para calcular una tensión predicha de referencia como valor predicho de referencia usando la corriente y el SOC del segmento objetivo y el parámetro de referencia.
7. El aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con la reivindicación 6,
en donde el procesador (130) está configurado para calcular una tensión predicha candidata como valor predicho candidato usando la corriente y el SOC del segmento objetivo y el parámetro candidato.
8. El aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con la reivindicación 7,
en donde el procesador (130) está configurado para calcular un error de tensión de referencia a través de una diferencia entre la tensión del segmento objetivo y la tensión predicha de referencia calculada, calcular un error de tensión candidata a través de una diferencia entre la tensión del segmento objetivo y la tensión predicha candidata calculada, y establecer el parámetro de batería como parámetro candidato cuando el error de tensión candidata calculado es menor que el error de tensión de referencia calculado.
9. El aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con la reivindicación 8,
en donde el procesador (130) está configurado para generar el parámetro candidato únicamente cuando el error de tensión de referencia calculado es igual o mayor que un error de referencia preestablecido.
10. El aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con la reivindicación 8,
en donde el procesador (130) está configurado para regenerar un parámetro candidato basándose en el parámetro de batería establecido y una pluralidad de factores reseleccionados arbitrariamente dentro del intervalo preestablecido, recalcular un error de tensión candidata basándose en el parámetro candidato regenerado, y actualizar el parámetro de batería establecido en función del resultado de comparar el error de tensión candidata recalculado con un error de tensión correspondiente al parámetro de batería establecido, hasta que se satisfaga una condición predeterminada después de establecer el parámetro de batería.
11. Un paquete de baterías (10), que comprende el aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Un vehículo, que comprende el aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
13. Un método de establecimiento de parámetros de batería realizado por el aparato de establecimiento de parámetros de batería (100) de las reivindicaciones 1-10 para establecer un parámetro de batería de un modelo de circuito equivalente, que comprende:
una etapa de obtención de información de batería (S 100) para obtener información de batería, incluyendo la tensión, la corriente, la temperatura y el SOC de una batería en función del tiempo;
una etapa de clasificación de segmentos (S200) para distinguir la información de batería obtenida en una pluralidad de segmentos y clasificar la pluralidad de segmentos distinguidos;
una etapa de selección de temperatura objetivo (S300) para seleccionar una sección de temperatura objetivo de entre una pluralidad de secciones de temperatura preestablecidas;
una etapa de selección de segmento objetivo (S400) para seleccionar al menos un segmento objetivo que corresponde a la sección de temperatura objetivo de entre la pluralidad de segmentos clasificados;
una etapa de cálculo del valor predicho de referencia (S500) para calcular un valor predicho de referencia para el segmento objetivo basándose en un parámetro de referencia preestablecido para que corresponda al segmento objetivo y a la información de batería del segmento objetivo;
una etapa de generación de parámetro candidato (S600) para generar un parámetro candidato basándose en el parámetro de referencia y una pluralidad de factores seleccionados arbitrariamente dentro de un intervalo preestablecido;
una etapa de cálculo de valor predicho candidato (S700) para calcular un valor predicho candidato para el segmento objetivo basándose en el parámetro candidato y la información de batería del segmento objetivo; y una etapa de establecimiento de parámetros de batería (S800) para establecer el parámetro de batería como parámetro de referencia o el parámetro candidato en función del resultado de comparar el valor predicho de referencia calculado con el valor predicho candidato calculado.
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