ES3042836T3 - Control method of battery apparatus and battery apparatus, system, and medium - Google Patents

Control method of battery apparatus and battery apparatus, system, and medium

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ES3042836T3
ES3042836T3 ES21958040T ES21958040T ES3042836T3 ES 3042836 T3 ES3042836 T3 ES 3042836T3 ES 21958040 T ES21958040 T ES 21958040T ES 21958040 T ES21958040 T ES 21958040T ES 3042836 T3 ES3042836 T3 ES 3042836T3
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capacity
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Quanguo Li
Qian Liu
Yonghuang Ye
Haizu Jin
Fajun Huang
Xiaofu Xu
Jun Peng
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Contemporary Amperex Technology Hong Kong Ltd
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Abstract

Se proporciona un método para controlar un aparato de batería (200), un aparato de batería (200), un sistema y un medio. El método comprende: adquirir un parámetro de estado de un primer módulo de batería (10) en un aparato de batería (200); cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería (10) es inferior a un umbral preestablecido, controlar el primer módulo de batería (10) y un dispositivo de carga (100) para formar un primer bucle de carga; cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería (10) es mayor o igual al umbral preestablecido, controlar el primer módulo de batería (10), un segundo módulo de batería (20) en el aparato de batería (200) y el dispositivo de carga (100) para conectarlos en serie para formar un segundo bucle de carga. La velocidad de carga del primer bucle de carga es mayor que la del segundo bucle de carga, lo que permite aumentar la velocidad de carga. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Método de control de aparato de batería y aparato de batería, sistema y medio
[0005] Campo técnico
[0007] La presente solicitud pertenece al campo técnico de las baterías, y en particular, a un aparato de batería que comprende dos módulos de batería y un método de control para dicho aparato de batería.
[0009] Técnica anterior
[0011] Con el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas, los campos de aplicación de las baterías son cada vez más amplios. Por ejemplo, las baterías pueden utilizarse como fuente de energía para suministrar energía a dispositivos eléctricos, reduciendo así el uso de recursos no renovables.
[0013] Sin embargo, con el desarrollo de las baterías, estas a menudo se enfrentan al problema de la autonomía. En la actualidad, para mejorar la autonomía de una batería, normalmente se disponen en ella dos módulos de batería fabricados con materiales diferentes. Sin embargo, debido a la diferencia de materiales, las tasas de carga máximas que pueden soportar los dos módulos de batería son diferentes. Para garantizar la seguridad de carga, generalmente se utiliza un valor menor de las tasas de carga máximas que pueden soportar los dos módulos de batería para cargar los dos módulos de batería al mismo tiempo, lo que da como resultado una velocidad de carga lenta de la batería. Como se puede observar, la velocidad de carga es lenta cuando la batería está provista de dos módulos de batería. El documento US 2019/214833 A1describe un método de carga rápida y un dispositivo relacionado para un paquete de baterías en serie, en donde se obtienen los parámetros de carga de las unidades de batería en el paquete de baterías en serie y se determina, en función de los parámetros de carga, si hay una unidad de batería diferenciada en el paquete de baterías en serie, que es una unidad de batería cuyo parámetro de carga es diferente de un parámetro de carga del resto de las unidades de batería en el paquete de baterías en serie. Cuando hay una unidad de batería diferenciada en el paquete de baterías en serie, las unidades de batería en el paquete de baterías en serie se cambian a una conexión en paralelo y se realiza una carga totalmente en paralelo en las unidades de batería si la corriente de carga máxima permitida por el troncal de carga es mayor o igual a la corriente de carga de la carga totalmente en paralelo, y se realiza una carga en serie-paralelo si este no es el caso.
[0015] Resumen de la invención
[0017] La invención aborda el problema de proporcionar un método simple y flexible para controlar un aparato de batería que comprende dos módulos de batería que da como resultado un proceso de carga más rápido y cumple con los requisitos de seguridad de carga, y un aparato de batería relacionado y un medio de almacenamiento de computadora. Este problema se resuelve mediante la invención tal como se establece en el juego de reivindicaciones adjunto.
[0019] En un primer aspecto, la presente solicitud proporciona un método de control de un aparato de batería de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, que comprende:
[0020] adquirir un parámetro de estado de un primer módulo de batería en el aparato de batería;
[0021] controlar el primer módulo de batería y un dispositivo de carga para formar un primer bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que un umbral preestablecido; y
[0022] controlar el primer módulo de batería, un segundo módulo de batería en el aparato de batería y el dispositivo de carga para que se conecten en serie para formar un segundo bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es mayor o igual al umbral preestablecido;
[0023] en donde una tasa de carga del primer bucle de carga es mayor que una tasa de carga del segundo bucle de carga; en donde el parámetro de estado comprende un estado de carga (SOC) o un voltaje.
[0025] En esta realización, debido a que la tasa de carga del primer bucle de carga es más alta que la tasa de carga del segundo bucle de carga, en un proceso de carga de la batería, el módulo de batería que forma un bucle de carga con el dispositivo de carga se carga utilizando una tasa de carga diferente de acuerdo con un resultado de comparación del parámetro de estado del primer módulo de batería y el umbral preestablecido. Es decir, cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que el umbral preestablecido, el primer bucle de carga se carga utilizando la tasa de carga del primer bucle de carga; y cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería aumenta para ser mayor o igual que el umbral preestablecido, se cambia para cargar el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería al mismo tiempo utilizando la tasa de carga del segundo bucle de carga. De esta manera, en comparación con el proceso de carga actual en el que la carga se realiza utilizando una tasa de carga más pequeña que la que pueden soportar dos módulos de batería, la velocidad de carga se puede mejorar con la premisa de garantizar la seguridad de carga. Utilizando un parámetro de estado que comprende un estado de carga (SOC) o un voltaje, el método de adquisición del parámetro de estado del primer módulo de batería puede ser simple y flexible.
[0027] En algunas realizaciones, después de controlar el primer módulo de batería y el dispositivo de carga para formar un primer bucle de carga, el método incluye además:
[0028] adquirir una capacidad de batería cargada del primer módulo de batería;
[0029] actualizar la tasa de carga del primer bucle de carga en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería; y
[0030] controlar el dispositivo de carga para cargar el primer módulo de batería de acuerdo con la tasa de carga del primer bucle de carga.
[0032] En esta realización, en el proceso del dispositivo de carga que carga el primer módulo de batería a través del primer bucle de carga, el primer módulo de batería se puede cargar utilizando la tasa de carga determinada en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, de modo que la tasa de carga se puede ajustar de acuerdo con una capacidad de carga.
[0034] En algunas realizaciones, una primera tasa de carga determinada en base a una primera capacidad de batería cargada del primer módulo de batería es mayor que una segunda tasa de carga determinada en base a una segunda capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, y la primera capacidad de batería cargada es menor que la segunda capacidad de batería cargada.
[0036] En esta realización, la velocidad de carga del primer bucle de carga se puede reducir a medida que aumenta la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, con lo que no solo se garantiza la velocidad de carga, sino que también se mejora la seguridad en el proceso de carga.
[0038] En algunas realizaciones, cuando una capacidad nominal del primer módulo de batería es mayor que una capacidad nominal del segundo módulo de batería, si una capacidad de batería descargada del primer módulo de batería es igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería, entonces el parámetro de estado del primer módulo de batería es igual al umbral preestablecido.
[0040] En esta realización, cuando la capacidad de batería descargada del primer módulo de batería es igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería, el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería se pueden cargar cambiando a una tasa de carga más pequeña, lo que no solo puede mejorar la velocidad de carga, sino que también puede garantizar la seguridad de carga.
[0042] En un segundo aspecto, la presente solicitud proporciona un aparato de batería de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, que incluye:
[0043] un primer módulo de batería y un segundo módulo de batería; el aparato de batería comprende además un módulo de adquisición de parámetro de estado configurado para adquirir un parámetro de estado de un primer módulo de batería en el aparato de batería;
[0044] un módulo de control configurado para controlar el primer módulo de batería y el dispositivo de carga para formar un primer bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que un umbral preestablecido; y controlar el primer módulo de batería, el segundo módulo de batería en el aparato de batería y el dispositivo de carga para que se conecten en serie para formar un segundo bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es mayor o igual que el umbral preestablecido;
[0045] en donde una tasa de carga del primer bucle de carga es mayor que una tasa de carga del segundo bucle de carga; y, en donde el parámetro de estado comprende un estado de carga (SOC) o un voltaje.
[0047] En esta realización, debido a que la tasa de carga del primer bucle de carga es más alta que la tasa de carga del segundo bucle de carga, en un proceso de carga de la batería, el módulo de batería que forma un bucle de carga con el dispositivo de carga se carga utilizando una tasa de carga diferente de acuerdo con un resultado de comparación del parámetro de estado del primer módulo de batería y el umbral preestablecido. Es decir, cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que el umbral preestablecido, el primer bucle de carga se carga utilizando la tasa de carga del primer bucle de carga; y cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería aumenta para ser mayor o igual que el umbral preestablecido, se cambia para cargar el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería al mismo tiempo utilizando la tasa de carga del segundo bucle de carga.
[0049] De esta manera, en comparación con el proceso de carga actual en el que la carga se realiza utilizando una tasa de carga más pequeña que la que pueden soportar dos módulos de batería, la velocidad de carga se puede mejorar con la premisa de garantizar la seguridad de carga. Utilizando un parámetro de estado que comprende un estado de carga (SOC) o un voltaje, el método de adquisición del parámetro de estado del primer módulo de batería puede ser simple y flexible.
[0050] Una realización de la presente solicitud proporciona un aparato de batería que incluye:
[0051] un primer módulo de batería y un segundo módulo de batería; en donde el aparato de batería comprende además una unidad de conmutación, en donde la unidad de conmutación está conectada al primer módulo de batería y al segundo módulo de batería, la unidad de conmutación está en un primer estado de trabajo o un segundo estado de trabajo, y cuando un dispositivo de carga carga la batería y la unidad de conmutación está en el primer estado de trabajo, el primer módulo de batería y el dispositivo de carga forman un primer bucle de carga; y cuando el dispositivo de carga carga la batería y la unidad de conmutación está en el segundo estado de trabajo, el primer módulo de batería, el segundo módulo de batería y el dispositivo de carga están conectados en serie para formar un segundo bucle de carga;
[0052] una unidad de gestión de batería, en donde la unidad de gestión de batería está conectada a la unidad de conmutación y al primer módulo de batería, y la unidad de gestión de batería está configurada para controlar la unidad de conmutación para que esté en el primer estado de trabajo cuando un parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que un umbral preestablecido; y controlar la unidad de conmutación para que esté en el segundo estado de trabajo cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es mayor o igual que el umbral preestablecido, en donde una tasa de carga del primer bucle de carga es mayor que una tasa de carga del segundo bucle de carga; y en donde el parámetro de estado comprende un estado de carga (SOC) o un voltaje).
[0054] En esta realización, debido a que la tasa de carga del primer bucle de carga es más alta que la tasa de carga del segundo bucle de carga, en un proceso de carga de la batería, el módulo de batería que forma un bucle de carga con el dispositivo de carga se carga utilizando una tasa de carga diferente de acuerdo con un resultado de comparación del parámetro de estado del primer módulo de batería y el umbral preestablecido. Es decir, cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que el umbral preestablecido, el primer bucle de carga se carga utilizando la tasa de carga del primer bucle de carga; y cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería aumenta para ser mayor o igual que el umbral preestablecido, se cambia para cargar el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería al mismo tiempo utilizando la tasa de carga del segundo bucle de carga. De esta manera, en comparación con el proceso de carga actual en el que la carga se realiza utilizando una tasa de carga más pequeña que la que pueden soportar dos módulos de batería, la velocidad de carga se puede mejorar con la premisa de garantizar la seguridad de carga.
[0056] En algunas realizaciones, un primer extremo del primer módulo de batería está configurado para conectarse a un segundo extremo del dispositivo de carga cuando el dispositivo de carga carga el aparato de batería; la unidad de conmutación comprende:
[0057] un primer interruptor, en donde un primer extremo del primer interruptor está conectado a la unidad de gestión de batería, y el primer extremo del primer interruptor está configurado además para conectarse a un primer extremo del dispositivo de carga cuando el dispositivo de carga carga el aparato de batería; un segundo extremo del primer interruptor está conectado a un segundo extremo del primer módulo de batería; y un tercer extremo del primer interruptor está conectado a un primer extremo del segundo módulo de batería; y
[0058] un segundo interruptor, en donde un primer extremo del segundo interruptor está conectado al segundo extremo del primer interruptor, y un segundo extremo del segundo interruptor está conectado a un segundo extremo del segundo módulo de batería;
[0059] en donde cuando el dispositivo de carga carga el aparato de batería, si el primer extremo del primer interruptor está conectado al segundo extremo del primer interruptor, y el primer extremo del segundo interruptor está desconectado del segundo extremo del segundo interruptor, entonces el primer módulo de batería y el dispositivo de carga forman el primer bucle de carga; y si el primer extremo del primer interruptor está conectado a un tercer extremo del primer interruptor, y el primer extremo del segundo interruptor está conectado al segundo extremo del segundo interruptor, entonces el primer módulo de batería, el segundo módulo de batería y el dispositivo de carga se conectan en serie para formar el segundo bucle de carga.
[0061] En esta realización, al disponer el primer interruptor y el segundo interruptor, se puede lograr que se controle respectivamente la formación del primer bucle de carga y del segundo bucle de carga entre el aparato de batería y el dispositivo de carga. El método de implementación es simple y la fiabilidad de la operación es alta.
[0063] En algunas realizaciones, el primer módulo de batería incluye M primeras celdas de batería, el segundo módulo de batería incluye N segundas celdas de batería, y M y N son ambos números enteros mayores que 1;
[0064] cuando M es menor o igual que N, al menos una segunda celda de batería de las N segundas celdas de batería está dispuesta entre dos primeras celdas de batería adyacentes de las M primeras celdas de batería; y
[0065] cuando M es mayor que N, al menos una primera celda de batería de las M primeras celdas de batería está dispuesta entre dos segundas celdas de batería adyacentes de las N segundas celdas de batería.
[0067] En esta realización, al disponer las M primeras celdas de batería y las N segundas celdas de batería de manera espaciada, no solo se puede mejorar el rendimiento de disipación de calor del primer módulo de batería en el proceso de carga, sino que también se puede aumentar la temperatura de la segunda celda de batería a través del calor de la primera celda de batería, mejorando así el rendimiento de carga del segundo módulo de batería.
[0069] En algunas realizaciones, el aparato de batería incluye además:
[0070] un módulo de adquisición de capacidad de batería cargada configurado para adquirir una capacidad de batería cargada del primer módulo de batería; y
[0071] un módulo de actualización de tasa de carga configurado para actualizar la tasa de carga del primer bucle de carga en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería.
[0073] En esta realización, en el proceso del dispositivo de carga que carga el primer módulo de batería a través del primer bucle de carga, el primer módulo de batería se puede cargar utilizando la tasa de carga determinada en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, de modo que la tasa de carga se puede ajustar de acuerdo con una capacidad de carga.
[0075] En algunas realizaciones, una primera tasa de carga determinada en base a una primera capacidad de batería cargada del primer módulo de batería es mayor que una segunda tasa de carga determinada en base a una segunda capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, y la primera capacidad de batería cargada es menor que la segunda capacidad de batería cargada.
[0077] En esta realización, la velocidad de carga del primer bucle de carga se puede reducir a medida que aumenta la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, con lo que no solo se garantiza la velocidad de carga, sino que también se mejora la seguridad en el proceso de carga.
[0079] En algunas realizaciones, cuando una capacidad nominal del primer módulo de batería es mayor que una capacidad nominal del segundo módulo de batería, si una capacidad de batería descargada del primer módulo de batería es igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería, entonces el parámetro de estado del primer módulo de batería es igual al umbral preestablecido.
[0081] En esta realización, cuando la capacidad de batería descargada del primer módulo de batería es igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería, el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería se pueden cargar cambiando a una tasa de carga más pequeña, lo que no solo puede mejorar la velocidad de carga, sino que también puede garantizar la seguridad de carga.
[0083] De acuerdo con un aspecto adicional, el aparato de batería incluye: un módulo de batería y un segundo módulo de batería;
[0084] un procesador y una memoria que almacenan instrucciones de programa informático;
[0085] en donde el procesador lee y ejecuta las instrucciones de programa informático para implementar el método de control de un aparato de batería proporcionado por cualquier realización del primer aspecto.
[0087] En un aspecto adicional, se proporciona un sistema de carga, que incluye un dispositivo de carga y el aparato de batería proporcionado por cualquier realización del segundo aspecto.
[0089] En un aspecto adicional de la solicitud, se proporciona un medio de almacenamiento de computadora, en donde las instrucciones de programa informático se almacenan en el medio de almacenamiento de computadora, las cuales, cuando son ejecutadas por un procesador, implementan el método de control de un aparato de batería proporcionado por cualquier realización del primer aspecto.
[0091] Descripción de los dibujos
[0093] Con el fin de ilustrar más claramente las soluciones técnicas de los ejemplos de la presente solicitud, a continuación se presentan brevemente los dibujos requeridos en los ejemplos de la presente solicitud. Obviamente, los dibujos descritos a continuación son únicamente ejemplos de la presente solicitud. Para aquellos con un conocimiento ordinario de la técnica, también se pueden obtener otros dibujos de acuerdo con los dibujos sin esfuerzo creativo alguno.
[0095] La Fig. 1 es un primer diagrama estructural esquemático de un sistema de carga de acuerdo con una realización de la presente solicitud;
[0096] La Fig. 2 es un segundo diagrama estructural esquemático de un sistema de carga de acuerdo con una realización de la presente solicitud;
[0097] La Fig. 3 es un tercer diagrama estructural esquemático de un sistema de carga de acuerdo con una realización de la presente solicitud;
[0098] La Fig. 4 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control de un aparato de batería de acuerdo con una realización de la presente solicitud;
[0099] La Fig. 5 es un diagrama esquemático de un proceso de carga de un aparato de batería de acuerdo con una realización de la presente solicitud;
[0100] La Fig. 6 es una vista estructural esquemática de un aparato de batería de acuerdo con una realización de la presente solicitud;
[0101] La Fig. 7 es un cuarto diagrama estructural esquemático de un sistema de carga de acuerdo con una realización de la presente solicitud; y
[0102] La Fig. 8 es un diagrama esquemático de una estructura de hardware de un aparato de batería de acuerdo con una realización de la presente solicitud.
[0104] Descripción detallada
[0106] Las realizaciones de la presente solicitud se describen con más detalle a continuación con referencia a los dibujos y realizaciones. La siguiente descripción detallada de las realizaciones y los dibujos se utiliza para ilustrar los principios de la presente solicitud a modo de ejemplo, aunque no se debe utilizar para limitar el alcance de la presente solicitud; es decir, la presente solicitud no se limita a las realizaciones descritas.
[0108] Se debe tener en cuenta que los términos relacionales tales como primero y segundo se utilizan en el presente documento solo para distinguir una entidad u operación de otra y no requieren o implican necesariamente una relación u orden real entre estas entidades u operaciones. Además, el término "incluir", "comprender” o cualquier otra variación del mismo tiene por objeto cubrir una inclusión no exclusiva, de modo que un proceso, método, artículo o dispositivo incluya una serie de elementos que incluyan no solo esos elementos, sino que incluyan además otros elementos no enumerados expresamente, o incluyan además elementos inherentes a dicho proceso, método, artículo o dispositivo. Sin más limitaciones, un elemento definido por una declaración "que incluye..." no excluye la presencia de un elemento idéntico adicional en el proceso, método, artículo o dispositivo que incluye el elemento.
[0110] Para comprender mejor la presente solicitud, la batería y su método de control, aparato, dispositivo y medio de acuerdo con las realizaciones de la presente solicitud se describirán en detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. Se debe tener en cuenta que las realizaciones no pretenden limitar el alcance de la divulgación de la presente solicitud.
[0111] De acuerdo con algunas realizaciones de la presente solicitud, la Fig. 1 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de carga de acuerdo con una realización de la presente solicitud. Como se muestra en la FIG. 1, el sistema de carga incluye un dispositivo de carga 100 y un aparato de batería 200. El aparato de batería 200 puede incluir:
[0112] un primer módulo de batería 10 y un segundo módulo de batería 20;
[0113] una unidad de conmutación 30, en donde la unidad de conmutación 30 está conectada al primer módulo de batería 10 y al segundo módulo de batería 20, la unidad de conmutación 30 está en un primer estado de trabajo o un segundo estado de trabajo, y cuando el dispositivo de carga 100 carga la batería y la unidad de conmutación 30 está en el primer estado de trabajo, el primer módulo de batería 10 y el dispositivo de carga 100 forman un primer bucle de carga; cuando el dispositivo de carga 100 carga la batería y la unidad de conmutación 30 está en el segundo estado de trabajo, el primer módulo de batería 10, el segundo módulo de batería 20 y el dispositivo de carga 100 se conectan en serie para formar un segundo bucle de carga;
[0114] una unidad de gestión de batería 40, en donde la unidad de gestión de batería 40 está conectada a la unidad de conmutación 30 y al primer módulo de batería 10, y la unidad de gestión de batería 40 está configurada para controlar la unidad de conmutación 30 para que esté en el primer estado de trabajo cuando un parámetro de estado del primer módulo de batería 10 es menor que un umbral preestablecido; y controlar la unidad de conmutación 30 para que esté en el segundo estado de trabajo cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería 10 es mayor o igual que el umbral preestablecido, en donde una tasa de carga del primer bucle de carga es mayor que una tasa de carga del segundo bucle de carga.
[0116] Sobre esta base, debido a que la tasa de carga del primer bucle de carga es más alta que la tasa de carga del segundo bucle de carga, en un proceso de carga de la batería, el módulo de batería que forma un bucle de carga con el dispositivo de carga 100 se carga utilizando una tasa de carga diferente de acuerdo con un resultado de comparación del parámetro de estado del primer módulo de batería 10 y el umbral preestablecido. Es decir, cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería 10 es menor que el umbral preestablecido, el primer bucle de carga se carga utilizando la tasa de carga del primer bucle de carga; y cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería 10 aumenta para ser mayor o igual que el umbral preestablecido, se cambia para cargar el primer módulo de batería 10 y el segundo módulo de batería 20 al mismo tiempo utilizando la tasa de carga del segundo bucle de carga. De esta manera, en comparación con el proceso de carga actual en el que la carga se realiza utilizando una tasa de carga más pequeña que la que pueden soportar dos módulos de batería, la velocidad de carga se puede mejorar con la premisa de garantizar la seguridad de carga.
[0117] Se debe tener en cuenta que el aparato de batería puede ser cualquier conjunto capaz de ser utilizado para proporcionar energía eléctrica a un dispositivo de energía, y el dispositivo de energía puede incluir un vehículo eléctrico, una aeronave eléctrica o similar.
[0119] En las realizaciones de la presente solicitud, el aparato de batería incluye el primer módulo de batería 10 y el segundo módulo de batería 20, y el primer módulo de batería 10 y el segundo módulo de batería 20 pueden proporcionar independientemente energía eléctrica para el dispositivo de energía. Por supuesto, el primer módulo de batería 10 y el segundo módulo de batería 20 también pueden cooperar para proporcionar energía eléctrica al dispositivo de energía.
[0120] El primer módulo de batería 10 y el segundo módulo de batería 20 son módulos de batería que están hechos de diferentes materiales y pueden soportar diferentes tasas de carga máximas. Para lograr que la tasa de carga del primer bucle de carga sea mayor que la tasa de carga del segundo bucle de carga, se pueden utilizar diferentes materiales de batería para que la tasa de carga máxima del primer módulo de batería 10 sea mayor que la tasa de carga máxima del segundo módulo de batería 20.
[0122] Además, la densidad de energía del primer módulo de batería 10 puede configurarse para que sea menor que la densidad de energía del segundo módulo de batería 20, a fin de garantizar que la potencia de la batería aumente significativamente después de cargarse durante un tiempo prolongado. Por supuesto, una capacidad nominal del primer módulo de batería 10 puede configurarse además para que sea mayor que una capacidad nominal del segundo módulo de batería 20, a fin de mejorar la autonomía del primer bucle de carga durante la carga rápida.
[0124] Se debe tener en cuenta que el primer módulo de batería 10 y el segundo módulo de batería 20 pueden ser cada uno una batería integral; o bien, el primer módulo de batería 10 puede incluir M primeras celdas de batería, el segundo módulo de batería 20 puede incluir N segundas celdas de batería, y M y N son números enteros mayores que 1. Las M primeras celdas de batería pueden estar en conexión en serie, conexión en paralelo o conexión paralelo-serie para formar el primer módulo de batería 10. De manera similar, las N segundas celdas de batería pueden estar en conexión en serie, conexión en paralelo o conexión paralelo-serie para formar el segundo módulo de batería 20.
[0125] Por ejemplo, el primer módulo de batería 10 incluye seis primeras celdas de batería conectadas en serie, y el segundo módulo de batería 20 incluye seis segundas celdas de batería conectadas en serie, y así sucesivamente.
[0127] Específicamente, la primera celda de batería puede ser una celda de batería hecha de un material de electrodo positivo con buena estabilidad térmica, incluyendo fosfato de hierro y litio, manganato de litio y batería de iones de sodio, a fin de garantizar la seguridad de carga cuando el primer módulo de batería 10 se carga utilizando una tasa de carga mayor. La segunda celda de batería puede ser una celda de batería compuesta por un grupo de batería ternario que incluye elementos como níquel (Ni), cobalto (Co) y manganeso (Mn).
[0129] Además, la densidad de energía de la primera celda de batería puede ser mayor o igual a 150 Wh/Kg, y más preferiblemente, la densidad de energía de la primera celda de batería puede ser mayor o igual a 170 Wh/Kg. La densidad de energía de la segunda celda de batería puede ser mayor o igual a 230 Wh/Kg, y más preferiblemente, la densidad de energía de la segunda celda de batería puede ser mayor o igual a 250 Wh/Kg. La densidad de energía de la primera celda de la batería es mayor que la densidad de energía de la segunda celda de la batería.
[0131] Además, una relación entre la capacidad nominal de la primera celda de batería y la capacidad nominal de la segunda celda de batería puede establecerse para que sea mayor o igual a 1 y menor o igual a 5, y más preferiblemente, la relación puede establecerse para que sea mayor o igual a 1,3 y menor o igual a 2,5.
[0133] Por supuesto, cuando el primer módulo de batería 10 incluye M primeras celdas de batería y el segundo módulo de batería 20 incluye N segundas celdas de batería, las ubicaciones de disposición y los métodos de disposición de las M primeras celdas de batería y las N segundas celdas de batería se pueden configurar de acuerdo con las necesidades reales. Por ejemplo, las M primeras celdas de batería pueden estar dispuestas una al lado de la otra para formar un paquete de baterías, las N segundas celdas de batería también pueden estar dispuestas una al lado de la otra para formar un paquete de baterías, y los dos paquetes de baterías formados pueden estar dispuestos uno al lado del otro.
[0135] Alternativamente, en algunas realizaciones, el primer módulo de batería 10 incluye M primeras celdas de batería, y el segundo módulo de batería 20 incluye N segundas celdas de batería. Cuando M es menor o igual que N, al menos una segunda celda de batería de las N segundas celdas de batería está dispuesta entre dos primeras celdas de batería adyacentes de las M primeras celdas de batería. Cuando M es mayor que N, al menos una primera celda de batería de las M primeras celdas de batería está dispuesta entre dos segundas celdas de batería adyacentes de las N segundas celdas de batería.
[0137] Sobre esta base, al disponer las M primeras celdas de batería y las N segundas celdas de batería de manera espaciada, no solo se puede mejorar el rendimiento de disipación de calor del primer módulo de batería 10 en el proceso de carga, sino que también se puede aumentar la temperatura de la segunda celda de batería a través del parámetro de calor de la primera celda de batería, mejorando así el rendimiento de carga del segundo módulo de batería 20.
[0139] Se debe tener en cuenta que la tasa de carga puede ser una relación entre un valor de corriente preestablecido y la capacidad nominal del módulo de batería, y la tasa de carga unitaria puede estar representada por C. El valor de corriente preestablecido puede ser cualquier valor de corriente preestablecido en el aparato de batería de acuerdo con las necesidades reales. El aparato de batería incluye el primer módulo de batería 10 y el segundo módulo de batería 20 y, por lo tanto, para lograr una descripción unificada de la tasa de carga en el proceso de carga del aparato de batería, la tasa de carga puede definirse como una relación entre el valor de corriente preestablecido y la capacidad nominal del primer módulo de batería 10 o la capacidad nominal del segundo módulo de batería 20.
[0141] Específicamente, la tasa de carga es una relación entre el valor de corriente preestablecido y la capacidad nominal del primer módulo de batería 10. Por ejemplo, cuando el valor de corriente predeterminado es 100 A, si la capacidad nominal del primer módulo de batería 10 es 100 Ah, entonces la tasa de carga de la unidad C = 100 A/100 Ah, y así sucesivamente.
[0142] En la realización de la presente solicitud, el aparato de batería incluye además la unidad de conmutación 30, y la unidad de conmutación 30 está conectada al primer módulo de batería 10 y al segundo módulo de batería 20.
[0144] La unidad de conmutación 30 puede ser cualquier conjunto de conmutación que sea capaz de funcionar en el primer estado de trabajo o en el segundo estado de trabajo. Cuando la unidad de conmutación 30 está en el primer estado de trabajo, el primer módulo de batería 10 y el dispositivo de carga 100 (tal como una pila de carga) forman el primer bucle de carga. Cuando la unidad de conmutación 30 está en el segundo estado de trabajo, el primer módulo de batería 10, el segundo módulo de batería 20 y el dispositivo de carga 100 forman el segundo bucle de carga.
[0146] Se debe tener en cuenta que para lograr que la unidad de conmutación 30 pueda conmutar entre el primer estado de trabajo y el segundo estado de trabajo, la unidad de conmutación 30 puede ser un interruptor multipolar y multitiro. Alternativamente, la unidad de conmutación 30 también puede estar compuesta por una pluralidad de interruptores unipolares de un solo tiro o interruptores unipolares multitiro.
[0147] En algunas realizaciones, como se muestra en la Fig. 2 y la Fig. 3, un primer extremo del primer módulo de batería 10 está configurado para conectarse a un segundo extremo del dispositivo de carga 100 cuando el dispositivo de carga 100 carga el aparato de batería.
[0149] La unidad de conmutación 30 incluye:
[0150] un primer interruptor S1, donde un primer extremo del primer interruptor S1 está conectado a la unidad de gestión de batería 40, y el primer extremo del primer interruptor S1 está configurado además para conectarse a un primer extremo del dispositivo de carga 100 cuando el dispositivo de carga 100 carga el aparato de batería; un segundo extremo del primer interruptor S1 está conectado a un segundo extremo del primer módulo de batería 10; y un tercer extremo del primer interruptor S1 está conectado a un primer extremo del segundo módulo de batería 20; y
[0151] un segundo interruptor S2, en donde un primer extremo del segundo interruptor S2 está conectado al segundo extremo del primer interruptor S1, y un segundo extremo del segundo interruptor S2 está conectado a un segundo extremo del segundo módulo de batería 20;
[0152] en donde cuando el dispositivo de carga 100 carga el aparato de batería, si el primer extremo del primer interruptor S1 está conectado al segundo extremo del primer interruptor S1 y el primer extremo del segundo interruptor S2 está desconectado del segundo extremo del segundo interruptor S2, el primer módulo de batería 10 y el dispositivo de carga 100 forman el primer bucle de carga, como se muestra en la Fig. 2; y si el primer extremo del primer interruptor S1 está conectado al tercer extremo del primer interruptor S1 y el primer extremo del segundo interruptor S2 está conectado al segundo extremo del segundo interruptor S2, entonces el primer módulo de batería 10, el segundo módulo de batería 20 y el dispositivo de carga 100 se conectan en serie para formar el segundo bucle de carga, como se muestra en la Fig. 3.
[0153] Sobre esta base, al disponer el primer interruptor S1 y el segundo interruptor S2, se puede lograr que se controle la formación del primer bucle de carga y del segundo bucle de carga entre el aparato de batería y el dispositivo de carga 100 respectivamente. El método de implementación es simple y la fiabilidad de la operación es alta.
[0155] Cabe señalar que la "conexión" descrita en las realizaciones de la presente solicitud puede entenderse como una relación de conexión física; por supuesto, también puede ser una relación de conexión eléctrica, lo cual no se limita aquí.
[0157] En las realizaciones de la presente solicitud, el aparato de batería incluye además una unidad de gestión de batería 40, y la unidad de gestión de batería 40 está conectada a la unidad de conmutación 30 y al primer módulo de batería 10.
[0158] La unidad de gestión de batería 40 puede ser cualquier conjunto de control capaz de controlar la conmutación del estado de trabajo de la unidad de conmutación 30, y cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería 10 es menor que un umbral preestablecido, la unidad de gestión de batería 40 puede controlar el primer interruptor S1 para que esté en el primer estado de trabajo, de modo que el primer módulo de batería 10 y el dispositivo de carga 100 formen el primer bucle de carga. Cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería 10 es mayor o igual que el umbral preestablecido, el primer interruptor S1 puede controlarse para que esté en el segundo estado de trabajo, de modo que el primer módulo de batería 10, el segundo módulo de batería 20 y el dispositivo de carga 100 formen el segundo bucle de carga.
[0160] Además, la unidad de gestión de batería 40 puede adquirir el parámetro de estado del primer módulo de batería 10 en un proceso de carga, comparar el parámetro de estado del primer módulo de batería 10 con el umbral preestablecido y determinar si el parámetro de estado del primer módulo de batería 10 es menor que el umbral preestablecido.
[0162] Por supuesto, la unidad de gestión de batería 40 también puede configurarse para gestionar el proceso de carga y el proceso de descarga del primer módulo de batería 10 y del segundo módulo de batería 20. Específicamente, la unidad de gestión de batería 40 puede estar conectada además al segundo módulo de batería 20 para obtener los parámetros de estado del primer módulo de batería 10 y del segundo módulo de batería 20 en los procesos de carga y descarga.
[0164] El parámetro de estado del primer módulo de batería 10 incluye un estado de carga (SOC) o un voltaje.
[0166] De acuerdo con algunas realizaciones de la presente solicitud, la Fig.4 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control de un aparato de batería de acuerdo con una realización de la presente solicitud, y el método de control de un aparato de batería se puede aplicar al aparato de batería. Como se muestra en la Fig.4, el método de control de un aparato de batería puede incluir los siguientes pasos S401 a S403.
[0167] S401: Adquirir un parámetro de estado de un primer módulo de batería en el aparato de batería;
[0168] S402: Controlar el primer módulo de batería y el dispositivo de carga para formar un primer bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que un umbral preestablecido; y
[0169] S403: Controlar el primer módulo de batería, un segundo módulo de batería en el aparato de batería y el dispositivo de carga para que se conecten en serie para formar un segundo bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es mayor o igual al umbral preestablecido.
[0171] Una tasa de carga del primer bucle de carga es mayor que una tasa de carga del segundo bucle de carga.
[0173] Sobre esta base, debido a que la tasa de carga del primer bucle de carga es más alta que la tasa de carga del segundo bucle de carga, en un proceso de carga de la batería, el módulo de batería que forma un bucle de carga con el dispositivo de carga se carga utilizando una tasa de carga diferente de acuerdo con un resultado de comparación del parámetro de estado del primer módulo de batería y el umbral preestablecido. Es decir, cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que el umbral preestablecido, el primer bucle de carga se carga utilizando la tasa de carga del primer bucle de carga; y cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería aumenta para ser mayor o igual que el umbral preestablecido, se cambia para cargar el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería al mismo tiempo utilizando la tasa de carga del segundo bucle de carga. De esta manera, en comparación con el proceso de carga actual en el que la carga se realiza utilizando una tasa de carga más pequeña que la que pueden soportar dos módulos de batería, la velocidad de carga se puede mejorar con la premisa de garantizar la seguridad de carga.
[0175] En el paso 401, en el proceso de carga del aparato de batería, la unidad de gestión de batería en el aparato de batería puede adquirir el parámetro de estado del primer módulo de batería del mismo.
[0177] La adquisición del parámetro de estado del primer módulo de batería puede consistir en detectar el parámetro de estado del primer módulo de batería cuando la unidad de gestión de batería del aparato de batería detecta que el aparato de batería está conectado al dispositivo de carga.
[0179] El parámetro de estado del primer módulo de batería es un parámetro capaz de reflejar la cantidad eléctrica del primer módulo de batería. En concreto, el parámetro de estado del primer módulo de batería incluye un SOC o un voltaje, de modo que el método de adquisición del parámetro de estado del primer módulo de batería es simple y flexible.
[0181] En la realización de la presente solicitud, después de que el aparato de batería adquiere el parámetro de estado de su primer módulo de batería, la unidad de gestión de batería del aparato de batería compara el parámetro de estado adquirido del primer módulo de batería con el umbral preestablecido para determinar si el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que el umbral preestablecido.
[0183] El umbral preestablecido puede ser un valor establecido de acuerdo con las necesidades reales, y el umbral preestablecido es mayor que cero y menor o igual que el parámetro de estado cuando la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería es una capacidad nominal.
[0185] Por ejemplo, cuando el parámetro de estado es un voltaje, el umbral preestablecido es un voltaje preestablecido, y el voltaje preestablecido es mayor que cero, y menor o igual que un voltaje del primer módulo de batería en un estado completamente cargado (es decir, la capacidad de batería cargada es la capacidad nominal), y así sucesivamente.
[0187] Además, el umbral preestablecido también puede establecerse de acuerdo con la capacidad nominal del primer módulo de batería y la capacidad nominal del segundo módulo de batería.
[0189] En concreto, cuando una capacidad nominal del primer módulo de batería es mayor que una capacidad nominal del segundo módulo de batería, si una capacidad de batería descargada del primer módulo de batería es igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería, entonces el parámetro de estado del primer módulo de batería es igual al umbral preestablecido.
[0191] Sobre esta base, cuando la capacidad de batería descargada del primer módulo de batería es igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería, el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería se pueden cargar cambiando a una tasa de carga más pequeña, lo que no solo puede mejorar la velocidad de carga, sino que también puede garantizar la seguridad de carga.
[0193] A modo de ejemplo, como se muestra en la Fig. 5, suponiendo que la capacidad nominal del primer módulo de batería es 100 Ah, y la capacidad nominal del segundo módulo de batería es 50 Ah, cuando el primer módulo de batería se carga al 50% de la capacidad nominal, es decir, una capacidad de batería descargada del primer módulo de batería es 50 Ah, un voltaje de carga del primer módulo de batería es V0, y V0 se establece como el umbral preestablecido.
[0195] Por supuesto, cuando la capacidad nominal del primer módulo de batería es mayor que la capacidad nominal del segundo módulo de batería, también se puede configurar para que el parámetro de estado del primer módulo de batería sea igual al umbral preestablecido cuando la capacidad de batería descargada del primer módulo de batería no sea igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería. Por ejemplo, cuando la capacidad de batería descargada del primer módulo de batería es el 80% de la capacidad nominal del segundo módulo de batería, el voltaje de carga del primer módulo de batería es el umbral preestablecido, y así sucesivamente, lo cual no está limitado aquí.
[0197] En el paso 402, cuando el dispositivo de carga determina que el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que el umbral preestablecido, la unidad de gestión de batería puede controlar el primer módulo de batería y el dispositivo de carga para formar el primer bucle de carga, de modo que el dispositivo de carga pueda cargar el primer módulo de batería utilizando la tasa de carga del primer bucle de carga.
[0199] La tasa de carga del primer bucle de carga puede ser la tasa de carga máxima que puede soportar el primer módulo de batería; alternativamente, puede ser mayor que la tasa de carga máxima que puede soportar el segundo módulo de batería, y menor que la tasa de carga máxima que puede soportar el primer módulo de batería.
[0200] A modo de ejemplo, como se muestra en la Fig. 5, cuando el parámetro de estado es un voltaje y el umbral preestablecido es V0, si el voltaje de carga del primer módulo de batería es menor que V0, es decir, el primer módulo de batería no está cargado al 50% de la capacidad nominal, entonces la unidad de gestión de batería controla la unidad de conmutación para que esté en el primer estado de trabajo, de modo que el dispositivo de carga y el primer módulo de batería formen un bucle de carga, y el dispositivo de carga carga el primer módulo de batería utilizando la tasa de carga máxima que el primer módulo de batería puede soportar.
[0201] Además, después de que el primer módulo de batería y el dispositivo de carga forman el primer bucle de carga, el dispositivo de carga puede cargar el primer módulo de batería utilizando una tasa de carga fija.
[0202] En algunas realizaciones, después del paso S402, el método puede incluir además:
[0203] adquirir una capacidad de batería cargada del primer módulo de batería; y
[0204] actualizar la tasa de carga del primer bucle de carga en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería.
[0205] Sobre esta base, durante el proceso del dispositivo de carga que carga el primer módulo de batería a través del primer bucle de carga, el primer módulo de batería se puede cargar utilizando una tasa de carga determinada en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, de modo que la tasa de carga se puede ajustar de acuerdo con la cantidad de carga.
[0206] La actualización de la tasa de carga del primer bucle de carga en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería puede ser que una relación correspondiente entre la capacidad de batería cargada y la tasa de carga esté preestablecida en el aparato de batería, y el aparato de batería puede determinar, de acuerdo con la relación correspondiente preestablecida, una tasa de carga que tenga una relación correspondiente con la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería para servir como la tasa de carga del primer bucle de carga.
[0207] Además, puede haber una relación lineal entre la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería y la tasa de carga del primer bucle de carga.
[0208] En concreto, una primera tasa de carga determinada en base a una primera capacidad de batería cargada del primer módulo de batería es mayor que una segunda tasa de carga determinada en base a una segunda capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, y la primera capacidad de batería cargada es menor que la segunda capacidad de batería cargada.
[0209] Sobre esta base, la velocidad de carga del primer bucle de carga se puede reducir a medida que aumenta la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, con lo que no solo se garantiza la velocidad de carga, sino que también se mejora la seguridad en el proceso de carga.
[0210] A modo de ejemplo, suponiendo que la capacidad nominal del primer módulo de batería es 100 Ah, la capacidad nominal del segundo módulo de batería es 50 Ah y el valor de corriente preestablecido es 100 A, es decir, la tasa de carga unitaria 1C=100 A/100 Ah. Luego, cuando el primer módulo de batería y el dispositivo de carga forman el primer bucle de carga, la primera tasa de carga de 1,5 C (es decir, una corriente de carga de 150 A) se puede utilizar para cargar el primer módulo de batería al 30% de la capacidad nominal, es decir, la capacidad de batería cargada es de 30 Ah (es decir, la primera capacidad de batería cargada). Luego, la segunda tasa de carga de 1C (es decir, una corriente de carga de 100 A) se utiliza para cargar desde el 30% de la capacidad nominal hasta el 50% de la capacidad nominal, es decir, cargar la capacidad de batería cargada de 30 Ah a 50 Ah (es decir, la segunda capacidad de batería cargada).
[0211] En el paso 403, cuando el dispositivo de carga determina que el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que el umbral preestablecido, la unidad de gestión de batería puede controlar el primer módulo de batería, el segundo módulo de batería y el dispositivo de carga para formar el primer bucle de carga, de modo que el dispositivo de carga pueda cargar el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería utilizando la tasa de carga del segundo bucle de carga.
[0212] La tasa de carga del segundo bucle de carga es menor que la tasa de carga del primer bucle de carga, es decir, en el proceso de carga, cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería aumenta al umbral preestablecido debido a la carga, el dispositivo de carga puede reducir la tasa de carga de salida al aparato de batería desde la tasa de carga del primer bucle de carga a la tasa de carga del segundo bucle de carga.
[0213] Se debe tener en cuenta que la tasa de carga del segundo bucle de carga puede ser la tasa de carga máxima que el segundo módulo de batería puede soportar, o puede ser menor que la tasa de carga máxima que el segundo módulo de batería puede soportar, lo cual no está limitado aquí.
[0214] A modo de ejemplo, como se muestra en la Fig. 5, suponiendo que la capacidad nominal del primer módulo de batería es 100 Ah, la capacidad nominal del segundo módulo de batería es 50 Ah y el valor de corriente preestablecido es 100 A, es decir, la tasa de carga unitaria 1C = 100 A/100 Ah. Luego, cuando el primer módulo de batería, el segundo módulo de batería y el dispositivo de carga forman el segundo bucle de carga, el segundo módulo de batería solo puede soportar una tasa de carga de 0,5 C (es decir, la corriente de carga es de 50 A). En este momento, la corriente de carga carga el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería utilizando la tasa de carga de 0,5 C al mismo tiempo.
[0216] Además, el dispositivo de carga que carga el primer módulo de batería utilizando la tasa de carga del primer bucle de carga puede ser que la unidad de gestión de batería envíe una solicitud de carga que indique la tasa de carga del primer bucle de carga al dispositivo de carga cuando se forma el primer bucle de carga. El dispositivo de carga responde a la solicitud de carga y carga el primer módulo de batería utilizando la velocidad de carga del primer bucle de carga. De manera similar, el dispositivo de carga carga el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería utilizando la velocidad de carga del segundo bucle de carga, es un proceso similar, que no se repetirá aquí.
[0218] Por supuesto, después de que el dispositivo de carga carga el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería utilizando la tasa de carga del segundo bucle de carga, si la unidad de gestión de batería detecta que el parámetro de estado del primer módulo de batería o el parámetro de estado del segundo módulo de batería alcanza un umbral máximo preestablecido, en este momento, la unidad de gestión de batería puede enviar una solicitud de detención de carga al dispositivo de carga para que el dispositivo de carga deje de cargar el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería.
[0220] El aparato de batería de acuerdo con la realización de la presente solicitud se describe en detalle a continuación con referencia a los dibujos.
[0222] La Fig. 6 es una vista estructural esquemática de un aparato de batería de acuerdo con una realización de la presente solicitud. Como se muestra en la Fig.6, el aparato de batería 600 incluye un módulo de adquisición de parámetro de estado 601 y un módulo de control 602.
[0224] El módulo de adquisición de parámetro de estado 601 está configurado para adquirir un parámetro de estado de un primer módulo de batería en el aparato de batería.
[0226] El módulo de control 602 está configurado para:
[0227] controlar el primer módulo de batería y el dispositivo de carga para formar un primer bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que un umbral preestablecido; y
[0228] controlar el primer módulo de batería, un segundo módulo de batería en el aparato de batería y el dispositivo de carga para que se conecten en serie para formar un segundo bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es mayor o igual al umbral preestablecido.
[0230] Una tasa de carga del primer bucle de carga es mayor que una tasa de carga del segundo bucle de carga.
[0232] En esta realización, debido a que la tasa de carga del primer bucle de carga es más alta que la tasa de carga del segundo bucle de carga, en un proceso de carga de la batería, el módulo de batería que forma un bucle de carga con el dispositivo de carga se carga utilizando una tasa de carga diferente de acuerdo con un resultado de comparación del parámetro de estado del primer módulo de batería y el umbral preestablecido. Es decir, cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería es menor que el umbral preestablecido, el primer bucle de carga se carga utilizando la tasa de carga del primer bucle de carga; y cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería aumenta para ser mayor o igual que el umbral preestablecido, se cambia para cargar el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería al mismo tiempo utilizando la tasa de carga del segundo bucle de carga. De esta manera, en comparación con el proceso de carga actual en el que la carga se realiza utilizando una tasa de carga más pequeña que la que pueden soportar dos módulos de batería, la velocidad de carga se puede mejorar con la premisa de garantizar la seguridad de carga.
[0234] En algunas realizaciones, el aparato 600 puede incluir además un módulo de adquisición de capacidad de batería cargada y un módulo de actualización de tasa de carga.
[0236] El módulo de adquisición de capacidad de batería cargada está configurado para adquirir una capacidad de batería cargada del primer módulo de batería.
[0238] El módulo de actualización de tasa de carga está configurado para actualizar la tasa de carga del primer bucle de carga en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería.
[0240] En esta realización, en el proceso del dispositivo de carga que carga el primer módulo de batería a través del primer bucle de carga, el primer módulo de batería se puede cargar utilizando la tasa de carga determinada en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, de modo que la tasa de carga se puede ajustar de acuerdo con una capacidad de carga.
[0242] En algunas realizaciones, una primera tasa de carga determinada en base a una primera capacidad de batería cargada del primer módulo de batería es mayor que una segunda tasa de carga determinada en base a una segunda capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, y la primera capacidad de batería cargada es menor que la segunda capacidad de batería cargada.
[0243] En esta realización, la velocidad de carga del primer bucle de carga se puede reducir a medida que aumenta la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería, con lo que no solo se garantiza la velocidad de carga, sino que también se mejora la seguridad en el proceso de carga.
[0244] El parámetro de estado incluye el estado de carga (SOC) o un voltaje.
[0245] De esta manera, el método de adquisición del parámetro de estado del primer módulo de batería puede ser simple y flexible.
[0246] En algunas realizaciones, cuando una capacidad nominal del primer módulo de batería es mayor que una capacidad nominal del segundo módulo de batería, si una capacidad de batería descargada del primer módulo de batería es igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería, entonces el parámetro de estado del primer módulo de batería es igual al umbral preestablecido.
[0247] En esta realización, cuando la capacidad de batería descargada del primer módulo de batería es igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería, el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería se pueden cargar cambiando a una tasa de carga más pequeña, lo que no solo puede mejorar la velocidad de carga, sino que también puede garantizar la seguridad de carga.
[0248] Otros detalles del aparato de batería de acuerdo con la realización de la presente solicitud son similares al método de control del aparato de batería descrito anteriormente con referencia al ejemplo mostrado en la Fig. 3, y pueden lograr efectos técnicos correspondientes. Por razones de brevedad, no se repiten aquí los detalles.
[0249] La Fig. 7 es un diagrama arquitectónico de un sistema de batería de acuerdo con una realización de la presente solicitud. Como se muestra en la Fig. 7, el sistema de control de batería incluye el dispositivo de carga 100 y un aparato de batería 200.
[0250] El dispositivo de carga 100 es similar al dispositivo de carga 100 mostrado en las realizaciones de la presente solicitud con referencia a cualquier dibujo adjunto en la Fig. 1 a la Fig.4, y su contenido específico se puede obtener con referencia a la descripción relevante del dispositivo de carga 100 en la parte de las realizaciones de la presente solicitud, lo cual no se repetirá aquí.
[0251] El aparato de batería 200 es similar al aparato de batería 200 mostrado en las realizaciones de la presente solicitud con referencia a la Fig. 1 a la Fig. 4, y su contenido específico se puede obtener con referencia a la descripción relevante del aparato de batería 200 en la parte de las realizaciones de la presente solicitud, lo cual no se repetirá aquí.
[0252] La Fig. 8 muestra un diagrama esquemático de una estructura de hardware de un aparato de batería de acuerdo con una realización de la presente solicitud.
[0253] El aparato de batería puede incluir un procesador 801 y una memoria 802 que almacena instrucciones de programa informático.
[0254] Específicamente, el procesador 801 puede incluir una unidad central de procesamiento (CPU), o un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), o uno o más circuitos integrados que pueden configurarse para implementar realizaciones de la presente solicitud.
[0255] La memoria 802 puede incluir una memoria masiva para datos o instrucciones. Por ejemplo y de manera no restrictiva, la memoria 802 puede incluir una unidad de disco duro (HDD), una unidad de disquete, una memoria flash, un disco óptico, un disco magnetoóptico, una cinta magnética o una unidad de bus serie universal (USB), o una combinación de dos o más de los anteriores. En algunos ejemplos, la memoria 802 puede incluir medios extraíbles o no extraíbles (o fijos), o la memoria 802 puede ser una memoria de estado sólido no volátil. En algunas realizaciones, la memoria 802 puede ser interna o externa al aparato de batería.
[0256] En algunos ejemplos, la memoria 802 puede ser una memoria de solo lectura (ROM). En un ejemplo, la ROM puede ser una ROM programable con máscara, una ROM programable (PROM), una PROM borrable (E<p>R<o>M), una PR<o>M borrable eléctricamente (EEPROM), una ROM eléctricamente alterable (EAROM) o una memoria flash o una combinación de una o más de las anteriores.
[0257] La memoria 802 puede incluir una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), un dispositivo de medio de almacenamiento en disco, un dispositivo de medio de almacenamiento óptico, un dispositivo de memoria flash o un dispositivo de memoria eléctrico, óptico u otro dispositivo de memoria físico/tangible. Por lo tanto, normalmente, la memoria incluye uno o más medios de almacenamiento tangibles (no transitorios) legibles por computadora (por ejemplo, dispositivos de memoria) codificados con software que incluye instrucciones ejecutables por computadora, y el software, cuando se ejecuta (por ejemplo, por uno o más procesadores), es capaz de realizar las operaciones descritas con referencia al método de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.
[0258] El procesador 801 lee y ejecuta las instrucciones de programa informático almacenadas en la memoria 802 para implementar el método en la realización mostrada en la Fig.4, y lograr el efecto técnico correspondiente logrado al realizar el método/paso en el ejemplo mostrado en la FIG. 4, lo cual no se repetirá aquí por simplicidad.
[0260] En un ejemplo, el aparato de batería puede incluir además una interfaz de comunicación 803 y un bus 804. Como se muestra en la Fig. 8, el procesador 801, la memoria 802 y la interfaz de comunicación 803 completan la comunicación entre sí a través del bus 804.
[0262] La interfaz de comunicación 803 está configurada principalmente para implementar la comunicación entre los módulos, aparatos, unidades y/o dispositivos en los ejemplos de la presente solicitud.
[0264] El bus 804 incluye hardware, software o tanto hardware como software, y acopla los componentes del dispositivo de medición de flujo de datos en línea entre sí. Por ejemplo y de manera no restrictiva, el bus puede incluir un puerto de gráficos acelerado (AGP) u otros buses de gráficos, un bus de arquitectura estándar industrial extendida (EISA), un bus frontal (FSB), una interconexión de hipertransporte (HT), un bus de arquitectura estándar industrial (ISA), una interconexión infiniband, un bus de conteo de pines bajo (LPC), un bus de memoria, un bus de arquitectura de microcanal (MCA), un bus de interconexión de componentes periféricos (PCI), un bus PCI-Express (PCI-X), un bus de conexión de tecnología avanzada en serie (SATA), un bus local de la Asociación de estándares electrónicos de vídeo (VLB) u otros buses apropiados, o una combinación de dos o más de los anteriores. El bus 804 puede incluir uno o más buses, cuando sea apropiado. Si bien los ejemplos en la presente solicitud describen e ilustran un bus en particular, la presente solicitud contempla cualquier bus o interconexión apropiado.
[0266] El aparato de batería puede realizar un método de control de un aparato de batería en las realizaciones de la presente solicitud, implementando de este modo el aparato de batería y el método de control del mismo descrito con referencia a la Fig. 1 a la Fig. 6.
[0268] Además, en combinación con el método de control de un aparato de batería y el aparato de batería en las realizaciones anteriores, las realizaciones de la presente solicitud pueden proporcionar un medio de almacenamiento de computadora para la implementación. El medio de almacenamiento legible por computadora almacena instrucciones de programa informático. Cuando son ejecutadas por un procesador, las instrucciones de programa informático implementan cualquier batería y un método de control de la misma de acuerdo con las realizaciones anteriores.
[0270] Para ser más específico, la presente solicitud no se limita a las configuraciones y procesos específicos descritos anteriormente y mostrados en las figuras. Por razones de brevedad, aquí se omiten las descripciones detalladas de los métodos conocidos. En las realizaciones se describen y muestran varios pasos específicos como ejemplos. Sin embargo, el proceso del método de la presente solicitud no se limita a los pasos específicos que se describen y muestran, y los expertos en la materia pueden realizar diversas alteraciones, modificaciones y adiciones, o cambiar el orden entre los pasos después de comprender el espíritu de la presente solicitud.
[0272] Los bloques funcionales que se muestran en los diagramas de bloques estructurales anteriores se pueden implementar como hardware, software, firmware o una combinación de los mismos. Cuando los bloques funcionales se implementan como hardware, el hardware puede ser, por ejemplo, un circuito electrónico, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), firmware apropiado, un complemento, una tarjeta de función o similar. Cuando los bloques funcionales se implementan como software, los elementos de la presente aplicación son programas o segmentos de código utilizados para ejecutar las tareas requeridas. Los programas o segmentos de código pueden almacenarse en un medio legible por máquina o transmitirse a través de un medio de transmisión o enlace de comunicación mediante una señal de datos transportada en una onda portadora. El "medio legible por máquina" puede incluir cualquier medio que sea capaz de almacenar o transmitir información. Los ejemplos de medios legibles por máquina incluyen un circuito electrónico, un dispositivo de memoria semiconductor, una ROM, una memoria flash, una ROM borrable (EROM), un disquete, un CD-ROM, un disco óptico, un disco duro, un medio de fibra óptica, un enlace de radiofrecuencia (RF) y similares. Los segmentos de código pueden descargarse a través de una red informática, tal como Internet o una intranet.
[0274] Cabe señalar además que las realizaciones ejemplares mencionadas en la presente solicitud describen algunos métodos o sistemas basados en una serie de pasos o aparatos. Sin embargo, la presente solicitud no se limita al orden de los pasos anteriores. En otras palabras, los pasos pueden realizarse en el orden mencionado en los ejemplos o en un orden diferente del orden en los ejemplos, o pueden realizarse varios pasos simultáneamente.
[0276] Los aspectos de la presente divulgación se describen anteriormente con referencia a diagramas de flujo y/o diagramas de bloques de métodos, aparatos, dispositivos y productos de programa informático de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación. Se debe entender que cada bloque de los diagramas de flujo y/o diagramas de bloques y combinaciones de bloques en los diagramas de flujo y/o diagramas de bloques pueden ser implementados por las instrucciones de programa informático. Estas instrucciones de programa informático pueden proporcionarse a un procesador de una computadora de propósito general, una computadora de propósito especial u otro aparato de procesamiento de datos programable para producir una máquina tal que la ejecución de estas instrucciones a través del procesador de la computadora u otro aparato de procesamiento de datos programable permita la implementación de las funciones/acciones especificadas en uno o más bloques de los diagramas de flujo y/o diagramas de bloques. Dichos procesadores pueden ser, pero no están limitados a, procesadores de propósito general, procesadores de propósito especial, procesadores de aplicaciones específicas o circuitos lógicos programables en campo. También es comprensible que cada bloque en los diagramas de bloques y/o diagramas de flujo y combinaciones de bloques en los diagramas de bloques y/o diagramas de flujo también puedan implementarse mediante hardware dedicado para realizar funciones o acciones específicas, o puedan implementarse mediante una combinación de hardware dedicado e instrucciones de computadora.
[0278] La descripción anterior simplemente proporciona realizaciones específicas de la presente solicitud. Los expertos en la materia pueden comprender claramente que, para conveniencia y simplicidad de la descripción, se puede hacer referencia a los procesos correspondientes en los ejemplos de métodos anteriores para el proceso de trabajo específico de los sistemas, módulos y unidades descritos anteriormente.

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES
1. Un método de control de un aparato de batería (200), que comprende:
adquirir un parámetro de estado de un primer módulo de batería (10) en el aparato de batería (200); controlar el primer módulo de batería (10) y un dispositivo de carga (100) para formar un primer bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería (10) es menor que un umbral preestablecido; y controlar el primer módulo de batería (10), un segundo módulo de batería (20) en el aparato de batería (200) y el dispositivo de carga (100) para que se conecten en serie para formar un segundo bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería (10) es mayor o igual que el umbral preestablecido;
en donde una tasa de carga del primer bucle de carga es mayor que una tasa de carga del segundo bucle de carga;
caracterizado por que
el parámetro de estado comprende un estado de carga (SOC) o un voltaje.
2. El método de control de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el método comprende además:
adquirir una capacidad de batería cargada del primer módulo de batería (10); y
actualizar la tasa de carga del primer bucle de carga en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería (10).
3. El método de control de acuerdo con la reivindicación 2, en el que una primera tasa de carga determinada en base a una primera capacidad de batería cargada del primer módulo de batería (10) es mayor que una segunda tasa de carga determinada en base a una segunda capacidad de batería cargada del primer módulo de batería (10), y la primera capacidad de batería cargada es menor que la segunda capacidad de batería cargada.
4. El método de control de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cuando una capacidad nominal del primer módulo de batería (10) es mayor que una capacidad nominal del segundo módulo de batería (20), si una capacidad de batería descargada del primer módulo de batería (10) es igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería (20), entonces el parámetro de estado del primer módulo de batería (10) es igual al umbral preestablecido.
5. Un aparato de batería (200), que comprende:
un primer módulo de batería (10) y un segundo módulo de batería (20);
en donde el aparato de batería comprende además
un módulo de adquisición de parámetro de estado (601) configurado para adquirir un parámetro de estado del primer módulo de batería (10) en el aparato de batería (200);
un módulo de control (602) configurado para:
controlar el primer módulo de batería (10) y un dispositivo de carga (100) para formar un primer bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería (10) es menor que un umbral preestablecido; y controlar el primer módulo de batería (10), el segundo módulo de batería (20) en el aparato de batería (200) y el dispositivo de carga (100) para que se conecten en serie para formar un segundo bucle de carga cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería (10) es mayor o igual que el umbral preestablecido;
en donde una tasa de carga del primer bucle de carga es mayor que una tasa de carga del segundo bucle de carga; y,
caracterizado por que
el parámetro de estado comprende un estado de carga (SOC) o un voltaje.
6. El aparato de batería (200) de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además:
un módulo de adquisición de capacidad de batería cargada configurado para adquirir una capacidad de batería cargada del primer módulo de batería (10); y
un módulo de actualización de tasa de carga configurado para actualizar la tasa de carga del primer bucle de carga en función de la capacidad de batería cargada del primer módulo de batería (10).
7. El aparato de batería (200) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que una primera tasa de carga determinada en base a una primera capacidad de batería cargada del primer módulo de batería (10) es mayor que una segunda tasa de carga determinada en base a una segunda capacidad de batería cargada del primer módulo de batería (10), y la primera capacidad de batería cargada es menor que la segunda capacidad de batería cargada.
8. El aparato de batería (200) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que cuando una capacidad nominal del primer módulo de batería (10) es mayor que una capacidad nominal del segundo módulo de batería (20), si una capacidad de batería descargada del primer módulo de batería (10) es igual a la capacidad nominal del segundo módulo de batería (20), entonces el parámetro de estado del primer módulo de batería (10) es igual al umbral preestablecido.
9. El aparato de batería (200) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8 que comprende:
una unidad de conmutación (30), en donde la unidad de conmutación (30) está conectada al primer módulo de batería (10) y al segundo módulo de batería (20), la unidad de conmutación (30) está en un primer estado de trabajo o un segundo estado de trabajo, y cuando un dispositivo de carga (100) carga la batería y la unidad de conmutación (30) está en el primer estado de trabajo, el primer módulo de batería (10) y el dispositivo de carga (100) forman el primer bucle de
carga; y cuando el dispositivo de carga (100) carga la batería y la unidad de conmutación (30) está en el segundo estado de trabajo, el primer módulo de batería (10), el segundo módulo de batería (20) y el dispositivo de carga (100) están conectados en serie para formar el segundo bucle de carga;
una unidad de gestión de batería (40), en donde la unidad de gestión de batería (40) está conectada a la unidad de conmutación (30) y al primer módulo de batería (10), y la unidad de gestión de batería (40) está configurada para controlar la unidad de conmutación (30) para que esté en el primer estado de trabajo cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería (10) sea menor que el umbral preestablecido; y controlar la unidad de conmutación (30) para que esté en el segundo estado de trabajo cuando el parámetro de estado del primer módulo de batería (10) sea mayor o igual que el umbral preestablecido.
10. El aparato de batería (200) de acuerdo con la reivindicación 9, en el que un primer extremo del primer módulo de batería (10) está configurado para conectarse a un segundo extremo del dispositivo de carga (100) cuando el dispositivo de carga (100) carga el aparato de batería (200);
la unidad de conmutación (30) comprende:
un primer interruptor (S1), en donde un primer extremo del primer interruptor (S1) está conectado a la unidad de gestión de batería (40), y el primer extremo del primer interruptor (S1) está configurado además para conectarse a un primer extremo del dispositivo de carga (100) cuando el dispositivo de carga (100) carga el aparato de batería (200); un segundo extremo del primer interruptor (S1) está conectado a un segundo extremo del primer módulo de batería (10); y un tercer extremo del primer interruptor (S1) está conectado a un primer extremo del segundo módulo de batería (20); y un segundo interruptor (S2), en donde un primer extremo del segundo interruptor (S2) está conectado al segundo extremo del primer interruptor (S1), y un segundo extremo del segundo interruptor (S2) está conectado a un segundo extremo del segundo módulo de batería (20);
en donde, cuando el dispositivo de carga (100) carga el aparato de batería (200), si el primer extremo del primer interruptor (S1) está conectado al segundo extremo del primer interruptor (S1) y el primer extremo del segundo interruptor (S2) está desconectado del segundo extremo del segundo interruptor (S2), el primer módulo de batería (10) y el dispositivo de carga (100) forman el primer bucle de carga; y si el primer extremo del primer interruptor (S1) está conectado a un tercer extremo del primer interruptor (S1) y el primer extremo del segundo interruptor (S2) está conectado al segundo extremo del segundo interruptor (S2), el primer módulo de batería (10), el segundo módulo de batería (20) y el dispositivo de carga (100) se conectan en serie para formar el segundo bucle de carga.
11. El aparato de batería (200) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 10, en el que el primer módulo de batería (10) comprende M primeras celdas de batería, el segundo módulo de batería (20) comprende N segundas celdas de batería, y M y N son ambos números enteros mayores que 1;
cuando M es menor o igual que N, al menos una segunda celda de batería de las N segundas celdas de batería está dispuesta entre dos primeras celdas de batería adyacentes de las M primeras celdas de batería; y
cuando M es mayor que N, al menos una primera celda de batería de las M primeras celdas de batería está dispuesta entre dos segundas celdas de batería adyacentes de las N segundas celdas de batería.
12. El aparato de batería (200) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 11, que comprende un procesador (801) y una memoria (802) que almacena instrucciones de programa informático; en donde
el procesador (801) lee y ejecuta las instrucciones de programa informático para implementar el método de control de un aparato de batería (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
13. Un medio de almacenamiento de computadora, en donde el medio de almacenamiento de computadora almacena instrucciones de programa informático en él, y las instrucciones de programa informático, cuando son ejecutadas por un procesador (801), implementan el método de control de un aparato de batería (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
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