ES2994869T3 - Battery management apparatus - Google Patents

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ES2994869T3 ES20871810T ES20871810T ES2994869T3 ES 2994869 T3 ES2994869 T3 ES 2994869T3 ES 20871810 T ES20871810 T ES 20871810T ES 20871810 T ES20871810 T ES 20871810T ES 2994869 T3 ES2994869 T3 ES 2994869T3
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Abstract

Un dispositivo de control de batería, según una realización de la presente invención, comprende: un inversor conectado a una celda de batería y configurado para convertir una corriente continua emitida desde la celda de batería en una corriente alterna y emitir la corriente alterna según un estado de funcionamiento de una pluralidad de interruptores dispuestos en el mismo; una unidad de medición conectada a una línea de diagnóstico a la que se emite la corriente alterna convertida por el inversor, que mide un voltaje de la línea de diagnóstico y está configurada para emitir el resultado de la medición; y una unidad de control que tiene una pluralidad de condensadores conectados a la línea de diagnóstico y están configurados para controlar el estado de funcionamiento de la pluralidad de interruptores, recibir el resultado de la medición emitido desde la unidad de medición y diagnosticar un estado de la pluralidad de condensadores sobre la base del resultado de la medición recibido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de gestión de batería
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un aparato de gestión de batería y, más específicamente, a un aparato de gestión de batería para diagnosticar el estado de un condensador proporcionado en una unidad de control.
Estado de la técnica
Recientemente, la demanda de productos electrónicos portátiles tales como ordenadores ultraportátiles, videocámaras y teléfonos portátiles ha aumentado abruptamente y los vehículos eléctricos, las baterías de almacenamiento de energía, los robots, los satélites y similares se han desarrollado concienzudamente. Por consiguiente, se están estudiando activamente las baterías de alto rendimiento que permiten una carga y una descarga repetidas.
Las baterías disponibles en el mercado en la actualidad incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquelhidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías de litio y similares. Entre las mismas, 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 autodescarga muy baja y una densidad de energía alta.
Entretanto, un paquete de batería que tenga una batería puede incluir un condensador para suavizar la salida de corriente continua de la batería. Es decir, el condensador es un condensador de enlace de CC o un condensador de suavizado y puede suavizar la potencia de CC hasta un determinado nivel.
Sin embargo, ya que el condensador de suavizado falla con frecuencia debido a la degradación, es importante diagnosticar con precisión el estado del condensador de suavizado.
Convencionalmente, se ha divulgado una técnica para controlar una potencia de CC suministrada desde un proveedor de potencia a un motor hasta una determinada magnitud, estimar una tasa de cambio de la capacitancia del enlace de CC en consideración de una potencia consumida por un resistor del motor, una potencia consumida por el proveedor de potencia y una potencia de pérdida de conmutación del inversor cuando la tensión del enlace de CC alcanza una tensión predeterminada, y diagnosticar el grado de degradación del condensador del enlace de CC utilizando la tasa de cambio de la capacitancia del enlace de CC (Bibliografía de Patentes 1).
Sin embargo, en la Bibliografía de Patentes 1, el condensador de enlace de CC se descarga a través del motor para medir la capacitancia. Para ello, debe pararse el motor y también el sistema para cortar la alimentación del inversor, por lo que es difícil medir con frecuencia la degradación del condensador. Además, si se sustituye el motor por otro después de medir un valor inicial de la capacitancia, se modifica la potencia consumida por una carga, por lo que puede producirse un error.
[Bibliografía de patentes 1] Documento KR 10-1327591 B1
Otra técnica anterior se describe en los documentos US 2017/373628 A1, EP 2682769 A1, US 2008/170181 A1 y US 5798648 A.
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 se refiere a proporcionar un aparato de gestión de batería, que diagnostica un estado de un condensador proporcionado en una unidad de control aplicando una corriente alterna.
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 los ejemplos de realización de la presente divulgación. También, se entenderá fácilmente que los objetos y ventajas de la presente divulgación pueden materializarse mediante los medios mostrados en las reivindicaciones adjuntas y combinaciones de los mismos.
Solución técnica
En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un aparato de gestión de batería, que comprende: un inversor conectado a una celda de batería y configurado para convertir una salida de corriente continua de la celda de batería en una corriente alterna en función del estado operativo de una pluralidad de interruptores que contiene; una unidad de medición conectada a una línea de diagnóstico en la que se hace salir la corriente alterna convertida por el inversor, estando configurada la unidad de medición para medir una tensión de la línea de diagnóstico y hacer salir el resultado de la medición; y una unidad de control que tiene una pluralidad de condensadores conectados a la línea de diagnóstico y configurados para controlar el estado operativo de la pluralidad de interruptores, recibir la salida del resultado de medición de la unidad de medición y diagnosticar un estado de la pluralidad de condensadores en función del resultado de medición recibido.
El inversor puede incluir un primer circuito unitario conectado a la celda de batería y configurado de modo que la pluralidad de interruptores y una pluralidad de bobinas primarias se dispongan en serie en su interior; y un segundo circuito unitario conectado a la línea de diagnóstico y configurado para que en su interior se disponga una bobina secundaria correspondiente a la pluralidad de bobinas primarias.
La pluralidad de interruptores puede incluir un primer interruptor y un segundo interruptor.
La unidad de control puede estar configurada para controlar alternativamente los estados operativos del primer interruptor y del segundo interruptor de acuerdo con un ciclo predeterminado.
Al recibir una orden de medición de la unidad de control, la unidad de medición puede medir tensiones en ambos extremos de un resistor tiposhuntinstalado en la línea de diagnóstico y calcular una diferencia entre las tensiones medidas en ambos extremos.
La unidad de control puede incluir un tercer interruptor formado para seleccionar un condensador para su conexión a la línea de diagnóstico entre la pluralidad de condensadores de acuerdo con un estado operativo del mismo, y la unidad de control puede estar configurada para diagnosticar un estado de cada uno de la pluralidad de condensadores controlando el estado operativo del tercer interruptor.
La unidad de control puede estar configurada para controlar el estado operativo del tercer interruptor, cuando el resultado de la medición recibida es diferente de un valor de referencia por encima de un nivel predeterminado. La unidad de control puede estar configurada para controlar el estado operativo del tercer interruptor, de modo que un condensador predeterminado entre la pluralidad de condensadores se conecte a la línea de diagnóstico, después controlar el estado operativo de la pluralidad de interruptores para que se haga salir la corriente alterna, y diagnosticar un estado del condensador predeterminado en función de un resultado de nueva medición recibido desde la unidad de medición.
La celda de batería puede suministrarse en plural.
El aparato de gestión de batería según otro aspecto de la presente divulgación puede comprender, además, una unidad de selección de celda conectada entre la pluralidad de celdas de batería y el inversor, y configurada para seleccionar una celda de batería que se conectará al inversor entre la pluralidad de celdas de batería según una orden de selección de celda recibida desde la unidad de control.
La unidad de control puede incluir una pluralidad de unidades de control esclavas que tengan respectivamente la pluralidad de condensadores; y una unidad de control maestra conectada a la pluralidad de unidades de control esclavas y configurada para enviar la orden de selección de celda a la unidad de selección de celda.
El aparato de gestión de batería según otro aspecto de la presente divulgación puede comprender, además, una unidad de selección esclava conectada entre el inversor y la pluralidad de unidades de control esclavas y configurada para seleccionar una unidad de control esclava para su conexión al inversor a través de la línea de diagnóstico entre la pluralidad de unidades de control esclavas según una orden de selección de esclava recibida desde la unidad de control maestra.
La celda de batería se puede proporcionar en plural, y el inversor se puede proporcionar en plural para corresponder respectivamente a la pluralidad de celda de la batería.
La unidad de control puede incluir una pluralidad de unidades de control esclavas correspondientes respectivamente a la pluralidad de inversores y configuradas para disponer respectivamente de la pluralidad de condensadores; y una unidad de control maestra conectada a la pluralidad de unidades de control esclavas y configurada para designar una unidad de control esclava, que diagnostica un estado de la pluralidad de condensadores proporcionados en su interior, entre la pluralidad de unidades de control esclavas.
Un sistema de gestión de baterías (BMS, por sus siglas en inglés) según otro aspecto de la presente divulgación puede comprender el aparato de gestión de batería según la presente divulgación.
Un paquete de batería de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación puede comprender el dispositivo de gestión de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Efectos ventajosos
De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, aunque no se disponga de un dispositivo de medición especial, existe una ventaja en cuanto a que se puede diagnosticar el estado de un condensador proporcionado dentro de la unidad de control.
Además, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, ya que la celda de batería que hace salir una corriente y el condensador que debe diagnosticarse pueden seleccionarse mediante una sencilla configuración del circuito dentro del paquete de batería, el tiempo de fabricación y el coste de la batería pueden reducirse.
Además, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, ya que en el interior de la unidad de control hay una pluralidad de condensadores, es posible evitar eficazmente la pérdida de una señal de entrada a la unidad de control.
Los efectos de la presente divulgación no se limitan a lo anterior, y los expertos en la materia entenderán claramente otros efectos no mencionados en el presente documento a partir de las reivindicaciones adjuntas.
Descripción de las figuras
Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por tanto, la presente divulgación no se interpreta como limitada a los dibujos.
La figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un paquete de batería que incluye el aparato de gestión de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La figura 2 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa del paquete de batería que incluye el aparato de gestión de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La figura 3 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un inversor de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Las figuras 4 a 6 son diagramas que muestran una configuración ilustrativa de una unidad de control de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La figura 7 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un paquete de batería que incluye un aparato de gestión de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
La figura 8 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa del paquete de batería que incluye el aparato de gestión de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
La figura 9 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un paquete de batería que incluye un aparato de gestión de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
Descripción detallada de la invención
Debería entenderse que los términos utilizados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deberían interpretarse como limitados a los significados generales y del diccionario, sino interpretarse basándose en los significados y conceptos que corresponden a los aspectos técnicos de la presente divulgación sobre la base del principio de que se permite al inventor definir términos de forma apropiada para la mejor explicación.
Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferible a efectos meramente ilustrativos, que no pretende limitar el alcance de la divulgación, por lo que debe entenderse que podrían realizarse otras equivalencias y modificaciones a la misma sin alejarse del alcance de la divulgación.
Adicionalmente, al 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 diversos elementos, pero sin intención de limitar los elementos mediante estos términos.
A lo largo de toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una porción como "que comprende" o "que incluye" cualquier elemento, significa que la porción además puede incluir otros elementos adicionalmente, sin excluir otros elementos, a menos que se indique específicamente lo contrario.
Asimismo, la expresión "unidad de control" descrita 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.
Además, a lo largo de toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una porción como "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.
A continuación en el presente documento, se describirá con detalle una realización preferida de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un paquete de batería 1 que incluye un aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación, y la figura 2 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa del paquete de batería 1 que incluye el aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a las figuras 1 y 2, el paquete de batería 1 puede incluir una celda de batería 10 y un aparato de gestión de batería 100. Aquí, la celda de batería 10 se refiere a una celda independiente que tiene 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 la celda de batería 10.
El aparato de gestión de batería 100 puede incluir un inversor 110, una unidad de medición 120 y una unidad de control 130.
El inversor 110 está conectado a la celda de la batería 10 y puede estar configurado para convertir una salida de corriente continua de la celda de la batería 10 en una corriente alterna de acuerdo con el estado operativo de una pluralidad de interruptores incluidos en el mismo para hacer salir la corriente alterna.
Por ejemplo, el inversor 110 puede ser un inversor CC-CA 110 que convierte una salida de corriente CC de la celda de batería 10 en una corriente CA.
Específicamente, el inversor 110 puede incluir una pluralidad de terminales de entrada y una pluralidad de terminales de salida. El inversor 110 puede estar conectado a la celda de batería 10 a través de una línea que está conectada a la pluralidad de terminales de entrada. Además, una corriente alterna puede salir a través de la línea conectada a la pluralidad de terminales de salida.
Por ejemplo, con referencia a la figura 2, el inversor 110 puede estar conectado al terminal del electrodo positivo de la celda de batería 10 a través de una primera línea L1 conectada a un primer terminal de entrada i1 y estar conectado al terminal del electrodo negativo de la celda de batería 10 a través de una segunda línea L2 conectada a un segundo terminal de entrada i2. Además, la corriente alterna convertida por el inversor 110 puede hacerse salir a través de una primera línea de diagnóstico DL1 conectada a un primer terminal de salida O1 del inversor 110 y una segunda línea de diagnóstico DL2 conectada a un segundo terminal de salida 02.
La unidad de medición 120 puede estar configurada para conectarse a una línea de diagnóstico a la que se hace salir la corriente alterna convertida por el inversor 110.
Además, la unidad de medición 120 puede estar configurada para medir una tensión de la línea de diagnóstico y hacer salir un resultado de medición. Por ejemplo, la unidad de medición 120 puede medir las tensiones de ambos extremos de un elemento predeterminado dispuesto en la línea de diagnóstico y hacer salir el resultado medido.
La unidad de control 130 puede estar configurada para incluir una pluralidad de condensadores conectados a la línea de diagnóstico.
Específicamente, una pluralidad de condensadores puede estar dispuesta en un terminal de entrada de la unidad de control 130 al que se introduce tensión. Aquí, la pluralidad de condensadores puede estar conectada en serie entre sí. Es decir, la pluralidad de condensadores puede estar configurada para suavizar la tensión de entrada eliminando el ruido incluido en la tensión de entrada a la unidad de control 130.
Por ejemplo, con referencia a la figura 2, en el interior de la unidad de control 130 puede haber un primer condensador C1 y un segundo condensador C2. Un extremo del primer condensador C1 puede estar conectado a la primera línea de diagnóstico DL1, y el otro extremo puede estar conectado a un extremo del segundo condensador C2. El otro extremo del segundo condensador C2 puede conectarse a la segunda línea de diagnóstico DL2. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que en la realización de la figura 2, solo la línea de diagnóstico está conectada al primer condensador C1 y al segundo condensador C2 para diagnosticar el estado del primer condensador C1 y del segundo condensador C2. Es decir, el primer condensador C1 y el segundo condensador C2 pueden conectarse a cualquier línea sin limitación, siempre que la línea esté conectada al terminal de entrada de la unidad de control 130 para aplicar una tensión a la unidad de control 130 en el interior o el exterior del bloque de baterías 1, así como a la línea de diagnóstico, y pueden suavizar la tensión de entrada.
Además, ya que en el interior de la unidad de control 130 hay una pluralidad de condensadores, la entrada de tensión a la unidad de control 130 puede estabilizarse incluso si alguno de la pluralidad de condensadores no se encuentra en un estado normal. Por lo tanto, la unidad de control 130 puede recibir una tensión estable a través de la pluralidad de condensadores.
La unidad de control 130 puede estar configurada para controlar el estado operativo de la pluralidad de interruptores.
Específicamente, la unidad de control 130 puede estar conectada a cada uno de la pluralidad de interruptores proporcionados en el inversor 110, y transmitir una orden de control a cada uno de la pluralidad de interruptores a través de la línea conectada. En este caso, el estado operativo del interruptor que recibe la orden de control de la unidad de control 130 puede controlarse a un estado de encendido o a un estado de apagado.
La unidad de control 130 puede estar configurada para recibir la salida del resultado de la medición de la unidad de medición 120.
Preferentemente, la unidad de control 130 y la unidad de medición 120 pueden estar conectadas por cable. Además, la unidad de control 130 puede recibir el resultado de la medición realizada por la unidad de medición 120 a través de una línea conectada.
Por ejemplo, en la realización de la figura 2, la unidad de control 130 puede estar configurada para recibir el resultado de la medición, obtenido midiendo la tensión de la línea de diagnóstico por la unidad de medición 120, a través de la línea conectada a la unidad de medición 120.
La unidad de control 130 puede estar configurada para diagnosticar el estado de la pluralidad de condensadores en función del resultado de la medición recibida.
Específicamente, la unidad de medición 120 puede convertir el resultado de la medición en una señal digital y enviar la señal digital convertida a la unidad de control 130. La unidad de control 130 puede recibir la señal digital convertida de la unidad de medición 120 y el resultado de la medición medido por la unidad de medición 120 mediante la lectura de la señal digital convertida. Además, la unidad de control 130 puede diagnosticar si el estado de la pluralidad de condensadores es normal en función del resultado de medición obtenido.
El aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación tiene la ventaja de diagnosticar el estado de un condensador proporcionado en la unidad de control 130 incluso si no se proporciona un dispositivo de medición especial. Además, el aparato de gestión de batería 100 tiene la ventaja de estabilizar más eficazmente la tensión aplicada a la unidad de control 130 mediante el uso de una pluralidad de condensadores.
La figura 3 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa del inversor 110 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 3, el inversor 110 puede estar configurado para incluir un primer circuito unitario 111 y un segundo circuito unitario 112. Por ejemplo, como se muestra en la figura 3, el primer circuito unitario 111 y el segundo circuito unitario 112 pueden estar separados físicamente.
El primer circuito unitario 111 puede estar formado de modo que la celda de batería 10 esté conectada a él.
Específicamente, el primer circuito unitario 111 puede estar conectado al primer terminal de entrada i1 del inversor 110, y la primera línea L1 conectada al terminal del electrodo positivo de la celda de batería 10 puede estar conectada al primer terminal de entrada i1 del inversor 110. Además, el primer circuito unitario 111 puede conectarse al segundo terminal de entrada i2 del inversor 110, y la segunda línea L2 conectada al terminal del electrodo negativo de la celda de batería 10 puede conectarse al segundo terminal de entrada i2 del inversor 110. Por lo tanto, el primer circuito unitario 111 puede estar conectado a la primera línea L1 y a la segunda línea L2 a través del primer terminal de entrada i1 y del segundo terminal de entrada i2 del inversor 110. Como resultado, el primer circuito unitario 111 puede estar conectado a la celda de batería 10.
El primer circuito unitario 111 puede estar configurado de tal manera que la pluralidad de interruptores y una pluralidad de bobinas primarias estén dispuestas en serie en su interior.
Es decir, la pluralidad de interruptores y la pluralidad de bobinas primarias pueden formar un circuito cerrado. Además, la pluralidad de bobinas primarias pueden estar enrolladas en la misma dirección.
Específicamente, con referencia a la figura 3, un extremo del primer interruptor SW1 puede estar conectado a un extremo del segundo interruptor SW2, y el otro extremo puede estar conectado a un extremo de la primera bobina primaria PC1. Además, el otro extremo de la primera bobina primaria PC1 puede estar conectado a un extremo de la segunda bobina primaria PC2. El otro extremo de la segunda bobina primaria PC2 puede conectarse al otro extremo del segundo interruptor SW2.
Además, una línea conectada entre el otro extremo de la primera bobina primaria PC1 y un extremo de la segunda bobina primaria PC2 puede estar conectada al primer terminal de entrada i1 del inversor 110 y, por lo tanto, conectada a la primera línea L1. Es decir, la línea conectada entre el otro extremo de la primera bobina primaria PC1 y un extremo de la segunda bobina primaria PC2 puede conectarse al terminal del electrodo positivo de la celda de batería 10.
Además, una línea conectada entre un extremo del segundo interruptor SW2 y un extremo del primer interruptor SW1 puede estar conectada al segundo terminal de entrada i2 del inversor 110 y, por lo tanto, conectada a la segunda línea L2. Es decir, la línea conectada entre un extremo del primer interruptor sW 1 y un extremo del segundo interruptor SW2 puede estar conectada al terminal del electrodo negativo de la celda de batería 10.
A través de dicha configuración de conexión de circuitos, el primer circuito unitario 111 proporcionado al inversor 110 puede estar configurado para conectarse a la celda de batería 10.
El segundo circuito unitario 112 puede estar configurado para conectarse a la línea de diagnóstico.
Específicamente, el segundo circuito unitario 112 puede estar conectado al primer terminal de salida O1 del inversor 110, y por lo tanto conectado a la primera línea de diagnóstico DL1 conectada al primer terminal de salida O1. Además, el segundo circuito unitario 112 puede estar conectado al segundo terminal de salida O2 del inversor 110, y por tanto conectado a la segunda línea de diagnóstico DL2 conectada al segundo terminal de salida O2 del inversor 110. Por consiguiente, el segundo circuito unitario 112 puede estar conectado a la primera línea de diagnóstico DL1 y a la segunda línea de diagnóstico DL2 a través del primer terminal de salida O1 y del segundo terminal de salida O2 del inversor 110. Como resultado, el circuito de la segunda unidad 112 puede estar conectado a la pluralidad de condensadores proporcionados en la unidad de control 130.
El segundo circuito unitario 112 puede incluir una bobina secundaria SC correspondiente a la pluralidad de bobinas primarias.
Con referencia a la realización de la figura 3, la pluralidad de bobinas primarias y la bobina secundaria SC pueden estar dispuestas la una frente a la otra.
Específicamente, la bobina secundaria SC puede estar dispuesta en el segundo circuito unitario 112 para mirar hacia la pluralidad de bobinas primarias, de modo que la pluralidad de bobinas primarias pueda inducir una fuerza electromotriz. Es decir, si fluye una corriente a través de la pluralidad de bobinas primarias, una fuerza electromotriz puede ser inducida en la bobina secundaria SC por un campo magnético generado en las bobinas primarias.
Preferentemente, la longitud de la bobina secundaria SC dispuesta en el segundo circuito unitario 112 puede formarse más larga que la longitud de la bobina primaria dispuesta en el primer circuito unitario 111. Por ejemplo, como se muestra en la figura 3, la longitud de ambos extremos de la bobina secundaria SC dispuesta en el segundo circuito unitario 112 puede ser más larga que la longitud desde el centro de la primera bobina primaria PC1 dispuesta en el primer circuito unitario 111 hasta el centro de la segunda bobina primaria PC2.
Como alternativa, preferentemente, la longitud de la bobina secundaria SC dispuesta en el segundo circuito unitario 112 puede estar formada para ser más larga que la suma de las longitudes de la pluralidad de bobinas primarias dispuestas en el primer circuito unitario 111. Por ejemplo, la longitud de ambos extremos de la bobina secundaria SC dispuesta en el segundo circuito unitario 112 puede ser mayor o igual que la longitud desde un extremo de la primera bobina primaria PC1 dispuesta en el primer circuito unitario 111 hasta el otro extremo de la segunda bobina primaria PC2.
Dado que el aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye el inversor 110 que tiene una estructura de circuito simple que incluye una pluralidad de interruptores y una pluralidad de bobinas, la configuración interna del paquete de batería 1 puede simplificarse, y existe la ventaja de que la salida de corriente continua de la celda de batería 10 puede convertirse fácilmente en corriente alterna.
Con referencia a la realización de la figura 3, la pluralidad de interruptores proporcionados en el inversor 110 puede incluir un primer interruptor SW1 y un segundo interruptor SW2.
Además, la unidad de control 130 puede estar configurada para controlar alternativamente los estados operativos del primer interruptor SW1 y del segundo interruptor SW2 según un ciclo predeterminado.
Por ejemplo, si el estado del primer interruptor SW1 es controlado a un estado de encendido por la unidad de control 130, la salida de corriente continua de la pila de la batería 10 puede fluir a la primera bobina primaria PC1 y al primer interruptor SW1. En este caso, puede generarse una fuerza electromotriz inducida en la bobina secundaria SC por el campo magnético generado en la primera bobina primaria PC1. Además, la corriente continua puede salir de la bobina secundaria SC hacia la primera línea de diagnóstico DL1 por la fuerza electromotriz inducida generada.
Además, si la unidad de control 130 controla el estado del primer interruptor SW1 para que se apague y el estado del segundo interruptor SW2 para que se encienda, la salida de corriente continua de la pila de la batería 10 puede fluir a la segunda bobina primaria PC2 y al segundo interruptor SW2. En este caso, puede generarse una fuerza electromotriz inducida en la bobina secundaria SC por el campo magnético generado en la segunda bobina primaria PC2. Además, la corriente continua puede salir de la bobina secundaria SC hacia la segunda línea de diagnóstico DL2 por la fuerza electromotriz inducida generada.
Es decir, ya que la primera bobina primaria PC1 y la segunda bobina primaria PC2 están bobinadas en el mismo sentido, la corriente generada en la bobina secundaria SC puede salir en diferentes direcciones.
Por consiguiente, la unidad de control 130 puede controlar alternativamente los estados operativos del primer interruptor SW1 y del segundo interruptor SW2 a un estado de encendido y a un estado de apagado según un ciclo predeterminado, para que la corriente alterna se aplique a la pluralidad de condensadores. Aquí, el ciclo predeterminado es un ciclo preestablecido, y puede ser un valor fijo que no se modifica en función del estado de la batería 1 o del aparato de gestión de batería 100 con el fin de diagnosticar con precisión el estado de la pluralidad de condensadores.
Por ejemplo, un ciclo puede significar un tiempo durante el cual el estado operativo del primer interruptor SW1 se controla desde un estado de apagado a un estado de encendido y luego vuelve a un estado de apagado y el estado operativo del segundo interruptor SW2 se controla desde un estado de apagado a un estado de encendido y luego vuelve a un estado de apagado. Es decir, un ciclo puede significar un tiempo en el que el primer interruptor SW1 se cierra y se abre una vez y, a continuación, el segundo interruptor SW2 se cierra y se abre una vez. Por consiguiente, la unidad de control 130 puede convertir la salida de corriente continua de la celda de batería 10 en corriente alterna controlando alternativamente los estados del primer interruptor SW1 y del segundo interruptor SW2 según un ciclo predeterminado.
El aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación tiene la ventaja de convertir una corriente continua en una corriente alterna utilizando una configuración sencilla mediante el control del estado operativo de la pluralidad de interruptores, aunque no se disponga de una fuente de alimentación de CA independiente.
Si se recibe una orden de medición de la unidad de control 130, la unidad de medición 120 puede estar configurada para medir tensiones en ambos extremos de un resistor tiposhuntproporcionado en la línea de diagnóstico y calcular una diferencia entre las tensiones medidas en ambos extremos.
El resistor tiposhuntSR puede estar dispuesto en al menos una de la primera línea de diagnóstico DL1 y la segunda línea de diagnóstico DL2. A continuación en el presente documento, por conveniencia de la explicación, se describirá que el resistor tiposhuntSR está dispuesto en la primera línea de diagnóstico DL1. Además, la resistencia del resistor tiposhuntSR es un valor predeterminado, y puede estar almacenado de antemano en la unidad de control 130 o en una memoria a la que la unidad de control 130 puede hacer referencia.
La unidad de medición 120 puede recibir la orden de medición a través de una línea conectada a la unidad de control 130. Por ejemplo, la unidad de control 130 puede enviar la orden de medición a la unidad de medición 120 mientras controla alternativamente los estados operativos del primer interruptor SW1 y del segundo interruptor SW2. Si se recibe la orden de medición de la unidad de control 130, la unidad de medición 120 puede medir la tensión en un extremo del resistor tiposhuntSR y la tensión en el otro extremo del mismo.
Además, la unidad de medición 120 puede calcular una caída de tensión por el resistor tiposhuntSR obteniendo la diferencia entre la tensión medida en un extremo del resistor tiposhuntSR y la tensión medida en el otro extremo del mismo.
La unidad de control 130 puede incluir un tercer interruptor SW3 formado para seleccionar un condensador para su conexión a la línea de diagnóstico entre la pluralidad de condensadores según un estado operativo.
Por ejemplo, la unidad de control 130 puede incluir el tercer interruptor SW3 capaz de conectar cada uno de la pluralidad de condensadores a la línea de diagnóstico, y puede estar configurada para diagnosticar el estado de cada uno de la pluralidad de condensadores o de la pluralidad de condensadores mediante el control de un estado operativo del tercer interruptor SW3.
Como otro ejemplo, la unidad de control 130 puede incluir el tercer interruptor SW3 configurado de forma más sencilla, y puede estar configurada para diagnosticar el estado de algunos de la pluralidad de condensadores o de la pluralidad de condensadores mediante el control del estado operativo del tercer interruptor SW3. En este caso, la unidad de control 130 puede estar configurada para diagnosticar un estado del condensador que no está conectado a la línea de diagnóstico comparando el resultado del diagnóstico obtenido al diagnosticar el estado de la pluralidad de condensadores con el resultado del diagnóstico obtenido al diagnosticar el estado de algunos de los condensadores.
El tercer interruptor SW3 se describirá en detalle con referencia a las figuras 4 a 6.
Las figuras 4 a 6 son diagramas que muestran una configuración ilustrativa de la unidad de control 130 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Específicamente, la figura 4 es un diagrama que ilustra un ejemplo en el que el conductor incluido en el tercer interruptor SW3 no está conectado tanto al primer terminal t1 como al segundo terminal t2. La figura 5 es un diagrama que ilustra un ejemplo en el que el conductor incluido en el tercer interruptor SW3 está conectado al primer terminal 11. La figura 6 es un diagrama que ilustra un ejemplo en el que el conductor incluido en el tercer interruptor SW3 está conectado al segundo terminal t2. Aquí, el conductor incluido en el tercer interruptor SW3 puede ser un objeto con conductividad, por ejemplo, una chapa de acero conformada de forma plana.
Con referencia a la figura 5, la unidad de control 130 puede controlar el estado operativo del tercer interruptor SW3 para que el conductor entre en contacto con el primer terminal t1, permitiendo así que tanto el primer condensador C1 como el segundo condensador C2 se conecten a la línea de diagnóstico.
También, con referencia a la figura 6, la unidad de control 130 puede controlar el estado operativo del tercer interruptor SW3 para que el conductor entre en contacto con el segundo terminal t2, permitiendo así que el primer condensador C1 se conecte a la línea de diagnóstico.
Además, la unidad de control 130 puede estar configurada para diagnosticar el estado de cada uno de la pluralidad de condensadores controlando el estado operativo del tercer interruptor SW3.
Por ejemplo, con referencia a la figura 5, la unidad de control 130 puede controlar que el conductor entre en contacto con el primer terminal t1, diagnosticando así conjuntamente los estados del primer condensador C1 y del segundo condensador C2.
Como otro ejemplo, con referencia a la figura 6, haciendo que el conductor entre en contacto con el segundo terminal t2, la unidad de control 130 puede diagnosticar el estado del primer condensador C1. En este caso, la unidad de control 130 puede determinar el estado del segundo condensador C2 comparando el resultado del diagnóstico del primer condensador C1 y del segundo condensador C2 diagnosticado en la realización de la figura 5 con el resultado del diagnóstico del primer condensador C1 diagnosticado en la realización de la figura 6.
Es decir, como se ha descrito antes, la unidad de control 130 puede conectar algunos o todos los condensadores a la línea de diagnóstico controlando el estado operativo del tercer interruptor SW3, en particular, el conductor proporcionado en el tercer interruptor SW3. Además, la unidad de control 130 puede diagnosticar el estado del condensador conectado a la línea de diagnóstico controlando el estado operativo de la pluralidad de interruptores proporcionados en el inversor 110.
Por lo tanto, incluso si no se proporciona una línea de diagnóstico a cada uno de la pluralidad de condensadores, el aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación tiene una ventaja de diagnosticar convenientemente el estado de cada uno de la pluralidad de condensadores a través de una configuración relativamente simple como el tercer interruptor SW3.
La unidad de control 130 puede estar configurada para controlar el estado operativo del tercer interruptor SW3 cuando el resultado de medición recibido es diferente de un valor de referencia por encima de un nivel predeterminado.
Aquí, el valor de referencia puede fijarse en función del número de condensadores conectados a la línea de diagnóstico. Es decir, el valor de referencia puede ser una caída de tensión por el resistor tiposhuntSR, que se mide mediante la unidad de medición 120 cuando uno o más condensadores en estado normal están conectados a la línea de diagnóstico. Por consiguiente, la unidad de control 130 puede diagnosticar el estado del condensador provisto en ella cuando el valor de referencia es diferente del resultado de medición recibido por encima de un nivel predeterminado.
Además, aquí, el nivel predeterminado puede ser una sección de margen predeterminada preparada para el caso en que un valor medido por la unidad de medición 120 no sea exacto debido a factores internos o externos del paquete de batería 1.
Por ejemplo, el nivel predeterminado puede fijarse en el 5 % del valor de referencia. Se supone que el valor de referencia es 3 [uV]. Si la pluralidad de condensadores está conectada a la línea de diagnóstico y el resultado de la medición difiere del valor de referencia en 0,15 [uV] o más, la unidad de control 130 puede determinar que el estado de la pluralidad de condensadores conectados a la línea de diagnóstico no es un estado normal.
Entretanto, la caída de tensión por el resistor tiposhuntSR puede explicarse mediante la ecuación 1 siguiente.
[Ecuación 1]
Vd = I x Rsr
Aquí, Vd es la caída de tensión del resistor tiposhuntSR, I es la corriente que circula por el resistor tiposhuntSR y Rsr es la resistencia del resistor tiposhuntSR.
Es decir, la unidad de medición 120 puede medir la caída de tensión (Vd) por el resistor tiposhuntSR midiendo las tensiones de ambos extremos del resistor tiposhuntSR y calculando la diferencia entre las tensiones medidas de ambos extremos. Además, la unidad de control 130 puede recibir la caída de tensión (Vd) por el resistor tiposhuntSR de la unidad de medición 120.
Aquí, la corriente (I) que circula por el resistor tiposhuntSR puede explicarse mediante la ecuación 2 siguiente.
[Ecuación 2]
I = Vb Xc
Aquí, I es la corriente que circula por el resistor tiposhuntSR, Vb es el valor de tensión de la celda de batería 10 y Xc es la reactancia del condensador conectado a la línea de diagnóstico. Dado que la resistencia del resistor tiposhuntSR es mucho menor que la reactancia del condensador, no afecta al cálculo de la corriente (I) que circula por el resistor tiposhuntSR.
En otras palabras, ya que la corriente (I) que circula por el resistor tiposhuntSR se ve afectada por la reactancia (Xc) del condensador conectado a la línea de diagnóstico, la unidad de control 130 puede diagnosticar el estado del condensador proporcionado en el interior en función de la caída de tensión por el resistor tiposhuntSR medida por la unidad de medición 120.
Si se utiliza el aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación, los estados de la pluralidad de condensadores pueden medirse rápida y convenientemente en función de la caída de tensión por el resistor tiposhuntSR.
La unidad de control 130 puede estar configurada para controlar el estado operativo del tercer interruptor SW3 de forma que un condensador predeterminado entre la pluralidad de condensadores se conecte a la línea de diagnóstico.
Por ejemplo, igual que en la realización de la figura 6, la unidad de control 130 puede controlar el estado operativo del tercer interruptor SW3 para que el conductor entre en contacto con el segundo terminal t2, permitiendo así que el primer condensador C1 se conecte a la línea de diagnóstico.
A continuación, la unidad de control 130 puede estar configurada para controlar el estado operativo de la pluralidad de interruptores de modo que se haga salir la corriente alterna. Es decir, la unidad de control 130 puede controlar de nuevo el estado operativo de la pluralidad de interruptores proporcionados en el inversor 110 para diagnosticar el estado del condensador predeterminado conectado a la línea de diagnóstico.
Además, la unidad de control 130 puede enviar una orden de medición a la unidad de medición 120. Después de eso, la unidad de control 130 puede estar configurada para diagnosticar el estado del condensador predeterminado en función del resultado de la nueva medición recibido desde la unidad de medición 120.
La figura 7 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un paquete de batería 1 que incluye un aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 7, el paquete de batería 1 puede contener una pluralidad de celdas de batería 10. Por ejemplo, el paquete de batería 1 puede incluir un módulo de batería en el que una o más celdas de batería 10 se conectan en serie y/o en paralelo.
Además, el aparato de gestión de batería 100 puede incluir además una unidad de selección de celda 140 conectada entre la pluralidad de celdas de batería 10a, 10b, 10c y el inversor 110. Es decir, la unidad de selección de celda 140 puede estar conectada entre el módulo de batería y el inversor 110.
Por ejemplo, en la realización de la figura 7, la unidad de selección de celda 140 puede estar conectada a la primera celda de batería 10a a través de una primera línea de detección SL1 y una segunda línea de detección SL2, conectada a la segunda celda de batería 10b a través de la segunda línea de detección SL2 y una tercera línea de detección SL3, y conectada a la tercera celda de batería 10c a través de la tercera línea de detección SL3 y una cuarta línea de detección SL4.
Además, la unidad de selección de celda 140 puede estar conectada al inversor 110 a través de la primera línea L1 y la segunda línea L2.
Además, la unidad de selección de celda 140 puede estar configurada para seleccionar una celda de batería 10 para su conexión al inversor 110 entre la pluralidad de celdas de batería 10a, 10b, 10c según una orden de selección de celda recibida desde la unidad de control 130.
Por lo tanto, incluso si la pluralidad de celdas de batería 10a, 10b, 10c se encuentran en el interior de la batería 1, el aparato de gestión de batería 100 puede incluir, además, la unidad de selección de celda 140 capaz de conectar cada una de la pluralidad de celdas de batería 10a, 10b, 10c al inversor 110. Por lo tanto, ya que el aparato de gestión de batería 100 puede recibir la corriente necesaria para diagnosticar un estado del condensador de la celda de batería 10 seleccionada de entre la pluralidad de celda de batería 10a, 10b, 10c, el estado del condensador puede diagnosticarse en función del estado de capacidad de la celda de batería 10.
La figura 8 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa del paquete de batería 1 que incluye el aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 8, la unidad de control 130 puede estar configurada para incluir una pluralidad de unidades de control esclavas 131a, 131b, 131c, incluyendo cada una la pluralidad de condensadores; y una unidad de control maestra 132 conectada a la pluralidad de unidades de control esclavas 131a, 131b, 131c y enviando la orden de selección de celda a la unidad de selección de celda 140. Aquí, la unidad de control maestra 132 puede estar configurada para controlar la pluralidad de unidades de control esclavas 131a, 131b, 131c, respectivamente.
Además, el aparato de gestión de batería 100 puede incluir, además, una unidad de selección esclava 150 conectada entre el inversor 110 y la pluralidad de unidades de control esclavas 131a, 131b, 131c.
Por ejemplo, en la realización de la figura 8, la unidad de selección esclava 150 puede estar conectada a la primera unidad de control esclava 131a a través de una quinta línea de detección SL5 y una sexta línea de detección SL6, conectada a la segunda unidad de control esclava 131b a través de una séptima línea de detección SL7 y una octava línea de detección SL8, y conectada a la tercera unidad de control esclava 131c a través de una novena línea de detección SL9 y una décima línea de detección SL10.
La unidad de selección esclava 150 puede estar configurada para seleccionar una unidad de control esclava para su conexión al inversor 110 a través de la línea de diagnóstico entre la pluralidad de unidades de control esclavas 131a, 131b, 131c en función de la orden de selección de esclava recibida de la unidad de control maestra 132. Además, en la realización de la figura 8, la unidad de selección de celda 140 puede estar configurada para seleccionar una celda de batería 10 para su conexión al inversor 110 entre la pluralidad de celdas de batería 10a, 10b, 10c en función de la orden de selección de celda recibida desde la unidad de control maestra 132.
Es decir, la unidad de control maestra 132 puede seleccionar una unidad de control esclava capaz de diagnosticar el condensador proporcionado en su interior a través de la unidad de selección esclava 150, y seleccionar una celda de batería 10 para suministrar la corriente continua necesaria para diagnosticar el condensador a través de la unidad de selección de celda 140.
Por lo tanto, incluso si la pluralidad de celdas de batería 10a, 10b, 10c y la pluralidad de unidades de control esclavas 131a, 131b, 131c se incluyen en la batería 1, el aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación tiene la ventaja de diagnosticar eficientemente el estado de la pluralidad de condensadores C1, C2, C3, C4, C5, C6 proporcionados en la pluralidad de unidades de control esclavas 131a, 131b, 131c utilizando un inversor 110.
La figura 9 es un diagrama que muestra una configuración ilustrativa de un paquete de batería 1 que incluye un aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 9, se puede proporcionar una pluralidad de la celda de batería 10, y se puede proporcionar una pluralidad de inversores 110 para corresponder a la pluralidad de celdas de batería 10a, 10b, 10c, respectivamente.
Es decir, en el paquete de batería 1, se puede proporcionar el mismo número de celdas de batería 10 e inversores 110 para que se correspondan las unas con los otros.
La unidad de control 130 puede incluir una pluralidad de unidades de control esclavas 131a, 131b, 131c configuradas para corresponder respectivamente a la pluralidad de inversores 110a, 110b, 110c y respectivamente tienen la pluralidad de condensadores. Es decir, las celdas de batería 10, los inversores 110 y las unidades de control esclavas pueden estar en el mismo número dentro del paquete de batería 1.
Por ejemplo, en la realización de la figura 9, el primer inversor 110a puede incluir un primer terminal de entrada i1, un segundo terminal de entrada i2, un primer terminal de salida O1 y un segundo terminal de salida O2. Además, el segundo inversor 110b puede incluir un tercer terminal de entrada i3, un cuarto terminal de entrada i4, un tercer terminal de salida O3 y un cuarto terminal de salida O4. También, el tercer inversor 110c puede incluir un quinto terminal de entrada i5, un sexto terminal de entrada i6, un quinto terminal de salida O5 y un sexto terminal de salida O6.
Además, la primera línea L1 puede estar conectada al primer terminal de entrada i1, y la segunda línea L2 puede estar conectada al segundo terminal de entrada i2 y al tercer terminal de entrada i3. La tercera línea L3 puede estar conectada al cuarto terminal de entrada i4 y al quinto terminal de entrada i5, y la cuarta línea L4 puede estar conectada al sexto terminal de entrada i6.
Además, la unidad de control 130 puede estar configurada para incluir una unidad de control maestra 132 conectada a la pluralidad de unidades de control esclavas 131a, 131b, 131c y configurada para designar una unidad de control esclava que diagnostica el estado de la pluralidad de condensadores proporcionados en su interior, entre la pluralidad de unidades de control esclavas 131a, 131b, 131c.
En este caso, la unidad de control maestra 132 puede estar configurada para controlar el estado operativo del interruptor proporcionado en la línea de diagnóstico conectada a la unidad de control esclava designada para diagnosticar el estado de la pluralidad de condensadores proporcionados dentro de la unidad de control esclava designada.
Por ejemplo, en la realización de la figura 9, si la unidad de control maestra 132 designa la primera unidad de control esclava 131a, la unidad de control maestra 132 puede controlar el estado operativo del cuarto interruptor SW4 proporcionado en la línea de diagnóstico conectada a la primera unidad de control esclava 131a a un estado de encendido. En este momento, el estado operativo de un quinto interruptor SW5 y un sexto interruptor SW6 puede ser controlado a un estado de desconexión por la unidad de control maestra 132.
El aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con la presente divulgación puede aplicarse a un sistema de gestión de batería (BMS). Es decir, el BMS de acuerdo con la presente divulgación puede incluir el aparato de gestión de batería 100 descrito anteriormente. En esta configuración, al menos algunos de los componentes del aparato de gestión de batería 100 pueden implementarse complementando o añadiendo funciones de los componentes incluidos en el BMS convencional. Por ejemplo, el inversor 110, la unidad de medición 120 y la unidad de control 130 pueden implementarse como componentes del BMS.
Además, el aparato de gestión de batería 100 de acuerdo con la presente divulgación puede proporcionarse a un paquete de batería 1. Es decir, el paquete de batería 1 de acuerdo con la presente divulgación puede incluir el aparato de gestión de batería 100 descrito anteriormente y una o más celdas de batería. Además, el paquete de batería 1 puede incluir, además, equipo eléctrico (un relé, un fusible, etc.) y una carcasa.
Las realizaciones de la presente divulgación descritas anteriormente pueden no implementarse solo a través de un aparato y un método, sino que pueden implementarse a través de un programa que logra una función correspondiente a la configuración de las realizaciones de la presente divulgación o un medio de registro en el que se registra el programa. El programa o medio de grabación puede ser implementado fácilmente 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, debe entenderse 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, dado que la presente divulgación descrita anteriormente puede sustituirse, modificarse y cambiarse de diversas maneras por los expertos en la materia sin apartarse de la idea técnica de la presente divulgación, la presente divulgación no está limitada por las realizaciones descritas anteriormente y los dibujos adjuntos, y todas o algunas de las realizaciones pueden combinarse selectivamente para permitir diversas modificaciones.
(Explicación de los símbolos de referencia)
1: paquete de batería
10: celda de batería
100: aparato de gestión de batería
110: inversor
111: primer circuito unitario
112: segundo circuito unitario
120: unidad de medición
130: unidad de control
140: unidad de selección de celda
150: unidad de selección esclava

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de gestión de batería (100), que comprende:
un inversor (110) conectado a una celda de batería (10) y configurado para convertir una salida de corriente continua de la celda de batería en una corriente alterna según el estado operativo de una pluralidad de interruptores (SW1, SW2) proporcionados en su interior;
caracterizado por quecomprende, además:
una unidad de medición (120) conectada a una línea de diagnóstico (DL1, DL2) a la que se hace salir la corriente alterna convertida por el inversor, estando configurada la unidad de medición para medir una tensión de la línea de diagnóstico y hacer salir el resultado de la medición; y
una unidad de control (130) que tiene una pluralidad de condensadores (C1, C2) conectados a la línea de diagnóstico y configurada para controlar el estado operativo de la pluralidad de interruptores, recibir la salida del resultado de medición de la unidad de medición y diagnosticar un estado de la pluralidad de condensadores en función del resultado de medición recibido.
2. El aparato de gestión de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde el inversor incluye:
un primer circuito unitario (111) conectado a la celda de batería y configurado para que la pluralidad de interruptores y una pluralidad de bobinas primarias (PC1, PC2) se dispongan en serie en su interior; y
un segundo circuito unitario (112) conectado a la línea de diagnóstico y configurado para que en su interior se disponga una bobina secundaria (SC) correspondiente a la pluralidad de bobinas primarias.
3. El aparato de gestión de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la pluralidad de interruptores incluye un primer interruptor (SW1) y un segundo interruptor (SW2), y en donde la unidad de control está configurada para controlar alternativamente los estados operativos del primer interruptor y del segundo interruptor de acuerdo con un ciclo predeterminado.
4. El aparato de gestión de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde, al recibir una orden de medición desde la unidad de control, la unidad de medición está configurada para medir tensiones en ambos extremos de un resistor tiposhuntproporcionado en la línea de diagnóstico y calcular una diferencia entre las tensiones medidas en ambos extremos.
5. El aparato de gestión de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la unidad de control incluye un tercer interruptor (SW3) formado para seleccionar un condensador para su conexión a la línea de diagnóstico entre la pluralidad de condensadores según un estado operativo asociado, y la unidad de control está configurada para diagnosticar un estado de cada uno de la pluralidad de condensadores controlando el estado operativo del tercer interruptor.
6. El aparato de gestión de batería de acuerdo con la reivindicación 5,
en donde la unidad de control está configurada para controlar el estado operativo del tercer interruptor, cuando el resultado de la medición recibida es diferente de un valor de referencia por encima de un nivel predeterminado.
7. El aparato de gestión de batería de acuerdo con la reivindicación 6,
en donde la unidad de control está configurada para controlar el estado operativo del tercer interruptor, de modo que un condensador predeterminado entre la pluralidad de condensadores se conecte a la línea de diagnóstico, después controlar el estado operativo de la pluralidad de interruptores para que se haga salir la corriente alterna, y diagnosticar un estado del condensador predeterminado en función de un resultado de nueva medición recibido desde la unidad de medición.
8. El aparato de gestión de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la celda de batería se proporciona en plural (10a, 10b, 10c), y
en donde el aparato de gestión de batería comprende, además, una unidad de selección de celda (140) conectada entre la pluralidad de celdas de batería y el inversor, y configurada para seleccionar una celda de batería para su conexión al inversor entre la pluralidad de celdas de batería de acuerdo con una orden de selección de celda recibida desde la unidad de control.
9. El aparato de gestión de batería de acuerdo con la reivindicación 8,
en donde la unidad de control incluye:
una pluralidad de unidades de control esclavas (131a, 131b, 131c) que tienen respectivamente la pluralidad de condensadores (C1, C2, C3, C4, C5, C6); y
una unidad de control maestra (132) conectada a la pluralidad de unidades de control esclavas y configurada para enviar la orden de selección de celda a la unidad de selección de celda,
en donde el aparato de gestión de batería comprende, además, una unidad de selección esclava (150) conectada entre el inversor y la pluralidad de unidades de control esclavas y configurada para seleccionar una unidad de control esclava para su conexión al inversor a través de la línea de diagnóstico entre la pluralidad de unidades de control esclavas de acuerdo con una orden de selección de esclava recibida desde la unidad de control maestra.
10. El aparato de gestión de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la celda de batería se proporciona en plural (110a, 110b, 110c),
en donde el inversor se proporciona en plural para corresponder respectivamente a la pluralidad de celdas de batería,
en donde la unidad de control incluye:
una pluralidad de unidades de control esclavas (131a, 131b, 131c) correspondientes respectivamente a la pluralidad de inversores y configuradas para tener respectivamente la pluralidad de condensadores (C1, C2, C3, C4, C5, C6); y
una unidad de control maestra (132) conectada a la pluralidad de unidades de control esclavas y configurada para designar una unidad de control esclava, que diagnostica un estado de la pluralidad de condensadores proporcionados en su interior, entre la pluralidad de unidades de control esclavas.
11. Un paquete de batería (1), que comprende el aparato de gestión de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
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