ES3055025T3 - Battery control device, battery system, power supply system, and battery control method - Google Patents

Battery control device, battery system, power supply system, and battery control method

Info

Publication number
ES3055025T3
ES3055025T3 ES22736935T ES22736935T ES3055025T3 ES 3055025 T3 ES3055025 T3 ES 3055025T3 ES 22736935 T ES22736935 T ES 22736935T ES 22736935 T ES22736935 T ES 22736935T ES 3055025 T3 ES3055025 T3 ES 3055025T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
group
battery
packs
soh
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES22736935T
Other languages
English (en)
Inventor
Han-Sol Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES3055025T3 publication Critical patent/ES3055025T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/50—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/52—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially for charge balancing, e.g. equalisation of charge between batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/50—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/52—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially for charge balancing, e.g. equalisation of charge between batteries
    • H02J7/56—Active balancing, e.g. using capacitor-based, inductor-based or DC-DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
    • H02J7/63—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements against overdischarge
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/80—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including monitoring or indicating arrangements
    • H02J7/82—Control of state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/80—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including monitoring or indicating arrangements
    • H02J7/84—Control of state of health [SOH]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)

Abstract

Un dispositivo de control de batería, según la presente invención, comprende: una pluralidad de circuitos de conmutación conectados en serie, uno a uno, a una pluralidad de paquetes de baterías; una pluralidad de circuitos de detección que están conectados, uno a uno, a la pluralidad de paquetes de baterías, y que generan señales de detección que indican el voltaje y la corriente de cada paquete de baterías; y un circuito de control para determinar el voltaje, el estado de salud (SOH) y el estado de carga (SOC) de cada uno de la pluralidad de paquetes de baterías sobre la base de las señales de detección, en donde el circuito de control está configurado para: establecer todos los paquetes de baterías como candidatos a descarga si no hay ningún paquete de baterías cuyo SOH cuya diferencia con un SOH máximo de la pluralidad de paquetes de baterías exceda un SOH de referencia; aplicar reglas de agrupamiento a los candidatos a descarga para establecer al menos un primer grupo de paquetes que incluye al menos un paquete de baterías; establecer el primer grupo de paquetes como un grupo de descarga si el primer grupo de paquetes es uno; encender cada circuito de conmutación correspondiente a cada paquete de baterías incluido en el grupo de descarga; y apagar los circuitos de conmutación correspondientes a cada uno de los paquetes de baterías restantes que excluyen el grupo de descarga. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Dispositivo de control de batería, sistema de batería, sistema de suministro de energía, y método de control de batería
[0003] Sector de la técnica
[0004] La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Coreana n.º 10-2021-0003201 presentada el 11 de enero de 2021 ante la Oficina de Propiedad Intelectual de Corea.
[0005] La presente descripción se refiere a la tecnología para reducir la diferencia en el estado de salud (SOH, por sus siglas en inglés) entre múltiples paquetes de baterías.
[0006] Antecedentes de la invención
[0007] Recientemente, ha habido un rápido aumento de la demanda de productos electrónicos portátiles como, por ejemplo, ordenadores portátiles, videocámaras y teléfonos móviles, y con el amplio desarrollo de vehículos eléctricos, acumuladores para almacenamiento de energía, robots y satélites, se están llevando a cabo muchos estudios sobre baterías de alto rendimiento que puedan recargarse de manera repetida.
[0008] En la actualidad, las baterías disponibles en el mercado incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquelhidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías de litio y similares, y, entre ellas, las baterías de litio tienen poco o ningún efecto memoria y, por lo tanto, están logrando mayor atención que las baterías basadas en níquel por sus ventajas de que la recarga se puede hacer siempre que sea conveniente, la tasa de autodescarga es muy baja y la densidad energética es alta.
[0009] Recientemente, no solo los sistemas de almacenamiento de energía, sino también los vehículos eléctricos requieren una alta capacidad para una gestión estable de la energía. Por consiguiente, es común llevar a cabo un control para conectar selectivamente al menos una de múltiples baterías en paralelo según la energía requerida de un dispositivo externo, utilizando un banco de baterías instalado para conectarse a las múltiples baterías en paralelo.
[0010] Al ejecutar un evento de descarga del banco de baterías, la tecnología convencional controla todas o algunas de las múltiples baterías para que participen en el evento de descarga en un orden descendente del estado de carga (SOC, por sus siglas en inglés) para la descarga continua y estable.
[0011] Este método es eficiente hasta cierto punto cuando el evento de descarga se ejecuta una pequeña cantidad de veces. Sin embargo, cuando solo se utiliza el SOC como el parámetro más importante del control de descarga sin considerar el estado de salud (SOH) de cada batería, finalmente, esto provoca una degradación no uniforme de las múltiples baterías y, en particular, desde una perspectiva a largo plazo, la eficiencia operativa general del sistema disminuye debido a algunas baterías con una amplia reducción del SOH, e implica altos costes y mucho tiempo para reparar, reemplazar y recuperar las baterías correspondientes.
[0012] Los documentos EP2738908 A1, EP3007310 A2 y US2013/320772 A1 se refieren, cada uno, a sistemas de batería que tienen múltiples celdas de batería que se pueden seleccionar en función del estado de cada celda.
[0013] Explicación de la invención
[0014] Problema técnico
[0015] La presente descripción está diseñada para resolver el problema descrito anteriormente y, por lo tanto, la presente descripción está dirigida a proveer un aparato de control de batería, un sistema de batería, un sistema de suministro de energía y un método de control de batería para reducir una diferencia en el estado de salud (SOH) entre múltiples baterías durante el control de conexión en paralelo selectivo de al menos una de las múltiples baterías.
[0016] Estos y otros objetos y ventajas de la presente descripción se podrán comprender a partir de la siguiente descripción detallada y serán aparentes a partir de las realizaciones de la presente descripción. Además, se comprenderá fácilmente que los objetos y las ventajas de la presente descripción pueden lograrse a través de los medios que se muestran en las reivindicaciones anexas y combinaciones de las mismas.
[0017] Solución técnica
[0018] La presente invención está definida por las reivindicaciones independientes 1 y 2 del aparato y las reivindicaciones independientes 9 y 10 del método correspondiente. Realizaciones adicionales de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.
[0019] Efectos ventajosos
[0020] Según al menos una de las realizaciones de la presente descripción, es posible reducir una diferencia en el estado de salud (SOH) entre múltiples baterías durante el control de conexión en paralelo selectivo de al menos una de las múltiples baterías.
[0021] Los efectos de la presente descripción no se limitan a los efectos descritos anteriormente, y las personas con experiencia en la técnica comprenderán claramente estos y otros efectos a partir de las reivindicaciones anexas.Breve descripción de los dibujos
[0022] Los dibujos anexos ilustran una realización preferida de la presente descripción y, junto con la descripción detallada de la presente descripción según se describe a continuación, sirven para proveer una mayor comprensión de los aspectos técnicos de la presente descripción y, por lo tanto, la presente descripción no debe interpretarse como limitada a los dibujos.
[0023] La FIG.1 es un diagrama a modo de ejemplo de un sistema de suministro de energía según la presente descripción. La FIG. 2 muestra un ejemplo de una tabla de datos como referencia para describir un procedimiento para determinar un grupo de descarga de múltiples paquetes de baterías que se muestran en la FIG.1.
[0024] La FIG. 3 muestra otro ejemplo de una tabla de datos como referencia para describir un procedimiento para determinar un grupo de descarga de múltiples paquetes de baterías que se muestran en la FIG.1.
[0025] Las FIGS.4 y 5 son diagramas de flujo a modo de ejemplo de un método de control de batería según una realización de la presente descripción.
[0026] Realización preferente de la invención
[0027] De aquí en adelante, una realización preferida de la presente descripción se describirá en detalle con referencia a los dibujos anexos. Antes de la descripción, se ha de comprender que los términos o las palabras utilizadas en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones anexas no deben ser interpretados como limitados a significados generales y de diccionario, sino que más bien deben interpretarse según los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente descripción sobre la base del principio de que el inventor puede definir los términos apropiadamente para una mejor explicación.
[0028] Por lo tanto, las realizaciones descritas en la presente memoria y las ilustraciones que se muestran en los dibujos son solo una realización más preferida de la presente descripción, pero no pretenden describir plenamente los aspectos técnicos de la presente descripción, por lo que se debe comprender que se pueden haber llevado a cabo una variedad de otros equivalentes y modificaciones a las mismas al momento en el que se presentó la solicitud. Los términos que incluyen números ordinales como, por ejemplo, "primero", "segundo" y similares, se utilizan para distinguir un elemento de otro entre diversos elementos, pero no para limitar los elementos.
[0029] A menos que el contexto indique claramente lo contrario, se entenderá que el término "comprende", cuando se utiliza en esta memoria descriptiva, especifica la presencia de elementos establecidos, pero no excluye la presencia o adición de uno o más elementos adicionales. Además, el término "unidad de control" como se utiliza en la presente memoria se refiere a una unidad de procesamiento de al menos una función u operación, y puede ser implementada por hardware y software, ya sea solos o en combinación.
[0030] Además, a lo largo de la memoria descriptiva, se ha de comprender además que cuando se hace referencia a un elemento como "conectado a" otro elemento, este puede estar directamente conectado al otro elemento o puede haber elementos intervinientes.
[0031] La FIG. 1 es un diagrama a modo de ejemplo de un sistema 1 de suministro de energía según la presente descripción.
[0032] Con referencia a la FIG. 1, el sistema 1 de suministro de energía incluye un sistema 10 de conversión de energía y un sistema 100 de batería.
[0033] El sistema 10 de conversión de energía está conectado eléctricamente entre el sistema 100 de batería y una red 2 eléctrica y/o una carga 3 eléctrica. El sistema 10 de conversión de energía es responsable de la transferencia de energía bidireccional entre el sistema 100 de batería y la red 2 eléctrica y/o la carga 3 eléctrica utilizando un inversor de corriente continua (CC)-corriente alterna (CA) y/o un convertidor de CC-CC provisto en el mismo. Es decir, mientras está en modo de carga, el sistema 10 de conversión de energía puede convertir la energía de CA suministrada desde la red 2 eléctrica en energía de CC y suministrarla al sistema 100 de batería. Además, mientras está en modo de descarga, el sistema 10 de conversión de energía puede convertir la energía CC de entrada mediante la descarga del sistema 100 de batería en energía de CA y suministrarla a la red 2 eléctrica y/o a la carga 3 eléctrica.
[0034] El sistema 10 de conversión de energía puede adquirir información de estado de cada uno del sistema 100 de batería y la red eléctrica, y transmitir al sistema 100 de batería un comando de carga, un comando de descarga y/o un comando de reposo, según la información de estado adquirida. El sistema 10 de conversión de energía controla el inversor CC-CA en el modo de carga a la vez que transmite el comando de carga. El sistema 10 de conversión de energía controla el inversor CC-CA en el modo de descarga a la vez que transmite el comando de descarga.
[0035] El comando de carga es una señal que ordena al sistema 100 de batería almacenar la energía de CC suministrada del sistema 10 de conversión de energía. El comando de descarga es una señal que ordena al sistema 100 de batería suministrar la energía de CC almacenada al sistema 10 de conversión de energía. El comando de reposo es una señal que ordena al sistema 100 de batería detener la carga y descarga.
[0036] El sistema 100 de batería incluye un banco BB de baterías y un aparato 120 de control de batería.
[0037] El banco BB de baterías incluye múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías. En la memoria descriptiva, en la descripción que es común a los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías, el símbolo "BP" se añade al paquete de baterías. Aunque la FIG. 1 muestra el banco BB de baterías como uno que incluye un total de seis paquetes BP_1~BP_6 de baterías en aras de la descripción, donde el banco BB de baterías incluye al menos dos paquetes BP de baterías, no hay ninguna limitación particular en la cantidad de paquetes BP de baterías.
[0038] El paquete BP de baterías incluye al menos una celda BC de batería conectada en serie. En la memoria descriptiva, la celda BC de batería se refiere a una unidad básica de una batería que se puede recargar por separado, y la celda BC de batería no se limita a un tipo en particular y puede incluir, por ejemplo, cualquier tipo de batería recargable como, por ejemplo, una celda BC de iones de litio.
[0039] El aparato 120 de control de batería está configurado para controlar un evento de descarga y/o un evento de carga de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías para reducir una diferencia en el nivel de degradación entre los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías.
[0040] El aparato 120 de control de batería incluye múltiples circuitos 200_1~200_6 de conmutación, múltiples circuitos 300_1~300_6 de detección y un circuito 400 de control.
[0041] Los múltiples circuitos 200_1~200_6 de conmutación están conectados en serie a los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías en una relación uno a uno. Es decir, los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías están conectados en paralelo a través de los múltiples circuitos 200_1~200_6 de conmutación. En la memoria descriptiva, en la descripción que es común a los múltiples circuitos 200_1~200_6 de conmutación, el numeral de referencia "200" se añade al circuito de conmutación. El circuito 200 de conmutación no se limita a un tipo en particular y puede incluir cualquier tipo de circuito de conmutación capaz de encender/apagar una trayectoria de corriente entre el paquete BP de baterías y el sistema 10 de conversión de energía. Por ejemplo, el circuito 200 de conmutación puede incluir un conmutador semiconductor como, por ejemplo, un transistor de efecto de campo metal-óxidosemiconductor (MOSFET, por sus siglas en inglés) y un conmutador mecánico como, por ejemplo, un relé. En otro ejemplo, el circuito 200 de conmutación puede incluir un convertidor de CC-CC bidireccional. Cuando i es un número natural, mientras el circuito 200_i de conmutación está encendido, el paquete BP_i de baterías se puede cargar/descargar. Mientras el circuito 200_i de conmutación está apagado, el paquete BP_i de baterías está eléctricamente separado del sistema 10 de conversión de energía.
[0042] Los múltiples circuitos 300_1~300_6 de detección están conectados a los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías en una relación uno a uno. El circuito 300 de detección incluye un sensor 310 de tensión y un sensor 320 de corriente. En la memoria descriptiva, en la descripción que es común a los múltiples circuitos 300_1~300_6 de detección, el numeral de referencia "300" se añade al circuito de detección. El circuito 300 de detección mide la tensión y la corriente del paquete BP de baterías conectado utilizando el sensor 310 de tensión y el sensor 320 de corriente. El sensor 310 de tensión está conectado en paralelo al paquete BP de baterías, y mide la tensión en todo el paquete BP de baterías. El sensor 320 de corriente está conectado a una línea de energía que conecta el paquete BP de baterías al circuito 200 de conmutación, y mide la corriente que fluye a través del paquete BP de baterías. El circuito 300 de detección genera una señal de detección que indica la tensión medida y la corriente medida. La señal de detección indica un par de valores de tensión y corriente detectados mediante sincronización.
[0043] El circuito 400 de control puede implementarse en hardware utilizando al menos uno de circuitos integrados para aplicaciones específicas (ASIC, por sus siglas en inglés), procesadores de señales digitales (DSP, por sus siglas en inglés), dispositivos de procesamiento de señales digitales (DSPD, por sus siglas en inglés), dispositivos lógicos programables (PLD, por sus siglas en inglés), matrices de puertas programables en campo (FPGA, por sus siglas en inglés), microprocesadores o unidades eléctricas para llevar a cabo las otras funciones.
[0044] El circuito 400 de control puede tener un dispositivo de memoria. El dispositivo de memoria puede incluir al menos un tipo de medio de almacenamiento de tipo memoria flash, de tipo disco duro, de tipo disco en estado sólido (SSD, por sus siglas en inglés), de tipo dispositivo de disco de silicio (SDD, por sus siglas en inglés), de tipo micro tarjeta multimedia, memoria de acceso aleatorio (RAM, por sus siglas en inglés), memoria estática de acceso aleatorio (SRAM, por sus siglas en inglés), memoria de solo lectura (ROM, por sus siglas en inglés), memoria de solo lectura programable eléctricamente borrable (EEPROM, por sus siglas en inglés) o memoria de solo lectura programable (PROM, por sus siglas en inglés). El dispositivo de memoria puede almacenar datos y programas requeridos para el cálculo llevado a cabo por el circuito 400 de control. El dispositivo de memoria puede almacenar datos que indican el resultado del cálculo llevado a cabo por el circuito 400 de control.
[0045] El circuito 400 de control está acoplado operativamente a los múltiples circuitos 200_1~200_6 de conmutación, a los múltiples circuitos 300_1~300_6 de detección y al sistema 10 de conversión de energía. La expresión "acoplado operativamente" se refiere a conectado para transmitir y recibir una señal de una o dos maneras.
[0046] El circuito 400 de control recopila de forma periódica o aperiódica la señal de detección de cada uno de los múltiples circuitos 300_1~300_6 de detección. El circuito 400 de control determina la tensión, un estado de salud (SOH) y un estado de carga (SOC) de cada uno de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías en función de la señal de detección.
[0047] El SOH es una relación de la capacidad máxima y la capacidad de diseño y, en general, el SOC está representado en el intervalo entre 0 y 100 %. La capacidad de diseño indica una cantidad máxima de carga eléctrica que se puede almacenar en el paquete BP de baterías cuando el paquete BP de baterías está en condiciones nuevas. La capacidad máxima indica una cantidad máxima de carga eléctrica que se puede almacenar en el paquete BP de baterías cuando el paquete BP de baterías se ha degradado de su condición nueva. A medida que el paquete BP de baterías se degrada, la capacidad máxima se reduce gradualmente de la capacidad de diseño.
[0048] El SOC es una relación de la capacidad residual y la capacidad máxima y, en general, el SOC está representado en el intervalo entre 0 y 100 %. La capacidad residual indica una cantidad de carga eléctrica que actualmente se almacena en el paquete BP de baterías.
[0049] Cada uno del SOH y el SOC se puede estimar a partir de al menos uno de diversos esquemas conocidos, y se omite su descripción detallada.
[0050] Cuando el circuito 400 de control recibe el comando de descarga del sistema 10 de conversión de energía, el circuito 400 de control ejecuta el evento de descarga en respuesta al comando de descarga. El evento de descarga es un procedimiento para seleccionar al menos uno de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías, y encender el circuito 200 de conmutación correspondiente a cada paquete BP de baterías seleccionado para suministrar la energía de CC de cada paquete BP de baterías seleccionado al sistema 10 de conversión de energía.
[0051] El evento de descarga comienza cuando al menos uno de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías se establece como un candidato de descarga por el circuito 400 de control. De aquí en adelante, se describirá en detalle el establecimiento del candidato de descarga.
[0052] En primer lugar, el circuito 400 de control determina el SOH máximo al comparar el SOH de cada uno de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías. Posteriormente, el circuito 400 de control determina si hay algún SOH con una diferencia entre el SOH y el SOH máximo que sea mayor que un SOH de referencia. Por ejemplo, el circuito 400 de control determina si una diferencia entre el SOH máximo y el SOH mínimo es igual o mayor que el SOH de referencia. El SOH de referencia es un valor preestablecido (por ejemplo, 3 %) que reduce la frecuencia de uso durante el evento de carga y/o descarga de cualquiera de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías que tienen un SOH menor, para reducir una diferencia en el SOH entre los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías.
[0053] Cuando ningún SOH es menor que el SOH máximo según el SOH de referencia o mayor, el circuito 400 de control establece todos los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías como el candidato de descarga. En cambio, cuando hay un SOH que es menor que el SOH máximo según el SOH de referencia o mayor, el circuito 400 de control establece, como el candidato de descarga, al paquete BP de baterías restante con excepción del paquete BP de baterías que tiene el SOH que es menor que el SOH máximo según el SOH de referencia o mayor. Cuando solo se establece un paquete BP de baterías como el candidato de descarga, el evento de descarga del paquete BP de baterías correspondiente se puede ejecutar inmediatamente.
[0054] El circuito 400 de control utiliza una regla de agrupación preestablecida para seleccionar al menos un paquete BP de baterías de entre los candidatos de descarga en el cual se ejecutará realmente el evento de descarga. La regla de agrupación es para evitar una corriente de entrada que puede ocurrir cuando se conectan simultáneamente en paralelo al menos dos paquetes BP de baterías que tienen una diferencia de tensión que es igual a o mayor que una tensión de referencia.
[0055] La regla de agrupación se utiliza para establecer al menos un primer grupo de paquetes de entre los candidatos de descarga y establece, como el mismo grupo, la cantidad máxima de paquetes BP de baterías en los que una diferencia de tensión entre la tensión máxima y la tensión mínima es igual a o menor que la tensión de referencia (por ejemplo, 10 V). En la memoria descriptiva, cada conjunto de grupos según la regla de agrupación se conoce como el primer grupo de paquetes. El circuito 400 de control extrae todos los primeros grupos de paquetes que cumplen la regla de agrupación de los candidatos de descarga. Cuando se establecen al menos dos primeros grupos de paquetes según la regla de agrupación, el paquete de baterías particular (por ejemplo, BP_3) puede ser un miembro común de al menos dos primeros grupos de paquetes diferentes.
[0056] De aquí en adelante, se describirá con referencia a las FIGS.2 y 3 la operación de determinar el grupo de descarga que incluye al menos uno de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías como su miembro.
[0057] La FIG. 2 muestra una tabla TABLA_A que muestra la tensión, el SOC y el SOH de cada uno de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías. En aras de la descripción, la tabla TABLA_A de la FIG. 2 muestra las tensiones del primero al sexto paquetes BP_1~BP_6 de baterías dispuestos en orden descendente. En la FIG. 2, cuando el SOH de referencia es del 3 %, todos los paquetes BP_1~BP_6 de baterías se establecen como el candidato de descarga, ya que una diferencia del 2 % entre el SOH máximo del 90 % y el SOH mínimo del 88 % es menor que el SOH de referencia.
[0058] El circuito 400 de control determina al menos un primer grupo de paquetes de los candidatos de descarga BP_1~BP_6 al aplicar la regla de agrupación a los candidatos de descarga BP_1~BP_6. Cuando solo se determina un primer grupo de paquetes, el circuito 400 de control enciende cada circuito 200 de conmutación correspondiente a cada paquete BP de baterías del primer grupo de paquetes correspondiente, y apaga cada circuito 200 de conmutación correspondiente al paquete BP de baterías restante, a excepción del primer grupo de paquetes.
[0059] Según la tabla TABLA_A de la FIG. 2, se determina un total de tres primeros grupos de paquetes según la regla de agrupación utilizando 10 V como la tensión de referencia. Es decir, el primer paquete BP_1 de baterías y el segundo paquete BP_2 de baterías se determinan como el primer grupo G#1_1 de paquetes, el segundo paquete BP_2 de baterías y el tercer paquete BP_3 de baterías se determinan como otro primer grupo G#1_2 de paquetes, y el cuarto paquete BP_4 de baterías, el quinto paquete BP_5 de baterías y el sexto paquete BP_6 de baterías se determinan como otro primer grupo G#1_3 de paquetes.
[0060] Como referencia, por la regla de agrupación, cuando hay cualquier otro candidato de descarga que tenga una diferencia de tensión menor que la tensión de referencia entre cada candidato de descarga y el otro candidato de descarga, no se puede establecer únicamente como el primer grupo de paquetes. Por ejemplo, dado que una diferencia de tensión de 3 V entre el tercer paquete BP_3 de baterías y el segundo paquete BP_2 de baterías es menor que la tensión de referencia de 10 V, el tercer paquete BP_3 de baterías y el segundo paquete BP_2 de baterías no pueden ser un único miembro de un primer grupo de paquetes.
[0061] En el caso de múltiples primeros grupos G#1_1~G#1_3 de paquetes como se muestra en la FIG. 2, el circuito 400 de control establece el primer grupo de paquetes que tenga la suma máxima de los SOC como un segundo grupo de paquetes. La suma de los SOC es la suma de los SOC de cada paquete BP de baterías de cada primer grupo de paquetes. Según la tabla TABLA_A de la FIG. 2, la suma de los SOC del primer grupo G#1_1 de paquetes es del 61 %, la suma de los SOC de otro primer grupo G#1_2 de paquetes es del 64 % y la suma de los SOC de otro primer grupo G#1_3 de paquetes es del 64 %. Dado que los dos primeros grupos G#1_2, G#1_3 de paquetes tienen la suma máxima de los SOC, los dos primeros grupos G#1_2, G#1_3 de paquetes de los tres primeros grupos G#1_1~G#1_3 de paquetes se establecen como el segundo grupo G#2_1, G#2_2 de paquetes, respectivamente. Cuando solo se determina un segundo grupo de paquetes, el circuito 400 de control enciende el circuito 200 de conmutación correspondiente a cada paquete BP de baterías del segundo grupo de paquetes correspondiente, y apaga el circuito 200 de conmutación correspondiente al paquete BP de baterías restante, a excepción del segundo grupo de paquetes.
[0062] En cambio, cuando al menos dos segundos grupos G#2_1, G#2_2 de paquetes se establecen como se muestra en la FIG. 2, el circuito 400 de control establece cualquiera de los al menos dos segundos grupos G#2_1, G#2_2 de paquetes que tienen la cantidad máxima de miembros como un tercer grupo de paquetes. Debido a que la cantidad de miembros del segundo grupo G#2_1 de paquetes es 2 y la cantidad de miembros del otro segundo grupo G#2_2 de paquetes es 3, el otro segundo grupo G#2_2 de paquetes se establece como el tercer grupo G#3 de paquetes. Cuando se determina solo un tercer grupo G#3 de paquetes como se muestra en la FIG.2, el circuito 400 de control establece el tercer grupo G#3 de paquetes como el grupo de descarga. El circuito 400 de control enciende los circuitos 200_4~200_6 de conmutación correspondientes respectivamente a los paquetes BP_4~BP_6 de baterías que son los miembros del grupo G#3 de descarga, y apaga los circuitos 200_1~200_3 de conmutación correspondientes a los paquetes BP_1~BP_3 de baterías restantes, a excepción del grupo G#3 de descarga.
[0063] A diferencia de la FIG.2, cuando se determinan al menos dos terceros grupos de paquetes, el circuito 400 de control puede determinar un factor de riesgo de descarga de cada tercer grupo de paquetes, y establecer cualquiera de los al menos dos terceros grupos de paquetes que tengan el factor de riesgo de descarga mínimo como un cuarto grupo de paquetes.
[0065] El factor de riesgo de descarga del grupo particular corresponde a la cantidad de daño aplicado por descarga adicional al paquete de baterías perteneciente al grupo particular correspondiente desde el momento actual. En relación con el factor de riesgo de descarga, el paquete BP de baterías tiene la característica de que, a medida que el SOC está más cerca del estado de descarga completo (es decir, el SOC al 0 %) por debajo del SOC de referencia, la degradación es más rápida. El SOC de referencia se preestablece mediante pruebas a paquetes de baterías de prueba que tienen la misma especificación electroquímica que el paquete BP de baterías. Es decir, a pesar de que la energía de descarga es igual, la tasa de degradación del paquete BP de baterías varía dependiendo del SOC del paquete BP de baterías. Teniendo en cuenta este hecho, el circuito 400 de control puede determinar el factor de riesgo de descarga de cada tercer grupo de paquetes mediante el uso de la Ecuación 1 a continuación.
[0068]
[0071] En la Ecuación 1, P<A>es el factor de riesgo de descarga del grupo particular, e y es la cantidad de miembros del grupo particular. m es un exponente predeterminado (por ejemplo, 2) que es mayor que 1, y n es un exponente predeterminado (por ejemplo, 1,3) que es mayor que 1. Al igual que el SOC de referencia, el primer y segundo exponente se preestablecen mediante pruebas a los paquetes de baterías de prueba. Cuando SOC<r>es el SOC de referencia y SOC<x>es el SOC del x<ésimo>miembro del grupo particular, en caso de que SOC<x>sea igual a o mayor que SOC<r>, ΔSOC<1>[x] se establece en 0, y cuando SOC<x>es menor que SOC<r>, ΔSOC<1>[x] se establece para ser igual a (SOC<x>-SOC<r>). Cuando SOC<x>es igual a o mayor que SOC<r>, ΔSOC<2>[x] se establece para ser igual a (SOC<x>‑SOC<r>), y cuando SOC<x>es menor que SOC<r>, ΔSOC<2>[x] se establece en 0.
[0073] De manera alternativa, cuando se determinan al menos dos terceros grupos de paquetes, el circuito 400 de control puede determinar un factor de prioridad de descarga de cada tercer grupo de paquetes, y establecer cualquiera de los al menos dos terceros grupos de paquetes que tengan el factor de prioridad de descarga máximo como el cuarto grupo de paquetes.
[0075] El factor de prioridad de descarga del grupo particular corresponde a la capacidad de descarga de corriente del grupo particular correspondiente. Es decir, el factor de prioridad de descarga del grupo particular se puede determinar a partir de la Ecuación 2 a continuación.
[0078]
[0081] En la Ecuación 2, P<B>es el factor de prioridad de descarga del grupo particular, y es la cantidad de miembros del grupo particular, y V<x>, SOC<x>y SOH<x>son la tensión, SOC y SOH del x<ésimo>miembro del grupo particular, respectivamente. j es un exponente predeterminado (por ejemplo, 1,2) que es mayor que 0, k es un exponente predeterminado (por ejemplo, 0,8) que es mayor que 0, y 1 es un exponente predeterminado (por ejemplo, 1,5) que es mayor que 0. Cada uno de j, k y l se preestablece mediante la prueba a los paquetes de baterías de prueba.
[0082] De manera alternativa, cuando se determinan al menos dos terceros grupos de paquetes, el circuito 400 de control puede establecer solo uno de los al menos dos terceros grupos de paquetes como el cuarto grupo de paquetes utilizando tanto el factor de riesgo de descarga como el factor de prioridad de descarga. Por ejemplo, cualquiera de los al menos dos terceros grupos de paquetes en los que (i) sea mínimo un valor obtenido dividiendo el factor de riesgo de descarga por el factor de prioridad de descarga, (ii) sea máximo un valor obtenido dividiendo el factor de prioridad de descarga por el factor de riesgo de descarga, (iii) sea mínimo un valor obtenido restando el factor de prioridad de descarga del factor de riesgo de descarga, o (iv) sea máximo un valor obtenido restando el factor de riesgo de descarga del factor de prioridad de descarga puede establecerse como el cuarto grupo de paquetes.
[0083] La FIG. 3 muestra otra tabla TABLA_B que muestra la tensión, el SOC y el SOH de cada uno de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías. En aras de la descripción, la FIG. 3 muestra las tensiones del primero al sexto paquetes BP_1~BP_6 de baterías dispuestos en orden descendente. En la FIG.3, cuando el SOH de referencia es del 3 %, el sexto paquete BP_6 de baterías tiene el SOH del 85 % que es menor que el SOH máximo del 90 % según el SOH de referencia o mayor. Por consiguiente, el circuito 400 de control establece solo los paquetes BP_1~BP_5 de baterías restantes, a excepción del sexto paquete BP_6 de baterías, como el candidato de descarga. Al describir la presente descripción con referencia a la FIG. 3, se observa que se puede omitir una descripción solapada con la descripción anterior hecha con referencia a la FIG.2.
[0084] El circuito 400 de control establece al menos un primer grupo de paquetes de los candidatos de descarga BP_1~BP_5 al aplicar la regla de agrupación a los candidatos de descarga BP_1~BP_5.
[0085] Según la tabla TABLA_B de la FIG.3, se determina un total de tres primeros grupos de paquetes según la regla de agrupación utilizando 10 V como la tensión de referencia. Es decir, el primer paquete BP_1 de baterías, el segundo paquete BP_2 de baterías y el tercer paquete BP_3 de baterías se determinan como un primer grupo g#1_1 de paquetes, el segundo paquete BP_2 de baterías, el tercer paquete BP_3 de baterías y el cuarto paquete BP_4 de baterías se determinan como otro primer grupo g#1_2 de paquetes, y el tercer paquete BP_3 de baterías, el cuarto paquete BP_4 de baterías y el quinto paquete BP_5 de baterías se determinan como otro primer grupo g#1_3 de paquetes.
[0086] El circuito 400 de control establece el primer grupo de paquetes que tiene la suma máxima de SOC entre los tres primeros grupos g#1_1~g#1_3 de paquetes como el segundo grupo de paquetes. Según la tabla TABLA_B de la FIG. 3, la suma de los SOC del primer grupo g#1_1 de paquetes es del 96 %, la suma de los SOC de otro primer grupo g#1_2 de paquetes es del 95 % y la suma de los SOC de otro primer grupo g#1_3 de paquetes es del 96 %. Dado que los dos primeros grupos g#1_1, g#1_3 de paquetes tienen la suma máxima de los SOC, los dos primeros grupos g#1_1, g#1_3 de paquetes de los tres primeros grupos g#1_1~g#1_3 de paquetes se establecen como el segundo grupo g#2_1, g#2_2 de paquetes, respectivamente.
[0087] Cuando los al menos dos segundos grupos g#2_1, g#2_2 de paquetes se establecen como se muestra en la FIG.3, el circuito 400 de control establece cualquiera de los al menos dos segundos grupos g#2_1, g#2_2 de paquetes que tienen la cantidad máxima de miembros como el tercer grupo de paquetes. Debido a que la cantidad de miembros del segundo grupo g#2_1 de paquetes y el segundo grupo g#2_2 de paquetes es igualmente 3, los dos segundos grupos g#2_1, g#2_2 de paquetes se establecen como el tercer grupo g#3_1, g#3_2 de paquetes.
[0088] El circuito 400 de control puede establecer cualquiera de los al menos dos terceros grupos g#3_1, g#3_2 de paquetes que tienen el factor de riesgo de descarga mínimo (por ejemplo, g#3_1) como un objetivo de descarga (es preciso ver la Ecuación 1).
[0089] De manera alternativa, el circuito 400 de control puede establecer cualquiera de los al menos dos terceros grupos g#3_1, g#3_2 de paquetes que tienen el factor de prioridad de descarga máximo (por ejemplo, g#3_1) como el objetivo de descarga (es preciso ver la Ecuación 2).
[0090] De manera alternativa, el circuito 400 de control puede establecer uno de los al menos dos terceros grupos g#3_1, g#3_2 de paquetes (por ejemplo, g#3_1) como el objetivo de descarga utilizando tanto el factor de riesgo de descarga como el factor de prioridad de descarga.
[0091] Cuando el tercer grupo g#3_1 de paquetes es el objetivo de descarga, el circuito 400 de control puede encender los circuitos 200_1~200_3 de conmutación correspondientes respectivamente al paquete BP_1~BP_3 de baterías del objetivo g#3_1 de descarga y apagar los circuitos 200_4~200_6 de conmutación correspondientes a los paquetes BP_4~BP_6 de baterías restantes a excepción del objetivo g#3_1 de descarga.
[0092] Las FIGS.4 y 5 son diagramas de flujo a modo de ejemplo de un método de control de batería según una realización de la presente descripción. El método de las FIGS. 4 y 5 se puede llevar a cabo mediante el aparato de control de batería.
[0093] Con referencia a las FIGS.1 a 5, en la etapa E400, el circuito 400 de control determina la tensión, el SOH y el SOC de cada uno de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías en función de la señal de detección que indica la tensión y la corriente de cada uno de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías.
[0094] En la etapa E410, el circuito 400 de control determina si hay algún paquete de baterías que tenga SOH con una diferencia entre el SOH y el SOH máximo de los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías mayor que el SOH de referencia. Cuando un valor de la etapa E410 es "NO", se lleva a cabo la etapa E422 (es preciso ver la FIG. 2). Cuando el valor de la etapa E410 es "SÍ", se lleva a cabo la etapa E424 (es preciso ver la FIG.3).
[0095] En la etapa E422, el circuito 400 de control establece todos los múltiples paquetes BP_1~BP_6 de baterías como el candidato de descarga (es preciso ver la FIG.2).
[0096] En la etapa E424, el circuito 400 de control establece, como el candidato de descarga, el paquete de baterías restante (por ejemplo, BP_1~BP_5) a excepción del paquete de baterías (por ejemplo, BP_6) que tiene el SOH con una diferencia entre el SOH y el SOH máximo mayor que el SOH de referencia (es preciso ver la FIG.3).
[0097] En la etapa E430, el circuito 400 de control establece al menos un primer grupo de paquetes, cada uno de los cuales incluye al menos un paquete de baterías, al aplicar la regla de agrupación a todos los candidatos de descarga. En la situación de la FIG.2, se establecen tres primeros grupos G#1_1~G#1_3 de paquetes, y en la situación de la FIG.3, se establecen tres primeros grupos g#1_1~g#1_3 de paquetes.
[0098] En la etapa E440, el circuito 400 de control determina si se establecen múltiples primeros grupos de paquetes. En las situaciones de las FIGS. 2 y 3, un valor de la etapa E440 es "SÍ". Cuando el valor de la etapa E440 es "SÍ", se lleva a cabo la etapa E442. Cuando el valor de la etapa E440 es "NO", se lleva a cabo la etapa E444.
[0099] En la etapa E442, el circuito 400 de control establece cada primer grupo de paquetes que tiene la suma máxima de SOC de entre los múltiples primeros grupos de paquetes como el segundo grupo de paquetes. En la situación de la FIG. 2, se establecen los dos segundos grupos G#2_1, G#2_2 de paquetes, y en la situación de la FIG. 3, se establecen los dos segundos grupos g#2_1, g#2_2 de paquetes.
[0100] En la etapa E444, el circuito 400 de control establece un único primer grupo de paquetes como el grupo de descarga.
[0101] En la etapa E450, el circuito 400 de control determina si se establecen múltiples segundos grupos de paquetes. En las situaciones de las FIGS. 2 y 3, un valor de la etapa E450 es "SÍ". Cuando el valor de la etapa E450 es "SÍ", se lleva a cabo la etapa E452. Cuando el valor de la etapa E450 es "NO", se lleva a cabo la etapa E454.
[0102] En la etapa E452, el circuito 400 de control establece cada segundo grupo de paquetes que tiene la cantidad máxima miembros entre los múltiples segundos grupos de paquetes como el tercer grupo de paquetes. En la situación de la FIG. 2, se establece el único tercer grupo G#3 de paquetes, y en la situación de la FIG. 3, se establecen los dos terceros grupos g#3_1, g#3_2 de paquetes.
[0103] En la etapa E454, el circuito 400 de control establece un único segundo grupo de paquetes como el grupo de descarga.
[0104] En la etapa E460, el circuito 400 de control determina si se establecen múltiples terceros grupos de paquetes. En la situación de la FIG.3, un valor de la etapa E460 es "SÍ". Cuando el valor de la etapa E460 es "SÍ", se lleva a cabo la etapa E462. En la situación de la FIG. 2, el valor de la etapa E460 es "NO". Cuando el valor de la etapa E460 es "NO", se lleva a cabo la etapa E464.
[0105] En la etapa E462, el circuito 400 de control establece uno de los múltiples terceros grupos de paquetes como el objetivo de descarga (es decir, el grupo de descarga) en función del factor de riesgo de descarga (es preciso ver la Ecuación 1) y el factor de prioridad de descarga (es preciso ver la Ecuación 2) de cada uno de los múltiples terceros grupos de paquetes.
[0106] En la etapa E464, el circuito 400 de control establece un único tercer grupo de paquetes como el grupo de descarga. En la etapa E470, el circuito 400 de control enciende el circuito de conmutación (por ejemplo, 200_1~200_3) correspondiente a cada paquete de baterías del grupo de descarga (por ejemplo, g#3_1), y apaga los circuitos de conmutación (por ejemplo, 200_4~200_6) correspondientes respectivamente a los paquetes BP_4~BP_6 de baterías restantes a excepción del grupo de descarga (por ejemplo, g#3_1).
[0107] Las realizaciones de la presente descripción descritas anteriormente no se implementan solo a través del aparato y el método, y pueden implementarse a través de programas que llevan a cabo las funciones correspondientes a las configuraciones de las realizaciones de la presente descripción o medios de grabación que tienen los programas registrados en los mismos, y las personas con experiencia en la técnica pueden lograr fácilmente dicha implementación a partir de la descripción de las realizaciones descritas anteriormente; sin embargo, dichas implementaciones no están cubiertas por las reivindicaciones anexas. La invención está definida por las reivindicaciones anexas únicamente.
[0108] Descripción de numerales de referencia
[0109] 1: sistema de suministro de energía
[0110] 10: sistema de conversión de energía
[0111] 100: sistema de batería
[0112] BB: banco de batería
[0113] BP: paquete de baterías
[0114] BC: celda de batería
[0115] 120: aparato de control de batería
[0116] 200: circuito de conmutación
[0117] 300: circuito de detección
[0118] 310: sensor de tensión
[0119] 320: sensor de corriente
[0120] 400: circuito de control

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES
1. Un aparato (120) de control de batería, que comprende:
múltiples circuitos (200_1..200_6) de conmutación que pueden conectarse en serie a múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías en una relación uno a uno;
múltiples circuitos (300_1..300_6) de detección que pueden conectarse a los múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías en una relación uno a uno, y configurados para generar una señal de detección que indica una tensión y una corriente de cada paquete (BP_1..BP_6) de baterías; y
un circuito (400) de control configurado para determinar la tensión, un estado de salud, SOH, y un estado de carga, SOC, de cada uno de los múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías en función de la señal de detección, en donde el circuito (400) de control está configurado para:
si no hay un paquete de baterías entre los múltiples paquetes de baterías que tienen el SOH diferente de un SOH máximo de los múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías en más de lo que es un SOH de referencia, establecer todos los múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías como un candidato de descarga, establecer al menos un primer grupo de paquetes que incluya al menos un paquete de baterías al aplicar una regla de agrupación al candidato de descarga, en donde la regla de agrupación establece que el primer grupo de paquetes incluye una cantidad máxima de paquetes de baterías en los que una diferencia de tensión entre una tensión máxima y una tensión mínima es igual a o menor que una tensión de referencia, si solo se establece un único primer grupo de paquetes, establecer el único primer grupo de paquetes como un grupo de descarga, y encender cada circuito de conmutación correspondiente a cada paquete de baterías incluido en el grupo de descarga, y apagar el circuito de conmutación correspondiente a cada paquete de baterías restante que no se encuentra en el grupo de descarga.
2. Un aparato (120) de control de batería que comprende múltiples circuitos (200_1..200_6) de conmutación que pueden conectarse en serie a múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías en una relación uno a uno; múltiples circuitos (300_1..300_6) de detección que pueden conectarse a los múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías en una relación uno a uno, y configurados para generar una señal de detección que indica una tensión y una corriente de cada paquete (BP_1..BP_6) de baterías; y
un circuito (400) de control configurado para determinar la tensión, un estado de salud, SOH, y un estado de carga, SOC, de cada uno de los múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías en función de la señal de detección, en donde el circuito (400) de control está configurado para,
si hay un paquete de baterías entre los múltiples paquetes de baterías que tiene el SOH diferente de un SOH máximo de los múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías en más de lo que es un SOH de referencia, establecer cada uno de los múltiples paquetes de baterías, a excepción del paquete de baterías que tiene el SOH diferente del SOH máximo en más de lo que es el SOH de referencia, como un candidato de descarga, establecer al menos un primer grupo de paquetes que incluya al menos un paquete de baterías al aplicar una regla de agrupación al candidato de descarga, en donde la regla de agrupación establece que el primer grupo de paquetes incluye una cantidad máxima de paquetes de baterías en los que una diferencia de tensión entre una tensión máxima y una tensión mínima es igual a o menor que una tensión de referencia,
si solo se establece un único primer grupo de paquetes, establecer el único primer grupo de paquetes como un grupo de descarga, y
encender cada circuito de conmutación correspondiente a cada paquete de baterías incluido en el grupo de descarga y apagar el circuito de conmutación correspondiente a cada paquete de baterías restante que no esté en el grupo de descarga.
3. El aparato de control de batería según las reivindicaciones 1 o 2, en donde el circuito de control está configurado para:
si se establecen múltiples primeros grupos de paquetes, determinar una suma de los SOC de cada uno de los múltiples primeros grupos de paquetes, en donde la suma de los SOC es una suma de los SOC de todos los
paquetes de baterías incluidos en cada primer grupo de paquetes,
establecer cada primer grupo de paquetes que tiene una suma máxima de los SOC entre los múltiples primeros grupos de paquetes como un segundo grupo de paquetes, y
si solo se establece un único segundo grupo de paquetes, establecer el segundo grupo de paquetes como el grupo de descarga.
4. El aparato (120) de control de batería según la reivindicación 3, en donde el circuito (400) de control está configurado para:
si se establecen múltiples segundos grupos de paquetes, establecer el segundo grupo de paquetes que tiene una cantidad máxima de miembros entre los múltiples segundos grupos de paquetes como un tercer grupo de paquetes, y
si solo se establece un único tercer grupo de paquetes, establecer el tercer grupo de paquetes como el grupo de descarga.
5. El aparato (120) de control de batería según la reivindicación 4, en donde el circuito (400) de control está configurado para:
si se establecen múltiples terceros grupos de paquetes, determinar un factor de riesgo de descarga de cada uno de los múltiples terceros grupos de paquetes, y
establecer el tercer grupo de paquetes que tiene un factor de riesgo de descarga más bajo entre los múltiples terceros grupos de paquetes como el grupo de descarga.
6. El aparato (120) de control de batería según la reivindicación 4, en donde el circuito (400) de control está configurado para:
si se establecen múltiples terceros grupos de paquetes, determinar un factor de prioridad de descarga de cada uno de los múltiples terceros grupos de paquetes, y
establecer el tercer grupo de paquetes que tiene un factor de prioridad de descarga más alto entre los múltiples terceros grupos de paquetes como el grupo de descarga.
7. Un sistema (100) de batería que comprende el aparato (120) de control de batería según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y los múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías.
8. Un sistema (1) de suministro de energía que comprende el sistema (100) de batería según la reivindicación 7 y un sistema (10) de conversión de energía.
9. Un método de control de descarga de batería que es ejecutable mediante el aparato (120) de control de batería según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 6, el método de control de descarga de batería comprendiendo: determinar la tensión, el SOH y el SOC de cada uno de los múltiples paquetes de baterías en función de la señal de detección que indica la tensión y la corriente de cada uno de los múltiples paquetes de baterías;
si no hay un paquete de baterías entre los múltiples paquetes de baterías que tiene el SOH diferente del SOH máximo de los múltiples paquetes (BP_1..BP_6) de baterías en más de lo que es el SOH de referencia, establecer todos los múltiples paquetes de baterías como el candidato de descarga;
establecer al menos un primer grupo de paquetes que incluya al menos un paquete de baterías al aplicar la regla de agrupación al candidato de descarga, en donde la regla de agrupación establece que el primer grupo de paquetes incluye una cantidad máxima de paquetes de baterías en los que una diferencia de tensión entre una tensión máxima y una tensión mínima es igual a o menor que una tensión de referencia;
si solo se establece un único primer grupo de paquetes, establecer el único primer grupo de paquetes como el grupo de descarga; y
encender cada circuito de conmutación correspondiente a cada paquete de baterías incluido en el grupo de descarga y apagar cada circuito de conmutación correspondiente a cada paquete de baterías restante que no esté en el grupo de descarga.
10. Un método de control de descarga de batería que es ejecutable por el aparato (120) de control de batería según las reivindicaciones 2 a 6, el método de control de descarga de batería comprendiendo:
determinar la tensión, el SOH y el SOC de cada uno de los múltiples paquetes de baterías en función de la señal de detección que indica la tensión y la corriente de cada uno de los múltiples paquetes de baterías; si hay algún paquete de baterías que tiene el SOH diferente del SOH máximo en más de lo que es el SOH de referencia, establecer cada uno de los múltiples paquetes de baterías, a excepción del paquete de baterías que tiene un SOH diferente del SOH máximo en más de lo que es el SOH de referencia entre los múltiples paquetes de baterías, como un candidato de descarga,
establecer al menos un primer grupo de paquetes que incluya al menos un paquete de baterías al aplicar la regla de agrupación al candidato de descarga, en donde la regla de agrupación establece que el primer grupo de paquetes incluye una cantidad máxima de paquetes de baterías en los que una diferencia de tensión entre una tensión máxima y una tensión mínima es igual a o menor que una tensión de referencia;
si solo se establece un único primer grupo de paquetes, establecer el único primer grupo de paquetes como un grupo de descarga; y
encender cada circuito de conmutación correspondiente a cada paquete de baterías incluido en el grupo de descarga, y apagar cada circuito de conmutación correspondiente a cada paquete de baterías restante que no esté en el grupo de descarga.
ES22736935T 2021-01-11 2022-01-11 Battery control device, battery system, power supply system, and battery control method Active ES3055025T3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210003201A KR102844151B1 (ko) 2021-01-11 2021-01-11 배터리 제어 장치, 배터리 시스템, 전원 공급 시스템 및 배터리 제어 방법
PCT/KR2022/000493 WO2022149958A1 (ko) 2021-01-11 2022-01-11 배터리 제어 장치, 배터리 시스템, 전원 공급 시스템 및 배터리 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3055025T3 true ES3055025T3 (en) 2026-02-09

Family

ID=82357506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES22736935T Active ES3055025T3 (en) 2021-01-11 2022-01-11 Battery control device, battery system, power supply system, and battery control method

Country Status (7)

Country Link
US (1) US12556014B2 (es)
EP (1) EP4199301B1 (es)
JP (1) JP7479516B2 (es)
KR (1) KR102844151B1 (es)
CN (1) CN115552763A (es)
ES (1) ES3055025T3 (es)
WO (1) WO2022149958A1 (es)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117120860A (zh) * 2021-04-15 2023-11-24 三星电子株式会社 管理多个电池的方法和装置
JP7500680B2 (ja) * 2022-10-13 2024-06-17 ソフトバンク株式会社 システム
JP2025518881A (ja) * 2022-11-08 2025-06-19 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリシステムおよびこれを用いた並列パックの制御方法
JP7801001B2 (ja) * 2022-12-23 2026-01-16 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリシステムおよびこれを用いたパック連結方法
JP2024107962A (ja) * 2023-01-30 2024-08-09 いすゞ自動車株式会社 バッテリ管理装置
JP7544161B2 (ja) * 2023-01-30 2024-09-03 いすゞ自動車株式会社 バッテリ管理装置
CN116780689A (zh) * 2023-05-25 2023-09-19 广东博通新能源科技有限公司 多分支大容量储能电池簇均衡装置及协同控制方法
WO2025028739A1 (ko) * 2023-07-28 2025-02-06 울산대학교 산학협력단 배터리 수명 최대화를 위한 배터리 관리 시스템 및 그 방법
KR20260043555A (ko) * 2024-09-24 2026-03-31 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4929967B2 (ja) 2006-10-13 2012-05-09 富士通株式会社 バッテリユニット制御方法およびバッテリユニット制御装置
JP5480520B2 (ja) 2009-03-27 2014-04-23 伊藤忠商事株式会社 電池制御装置、車両、及び電池制御方法
JP5562617B2 (ja) 2009-11-30 2014-07-30 三洋電機株式会社 均等化装置、バッテリシステムおよび電動車両
KR101367875B1 (ko) 2011-03-21 2014-02-26 주식회사 엘지화학 배터리 팩 연결 제어 장치 및 방법
JP5991628B2 (ja) * 2011-07-28 2016-09-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 バッテリシステム、バッテリ制御装置、電動車両、移動体および電源装置
US10297855B2 (en) 2012-05-29 2019-05-21 Nutech Ventures Rechargeable multi-cell battery
KR20150081731A (ko) 2014-01-06 2015-07-15 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩, 배터리 팩을 포함하는 에너지 저장 시스템, 배터리 팩의 작동 방법
KR20140051881A (ko) * 2014-04-04 2014-05-02 주식회사 엘지화학 배터리의 퇴화도를 이용한 배터리 관리 장치 및 배터리 관리 방법
US20160105044A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power-storage-system control method and power-storage-system control apparatus
KR101940704B1 (ko) 2016-09-23 2019-01-21 주식회사 엘지화학 병렬 연결된 배터리 팩의 soc 및 soh 관리 장치 및 방법
JP6848719B2 (ja) 2017-06-26 2021-03-24 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
KR102530940B1 (ko) 2018-04-23 2023-05-11 현대자동차주식회사 차량용 에너지저장장치 시스템
AU2019264447B2 (en) 2018-05-02 2024-09-26 Hysilabs, Sas Hydrogen carrier compounds
KR102594315B1 (ko) * 2019-03-05 2023-10-27 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP7479516B2 (ja) 2024-05-08
KR102844151B1 (ko) 2025-08-07
EP4199301A4 (en) 2024-05-29
JP2023526829A (ja) 2023-06-23
KR20220101322A (ko) 2022-07-19
CN115552763A (zh) 2022-12-30
WO2022149958A1 (ko) 2022-07-14
EP4199301B1 (en) 2025-11-05
US12556014B2 (en) 2026-02-17
EP4199301A1 (en) 2023-06-21
US20230208170A1 (en) 2023-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES3055025T3 (en) Battery control device, battery system, power supply system, and battery control method
ES3052190T3 (en) Apparatus and method for balancing battery packs connected in parallel
ES2994094T3 (en) Balancing apparatus, and battery management system and battery pack including the same
US11699913B2 (en) Apparatus for battery balancing and battery pack including same
ES2992136T3 (es) Aparato de control de batería y sistema de almacenamiento de energía que incluye el mismo
ES2927965T3 (es) Aparato, sistema de batería y método para controlar batería principal y batería secundaria
CN102082310B (zh) 能够保护电池单体免受高温膨胀的电池包和方法
US12474380B2 (en) Battery management system, battery pack, energy storage system and battery management method
KR101677679B1 (ko) 2차 전지 스택을 위한 전력 관리 회로
US8138721B2 (en) Battery pack and charging method for the same
ES3039319T3 (en) Battery controller, wireless battery control system, battery pack, and battery balancing method
US20110175571A1 (en) Charger and method for charging for silver zinc batteries
ES2959802T3 (es) Aparato y método para someter a prueba una batería secundaria
ES2996459T3 (en) Battery charging method and charging and discharging apparatus
ES3048464T3 (en) Battery management system, battery management method, battery pack and electric vehicle
ES2989197T3 (es) Aparato y método para estimar el estado de una batería secundaria
US20220196752A1 (en) Battery diagnosis apparatus, battery diagnosis method and energy storage system
KR100882913B1 (ko) 배터리 팩
KR20180031206A (ko) 과방전으로부터 배터리를 보호하기 위한 배터리 관리 시스템과 방법
ES2937817T3 (es) Sistema de protección de una batería
ES3059035T3 (en) Insulation resistance measurement device
ES2994869T3 (en) Battery management apparatus
US12038481B2 (en) Voltage sensing circuit, battery pack, and battery system
CN105281393A (zh) 鲁棒电池管理系统
KR20230018643A (ko) 결함 있는 배터리 셀의 검출 방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 관리 시스템