ES2973223T3 - Método de estimación del estado de carga de batería y sistema de gestión de batería que lo aplica - Google Patents

Método de estimación del estado de carga de batería y sistema de gestión de batería que lo aplica Download PDF

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Abstract

La presente invención se refiere a un método para estimar el estado de carga de una batería y a un sistema de gestión de batería equipado con el mismo. Un método para estimar el estado de carga (SOC) de un conjunto de módulo de batería que incluye una pluralidad de módulos de batería que incluyen una pluralidad de celdas de batería según la presente invención comprende las etapas de: recibir la corriente de la batería desde un sensor de corriente; comparar la corriente de la batería con una corriente umbral y seleccionar un primer o segundo método de estimación de SOC según el resultado de la comparación; estimar los SOC de la pluralidad de celdas de batería según el método de estimación de SOC seleccionado; y estimar el SOC del conjunto de módulo de batería combinando los SOC estimados de la pluralidad de celdas de batería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método de estimación del estado de carga de batería y sistema de gestión de batería que lo aplica
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un método para estimar el estado de carga de una batería y a un sistema de gestión de batería que aplica el mismo.
Estado de la técnica
En los últimos años, los vehículos eléctricos, como el vehículo eléctrico híbrido (HEV) o el vehículo eléctrico de agua pura (PEV), han acaparado gran atención. El vehículo eléctrico incluye una batería para accionar un motor eléctrico e impulsar el vehículo. Además, el vehículo eléctrico incluye un sistema de freno regenerativo, y la potencia de frenado puede convertirse en energía eléctrica útil para cargar la batería a través del sistema de freno regenerativo. Por tanto, la batería incluida en el vehículo eléctrico puede provocar con frecuencia la transición de un estado de carga y un estado de descarga.
Por otra parte, cuando la batería está conectada a una carga y se inicia una descarga, la tensión en los bornes se reduce gradualmente y, cuando la tensión en los bornes alcanza una tensión de terminación, puede perderse la capacidad de descarga. Cuando la tensión en los bornes se descarga hasta ser inferior a la tensión de terminación, puede reducirse la vida útil de la batería o perderse una función.
Por tanto, un parámetro importante del vehículo eléctrico que utiliza una batería es el estado de carga (SOC) de la batería. Si se conoce con exactitud el estado de carga (SOC) de la batería, pueden evitarse de antemano problemas como que el vehículo eléctrico se detenga bruscamente, y puede suministrarse energía de forma estable al motor del vehículo eléctrico.
Se utilizan un método de recuento de Coulomb y un método de medición de la impedancia como métodos para calcular el SOC de una celda de batería. El método de recuento de Coulomb es un método para contar una cantidad de corriente descargada (una corriente que fluye hacia la carga) y estimar el SOC de la batería en función de la cantidad de corriente descargada. Sin embargo, el método de recuento de Coulomb tiene el problema de que un error de medición generado por el proceso de medición de una corriente se acumula con respecto al tiempo y la precisión de la estimación del SOC disminuye. El método de medición de la impedancia es un método para medir una tensión de circuito abierto (OCV) de la celda de la batería, asignar el OCV medido a una tabla de consulta y estimar el SOC de la celda de la batería.
De otro modo, el SOC completo puede calcularse combinando el SOC de una pluralidad de celdas de batería respectivas en el sistema de batería que incluye una pluralidad de celdas de batería. En este caso, a medida que aumenta el número de celdas de batería, aumenta el tiempo de cálculo de todo el SOC y aumenta el uso de la capacidad de la memoria.
Otros antecedentes de la técnica se describen en los documentos KR 2015 0048439 A, KR 2015 0019190 A, US 2015/268309 A1, US 2017/045587 A1 y US 2013/144547 A1.
Objeto de la invención
La presente invención se ha realizado en un esfuerzo por proporcionar un método para reducir un tiempo de estimación de un estado de carga (SOC) de una batería y un espacio de memoria en un sistema de batería que incluye una pluralidad de módulos de batería que incluyen respectivamente una pluralidad de celdas de batería, y un sistema de gestión de batería que aplica el método.
Una realización de la presente invención proporciona un método para estimar un estado de carga (SOC) de una batería en un método para estimar un SOC de un conjunto de módulo de batería según la reivindicación 1.
Otra realización de la presente invención proporciona un sistema de gestión de batería para estimar un estado de carga (SOC) de un conjunto de módulo de batería según la reivindicación 3.
La presente divulgación puede ahorrar el tiempo de estimación de un estado de carga (SOC) de una batería y el espacio de memoria en el sistema de batería que incluye una pluralidad de módulos de batería que incluyen, respectivamente, una pluralidad de celdas de batería.
La presente divulgación puede estimar el estado de carga de la totalidad de las celdas de batería instaladas en el módulo de batería cuando aumenta el número de módulos de batería instalados en el sistema de batería.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra un sistema de batería según una realización.
La figura 2 muestra una función de un circuito de control principal descrito con referencia a la figura 1.
La figura 3 muestra un diagrama de temporización de un método para estimar estados de carga primero o segundo en base a una medición de corriente de batería y una corriente de batería medida según una realización.
La figura 4 muestra una vista esquemática de un método para estimar un primer estado de carga según una realización.
La figura 5 muestra una vista esquemática de un método para estimar un segundo estado de carga según una realización.
La figura 6 muestra un diagrama de flujo de un método para estimar el estado de carga de una batería según una realización.
Descripción detallada de la invención
En lo sucesivo, las realizaciones divulgadas en la presente memoria descriptiva se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. En la presente memoria descriptiva, los componentes iguales o similares se denotarán mediante números de referencia iguales o similares, y se omitirá una descripción superpuesta de los mismos. Los términos “módulo” y “unidad” para los componentes utilizados en la siguiente descripción se utilizan únicamente para facilitar la memoria descriptiva y, por tanto, estos términos no tienen significados o funciones que los distingan entre sí por sí mismos. Al describir las realizaciones de la presente memoria descriptiva, cuando se determine que una descripción detallada de la técnica bien conocida asociada con la presente invención puede enmascarar la esencia de la presente invención, se omitirá. Los dibujos adjuntos se proporcionan únicamente para permitir que las realizaciones divulgadas en la presente memoria descriptiva se entiendan fácilmente y no deben interpretarse como una limitación de la presente memoria descriptiva, y debe entenderse que la presente invención incluye todas las modificaciones, equivalentes y sustituciones sin alejarse del alcance de la presente invención, que se define por las reivindicaciones adjuntas.
Los términos que incluyen números ordinales, como primero, segundo y similares, se utilizarán únicamente para describir varios componentes, y no se interpretan como limitativos de dichos componentes. Los términos solo se utilizan para diferenciar un componente de otros componentes.
Debe entenderse que cuando se hace referencia a un componente como “conectado” o “acoplado” a otro componente, puede estar conectado o acoplado directamente a otro componente o estar conectado o acoplado a otro componente con el otro componente interviniendo entre los mismos. Por otra parte, debe entenderse que cuando se hace referencia a un componente como “conectado o acoplado directamente” a otro componente, puede estar conectado o acoplado a otro componente sin que el otro componente intervenga entre los mismos.
Se entenderá además que los términos “comprende” o “tiene” utilizados en la presente memoria descriptiva especifican la presencia de características, numerales, etapas, operaciones, componentes, partes o una combinación de los mismos, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, numerales, etapas, operaciones, componentes, partes o una combinación de los mismos.
La figura 1 muestra un sistema de batería según una realización, la figura 2 muestra una función de un circuito de control principal descrito con referencia a la figura 1, la figura 3 muestra un diagrama de temporización de un método para estimar estados de carga primero o segundo en base a una medición de corriente de batería y una corriente de batería medida según una realización, la figura 4 muestra una vista esquemática de un método para estimar un primer estado de carga según una realización, y la figura 5 muestra una vista esquemática de un método para estimar un segundo estado de carga según una realización.
Como se muestra en la figura 1, el sistema 1 de batería incluye un conjunto 10 de módulo de batería, un sensor 20 de corriente, un relé 30 y un BMS 40.
El conjunto 10 de módulo de batería incluye una pluralidad de módulos de batería (M1, M2, ..., Mm) conectados en serie/paralelo y puede suministrar una tensión de alimentación para utilizarse por un dispositivo externo. En la figura 1, el conjunto 10 de módulo de batería está conectado entre dos extremos SAL1 y SAL2 de salida del sistema 1 de batería, el relé 30 está conectado entre un electrodo positivo del sistema 1 de batería y el extremo SAL1 de salida, y el sensor 20 de corriente está conectado entre un electrodo negativo del sistema 1 de batería y el extremo SAL2 de salida.
Por ejemplo, el conjunto 10 de módulo de batería puede incluir una pluralidad de módulos de batería (M1, M2, ..., Mm) acoplados en serie, y los módulos (M<x>) de batería pueden incluir respectivamente una pluralidad de celdas de batería (Celda_<x i>,Celda_<x>2, Celda_<xn>) acopladas en serie. Las configuraciones y una relación de conexión entre las mismas descritas con referencia a la figura 1 son solo ejemplos, y la presente divulgación no está limitada a las mismas. X es uno de los números naturales de 1 a m.
El sensor 20 de corriente está conectado en serie a una trayectoria de corriente entre el conjunto 10 de módulo de batería y un dispositivo externo. El sensor 20 de corriente puede medir una corriente que fluye hacia el conjunto 10 de módulo de batería, es decir, una corriente de carga y una corriente de descarga (en lo sucesivo, una corriente de batería), y puede transmitir un resultado de medición al BMS 40. En detalle, el sensor 20 de corriente puede medir la corriente de batería para cada periodo (Ta) predeterminado y puede transmitirla al BMS 40.
El relé 30 controla una conexión eléctrica entre el sistema 1 de batería y el dispositivo externo. Cuando el relé 30 está encendido, el sistema 1 de batería está conectado eléctricamente al dispositivo externo para realizar la carga o la descarga, y cuando el relé 30 está apagado, el sistema 1 de batería está desconectado eléctricamente del dispositivo externo. El dispositivo externo puede ser una carga o un cargador.
El BMS 40 puede incluir un CI 41 de monitorización de celda y un circuito 43 de control principal.
El CI 41 de monitorización de celdas está conectado eléctricamente a un electrodo positivo y a un electrodo negativo de una pluralidad de celdas de batería respectivas (Celda_<x>1 , Celda_<x>2, ..., Celda_<xn>), y mide una tensión de circuito abierto (OCV) (en lo sucesivo, una tensión de celda). En la figura 1, el CI 41 de monitorización de celdas incluye una pluralidad de circuitos integrados de monitorización de celdas (41_1, 41_2, ..., 41_m) correspondientes a una pluralidad de módulos de batería (M1, M2, ..., Mm) y mide las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn), y sin limitarse a ello, puede configurarse de diversas formas para medir las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn).
El CI 41 de monitorización de celdas transmite las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) al circuito 43 de control principal. Por ejemplo, el CI 41 de monitorización de celdas mide las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) para cada periodo (Ta) predeterminado, y transmite una pluralidad de tensiones de celda medidas al circuito 43 de control principal.
Haciendo referencia a la figura 2, el circuito 43 de control principal puede incluir un comparador 431 de intensidad de corriente, un estimador 433 de estado de módulo, un estimador 435 de referencia de valor representativo, y un combinador 437 de estado de celda.
Haciendo referencia a la figura 1 y a la figura 3 (a), el circuito 43 de control principal recibe la corriente (lb) de batería medida por el sensor 20 de corriente y una pluralidad de tensiones de celda (en adelante, parámetros SOC) medidos por el CI 41 de monitorización de celdas. Los parámetros SOC pueden medirse y recibirse repetidamente para tiempos (T1, T2, ..., Tn) respectivos a intervalos regulares de un periodo (Ta) predeterminado.
El comparador 431 de intensidad de corriente puede comparar la corriente de batería (Ib) recibida del sensor 20 de corriente y una corriente (It) umbral, y puede seleccionar un método para estimar un primer estado de carga o un método para estimar un segundo estado de carga según el resultado de comparación.
La figura 3 ilustra que el método para estimar un primer estado de carga se selecciona para los tiempos de estimación T1, T2, T3, y T4, y el método para estimar un segundo estado de carga se selecciona para los tiempos de estimación T n-2, Tn-1, y Tn, lo que sin embargo no se limita a ello. Por ejemplo, el comparador 431 de intensidad de corriente puede comparar repetidamente la corriente para los tiempos (T1, T2, ..., Tn) respectivos a intervalos regulares de un periodo (Ta) predeterminado, y puede seleccionar un método para estimar un primer estado de carga o un método para estimar un segundo estado de carga según el resultado de comparación.
En detalle, cuando la corriente (lb) de batería es menor que la corriente (It) umbral, el comparador 431 de intensidad de corriente determina como que un cambio (ASOC) del estado de carga (SOC) de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) es pequeño, y puede seleccionar el método para estimar un primer estado de carga. Cuando la corriente (lb) de batería es mayor que la corriente (It) umbral según el resultado de comparación, el comparador 431 de intensidad de corriente puede determinar que el cambio (ASOC) del estado de carga de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) es grande, y puede seleccionar el método para estimar un segundo estado de carga.
El estimador 433 de estado de módulo puede estimar y sustituir el SOC de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) para los módulos (M<x>) de batería respectivos según el método para estimar un primer estado de carga. En lo sucesivo, el SOC estimado para un tiempo de estimación anterior se definirá como un SOC anterior, y el SOC estimado para un tiempo de estimación actual se definirá como SOC actual.
En detalle, el estimador 433 de estado de módulo puede seleccionar un módulo (M<x>) de batería de entre una pluralidad de módulos de batería (M1, M2, ..., Mm), y puede estimar el SOC de las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, Celda_xn) que configuran el módulo (M<x>) de batería seleccionado basándose en una tabla de consulta (no mostrada). El estimador 433 de estado de módulo puede reducir un proceso de operación de SOC sustituyendo el SOC actual de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) que configuran el módulo (M<x>) de batería que no está seleccionado con el SOC anterior y estimar el SOC.
Haciendo referencia a las figura 3 (b) y la figura 4, el estimador 433 de estado de módulo puede seleccionar el módulo (M<x>) de batería para los tiempos T1, T2, T3, y T4 respectivos en el intervalo de un periodo (Ta) predeterminado, y puede estimar el SOC de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, y Celda_x3) que configuran el módulo (M<x>) de batería seleccionado en base a la tensión de celda. El estimador 433 de estado de módulo puede estimar el SOC sustituyendo el SOC actual de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, y Celda_x3) que configuran el módulo (M<x>) de batería que no está seleccionado para los tiempos T1, T2, T3, y T4 con el SOC anterior.
Por ejemplo, para el tiempo T1, el estimador 433 de estado de módulo puede estimar el SOC (78 %, 80 % y 79 %) de las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_<n>, Celda_<i>2 y Celda_<13>) que configuran el primer módulo M1 de batería basándose en la tabla de consulta. En este caso, el estimador 433 de estado de módulo puede estimar el SOC anterior (78 %, 80 %, y 78 %) de una pluralidad de celdas de batería (Celda_21, Celda_22, y Celda_<23>) que configuran el segundo módulo M2 de batería y el SOC anterior (80 %, 82 %, y 80 %) de una pluralidad de celdas de batería (Celda_<31>, Celda_<32>, y Celda_<33>) que configuran el tercer módulo M3 de batería como el SOC actual (78 %, 80 %, y 78 %) y el SOC actual (80 %, 82 %, y 80 %).
El estimador 435 de referencia de valor representativo puede estimar el SOC respectivo de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) según el método para estimar un segundo estado de carga. En detalle, el estimador 435 de referencia de valor representativo calcula un valor representativo en base a las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) incluidas en los módulos (M<x>) de batería respectivos, estima el SOC correspondiente al valor representativo calculado, y calcula una desviación de SOC entre el SOC actual estimado y el SOC anterior.
El estimador 435 de referencia de valor representativo puede estimar el SOC actual de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) sumando la desviación de SOC calculada al SOC anterior de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) respectivas que configuran los módulos (Mx) de batería respectivos. El valor representativo puede establecerse con la tensión de celda de un valor medio de entre las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) que configuran el módulo (M<x>) de batería, y una tensión media (V<m>) de las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn), pero no se limita a lo anterior.
Con referencia a la figura 3 (c), el estimador 435 de referencia de valor representativo puede calcular un valor representativo de una pluralidad de módulos de batería (M1, M2, ..., Mm) respectivos para los tiempos Tn-2, Tn-1, y Tn en el intervalo de un periodo (Ta) predeterminado, puede calcular una desviación de SOC correspondiente al valor representativo calculado, y puede estimar el SOC actual de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) incluidas en los módulos (M<x>) de batería respectivos en base a la desviación de SOC calculada.
Haciendo referencia a la figura 5, el estimador 435 de referencia de valor representativo calcula la desviación de SOC en -1 % entre el SOC 34 % correspondiente al valor representativo en Tn actual y el SOC 35 % correspondiente al valor representativo en Tn-1 anterior, y puede estimar el SOC actual (33 %, 34 %, 34 %, 35 %, ...., 33 %, 34 %) sumando el -1 % calculado al SOC anterior 34 %, 35 %, 35 %, 36 %, ..., 34 %, 35 % de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn).
El combinador 437 de estado de celda puede estimar el SOC completo del conjunto 10 de módulo de batería combinando el SOC estimado y sustituido de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) que configuran el módulo (M<x>) de batería. Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 3 y la figura 4, el combinador 437 de estado de celda puede estimar el SOC completo del conjunto 10 de módulo de batería combinando repetidamente el SOC estimado de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) para los tiempos (T1, T2, ..., Tn) respectivos en el intervalo de un periodo (Ta) predeterminado.
La figura 6 muestra un diagrama de flujo de un método para estimar el estado de carga de una batería según una realización.
En primer lugar, el circuito 43 de control principal recibe una corriente (lb) de batería del sensor 20 de corriente, y una pluralidad de tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) del CI 41 de monitorización de celdas (S10). Haciendo referencia a la figura 3, el circuito 43 de control principal puede recibir repetidamente la corriente (lb) de batería y una pluralidad de tensiones de celda para los tiempos (T1, T2, ..., Tn) en el intervalo de un periodo (Ta) predeterminado.
El circuito 43 de control principal compara la corriente (Ib) de batería recibida y la corriente (It) umbral y selecciona el método para estimar un primer estado de carga o el método para estimar un segundo estado de carga según el resultado de comparación (S20).
Por ejemplo, cuando la corriente (lb) de batería es menor que la corriente (It) umbral, el circuito 43 de control principal determina que el cambio (ASOC) de los estados de carga (SOC) de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) es pequeño, y puede seleccionar el método para estimar un primer estado de carga. Cuando la corriente (lb) de batería es mayor que la corriente (It) umbral, el circuito 43 de control principal determina que el cambio (ASOC) de los estados de carga de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) es grande, y puede seleccionar el método para estimar un segundo estado de carga.
El circuito 43 de control principal estima el SOC de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) según el método seleccionado para estimar un estado de carga. En detalle, el circuito 43 de control principal puede estimar y sustituir el SOC para cada módulo (M<x>) de batería según el método para estimar un primer estado de carga (S30), o puede estimar el SOC de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) que configuran el módulo (M<x>) de batería en base a la desviación de SOC entre los SOC correspondientes a los valores representativos respectivos del módulo de batería distinguidos por discretización según el método para estimar un segundo estado de carga (S40).
En S30, el circuito 43 de control principal selecciona un módulo (M<x>) de batería de entre una pluralidad de módulos de batería (M1, M2, ..., Mm), y puede estimar el SOC de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) que configuran el módulo (M<x>) de batería seleccionado comparando la tensión de celda y una tabla de consulta (S31).
En S30, el circuito 43 de control principal puede reducir un proceso de operación SOC sustituyendo el SOC actual de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) que configuran el módulo (M<x>) de batería que no está seleccionado con el SOC anterior y estimando el SOC (S33).
Por ejemplo, haciendo referencia a figura 3 (b) y la figura 4, el circuito 43 de control principal puede seleccionar el módulo (M<x>) de batería para los tiempos T1, T2, T3, y T4 respectivos en el intervalo de un periodo (Ta) predeterminado, y puede operar el SOC de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, y Celda_x3) que configuran el módulo (M<x>) de batería seleccionado en base a la tensión de celda. El circuito 43 de control principal puede estimar el SOC sustituyendo el SOC actual de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, y Celda_x3) que configuran el módulo (M<x>) de batería que no está seleccionado para los tiempos T1, T2, T3, y T4 con el SOC anterior.
Por ejemplo, para el tiempo T1, el circuito 43 de control principal puede estimar el SOC (78 %, 80 % y 79 %) de las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_<n>, Celda_12 y Celda_<13>) que configuran el primer módulo M1 de batería basándose en la tabla de consulta. En este caso, el circuito 43 de control principal puede estimar el SOC anterior (78 %, 80 %, y 78 %) de una pluralidad de celdas de batería (Celda_21, Celda_22, y Celda_<23>) que configuran el segundo módulo M2 de batería y el SOC anterior (80 %, 82 %, y 80 %) de una pluralidad de celdas de batería (Celda_<31>, Celda_<32>, y Celda_<33>) que configuran el tercer módulo M3 de batería como el SOC actual (78 %, 80 %, y 78 %) y el SOC actual (80 %, 82 %, y 80 %) en el tiempo T1.
En S40, el circuito 43 de control principal puede calcular un valor representativo en base a las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, y Celda_x3) incluidas en los módulos (M<x>) de batería respectivos, puede estimar el SOC correspondiente al valor representativo calculado, y puede calcular una desviación de SOC entre el SOC actual estimado y el SOC anterior. El valor representativo puede establecerse con la tensión de celda de un valor medio de entre las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) que configuran el módulo (M<x>) de batería, y una tensión media (V<m>) de las tensiones de celda de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn), pero no se limita a lo anterior.
En S40, el circuito 43 de control principal puede estimar el SOC actual sumando respectivamente la desviación de SOC calculada con respecto al SOC anterior de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) (S43).
Por ejemplo, en relación con la figura 5, el circuito 43 de control principal puede estimar el SOC actual (33 %, 34 %, 34 %, 35 %, ..., 33 %, 34 %) calculando la desviación de SOC de -1 % entre el SOC 34 % correspondiente al valor representativo en Tn actual y el SOC 35 % correspondiente al valor representativo en Tn-1 anterior, y sumando respectivamente el -1 % calculado a los SOC 34 %, 35 %, 35 %, 36 %, ..., 34 %, 35 % anteriores de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn).
El circuito 43 de control principal puede estimar el SOC completo del conjunto 10 de módulo de batería combinando el SOC estimado y sustituido de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn) que configuran el módulo (M<x>) de batería (S50).
Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 3 y la figura 4, el circuito 43 de control principal puede estimar el SOC completo del conjunto 10 de módulo de batería combinando repetidamente el SOC estimado y sustituido de una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, Celda_xn) para tiempos (T1, T2, Tn) respectivos en el intervalo de un periodo (Ta) predeterminado.
Aunque esta invención se ha descrito en relación con lo que actualmente se consideran realizaciones prácticas, debe entenderse que la invención no se limita a las realizaciones divulgadas, sino que, por el contrario, pretende abarcar diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas en el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un método para estimar un estado de carga, SOC, de una batería que comprende un conjunto (10) de módulo de batería que incluye módulos (Mx) de batería que incluyen respectivamente una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ...., Celda_xn), que comprenden:
recibir repetidamente (S10) una corriente (lb) de batería desde un sensor de corriente y una pluralidad de tensiones de celdas de la pluralidad de celdas de batería en un intervalo de un periodo (Ta) predeterminado;
comparar (S20) la corriente de batería y una corriente (It) umbral,
seleccionar (S20) un método para estimar un primer estado de carga o un método para estimar un segundo estado de carga según un resultado de comparación; en el que el método para estimar un primer estado de carga se selecciona cuando la corriente de batería es igual o menor que la corriente umbral, y el método para estimar un segundo estado de carga se selecciona cuando la corriente de batería es mayor que la corriente umbral; estimar (S30, S40) un SOC de las celdas según el método seleccionado para estimar un estado de carga; y estimar (S50) el SOC del conjunto de módulo de batería combinando el SOC estimado de las celdas de batería; en el que cuando se selecciona el método para estimar un primer estado de carga, estimar (S30) un SOC de las celdas incluye estimar el SOC de una pluralidad de celdas de batería que configuran un módulo de batería seleccionado comparando las tensiones de celda recibidas de la pluralidad de celdas de batería que configuran el módulo de batería seleccionado y una tabla de búsqueda, y estimar un SOC actual de una pluralidad de celdas de batería que configuran un módulo de batería no seleccionado sustituyendo el SOC actual por un SOC anterior; en el que cuando se selecciona el método para estimar un segundo estado de carga, estimar (S40) un SOC de las celdas incluye para cada módulo de batería calcular un valor representativo en base a las tensiones de celda de la pluralidad de celdas de batería incluidas en los módulos de batería respectivos, estimar un SOC correspondiente al valor representativo, calcular una desviación de SOC entre el SOC estimado correspondiente al valor representativo y el SOC anterior correspondiente a un valor representativo calculado previamente, estimar el SOC de las celdas sumando respectivamente la desviación de SOC a cada uno de los SOC estimados previamente de la pluralidad de celdas de batería.
2. El método según la reivindicación 1, en el que
el valor representativo se establece con la tensión de celda de un valor mediano de entre las tensiones de celda de la pluralidad de celdas de batería que configuran el módulo de batería, o una tensión media de las tensiones de celda de la pluralidad de celdas de batería.
3. Un sistema (40) de gestión de batería para estimar el estado de carga (SOC) de un conjunto (10) de módulo de batería que incluye una pluralidad de módulos (Mx) de batería que incluyen respectivamente una pluralidad de celdas de batería (Celda_x1, Celda_x2, ..., Celda_xn), que comprende:
un CI (41) de monitorización de celdas configurado para conectarse a los extremos respectivos de las celdas respectivas y configurado para medir las tensiones de celda de las celdas; y
un circuito (43) de control principal para estimar el SOC del conjunto de módulo de batería y configurado para recibir las tensiones de celda del CI de monitorización de celdas y llevar a cabo el método según la reivindicación 1 o 2.
4. Un sistema (1) de batería que incluye un conjunto (10) de módulo de baterías, un sensor (20) de corriente, un relé (30) y el sistema de gestión de batería según la reivindicación 3,
en el que el conjunto de módulo de batería comprende una pluralidad de módulos de batería (M1, M2, ..., Mx) conectados en serie o en paralelo, y conectados entre dos extremos (SAL1, SAL2) de salida del sistema de batería; en el que el relé está conectado entre un electrodo positivo del sistema de batería y uno de los extremos de salida, en el que el sensor de corriente está conectado entre un electrodo negativo del sistema de batería y el otro de los extremos de salida y al circuito de control principal del sistema de gestión de batería.
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