ES3059296T3 - Apparatus and method for estimating capacity retention ratio of secondary battery - Google Patents

Apparatus and method for estimating capacity retention ratio of secondary battery

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ES3059296T3 ES18827436T ES18827436T ES3059296T3 ES 3059296 T3 ES3059296 T3 ES 3059296T3 ES 18827436 T ES18827436 T ES 18827436T ES 18827436 T ES18827436 T ES 18827436T ES 3059296 T3 ES3059296 T3 ES 3059296T3
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Abstract

Se describe un aparato y un método para estimar la relación de retención de capacidad de una batería secundaria incluida en un paquete de baterías a partir del grado de envejecimiento por calendario y el grado de envejecimiento por ciclos de la batería secundaria. El aparato para estimar la relación de retención de capacidad comprende: una unidad de control configurada para recibir información de corriente y temperatura de la batería secundaria desde una unidad de detección instalada en el paquete de baterías a intervalos de tiempo predeterminados, y ejecutar secuencialmente un primer proceso principal y un segundo proceso principal; y una memoria para almacenar un factor de ponderación predeterminado y, además, almacenar el estado de carga, el grado de envejecimiento por ciclos y el grado de envejecimiento por calendario de la batería secundaria, que se actualizan mediante la ejecución del primer proceso principal a intervalos de tiempo predeterminados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Aparato y método para estimar la tasa de retención de capacidad de una batería secundaria
[0003] Sector de la técnica
[0004] La presente divulgación se refiere a un aparato y un método para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria y, más particularmente, a un aparato y un método para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria teniendo en cuenta de manera integral el grado de envejecimiento por ciclos y el grado de envejecimiento por calendario de la batería secundaria.
[0005] Antecedentes de la invención
[0006] Las baterías secundarias generan energía eléctrica mediante reacciones electroquímicas de oxidación y reducción, y tienen una amplia gama de aplicaciones. En general, una batería secundaria tiene una estructura en la que un envoltorio que contiene un conjunto de electrodos y un electrolito está sellado, quedando expuestos al exterior dos terminales de electrodo de polaridades diferentes. El conjunto de electrodos incluye una pluralidad de celdas unitarias, y cada celda unitaria está estructurada de modo que un separador poroso está interpuesto al menos entre una placa de electrodo negativo y una placa de electrodo positivo. La placa de electrodo negativo y la placa de electrodo positivo están recubiertas con materiales activos implicados en reacciones electroquímicas, y la batería secundaria se carga o se descarga mediante reacciones electroquímicas entre los materiales activos y el electrolito.
[0007] La capacidad máxima de la batería secundaria no se mantiene continuamente en una capacidad de diseño, y se reduce con el tiempo de calendario o el tiempo de ciclos. Aquí, el tiempo de calendario se refiere al tiempo acumulado durante el cual la batería secundaria no se carga/descarga y se mantiene en una condición sin carga, y el tiempo de ciclos se refiere al tiempo acumulado durante el cual la batería secundaria se carga/descarga.
[0008] La batería secundaria envejece no solo mientras la batería secundaria se está cargando/descargando, es decir, en estado de ciclos, sino también mientras la batería secundaria no se está cargando/descargando, es decir, en estado de calendario. Ello se debe a que la batería secundaria se descarga muy lentamente mediante autodescarga incluso en una condición sin carga.
[0009] La batería secundaria envejece más rápido en estado de ciclos que en estado de calendario. Ello se debe a que, cuando la batería secundaria está en estado de ciclos, el electrolito se degrada más rápido debido al calor generado por la batería secundaria y el material activo recubierto en la placa de electrodo se degrada más rápido durante la intercalación o desintercalación de iones de trabajo (iones Li en el caso de una batería de litio) hacia/desde la placa de electrodo.
[0010] El grado de envejecimiento de la batería secundaria puede determinarse midiendo la capacidad máxima de la batería secundaria y calculando cuánto difiere la capacidad máxima medida de la capacidad de diseño.
[0011] A modo de referencia, la capacidad máxima real de la batería secundaria puede calcularse integrando la corriente de carga de la batería secundaria desde el momento en que la batería secundaria está completamente descargada hasta el momento en que la batería secundaria está completamente cargada. Como alternativa, la capacidad máxima real de la batería secundaria puede calcularse integrando la corriente de descarga de la batería secundaria desde el momento en que la batería secundaria está completamente cargada hasta el momento en que la batería secundaria está completamente descargada.
[0012] Sin embargo, existen pocos casos en los que la batería secundaria se cargue o descargue completamente en un entorno en el que la batería secundaria se usa realmente, por lo que resulta difícil determinar con precisión la capacidad máxima de la batería secundaria.
[0013] Para resolver el problema descrito anteriormente, se ha divulgado un modelo de estimación del grado de envejecimiento. Como se muestra en la FIG. 1, el modelo de estimación del grado de envejecimiento incluye una pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento Δy<1>(t), Δy<2>(t) ... Δy<n>(t) predefinidos de acuerdo con el estado de funcionamiento de la batería secundaria (por ejemplo, el estado de carga (SOC), la temperatura y la tasa de corriente). Por ejemplo, Δy<1>(t), Δy<2>(t), ... Δy<k>(t) pueden ser perfiles de grado de envejecimiento correspondientes a diferentes estados de ciclos, y Δy<k+1>(t), Δy<k+2>(t), ... . Δy<n>(t) pueden ser perfiles de grado de envejecimiento correspondientes a diferentes estados de calendario.
[0014] El modelo de estimación del grado de envejecimiento se basa en los procesos de identificar el estado de funcionamiento en cada ciclo predeterminado durante el funcionamiento de la batería secundaria, seleccionar un perfil de grado de envejecimiento correspondiente al estado de funcionamiento identificado y determinar el grado de envejecimiento en el punto temporal presente utilizando el perfil de grado de envejecimiento seleccionado.
[0015] Con referencia a la FIG.1, cuando la batería secundaria que tiene la misma capacidad máxima que la capacidad de diseño se mantiene en estado de ciclos como un primer estado de funcionamiento (por ejemplo, estado de ciclos) correspondiente a Δy<n-k>(t) (donde 1 ≤ k ≤ n-1) durante un tiempo Δt<1>desde el punto temporal inicial, el grado de envejecimiento de la batería secundaria aumenta desde 0 % correspondiente al punto P<0>hasta G<1>% correspondiente al punto P<1>. Es decir, el grado de envejecimiento de la batería secundaria aumenta en G<1>% durante el tiempo Δt<1>. Al transcurrir Δt<1>desde el punto temporal inicial, cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se cambia a un segundo estado de funcionamiento correspondiente a Δy<2>(t), el grado de envejecimiento de la batería secundaria aumenta a lo largo de la curva Δy<2>(t) desde Δt<1>. En este caso, dado que el grado de envejecimiento debe aumentar de manera consecutiva, el tiempo de inicio del cálculo del grado de envejecimiento en △y<2>(t) es el punto P<2>correspondiente a G<1>%. En lo sucesivo, en el perfil de grado de envejecimiento cambiado, un punto temporal de referencia para un aumento del grado de envejecimiento, tal como el punto P<2>, se denomina punto temporal equivalente de referencia.
[0016] Cuando el segundo estado de funcionamiento se mantiene durante Δt<2>, el grado de envejecimiento de la batería secundaria aumenta desde G<1>% correspondiente al punto P<2>hasta G<2>% correspondiente al punto P<3>a lo largo de la línea continua de la curva Δy<2>(t). Es decir, el grado de envejecimiento de la batería secundaria aumenta en (G<2>-G<1>) % durante Δt<2>.
[0017] Asimismo, al transcurrir Δt<1>+Δt<2>desde el punto temporal inicial, cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se cambia a un tercer estado de funcionamiento correspondiente a Δy<1>(t), el grado de envejecimiento de la batería secundaria aumenta a lo largo de la curva Δy<1>(t) desde Δt<1>+Δt<2>. Dado que el grado de envejecimiento debe aumentar de manera consecutiva, el punto temporal equivalente de referencia en Δy<1>(t) se cambia al tiempo correspondiente al punto P<4>.
[0018] Cuando el tercer estado de funcionamiento se mantiene durante Δt<3>, el grado de envejecimiento de la batería secundaria aumenta desde G<2>% correspondiente al punto P<4>hasta G<3>% correspondiente al punto Ps.
[0019] Cada vez que el estado de funcionamiento de la batería secundaria cambia de esta manera, se realiza iterativamente el siguiente proceso: seleccionar un perfil de grado de envejecimiento que corresponda al estado de funcionamiento cambiado, determinar un punto temporal equivalente de referencia, que corresponde a un grado de envejecimiento integrado inmediatamente anterior, en el perfil de grado de envejecimiento seleccionado y, mientras se mantiene el estado de funcionamiento cambiado, actualizar el grado de envejecimiento de la batería secundaria utilizando el perfil de grado de envejecimiento seleccionado.
[0020] Sin embargo, el modelo de estimación del grado de envejecimiento tal como se muestra en la FIG. 1 no estima el grado de envejecimiento por separado cuando la batería secundaria está en estado de ciclos y cuando la batería secundaria está en estado de calendario, por lo que existe un problema de una gran diferencia entre el grado de envejecimiento estimado y el grado de envejecimiento real. Ello se debe a que, cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria cambia bruscamente en un punto temporal particular, una diferencia entre la pendiente del perfil de grado de envejecimiento correspondiente al estado de funcionamiento inmediatamente anterior al punto temporal particular y la pendiente del perfil de grado de envejecimiento correspondiente al estado de funcionamiento inmediatamente posterior al punto temporal particular es muy grande.
[0021] Por ejemplo, con referencia a la FIG.1, el estado de funcionamiento de la batería secundaria puede cambiar del estado de funcionamiento correspondiente a Δy<1>(t) al estado de funcionamiento correspondiente a Δy<n>(t) en un cierto punto temporal (p. ej., Δt<1>) y, en este caso, una diferencia de pendiente entre Δy<1>(t) y Δy<n>(t) en el punto temporal anterior es muy grande. Cuando la diferencia de pendiente entre los dos perfiles de grado de envejecimiento, cada uno correspondiente a los estados de funcionamiento inmediatamente anterior y posterior a un punto temporal particular, excede el umbral, las propiedades eléctricas y químicas (p. ej., fenómeno de polarización) causadas por el estado de funcionamiento (p. ej., estado de ciclos) inmediatamente anterior al punto temporal particular no desaparecen completamente y afectan al estado de funcionamiento (p. ej., estado de calendario) inmediatamente posterior al punto temporal particular.
[0022] Sin embargo, el modelo de estimación del grado de envejecimiento mostrado en la FIG. 1 no tiene en cuenta la situación en la que el estado de funcionamiento de la batería secundaria cambia bruscamente, un error de estimación del grado de envejecimiento puede ser tan grande que no puede despreciarse y, como resultado, constituye un obstáculo para estimar con precisión la tasa de retención de capacidad o la vida útil restante de la batería secundaria. La técnica anterior pertinente incluye WO 2017/034277.
[0023] Explicación de la invención
[0024] Problema técnico
[0025] La presente divulgación está diseñada para resolver el problema descrito anteriormente y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un aparato y un método para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria teniendo en cuenta de manera integral el grado de envejecimiento por ciclos y el grado de envejecimiento por calendario de la batería secundaria.
[0027] Estos y otros objetivos y ventajas de la presente divulgación se entenderán por la siguiente descripción y serán evidentes a partir de las realizaciones de la presente divulgación. Adicionalmente, se entenderá fácilmente que los objetivos y ventajas de la presente divulgación pueden lograrse mediante los medios expuestos en las reivindicaciones adjuntas y combinaciones de los mismos.
[0029] Solución técnica
[0031] Diversas realizaciones de la presente divulgación para lograr el objetivo descrito anteriormente son como sigue.
[0032] Un aparato para estimar una tasa de retención de capacidad según la reivindicación independiente 1 estima una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria a partir de un grado de envejecimiento por calendario y un grado de envejecimiento por ciclos de la batería secundaria incluida en un paquete de baterías. El aparato para estimar una tasa de retención de capacidad incluye una unidad de control configurada para recibir información de corriente e información de temperatura de la batería secundaria desde una unidad de detección instalada en el paquete de baterías en cada ciclo que tiene una duración temporal preestablecida, y realizar un primer proceso principal y un segundo proceso principal en un orden secuencial, y el aparato incluye además una memoria configurada para almacenar un factor de ponderación predeterminado y, además, almacenar un estado de carga, un grado de envejecimiento por ciclos y un grado de envejecimiento por calendario de la batería secundaria actualizados en cada ciclo cuando se realiza el primer proceso principal. El aparato para estimar una tasa de retención de capacidad incluye una unidad de comunicación conectada operativamente a la unidad de control. El primer proceso principal incluye un primer subproceso para actualizar el estado de carga almacenado en la memoria basándose en la información de corriente, un segundo subproceso para establecer un estado de funcionamiento de la batería secundaria en uno de estado de ciclos y estado de calendario basándose en la información de corriente, un tercer subproceso para actualizar el grado de envejecimiento por ciclos almacenado en la memoria basándose en el estado de carga actualizado, la información de corriente y la información de temperatura cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se establece en el estado de ciclos por el segundo subproceso, y un cuarto subproceso para actualizar el grado de envejecimiento por calendario almacenado en la memoria basándose en el estado de carga actualizado y la información de temperatura cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se establece en el estado de calendario por el segundo subproceso. El segundo subproceso incluye establecer el estado de funcionamiento de la batería secundaria en el estado de ciclos cuando una tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es igual o mayor que una tasa de corriente umbral, y establecer el estado de funcionamiento de la batería secundaria en el estado de calendario cuando la tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es menor que la tasa de corriente umbral. El segundo proceso principal incluye estimar la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria basándose en el factor de ponderación, el grado de envejecimiento por ciclos actualizado y el grado de envejecimiento por calendario almacenado en la memoria. La unidad de control está configurada para emitir una primera señal de error a la unidad de comunicación cuando una diferencia entre el grado de envejecimiento por ciclos actualizado y un grado de envejecimiento por ciclos actualizado previamente es mayor que un primer umbral de diferencia o el grado de envejecimiento por ciclos actualizado es menor que el grado de envejecimiento por ciclos actualizado previamente. La unidad de control está configurada para emitir una segunda señal de error a la unidad de comunicación cuando una diferencia entre el grado de envejecimiento por calendario actualizado y un grado de envejecimiento por calendario actualizado previamente es mayor que un segundo umbral de diferencia o el grado de envejecimiento por calendario actualizado es menor que el grado de envejecimiento por calendario actualizado previamente.
[0034] El primer subproceso puede incluir integrar una corriente indicada por la información de corriente a lo largo de la duración temporal, y actualizar el estado de carga almacenado en la memoria basándose en la corriente integrada y una capacidad máxima almacenada en la memoria.
[0036] La memoria puede además estar configurada para almacenar una pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por ciclos, y el tercer subproceso puede incluir una primera rutina para seleccionar un perfil de grado de envejecimiento por ciclos correspondiente al estado de carga actualizado, la información de corriente y la información de temperatura entre la pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por ciclos, una segunda rutina para determinar un primer punto temporal equivalente de referencia relacionado con el perfil de grado de envejecimiento por ciclos seleccionado, y una tercera rutina para actualizar el grado de envejecimiento por ciclos almacenado en la memoria utilizando el perfil de grado de envejecimiento por ciclos seleccionado basándose en el primer punto temporal equivalente de referencia.
[0037] El primer proceso principal puede incluir además un cuarto subproceso para actualizar el grado de envejecimiento por calendario almacenado en la memoria basándose en el estado de carga actualizado y la información de temperatura cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se establece en el estado de calendario por el segundo subproceso.
[0039] La memoria puede además estar configurada para almacenar una pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por calendario, y el cuarto subproceso puede incluir una cuarta rutina para seleccionar un perfil de grado de envejecimiento por calendario correspondiente al estado de carga actualizado y la información de temperatura de la pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por calendario, una quinta rutina para determinar un segundo punto temporal equivalente de referencia relacionado con el perfil de grado de envejecimiento por calendario seleccionado, y una sexta rutina para actualizar el grado de envejecimiento por calendario almacenado en la memoria utilizando el perfil de grado de envejecimiento por ciclos seleccionado basándose en el segundo punto temporal equivalente de referencia.
[0041] El segundo proceso principal puede incluir una séptima rutina para corregir el grado de envejecimiento por ciclos basándose en el factor de ponderación, y una octava rutina para estimar la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria basándose en el grado de envejecimiento por calendario y el grado de envejecimiento por ciclos corregido.
[0043] El factor de ponderación puede ser una constante dentro de un intervalo entre 0 o más y 2 o menos, determinada mediante experimentación.
[0045] Un paquete de baterías según otro aspecto de la presente divulgación incluye el aparato para estimar una tasa de retención de capacidad.
[0047] Un método para estimar una tasa de retención de capacidad según la reivindicación independiente 8 incluye recibir información de corriente e información de temperatura de la batería secundaria desde una unidad de detección instalada en el paquete de baterías en cada ciclo que tiene una duración temporal preestablecida, activar un primer proceso principal y activar un segundo proceso principal. El primer proceso principal incluye un primer subproceso para actualizar un estado de carga de la batería secundaria basándose en la información de corriente, un segundo subproceso para establecer un estado de funcionamiento de la batería secundaria en uno de estado de ciclos y estado de calendario basándose en la información de corriente, un tercer subproceso para actualizar un grado de envejecimiento por ciclos basándose en el estado de carga actualizado, la información de corriente y la información de temperatura cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se establece en el estado de ciclos por el segundo subproceso, y un cuarto subproceso para actualizar un grado de envejecimiento por calendario basándose en el estado de carga actualizado y la información de temperatura cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se establece en el estado de calendario por el segundo subproceso. El segundo proceso principal incluye estimar la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria basándose en un factor de ponderación predeterminado, el grado de envejecimiento por ciclos actualizado y el grado de envejecimiento por calendario. El segundo subproceso incluye establecer el estado de funcionamiento de la batería secundaria en el estado de ciclos cuando una tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es igual o mayor que una tasa de corriente umbral, y establecer el estado de funcionamiento de la batería secundaria en el estado de calendario cuando la tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es menor que la tasa de corriente umbral. El método comprende además emitir una primera señal de error cuando una diferencia entre el grado de envejecimiento por ciclos actualizado y un grado de envejecimiento por ciclos actualizado previamente es mayor que un primer umbral de diferencia o el grado de envejecimiento por ciclos actualizado es menor que el grado de envejecimiento por ciclos actualizado previamente. El método comprende emitir una segunda señal de error cuando una diferencia entre el grado de envejecimiento por calendario actualizado y un grado de envejecimiento por calendario actualizado previamente es mayor que un segundo umbral de diferencia o el grado de envejecimiento por calendario actualizado es menor que el grado de envejecimiento por calendario actualizado previamente.
[0049] Efectos ventajosos
[0051] Según al menos una de las realizaciones de la presente divulgación, el grado de envejecimiento por ciclos y el grado de envejecimiento por calendario de una batería secundaria se calculan independientemente entre sí, y la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria se estima combinando el grado de envejecimiento por ciclos calculado y el grado de envejecimiento por calendario calculado, reduciendo así una diferencia entre la tasa de retención de capacidad real y la tasa de retención de capacidad estimada.
[0053] Adicionalmente, según al menos una de las realizaciones de la presente divulgación, el grado de envejecimiento por ciclos actualizado en cada ciclo predeterminado se corrige basándose en el factor de ponderación, y el grado de envejecimiento por ciclos corregido se utiliza para estimar la tasa de retención de capacidad, mejorando así la exactitud de estimación de la tasa de retención de capacidad.
[0055] Los efectos de la presente divulgación no se limitan a los efectos mencionados anteriormente, y otros efectos no mencionados en el presente documento serán claramente entendidos por los expertos en la técnica a partir de las reivindicaciones adjuntas.
[0057] Breve descripción de los dibujos
[0059] Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la siguiente descripción detallada, sirven para proporcionar una comprensión adicional de las características técnicas de la presente divulgación y, por lo tanto, la presente divulgación no debe interpretarse como limitada a los dibujos.
[0060] La FIG.1 es un gráfico que muestra una pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento utilizados por un modelo de estimación del grado de envejecimiento según la técnica anterior para estimar el grado de envejecimiento de una batería secundaria.
[0061] La FIG.2 es un diagrama de bloques esquemático que muestra la configuración de un paquete de baterías según una realización de la presente divulgación y un aparato para estimar una tasa de retención de capacidad incluido en el paquete de baterías.
[0062] La FIG.3 es un diagrama de flujo que muestra un método para estimar el grado de envejecimiento por ciclos, el grado de envejecimiento por calendario y la tasa de retención de capacidad de una batería secundaria según una realización de la presente divulgación.
[0063] La FIG. 4 es un gráfico que muestra la relación entre el grado de envejecimiento por ciclos y el grado de envejecimiento por calendario estimados respectivamente según una realización de la presente divulgación. Las FIGS. 5 y 6 son gráficos de referencia para describir un método para determinar un factor de ponderación utilizado para corregir el grado de envejecimiento por ciclos según una realización de la presente divulgación.Realización preferente de la invención
[0064] En lo sucesivo en el presente documento, se describirán las realizaciones preferidas de la presente divulgación en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, se debería entender que los términos o las palabras usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no se deben interpretar como limitados a significados generales y del diccionario, sino que se deben interpretar en función de los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación basándose en el principio de que el inventor puede definir los términos apropiadamente para la mejor explicación.
[0065] Por lo tanto, las realizaciones descritas en el presente documento y las ilustraciones que se muestran en los dibujos son únicamente una realización más preferente de la presente divulgación, pero la presente invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas.
[0066] Adicionalmente, al describir la presente divulgación, cuando se considere que una descripción detallada de elementos o funciones conocidos relevantes hace que la materia objeto clave de la presente divulgación resulte ambigua, la descripción detallada se omite en el presente documento.
[0067] Los términos que incluyen números ordinales tales como "primero", "segundo" y similares, pueden usarse para distinguir un elemento de otro de entre diversos elementos, pero sin intención de limitar los elementos mediante estos términos.
[0068] A menos que el contexto indique claramente lo contrario, se entenderá que el término "comprende" o "incluye", cuando se utiliza en esta memoria descriptiva, especifica la presencia de elementos mencionados, pero no excluye la presencia o adición de uno o más otros elementos. Adicionalmente, la expresión <unidad de control>, como se utiliza en el presente documento, se refiere a una unidad de procesamiento de al menos una función u operación, y esta puede implementarse porhardwareosoftwarepor sí solos o combinados.
[0069] De forma adicional, a lo largo de la memoria descriptiva, se entenderá, además, que, cuando se hace referencia a un elemento "conectado a" otro elemento, este puede estar conectado directamente al otro elemento o pueden estar presentes elementos intermedios.
[0070] En la presente divulgación, "grado de envejecimiento por ciclos" se refiere a un valor numérico que indica el grado de envejecimiento acumulado en la batería secundaria mientras la batería secundaria está en un estado de ciclos en el que se realiza carga/descarga.
[0071] En la presente divulgación, "grado de envejecimiento por calendario" se refiere a un valor numérico que indica el grado de envejecimiento acumulado en la batería secundaria mientras la batería secundaria está en un estado de calendario en el que no se realiza carga/descarga.
[0072] En la presente divulgación, "tasa de retención de capacidad (CCR)" es un valor que indica una relación entre la capacidad máxima de la batería secundaria y la capacidad de diseño de la batería secundaria. La tasa de retención de capacidad se reduce con el aumento del grado de envejecimiento por ciclos y/o el aumento del grado de envejecimiento por calendario.
[0073] La FIG.2 es un diagrama de bloques esquemático que muestra la configuración de un paquete de baterías 10 según una realización de la presente divulgación y un aparato 100 para estimar una tasa de retención de capacidad incluido en el paquete de baterías 10.
[0074] Con referencia a la FIG. 2, el paquete de baterías 10 incluye al menos una batería secundaria 20, una unidad de detección y el aparato 100 para estimar la tasa de retención de capacidad. El aparato 100 incluye una unidad de control 110 y una memoria 120 y, opcionalmente, puede incluir además una unidad de comunicación 130.
[0075] La batería secundaria 20, cuyo grado de envejecimiento va a estimarse utilizando el aparato 100, incluye una o dos o más celdas de batería. En el presente documento, la celda de batería se refiere a un elemento que puede almacenar y extraer energía eléctrica, es decir, una unidad mínima capaz de cargarse y descargarse repetidamente. Por ejemplo, la celda de batería puede ser una batería de iones de litio de tipo bolsa.
[0076] Cuando se incluye una pluralidad de celdas de batería en la batería secundaria 20, la pluralidad de celdas de batería puede estar conectada eléctricamente entre sí en serie y/o en paralelo.
[0077] La batería secundaria 20 puede estar conectada eléctricamente a diversos dispositivos de carga a través de un terminal externo proporcionado en el paquete de baterías 10. Por ejemplo, el dispositivo de carga puede ser un vehículo tal como un vehículo eléctrico, un objeto volador tal como un dron, un dispositivo de almacenamiento de energía de gran capacidad (ESS) incluido en una red eléctrica, o un dispositivo móvil.
[0078] El terminal externo proporcionado en el paquete de baterías 10 puede estar conectado eléctricamente a un dispositivo de carga. El dispositivo de carga puede estar conectado eléctricamente a la batería secundaria 20 mediante el control del dispositivo de carga al que se suministra potencia desde la batería secundaria 20.
[0079] La unidad de detección incluye un circuito de medición de corriente 31 y un circuito de medición de temperatura 32 y, opcionalmente, incluye además un circuito de medición de tensión 33.
[0080] El circuito de medición de corriente 31 incluye un sensor de corriente comúnmente utilizado en el campo de las baterías. Por ejemplo, el circuito de medición de corriente 31 puede emitir información de corriente que representa la dirección y la magnitud de una corriente eléctrica que fluye a través de la batería secundaria 20. La información de corriente emitida por el circuito de medición de corriente 31 puede ser recibida por el aparato 100.
[0081] El circuito de medición de temperatura 32 incluye un sensor de temperatura comúnmente utilizado en el campo de las baterías. Por ejemplo, el circuito de medición de temperatura 32 puede fijarse directamente a la batería secundaria 20 o instalarse cerca de la batería secundaria 20 para emitir información de temperatura que representa la temperatura de la batería secundaria 20. La información de temperatura emitida por el circuito de medición de temperatura 32 puede ser recibida por el aparato 100.
[0082] El circuito de medición de tensión 33 incluye un sensor de tensión comúnmente utilizado en el campo de las baterías. Por ejemplo, el circuito de medición de tensión 33 puede emitir información de tensión que representa una diferencia de potencial entre un terminal de electrodo positivo y un terminal de electrodo negativo de la batería secundaria 20. La información de tensión emitida por el circuito de medición de tensión 33 puede ser recibida por el aparato 100. El circuito de medición de corriente 31, el circuito de medición de temperatura 32 y/o el circuito de medición de tensión 33 pueden medir la corriente, la temperatura y la tensión de la batería secundaria 20 en cada ciclo predeterminado, y transmitir la información de corriente medida, la información de temperatura medida y/o la información de tensión medida a la unidad de control 110. Los resultados de medición pueden proporcionarse a la unidad de control 110 en forma de una señal analógica o una señal digital. Cuando la información de corriente, la información de temperatura y/o la información de tensión están en forma de una señal analógica, la unidad de control 110 puede convertir la información de corriente, la información de temperatura y/o la información de tensión a una señal digital mediante un procesamiento de conversión de señal A/D (analógico a digital), y determinar la corriente, la temperatura y la tensión presentes de la batería secundaria 20 basándose en la señal digital convertida.
[0083] El aparato 100 es un aparato que puede estimar individualmente el grado de envejecimiento por ciclos y el grado de envejecimiento por calendario de la batería secundaria 20, y puede estar conectado operativamente a la unidad de detección mediante medios por cable tales como un cable o medios inalámbricos tales como Bluetooth.
[0084] La memoria 120 almacena diversos tipos de datos y programas utilizados por la unidad de control 110 para estimar el grado de envejecimiento por ciclos, el grado de envejecimiento por calendario y/o la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria 20.
[0085] Adicionalmente, mientras la unidad de control 110 está estimando el grado de envejecimiento por ciclos, el grado de envejecimiento por calendario y/o la tasa de retención de capacidad (CCR) de la batería secundaria 20, la memoria 120 elimina y/o actualiza diversos tipos de datos almacenados en la memoria 120 y almacena además nuevos datos conforme a la solicitud de la unidad de control 110. Además, la memoria 120 almacena valores iniciales de diversos parámetros utilizados para estimar periódicamente el grado de envejecimiento por ciclos, el grado de envejecimiento por calendario y/o la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria 20. Por ejemplo, la memoria 120 puede almacenar el valor inicial del estado de carga, el valor inicial del grado de envejecimiento por ciclos, el valor inicial del grado de envejecimiento por calendario, el valor inicial de la tasa de retención de capacidad, el valor inicial del punto temporal equivalente de referencia, una tasa de corriente umbral, un factor de ponderación, una pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por ciclos y/o una pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por calendario de la batería secundaria 20.
[0086] La memoria 120 puede almacenar una tabla de consulta que define una curva OCV-SOC que representa la relación entre la tensión de circuito abierto (OCV) y el estado de carga (SOC) de la batería secundaria 20. La unidad de control 110 puede obtener el SOC a partir de la OCV u obtener la OCV a partir del SOC consultando la tabla de consulta. La memoria 120 no está limitada a un tipo particular e incluye cualquier medio de almacenamiento de información conocido que pueda registrar, borrar, actualizar y leer datos. Por ejemplo, la memoria 120 puede ser DRAM, SDRAM, la memoria flash 120, ROM, EEPROM y registro. La memoria 120 puede almacenar códigos de programa que definen los procesos que pueden realizarse por la unidad de control 110.
[0087] Entretanto, la memoria 120 puede estar físicamente separada de la unidad de control 110 o puede estar integrada en un chip junto con la unidad de control 110.
[0088] El aparato 100 puede incluir además la unidad de comunicación 130. En este caso, la unidad de control 110 puede estar conectada operativamente a la unidad de comunicación 130 mediante medios por cable conocidos o medios inalámbricos. El aparato 100 puede emitir información de notificación que representa el grado de envejecimiento por ciclos, el grado de envejecimiento por calendario y/o la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria 20 a un dispositivo externo (p. ej., el PC del usuario) a través de la unidad de comunicación 130.
[0089] La información de notificación emitida desde la unidad de comunicación 130 puede ser recibida por un ordenador de control del dispositivo de carga montado en la batería secundaria 20 o un dispositivo de diagnóstico de la batería secundaria 20. El ordenador de control o el dispositivo de diagnóstico puede determinar si sustituir la batería secundaria 20 basándose en la información de notificación recibida desde el aparato 100. Adicionalmente, el ordenador de control o el dispositivo de diagnóstico puede convertir y emitir la información de notificación a una forma visual (p. ej., imagen) o una forma audible (p. ej., audio) que puede ser reconocida por humanos. Adicionalmente, el ordenador de control o el dispositivo de diagnóstico puede emitir un mensaje de advertencia cuando el grado de envejecimiento por ciclos, el grado de envejecimiento por calendario y/o la tasa de retención de capacidad incluida en la información de notificación excede el umbral.
[0090] Como se ha descrito anteriormente, la unidad de control 110 estima el grado de envejecimiento por ciclos, el grado de envejecimiento por calendario y/o la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria 20. La unidad de control 110 puede incluir selectivamente un procesador, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), un conjunto de chips, un circuito lógico, un registro, un módem de comunicación y un dispositivo de procesamiento de datos conocidos en la técnica para ejecutar las lógicas de control descritas anteriormente. Adicionalmente, cuando la lógica de control se implementa en el software, la unidad de control 110 puede implementarse como un conjunto de módulos de programa. En esta instancia, cada módulo de programa puede almacenarse en la memoria 120 y ejecutarse por el procesador del ordenador. La memoria 120 puede estar dentro o fuera del procesador, y puede estar conectada al procesador con una variedad de componentes informáticos conocidos. Adicionalmente, la memoria 120 puede estar incluida en la memoria 120 de la presente divulgación. Adicionalmente, la memoria 120 se refiere colectivamente a dispositivos en los que se almacena información independientemente del tipo de dispositivo y no está limitada al dispositivo de memoria 120 particular.
[0091] Al menos una de las diversas lógicas de control de la unidad de control 110 puede combinarse, y las lógicas de control combinadas pueden escribirse en un sistema de código legible por ordenador y registrarse en un medio de registro legible por ordenador. El medio de grabación no se limita a un tipo específico e incluye cualquier tipo al que pueda acceder el procesador incluido en el ordenador. Por ejemplo, el medio de registro incluye al menos uno seleccionado del grupo que consiste en ROM, RAM, un registro, CD-ROM, una cinta magnética, un disco duro, un disquete y un dispositivo óptico de registro de datos. Adicionalmente, el sistema de código puede modularse a una señal portadora e incluirse en una portadora de comunicación en un momento determinado y puede almacenarse y ejecutarse en ordenadores conectados a través de una red de manera distribuida. Adicionalmente, programas funcionales, códigos y segmentos de código para implementar las lógicas de control combinadas pueden ser inferidos fácilmente por programadores en el campo técnico al que pertenece la presente divulgación.
[0092] La unidad de control 110 puede ser un sistema de gestión de baterías (BMS) que puede estar conectado eléctricamente a la batería secundaria 20 o un elemento de control incluido en el BMS.
[0093] Por conveniencia de la descripción, en lo sucesivo, el grado de envejecimiento por ciclos también se denomina "DOA<cyc>" y el grado de envejecimiento por calendario también se denomina "DOA<cal>". En esta definición, DOA es una forma abreviada en inglés de "grado de envejecimiento".
[0094] La FIG.3 es un diagrama de flujo que muestra un método para estimar el grado de envejecimiento por ciclos, el grado de envejecimiento por calendario y la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria 20 según una realización de la presente divulgación, y la FIG.4 es un gráfico que muestra la relación entre el grado de envejecimiento por ciclos y el grado de envejecimiento por calendario estimados respectivamente según una realización de la presente divulgación. Las etapas de la FIG.3 pueden realizarse iterativamente en cada ciclo predeterminado. Cada ciclo tiene una duración temporal preestablecida Δt.
[0095] Con referencia a la FIG. 3, en los documentos S310, la unidad de control 110 recibe información de corriente e información de temperatura de la batería secundaria 20 desde la unidad de detección en el ciclo k-ésimo (k=1, 2, 3, ...). k es un número de conteo que indica el ciclo presente y aumenta en 1 cada vez que transcurre △t.
[0096] Es decir, la unidad de control 110 recibe información de corriente e información de temperatura que representan la corriente I<k>y la temperatura T<k>del ciclo k-ésimo presente. Opcionalmente, la unidad de control 110 puede recibir además información de tensión de la batería secundaria 20 desde la unidad de detección.
[0097] Cuando S310 ha finalizado, la unidad de control 110 activa un primer proceso principal. El primer proceso principal es activado por la unidad de control 110 basándose en la información de corriente y la información de temperatura recibidas en S305. El primer proceso principal incluye una pluralidad de subprocesos. Específicamente, el primer proceso principal incluye básicamente primer a tercer subprocesos.
[0098] Después de que uno del primer subproceso y el segundo subproceso ha finalizado, puede realizarse el otro o, mientras uno se está realizando, puede realizarse el otro, o ambos pueden realizarse simultáneamente.
[0099] S315, S320, S322, S324, S325, S330, S335, S340, S345 y S350 de la FIG.3 son etapas que pueden realizarse en el primer proceso principal cuando se activa el primer proceso principal.
[0100] En S315, la unidad de control 110 realiza el primer subproceso. Al realizar el primer subproceso, la unidad de control 110 actualiza un SOC<k-1>almacenado en la memoria 120 basándose en la información de corriente. Específicamente, la unidad de control 110 integra la corriente I<k>determinada a partir de la información de corriente durante △t. Posteriormente, la unidad de control 110 actualiza el SOC<k-1>a un SOC<k>basándose en la cantidad de corriente integrada I<k>×△t, el SOC previo SOC<k-1>y la capacidad máxima Q<max>. Por ejemplo, SOC<k>= SOC<k-1>+ (I<k>×△t)/Q<max>. Cuando k=1, un SOC<0>es el valor inicial de SOC almacenado en la memoria 120.
[0101] Cuando la batería secundaria 20 se está cargando en el ciclo presente, la corriente integral I<k>×△t tiene un valor positivo y, por tanto, el SOC<k>tras la actualización es mayor que el SOC<k-1>antes de la actualización. Por el contrario, cuando la batería secundaria 20 se está descargando en el ciclo presente, la corriente integral I<k>×△t tiene un valor negativo y, por tanto, el SOC<k>tras la actualización es menor que el SOC<k-1>antes de la actualización.
[0102] La unidad de control 110 realiza el segundo subproceso. Al realizar el segundo subproceso, la unidad de control 110 establece el estado de funcionamiento de la batería secundaria 20 en uno de un estado de ciclos y un estado de calendario basándose en la información de corriente.
[0103] Específicamente, el segundo subproceso incluye S320, S322 y S324. En S320, la unidad de control 110 determina si la tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es igual o mayor que la tasa de corriente umbral. Cuando la tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es igual o mayor que la tasa de corriente umbral, la unidad de control 110 establece el estado de funcionamiento de la batería secundaria 20 en el estado de ciclos en S322. La tasa de corriente que es igual o mayor que la tasa de corriente umbral indica que la batería secundaria 20 está siendo cargada y descargada en ese momento. Aquí, la tasa de corriente se refiere a un valor obtenido al dividir la corriente de carga/descarga correspondiente a la información de corriente por la capacidad de diseño de la batería secundaria 20 sin indicar la unidad. La tasa actual también se denomina "tasa C", y su unidad puede ser 'C'. Por ejemplo, cuando la corriente de carga/descarga es 1A (amperio) y la capacidad de diseño es 4 (Ah: amperio-hora), la tasa actual es de 0,25 C.
[0104] En cambio, cuando la tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es menor que la tasa de corriente umbral, la unidad de control 110 establece el estado de funcionamiento de la batería secundaria 20 en el estado de calendario en S324. La tasa de corriente que es menor que la tasa de corriente umbral indica que la batería secundaria 20 no se carga/descarga y se deja ahora en estado sin carga.
[0105] Cuando el primer y el segundo subprocesos han finalizado, la unidad de control 110 puede realizar el tercer subproceso. Cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria 20 se establece en el estado de ciclos en el segundo subproceso, el tercer subproceso puede ser realizado por la unidad de control 110.
[0106] Al realizar el tercer subproceso, la unidad de control 110 actualiza el grado de envejecimiento por ciclos almacenado en la memoria 120 basándose en la información de corriente, la información de temperatura y el SOC actualizado en el primer subproceso, SOC<k>. Cuando el tercer subproceso se realiza inicialmente (es decir, k=1), la unidad de control 110 actualiza el valor inicial del grado de envejecimiento por ciclos, DOA<cal>[0], almacenado en la memoria 120, a un valor mayor. DOA<cal>[0] = 0.
[0107] Específicamente, el tercer subproceso incluye las rutinas primera a tercera.
[0108] En S325, la unidad de control 110 realiza la primera rutina. Al realizar la primera rutina, la unidad de control 110 selecciona un perfil de grado de envejecimiento por ciclos correspondiente al SOC actualizado SOC<k>, la información de corriente y la información de temperatura de entre la pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por ciclos. En una realización, el perfil de grado de envejecimiento por ciclos seleccionado en el ciclo k-ésimo puede representarse por una función tal como la siguiente Ecuación 1:
[0109] <Ecuación 1>
[0112]
[0114] En la Ecuación 1, cada uno de los parámetros β<k>y γ<k>es el factor que determina una forma del perfil de grado de envejecimiento por ciclos seleccionado actualmente, y puede ser un número positivo. El perfil de grado de envejecimiento por ciclos representado por la Ecuación 1 tiene la forma que converge gradualmente a 1 a lo largo del tiempo como el perfil de grado de envejecimiento convencional mostrado en la FIG. 1. La tasa a la que el perfil de grado de envejecimiento por ciclos converge a 1 depende de los parámetros β<k>y γ<k>.
[0115] En la primera rutina, seleccionar uno de la pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por ciclos representa seleccionar de forma única cada valor de los parámetros β<k>y γ<k>de la Ecuación 1. La relación entre el parámetro β<k>y el SOC, la temperatura y la tasa de corriente de la batería secundaria 20 puede predefinirse en forma de una tabla de consulta o una función mediante experimentación. De manera similar, la relación entre el parámetro γ<k>y el SOC, la temperatura y la tasa de corriente de la batería secundaria 20 puede predefinirse en forma de una tabla de consulta o una función mediante experimentación.
[0116] En S330, la unidad de control 110 realiza la segunda rutina. Al realizar la segunda rutina, la unidad de control 110 calcula un primer punto temporal equivalente de referencia t<k>. El primer punto temporal equivalente de referencia t<k>es el tiempo de inicio de la estimación del grado de envejecimiento por ciclos en el perfil de grado de envejecimiento DOA<cyc_k>seleccionado en el ciclo k-ésimo. En una realización, la unidad de control 110 puede calcular el primer punto temporal equivalente de referencia t<k>utilizando la siguiente Ecuación 2:
[0117] <Ecuación 2>
[0120]
[0123] En la Ecuación 2, t<k-1>es el punto temporal equivalente de referencia previo utilizado en el ciclo (k-1)-ésimo previo. Cuando la segunda rutina se realiza inicialmente (es decir, k=1), la unidad de control 110 sustituye el valor inicial del primer punto temporal equivalente de referencia, 0, en t<k-1>de la Ecuación 2. Es decir, t<0>= 0 se almacena en la memoria 120.
[0124] En S335, la unidad de control 110 realiza la tercera rutina. Al realizar la tercera rutina, la unidad de control 110 actualiza el grado de envejecimiento por ciclos DOA<cyc>[k-1] calculado en el ciclo (k-1)-ésimo previo y almacena el DOA<cyc>[k-1] actualizado en la memoria 120, utilizando el perfil de grado de envejecimiento por ciclos DOA<cyc_k>(t) seleccionado en la primera rutina, basándose en t<k>y/o △t. Cuando k=1, la unidad de control 110 actualiza el valor inicial DOA<cyc>[0] del grado de envejecimiento por ciclos almacenado como 0 en la memoria 120, a un valor mayor que 0.
[0125] En una realización, la unidad de control 110 puede actualizar el grado de envejecimiento por ciclos utilizando la siguiente Ecuación 3:
[0128]
[0130] En la Ecuación 3, DOA<cyc>[k] es el grado de envejecimiento por ciclos acumulado hasta el ciclo k-ésimo, y es un valor que reemplaza el grado de envejecimiento por ciclos DOA<cyc>[k-1] acumulado hasta el ciclo (k-1)-ésimo y almacenado en la memoria 120. Es decir, DOA<cyc>[k-1] se actualiza a DOA<cyc>[k].
[0131] Cuando una diferencia entre DOA<cyc>[k-1] y DOA<cyc>[k] es mayor que un primer umbral de diferencia o DOA<cyc>[k] es menor que DOA<cyc>[k-1], la unidad de control 110 envía una primera señal de error a la unidad de comunicación 130.
[0132] El primer proceso principal puede incluir además un cuarto subproceso. Cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria 20 se establece en estado de calendario en el segundo subproceso, el cuarto subproceso, en lugar del tercer subproceso, es realizado por la unidad de control 110.
[0133] Al realizar el cuarto subproceso, la unidad de control 110 actualiza el grado de envejecimiento por calendario almacenado en la memoria 120 basándose en la información de temperatura y el SOC actualizado en el primer subproceso. Cuando se realiza inicialmente el cuarto subproceso, la unidad de control 110 actualiza el valor inicial DOA<cal>[0] del grado de envejecimiento del calendario almacenado como 0 en la memoria 120 a un valor mayor que 0. Específicamente, el cuarto subproceso incluye las rutinas cuarta a sexta.
[0134] En S340, la unidad de control 110 realiza la cuarta rutina. Al realizar la cuarta rutina, la unidad de control 110 selecciona un perfil de grado de envejecimiento por calendario correspondiente al SOC actualizado SOCk y la información de temperatura de entre la pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por calendario. El grado de envejecimiento por calendario está relacionado con el envejecimiento mientras la batería secundaria 20 no se carga/descarga y, por lo tanto, no considera la información de corriente, a diferencia del grado de envejecimiento por ciclos.
[0135] En una realización, el perfil de grado de envejecimiento del calendario DOA<cal_k>(t) seleccionado en el ciclo k-ésimo puede representarse mediante una función como la siguiente Ecuación 4:
[0138]
[0140] En la Ecuación 4, cada uno de los parámetros β*<k>y γ*<k>es el factor que determina la forma del perfil de grado de envejecimiento por calendario seleccionado actualmente, y puede ser un número positivo. El perfil de grado de envejecimiento por calendario representado por la Ecuación 4 tiene la forma que converge gradualmente a 1 a lo largo del tiempo como se muestra en la FIG.1. La tasa a la que el perfil de grado de envejecimiento por calendario converge a 1 depende de los parámetros β*<k>y γ*<k>.
[0141] En la cuarta rutina, seleccionar uno de la pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por calendario representa seleccionar de forma única cada valor de los parámetros β*<k>y γ*<k>de la Ecuación 4. La relación entre el parámetro β*<k>, y el SOC y la temperatura de la batería secundaria 20 puede predefinirse en forma de una tabla de consulta o una función mediante experimentación. De forma similar, la relación entre el parámetro γ<k>, y el SOC y la temperatura de la batería secundaria 20 puede predefinirse en forma de una tabla de consulta o una función mediante experimentación. En S345, la unidad de control 110 ejecuta la quinta rutina. Al realizar la quinta rutina, la unidad de control 110 calcula un segundo punto de tiempo equivalente de referencia t*<k>. El segundo punto temporal equivalente de referencia t*<k>es el momento de inicio de la estimación del grado de envejecimiento natural en el perfil de grado de envejecimiento natural DOA<cal_k>seleccionado en el ciclo k-ésimo. En una realización, la unidad de control 110 podrá calcular el segundo punto de tiempo equivalente de referencia t*<k>utilizando la siguiente Ecuación 5:
[0142] <Ecuación 5>
[0145]
[0147] En la Ecuación 5, t*<k-1>es el segundo punto temporal equivalente de referencia anterior utilizado en el k-1-ésimo ciclo anterior. Cuando se ejecuta inicialmente la quinta rutina (es decir, k=1), la unidad de control 110 sustituye el valor inicial del segundo punto temporal equivalente de referencia, 0, en t*<k-1>de la ecuación 5. Es decir, t*<0>= 0 se almacena en la memoria 120.
[0148] En S350, la unidad de control 110 ejecuta la sexta rutina. Al realizar la sexta rutina, la unidad de control 110 actualiza el grado de envejecimiento del calendario DOA<cal>[k-1] calculado en el ciclo anterior k-1-ésimo y almacenado en la memoria 120, utilizando el perfil de grado de envejecimiento del calendario DOA<cal_k>(t) seleccionado en la cuarta rutina, basado en t*<k>y/o △t. En una realización, la unidad de control 110 puede actualizar el grado de envejecimiento del calendario utilizando la siguiente Ecuación 6.
[0149] En una realización, la unidad de control 110 puede actualizar el grado de envejecimiento por ciclos utilizando la siguiente Ecuación 6:
[0150] <Ecuación 6>
[0153]
[0155] En la Ecuación 6, DOA<cal>[k] es el grado de envejecimiento del calendario acumulado hasta el ciclo k-ésimo, y es un valor que sustituye al grado de envejecimiento del calendario DOA<cal>[k-1] acumulado hasta el ciclo k-1-ésimo y almacenado en la memoria 120. Es decir, DOA<cal>[k-1] se actualiza a DOA<cal>[k].
[0156] Cuando una diferencia entre DOA<cal>[k-1] y DOA<cal>[k] es mayor que un segundo umbral de diferencia o DOA<cal>[k] es menor que DOA<cal>[k-1], la unidad de control 110 envía una segunda señal de error a la unidad de comunicación 130. Entretanto, en cada ciclo, se realiza alternativamente el tercer subproceso y el cuarto subproceso. Por ejemplo, en el k-ésimo ciclo, cuando se realiza el tercer subproceso, el cuarto subproceso se inactiva y, por el contrario, cuando se realiza el cuarto subproceso, el tercer subproceso se inactiva.
[0157] En el k-ésimo ciclo, cuando se realiza el tercer subproceso, la unidad de control 110 mantiene el grado de envejecimiento del calendario del k-ésimo ciclo en el valor anterior. Es decir, en el k-ésimo ciclo, cuando se realiza el tercer subproceso, la unidad de control 110 puede establecer DOA<cal>[k] para que sea igual a DOA<cal>[k-1]. Por ejemplo, con referencia a la FIG.4, cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria 20 se establece en estado de ciclo desde el primero hasta el L-ésimo ciclo, el grado de envejecimiento por ciclos de la batería secundaria 20 aumenta gradualmente de 0 a DOA<cyc>[L], mientras que el grado de envejecimiento del calendario se mantiene en el valor inicial DOA<cal>[0]=0 hasta el ciclo L-ésimo.
[0158] Por el contrario, en el k-ésimo ciclo, cuando se realiza el cuarto subproceso, la unidad de control 110 mantiene el grado de envejecimiento del ciclo k-ésimo en el valor anterior. Es decir, en el k-ésimo ciclo, cuando se realiza el cuarto subproceso, la unidad de control 110 puede establecer DOA<cyc>[k] para que sea igual a DOA<cyc>[k-1]. Por ejemplo, con referencia a la FIG. 4, cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria 20 se establece en estado de calendario hasta el M-ésimo ciclo después del L-ésimo ciclo, el grado de envejecimiento natural de la batería secundaria 20 aumenta gradualmente de 0 a DOA<cal>[M], mientras que el grado de envejecimiento del ciclo se mantiene en DOA<cyc>[L] hasta el M-ésimo ciclo después del L-ésimo ciclo.
[0159] Una vez finalizados todos los pasos incluidos en el primer proceso principal, la unidad de control 110 puede activar un segundo proceso principal. El segundo proceso principal incluye una pluralidad de rutinas. S355, S360 y S365 de la FIG.3 son etapas que pueden realizarse cuando se activa el segundo proceso principal.
[0160] Específicamente, el segundo proceso principal incluye básicamente una séptima rutina y una octava rutina, y opcionalmente, puede incluir además una novena rutina.
[0161] En S355, la unidad de control 110 ejecuta la séptima rutina. Al realizar la séptima rutina, la unidad de control 110 corrige el grado de envejecimiento del ciclo DOA<cyc>[k] obtenido en la tercera rutina, en función del factor de ponderación almacenado en la memoria 120. En una realización, la unidad de control 110 puede corregir el grado de envejecimiento del ciclo mediante la siguiente Ecuación 7:
[0162] <Ecuación 7>
[0163] DOA<cyc_correct>[K] = DOA<cyc>[K] x W
[0164] En la Ecuación 7, w es un valor que representa el factor de ponderación almacenado en la memoria 120. w puede ser una constante dentro de un rango predeterminado (por ejemplo, igual o superior a 0 e igual o inferior a 2), y puede estar predeterminado por el experimento anterior o por la unidad de control 110. Adicionalmente, DOA<cyc_correct>[k] es un valor que representa el grado corregido de envejecimiento cíclico.
[0165] En S360, la unidad de control 110 ejecuta la octava rutina. Al realizar la octava rutina, la unidad de control 110 estima la tasa de retención de capacidad CRR<mix>[k] de la batería secundaria 20 basándose en el grado de envejecimiento de calendario (véase la Ecuación 6) y el grado corregido de envejecimiento de ciclo (véase la Ecuación 7). En una realización, la unidad de control 110 puede calcular CRR<mix>[k] que representa la cantidad máxima de carga que puede cargarse en la batería secundaria 20 en el ciclo k-ésimo utilizando la siguiente Ecuación 8.
[0166] <Ecuación 8>
[0168] 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶<𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚>[𝐾𝐾] =�1 −𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷<?𝑐??𝑐??𝑐?_?𝑐??𝑐??𝑐??𝑐??𝑐??𝑐?𝑐𝑐>[𝐾𝐾]} × (1 −𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷<?𝑐??𝑐?𝑐𝑐>[𝐾𝐾])
[0169] Es obvio para los expertos en la materia que a medida que la batería secundaria 20 envejece, la tasa de retención de capacidad se reduce. Por ejemplo, con referencia a la Ecuación 8, a medida que la duración del estado de ciclo de la batería secundaria 20 y la duración del estado de calendario de la batería secundaria 20 aumentan con el tiempo, cada uno de DOA<cyc_correct>[k] y DOA<cal>[k] aumenta. Por consiguiente, a medida que aumenta k, CRR<mix>[k] se reduce de 1 a 0.
[0170] En S365, la unidad de control 110 ejecuta la novena rutina. Al realizar la novena rutina, la unidad de control 110 puede actualizar la capacidad máxima Q<max>de la batería secundaria 20 basándose en CRR<mix>[k] y la capacidad de diseño Q<design>. Por ejemplo, Q<max>= Q<design>× CRR<mix>[k]. CRR<mix>[k] es un número positivo menor que 1, por lo que Q<max>es menor que Q<design>. La capacidad máxima actualizada Q<max>puede utilizarse para actualizar el SOC en S315 que se realizará en el siguiente ciclo.
[0171] Las FIGS. 5 y 6 son gráficos de referencia en la descripción de un método para determinar el factor de ponderación utilizado para corregir el grado de envejecimiento del ciclo de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La unidad de control 110 realiza al menos una prueba de envejecimiento inducido preestablecido de las baterías de prueba. Cada batería de prueba se fabrica con las mismas especificaciones que la batería secundaria 20, y antes de realizar cada prueba de envejecimiento inducido, la tasa de retención de capacidad es 1.
[0172] Cuando se realiza cada prueba de envejecimiento inducido, en lugar de la batería secundaria 20, cada batería de prueba puede ser conectada eléctricamente al paquete de baterías 10 de la FIG. 2 una por una. Adicionalmente, cuando finaliza una prueba de envejecimiento inducido, después de sustituir la batería de prueba usada por una nueva, puede realizarse la otra prueba de envejecimiento inducido.
[0173] La tasa de retención de capacidad real se calcula en una pluralidad de puntos temporales diferentes entre el tiempo de inicio y el tiempo de finalización de cada ensayo de envejecimiento inducido.
[0174] Junto con esto, la unidad de control 110 estima la tasa de retención de capacidad de cada batería de ensayo en la pluralidad de puntos temporales desde el tiempo de inicio hasta el tiempo de finalización de cada ensayo de envejecimiento inducido. En este caso, la unidad de control 110 puede sustituir dos o más valores candidatos diferentes preestablecidos en w de la Ecuación 7, para obtener una pluralidad de curvas de cambio de la tasa de retención de capacidad. La pluralidad de curvas de cambio de la tasa de retención de capacidad y la pluralidad de valores candidatos tienen una correspondencia uno a uno. Es decir, cada curva de cambio de la tasa de retención de capacidad se define por las tasas de retención de capacidad estimadas en la pluralidad de puntos temporales cuando cada uno de los valores candidatos se sustituye en w de la Ecuación 7.
[0175] La unidad de control 110 compara la pluralidad de curvas de cambio de la tasa de retención de capacidad con las tasas de retención de capacidad reales calculadas en la pluralidad de puntos temporales. Posteriormente, la unidad de control 110 determina como factor de ponderación un valor candidato relacionado con una curva de cambio de la tasa de retención de capacidad que tiene la diferencia más pequeña con respecto a las tasas de retención de capacidad reales entre las curvas de cambio de la tasa de retención de capacidad.
[0176] La FIG.5 es un gráfico que muestra los resultados de un primer ensayo de envejecimiento inducido realizado sobre una primera batería de ensayo y una segunda batería de ensayo que tienen la misma especificación que la batería secundaria 20 y la tasa de retención de capacidad de 1, y la FIG. 6 es un gráfico que muestra los resultados de un segundo ensayo de envejecimiento inducido realizado sobre una tercera batería de ensayo y una cuarta batería de ensayo que tienen la misma especificación que la batería secundaria 20 y la tasa de retención de capacidad de 1. A partir de cada uno del primer y el segundo ensayos de envejecimiento inducido, se obtuvieron dos curvas de cambio de la tasa de retención de capacidad al sustituir diferentes primer y segundo valores candidatos en w de la Ecuación 7.
[0177] Con referencia a la FIG. 5, el primer ensayo de envejecimiento inducido es un ensayo en el que cada una de una primera duración de ensayo △P<C1>y una segunda duración de ensayo △P<C2>se repite nueve veces de forma alterna. La primera duración de la prueba △P<C1>es el periodo de tiempo durante el cual se mantiene el estado de calendario durante cuatro semanas con el SOC y la temperatura de cada una de las baterías de prueba primera y segunda siendo del 60 % y 30 °C respectivamente. La segunda duración de la prueba △P<C2>es el período de tiempo durante el cual se mantiene el estado de ciclo durante dos semanas con cada una de las baterías de prueba primera y segunda cuya temperatura es de 45 °C que se cargan a 9C (tasa C) y se descargan a 6C en SOC de 30 % ~ 60 %.
[0178] En la FIG.5, la primera prueba de envejecimiento inducido se realiza en la primera batería de prueba para obtener las tasas estimadas de retención de capacidad P<sim1_A>y las tasas estimadas de retención de capacidad P<sim1_B>, y la primera prueba de envejecimiento inducido se realiza en la segunda batería de prueba para obtener las tasas reales de retención de capacidad P<exp1>.
[0179] En el primer ensayo de envejecimiento inducido visto a través del gráfico mostrado en la FIG.5, la primera curva de cambio de tasa de retención de capacidad C<sim1_A>se obtuvo sustituyendo el primer valor candidato en w de la Ecuación 7, y la segunda curva de cambio de tasa de retención de capacidad C<sim1_B>se obtuvo sustituyendo el segundo valor candidato que es diferente del primer valor candidato en w de la Ecuación 7.
[0180] La primera curva de cambio de la tasa de retención de capacidad C<sim1_A>es una curva definida por las tasas de retención de capacidad P<sim1_A>estimadas en una pluralidad de puntos temporales t<1>~t<18>en los que se realiza un cambio de una de la primera duración de la prueba △P<C1>y la segunda duración de la prueba △P<C2>a la otra. Adicionalmente, la segunda curva de cambio de la tasa de retención de capacidad C<sim1_B>es una curva definida por las tasas de retención de capacidad P<sim1_B>estimadas en la pluralidad de puntos temporales t<1>~t<18>en los que se realiza un cambio de una de la primera duración de la prueba △P<C1>y la segunda duración de la prueba △P<C2>a la otra. Adicionalmente, las tasas reales de retención de capacidad P<exp1>se calculan en la pluralidad de puntos temporales t<1>~t<18>. Por consiguiente, los índices de retención de capacidad estimados P<sim1_A>pueden corresponder a los índices de retención de capacidad estimados P<sim1_B>y a los índices de retención de capacidad reales P<exp1>uno a uno sobre la base de la pluralidad de puntos en el tiempo t<1>~t<18>.
[0181] La unidad de control 110 compara las tasas de retención de capacidad estimadas P<sim1_A>que definen la primera curva de cambio de tasa de retención de capacidad C<sim1_A>con las tasas de retención de capacidad reales P<exp1>, y las tasas estimadas de retención de capacidad P<sim1_B>que definen la segunda curva de cambio de tasa de retención de capacidad C<sim1_B>con las tasas reales de retención de capacidad P<exp1>.
[0182] Por ejemplo, la unidad de control 110 puede establecer una suma de diferencias (o una suma de desviaciones al cuadrado) entre las tasas de retención de capacidad estimadas P<sim1_A>y unas tasas de retención de capacidad reales P<exp1>como un primer valor de resultado, y una suma de diferencias (o la suma de desviaciones al cuadrado) entre las tasas de retención de capacidad estimadas P<sim1_B>y las tasas de retención de capacidad reales P<exp1>como segundo valor de resultado.
[0183] Con referencia a la FIG. 6, el segundo ensayo de envejecimiento inducido es un ensayo en el que cada una de una tercera duración de ensayo △P<C3>y una cuarta duración de ensayo △P<C4>se repite nueve veces de forma alterna. La tercera duración de la prueba △P<C3>es el periodo de tiempo durante el cual se mantiene el estado de calendario durante cuatro semanas con el SOC y la temperatura de cada una de las baterías de prueba tercera y cuarta siendo del 50 % y 45 °C respectivamente. La cuarta duración de la prueba △P<C4>es el período de tiempo durante el cual se mantiene el estado de ciclo durante dos semanas con cada una de las baterías de prueba tercera y cuarta cuya temperatura es de 30 °C que se cargan a 9C (tasa C) y se descargan a 6C en SOC del 30% ~ 60%.
[0184] En la FIG. 6, la segunda prueba de envejecimiento inducido se realiza en la tercera batería de prueba para obtener las tasas estimadas de retención de capacidad P<sim2_A>y las tasas estimadas de retención de capacidad P<sim2_B>, y la segunda prueba de envejecimiento inducido se realiza en la cuarta batería de prueba para obtener las tasas reales de retención de capacidad P<exp2>.
[0185] En el segundo ensayo de envejecimiento inducido visto a través del gráfico mostrado en la FIG.6, una tercera curva de cambio de tasa de retención de capacidad C<sim2_A>se obtuvo sustituyendo el primer valor candidato en w de la Ecuación 7, y una cuarta curva de cambio de tasa de retención de capacidad C<sim2_B>se obtuvo sustituyendo el segundo valor candidato en w de la Ecuación 7.
[0186] La tercera curva de cambio de la tasa de retención de capacidad C<sim2_A>es una curva definida por las tasas de retención de capacidad P<sim2_A>estimadas en una pluralidad de puntos en el tiempo t'<1>~ t'<18>en los que se realiza un cambio de una de la tercera duración de la prueba △P<C3>y la cuarta duración de la prueba △P<C4>a la otra. Adicionalmente, la cuarta curva de cambio de la tasa de retención de capacidad C<sim2_B>es una curva definida por las tasas de retención de capacidad P<sim2_B>estimadas en la pluralidad de puntos temporales t'<1>~t'<18>en los que se realiza un cambio de una de la tercera duración de la prueba △P<C3>y la cuarta duración de la prueba △P<C4>a la otra. Adicionalmente, las tasas reales de retención de capacidad P<exp2>se calculan en la pluralidad de puntos temporales t'<1>~t'<18>. Por consiguiente, los índices de retención de capacidad estimados P<sim2_A>pueden corresponder a los índices de retención de capacidad estimados P<sim2_B>y a los índices de retención de capacidad reales P<exp2>uno a uno sobre la base de la pluralidad de puntos en el tiempo t'<1>~t'<18>.
[0187] La unidad de control 110 compara las tasas de retención de capacidad estimadas P<sim2_A>que definen la tercera curva de cambio de tasa de retención de capacidad C<sim2_A>con las tasas de retención de capacidad reales P<exp2>, y las tasas estimadas de retención de capacidad P<sim2_B>que definen la cuarta curva de cambio de tasa de retención de capacidad C<sim2_B>con las tasas reales de retención de capacidad P<exp2>.
[0188] Por ejemplo, la unidad de control 110 podrá establecer una suma de diferencias (o una suma de desviaciones al cuadrado) entre las tasas de retención de capacidad estimadas P<sim2_A>y las tasas de retención de capacidad reales P<exp2>como tercer valor de resultado, y una suma de diferencias (o una suma de desviaciones al cuadrado) entre las tasas de retención de capacidad estimadas P<sim2_B>y las tasas de retención de capacidad reales P<exp2>como cuarto valor de resultado.
[0189] La unidad de control 110 puede calcular el mismo número de valores de comparación que los valores candidatos. Cada valor de comparación es la suma de todos los valores de resultado relacionados con uno de los valores candidatos. Por ejemplo, con referencia a las FIGS.5 y 6, la unidad de control calcula un primer valor de comparación relacionado con el primer valor candidato, y un segundo valor de comparación relacionado con el segundo valor candidato. Aquí, el primer valor de comparación es la suma del primer valor de resultado y el tercer valor de resultado, y el segundo valor de comparación es la suma del segundo valor de resultado y el cuarto valor de resultado.
[0190] La unidad de control 110 puede establecer un valor candidato relacionado con el valor de comparación más pequeño entre los valores de comparación calculados como factor de ponderación, y almacenarlo en la memoria 120. Por ejemplo, cuando el primer valor de comparación es menor que el segundo valor de comparación, la unidad de control 110 puede almacenar el factor de ponderación en la memoria 120 como el mismo valor que el primer valor candidato. Por el contrario, cuando el segundo valor de comparación es menor que el primer valor de comparación, la unidad de control 110 puede almacenar el factor de ponderación en la memoria 120 como el mismo valor que el segundo valor candidato.
[0191] Las realizaciones de la presente divulgación descritas anteriormente no se implementan solo a través del aparato y el método, y pueden implementarse a través de programas que realizan las funciones correspondientes a las configuraciones de las realizaciones de la presente divulgación o medios de grabación que tienen los programas grabados en ellos, y esta implementación pueden lograrla fácilmente los expertos en la técnica a partir de la divulgación de las realizaciones descritas anteriormente.
[0192] Si bien la presente divulgación se ha descrito anteriormente con respecto a un número limitado de realizaciones y dibujos, la presente invención está definida en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES
1. Un aparato (100) para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria (20) a partir de un grado de envejecimiento por calendario y un grado de envejecimiento por ciclos de la batería secundaria incluida en un paquete de baterías (10), comprendiendo el aparato:
una unidad de control (110) configurada para recibir información de corriente e información de temperatura de la batería secundaria desde una unidad de detección instalada en el paquete de baterías en cada ciclo que tiene una duración temporal preestablecida, y realizar un primer proceso principal y un segundo proceso principal en un orden secuencial;
una memoria (120) configurada para almacenar un factor de ponderación predeterminado y, además, almacenar un estado de carga, un grado de envejecimiento por ciclos y un grado de envejecimiento por calendario de la batería secundaria actualizados en cada ciclo cuando se realiza el primer proceso principal; y
una unidad de comunicación (130) conectada operativamente a la unidad de control,
en donde el primer proceso principal incluye:
un primer subproceso para actualizar el estado de carga almacenado en la memoria basándose en la información de corriente;
un segundo subproceso para establecer un estado de funcionamiento de la batería secundaria en uno de estado de ciclos y estado de calendario basándose en la información de corriente;
un tercer subproceso para actualizar el grado de envejecimiento por ciclos almacenado en la memoria basándose en el estado de carga actualizado, la información de corriente y la información de temperatura cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se establece en el estado de ciclos por el segundo subproceso, y
un cuarto subproceso para actualizar el grado de envejecimiento por calendario almacenado en la memoria basándose en el estado de carga actualizado y la información de temperatura cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se establece en el estado de calendario por el segundo subproceso, en donde el segundo subproceso incluye:
establecer el estado de funcionamiento de la batería secundaria en el estado de ciclos cuando una tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es igual o mayor que una tasa de corriente umbral, y
establecer el estado de funcionamiento de la batería secundaria en el estado de calendario cuando la tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es menor que la tasa de corriente umbral, en donde el segundo proceso principal incluye estimar la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria basándose en el factor de ponderación, el grado de envejecimiento por ciclos actualizado y el grado de envejecimiento por calendario almacenados en la memoria,
caracterizado por quela unidad de control está además configurada para:
emitir una primera señal de error a la unidad de comunicación cuando una diferencia entre el grado de envejecimiento por ciclos actualizado previamente y el grado de envejecimiento por ciclos actualizado es mayor que un primer umbral de diferencia o el grado de envejecimiento por ciclos actualizado es menor que el grado de envejecimiento por ciclos actualizado previamente; y
emitir una segunda señal de error a la unidad de comunicación cuando una diferencia entre el grado de envejecimiento por calendario actualizado previamente y el grado de envejecimiento por calendario actualizado es mayor que un segundo umbral de diferencia o el grado de envejecimiento por calendario actualizado es menor que el grado de envejecimiento por calendario actualizado previamente.
2. El aparato para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria según la reivindicación 1, en donde el primer subproceso incluye integrar una corriente indicada por la información de corriente a lo largo de la duración temporal y actualizar el estado de carga almacenado en la memoria basándose en la corriente integrada y una capacidad máxima almacenada en la memoria.
3. El aparato para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria según la reivindicación 1, en donde la memoria está además configurada para almacenar una pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por ciclos, y
el tercer subproceso incluye:
una primera rutina para seleccionar un perfil de grado de envejecimiento por ciclos correspondiente al estado de carga actualizado, la información de corriente y la información de temperatura entre la pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por ciclos;
una segunda rutina para determinar un primer punto temporal equivalente de referencia relacionado con el perfil de grado de envejecimiento por ciclos seleccionado; y
una tercera rutina para actualizar el grado de envejecimiento por ciclos almacenado en la memoria utilizando el perfil de grado de envejecimiento por ciclos seleccionado basándose en el primer punto temporal equivalente de referencia.
4. El aparato para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria según la reivindicación 1, en donde la memoria está además configurada para almacenar una pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por calendario, y
el cuarto subproceso incluye:
una cuarta rutina para seleccionar un perfil de grado de envejecimiento por calendario correspondiente al estado de carga actualizado y la información de temperatura de entre la pluralidad de perfiles de grado de envejecimiento por calendario;
una quinta rutina para determinar un segundo punto temporal equivalente de referencia relacionado con el perfil de grado de envejecimiento por calendario seleccionado; y
una sexta rutina para actualizar el grado de envejecimiento por calendario almacenado en la memoria utilizando el perfil de grado de envejecimiento por calendario seleccionado basándose en el segundo punto temporal equivalente de referencia.
5. El aparato para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria según la reivindicación 1, en donde el segundo proceso principal incluye:
una séptima rutina para corregir el grado de envejecimiento por ciclos basándose en el factor de ponderación; y una octava rutina para estimar la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria basándose en el grado de envejecimiento por calendario y el grado de envejecimiento por ciclos corregido.
6. El aparato para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria según la reivindicación 1, en donde el factor de ponderación es una constante dentro de un intervalo entre 0 o más y 2 o menos, determinada mediante experimentación.
7. Un paquete de baterías que comprende el aparato para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
8. Un método para estimar una tasa de retención de capacidad de una batería secundaria incluida en un paquete de baterías a partir de un grado de envejecimiento por calendario y un grado de envejecimiento por ciclos de la batería secundaria, comprendiendo el método:
recibir información de corriente e información de temperatura de la batería secundaria desde una unidad de detección instalada en el paquete de baterías en cada ciclo que tiene una duración temporal preestablecida; activar un primer proceso principal; y
activar un segundo proceso principal,
en donde el primer proceso principal incluye:
un primer subproceso para actualizar un estado de carga de la batería secundaria basándose en la información de corriente;
un segundo subproceso para establecer un estado de funcionamiento de la batería secundaria en uno de estado de ciclos y estado de calendario basándose en la información de corriente;
un tercer subproceso para actualizar un grado de envejecimiento por ciclos basándose en el estado de carga actualizado, la información de corriente y la información de temperatura cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se establece en el estado de ciclos por el segundo subproceso; y
un cuarto subproceso para actualizar un grado de envejecimiento por calendario basándose en el estado de carga actualizado y la información de temperatura cuando el estado de funcionamiento de la batería secundaria se establece en el estado de calendario por el segundo subproceso, y
el segundo proceso principal incluye estimar la tasa de retención de capacidad de la batería secundaria basándose en un factor de ponderación predeterminado, el grado de envejecimiento por ciclos actualizado y el grado de envejecimiento por calendario,
en donde el segundo subproceso incluye:
establecer el estado de funcionamiento de la batería secundaria en el estado de ciclos cuando una tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es igual o mayor que una tasa de corriente umbral, y
establecer el estado de funcionamiento de la batería secundaria en el estado de calendario cuando la tasa de corriente correspondiente a la información de corriente es menor que la tasa de corriente umbral, comprendiendo además el método:
emitir una primera señal de error cuando una diferencia entre el grado de envejecimiento por ciclos actualizado previamente y el grado de envejecimiento por ciclos actualizado es mayor que un primer umbral de diferencia o el grado de envejecimiento por ciclos actualizado es menor que el grado de envejecimiento por ciclos actualizado previamente; y
emitir una segunda señal de error cuando una diferencia entre el grado de envejecimiento por calendario actualizado previamente y el grado de envejecimiento por calendario actualizado es mayor que un segundo umbral de diferencia o el grado de envejecimiento por calendario actualizado es menor que el grado de envejecimiento por calendario actualizado previamente.
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