ES3072233T3

ES3072233T3 - Battery diagnosis apparatus, battery pack, electric vehicle and battery diagnosis method

Info

Publication number: ES3072233T3
Application number: ES22842442T
Authority: ES
Inventors: Sun-Jong Lee; Cheol-Taek Kim; Yong-Chul Sung
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2021-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2026-06-30
Anticipated expiration: 2042-07-12
Also published as: CN116324449A; EP4206713A1; KR20230010545A; WO2023287180A1; JP2024137945A; US12360166B2; US20250306110A1; JP7498358B2; JP7781956B2; EP4206713A4; CN122109889A; JP2026026187A; CN116324449B; US20230366935A1; EP4768322A2; EP4206713B1; JP2023538347A

Abstract

Un dispositivo de diagnóstico de baterías según la presente invención comprende un detector de voltaje para medir el voltaje de la celda de una batería y un circuito de control que: aplica una ventana móvil de una primera duración a una curva de voltaje de referencia, que es una serie temporal de varios valores de voltaje que indican el voltaje de la celda medido en cada instante de muestreo durante un período predeterminado, para determinar varias subcurvas de voltaje, y determina el valor promedio de voltaje a largo plazo de las subcurvas de voltaje mediante un primer filtro promedio de la primera duración con respecto a cada subcurva de voltaje; determina el valor promedio de voltaje a corto plazo de las subcurvas de voltaje mediante un segundo filtro promedio de una segunda duración que es más corta que la primera; y compara, con una primera desviación de umbral y/o una segunda desviación de umbral, cada una de las varias desviaciones de voltaje determinadas con respecto a las varias subcurvas de voltaje, para determinar si la celda de la batería es anormal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Aparato de diagnóstico de batería, paquete de baterías, vehículo eléctrico y método de diagnóstico de bateríaSector de la técnica

[0003] La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de patente de Corea n.º 10-2021-0091231, presentada el 12 de julio de 2021 en la oficina de propiedad intelectual de Corea.

[0004] La presente divulgación se refiere al diagnóstico de anomalías en celdas de batería.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] Recientemente, ha habido un rápido aumento en la demanda de productos electrónicos portátiles tales como ordenadores portátiles, cámaras de vídeo y teléfonos móviles, y con el amplio desarrollo de vehículos eléctricos, acumuladores para almacenamiento de energía, robots y satélites, se están realizando muchos estudios sobre baterías de alto rendimiento que pueden recargarse repetidamente.

[0007] Actualmente, las baterías disponibles comercialmente incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquelhidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías de litio y similares, y, entre ellas, las baterías de litio presentan poco o ningún efecto de memoria y, por lo tanto, están ganando más atención que las baterías a base de níquel-zinc por ventajas tales como que la recarga puede efectuarse siempre que sea conveniente, su tasa de autodescarga es muy baja y su densidad de energía es alta.

[0008] Más recientemente, con el uso generalizado de aplicaciones (por ejemplo, vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía) que requieren alta tensión, existe una necesidad creciente de una tecnología de diagnóstico para la detección precisa de anomalías en cada una de una pluralidad de celdas de batería conectadas en serie en un paquete de baterías.

[0009] La técnica anterior normalmente emplea un método de detección de anomalías en cada celda de batería comparando los parámetros de estado (por ejemplo, una tensión de celda) de cada celda de batería con los parámetros de estado de al menos una de las celdas de batería restantes. Sin embargo, el método correspondiente presenta desventajas: (i) dado que precisa el número de procesos de comparación correspondientes al número de celdas de batería, requiere muchos recursos de software (complejidad computacional) y tiempo para diagnosticar individualmente anomalías en todas las celdas de batería, y (ii) es más probable que se produzcan errores de diagnóstico con el número creciente de celdas de batería anómalas.

[0010] Pueden encontrarse ejemplos y realizaciones adicionales de la técnica anterior en los documentos US 2020/025832 A1, EP 4152021 A1, y JP 2001027663 A.

[0011] Explicación de la invención

[0012] Problema técnico

[0013] La presente divulgación está diseñada para resolver el problema descrito anteriormente y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un aparato de diagnóstico de batería, un paquete de baterías, un vehículo eléctrico y un método de diagnóstico de batería para diagnosticar anomalías en una sola celda de batería o en cada una de una pluralidad de celdas de batería conectadas en serie, usando cambios dependientes del tiempo en la tensión de celda de cada celda de batería sin un proceso de comparación de la tensión de celda de cada celda de batería con la tensión de celda de otra u otras celdas de batería.

[0014] Estos y otros objetivos y ventajas de la presente divulgación pueden entenderse mediante la siguiente descripción y serán evidentes a partir de una realización de la presente divulgación. Además, se entenderá fácilmente que los objetivos y ventajas de la presente divulgación pueden realizarse mediante los medios expuestos en las reivindicaciones adjuntas.

[0015] Solución técnica

[0016] Un aparato de diagnóstico de batería de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación incluye un detector de tensión configurado para medir una tensión de celda de una celda de batería; y un circuito de control configurado para determinar una pluralidad de curvas de subtensión aplicando una ventana móvil de una primera longitud de tiempo a una curva de tensión de referencia, siendo la curva de tensión de referencia una serie temporal de valores de tensión que indican la tensión de celda medida en cada tiempo de muestreo durante un período de tiempo predeterminado. El circuito de control está configurado para determinar, para cada curva de subtensión, un valor de tensión promedio a largo plazo de la curva de subtensión utilizando un primer filtro de promedio de la primera longitud de tiempo, determinar un valor de tensión promedio a corto plazo de la curva de subtensión utilizando un segundo filtro de promedio de una segunda longitud de tiempo, que es más corta que la primera longitud de tiempo, y determinar una desviación de tensión asociada con la curva de subtensión mediante la resta entre el valor de tensión promedio a largo plazo y el valor de tensión promedio a corto plazo de cada curva de subtensión. El circuito de control está configurado para determinar si la celda de batería es anómala comparando cada una de una pluralidad de las desviaciones de tensión determinadas para la pluralidad de curvas de subtensión con al menos uno de un primer umbral de desviación o un segundo umbral de desviación.

[0017] El primer umbral de desviación puede ser un número positivo, y el segundo umbral de desviación puede ser un número negativo cuyo valor absoluto es igual al primer umbral de desviación.

[0018] El circuito de control puede estar configurado para determinar que la celda de batería es anómala cuando las desviaciones de tensión de un número predeterminado o más de curvas de subtensión entre la pluralidad de curvas de subtensión son mayores que el primer umbral de desviación o menores que el segundo umbral de desviación. El circuito de control puede estar configurado para determinar que la celda de batería es anómala cuando dos cualesquiera de la pluralidad de desviaciones de tensión determinadas para la pluralidad de curvas de subtensión cumplen un primer requisito, un segundo requisito y un tercer requisito. El primer requisito se cumple cuando una de las dos desviaciones de tensión es igual o superior al primer umbral de desviación. El segundo requisito se cumple cuando la otra de las dos desviaciones de tensión es igual o inferior al segundo umbral de desviación. El tercer requisito se cumple cuando un intervalo de tiempo entre las dos desviaciones de tensión es igual o inferior a un tiempo umbral. El aparato de diagnóstico de batería puede incluir además un detector de corriente configurado para medir una corriente de batería que fluye a través de la celda de batería.

[0019] El circuito de control puede estar configurado para determinar una pluralidad de curvas de subcorriente aplicando la ventana móvil a una curva de corriente de referencia, siendo la curva de corriente de referencia una serie temporal de valores de corriente que indican la corriente de batería medida en cada tiempo de muestreo durante el período predeterminado de tiempo. La pluralidad de curvas de subcorriente tienen una correspondencia una a una con la pluralidad de curvas de subtensión.

[0020] El circuito de control puede estar configurado para determinar, para cada curva de subcorriente, un cambio de corriente que es una diferencia entre un valor de corriente máximo y un valor de corriente mínimo de la curva de subcorriente, y para determinar el valor de tensión promedio a largo plazo y el valor de tensión promedio a corto plazo de la curva de subtensión asociada con la curva de subcorriente en una condición en la que el cambio de corriente es inferior a un cambio de umbral.

[0021] Un paquete de baterías de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación incluye el aparato de diagnóstico de batería.

[0022] Un vehículo eléctrico de acuerdo con otro aspecto más de la presente divulgación incluye el paquete de baterías. Un método de diagnóstico de batería de acuerdo con otro aspecto más de la presente divulgación incluye determinar una pluralidad de curvas de subtensión aplicando una ventana móvil de una primera longitud de tiempo a una curva de tensión de referencia, siendo la curva de tensión de referencia una serie temporal de valores de tensión que indican una tensión de celda de una celda de batería medida en cada tiempo de muestreo durante un período de tiempo predeterminado; determinar, para cada curva de subtensión, un valor de tensión promedio a largo plazo de la curva de subtensión utilizando un primer filtro de promedio de la primera longitud de tiempo, determinar un valor de tensión promedio a corto plazo de la curva de subtensión utilizando un segundo filtro de promedio de una segunda longitud de tiempo, que es más corta que la primera longitud de tiempo, y determinar una desviación de tensión asociada con la curva de subtensión calculando la diferencia entre el valor de tensión promedio a largo plazo y el valor de tensión promedio a corto plazo de cada curva de subtensión; y determinar si la celda de batería es anómala comparando cada una de una pluralidad de las desviaciones de tensión determinadas para la pluralidad de curvas de subtensión con al menos uno de entre un primer umbral de desviación o un segundo umbral de desviación.

[0023] El primer umbral de desviación puede ser un número positivo, en donde el segundo umbral de desviación puede ser un número negativo cuyo valor absoluto es igual al primer umbral de desviación.

[0024] La etapa de determinar si la celda de batería es anómala puede incluir determinar que la celda de batería es anómala cuando la desviación de tensión de un número predeterminado o más de curvas de subtensión entre la pluralidad de curvas de subtensión es superior al primer umbral de desviación o inferior al segundo umbral de desviación.

[0025] La etapa de determinar si la celda de batería es anómala puede incluir determinar que la celda de batería es anómala cuando dos cualesquiera de una pluralidad de las desviaciones de tensión determinadas para la pluralidad de curvas de subtensión cumplen un primer requisito, un segundo requisito y un tercer requisito. El primer requisito puede cumplirse cuando una de las dos desviaciones de tensión es igual o superior al primer umbral de desviación. El segundo requisito puede cumplirse cuando la otra de las dos desviaciones de tensión es igual o inferior al segundo umbral de desviación. El tercer requisito puede cumplirse cuando un intervalo de tiempo entre las dos desviaciones de tensión es igual o inferior a un tiempo umbral.

[0026] El método de diagnóstico de batería puede incluir además determinar una pluralidad de curvas de subcorriente aplicando la ventana móvil a una curva de corriente de referencia, siendo la curva de corriente de referencia una serie temporal de valores de corriente que indican una corriente de batería medida en cada tiempo de muestreo durante el período predeterminado de tiempo. La pluralidad de curvas de subcorriente tienen una correspondencia una a una con la pluralidad de curvas de subtensión.

[0027] El método de diagnóstico de batería puede incluir además determinar, para cada curva de subcorriente, un cambio de corriente que es una diferencia entre un valor de corriente máximo y un valor de corriente mínimo de la curva de subcorriente, y determinar el valor de tensión promedio a largo plazo y el valor de tensión promedio a corto plazo de la curva de subtensión asociada con la curva de subcorriente en una condición en la que el cambio de corriente es inferior a un cambio de umbral.

[0028] Efectos ventajosos

[0029] De acuerdo con al menos una de las realizaciones de la presente divulgación, es posible diagnosticar anomalías en una única celda de batería o en cada una de una pluralidad de celdas de batería conectadas en serie usando cambios dependientes del tiempo en la tensión de celda de cada celda de batería sin un proceso de comparar la tensión de celda de cada celda de batería con la tensión de celda de la(s) otra(s) celda(s) de batería. Por consiguiente, es posible ahorrar recursos de software y el tiempo requerido para diagnosticar anomalías en cada celda de batería, así como reducir el riesgo de que aumenten los errores de diagnóstico con el número creciente de celdas de batería anómalas. De acuerdo con al menos una de las realizaciones de la presente divulgación, es posible eliminar eficazmente el ruido de medición incluido en los valores de tensión de celda medidos de una celda de batería correspondiente calculando una diferencia entre una tendencia a largo plazo y una tendencia a corto plazo de las tensiones de celda de cada celda de batería, detectando así con precisión cambios anómalos en la tensión de celda de la correspondiente celda de batería.

[0030] Los efectos de la presente divulgación no se limitan a los mencionados anteriormente, y los expertos en la materia entenderán claramente estos y otros efectos a partir de las reivindicaciones adjuntas.

[0031] Breve descripción de los dibujos

[0032] Los dibujos adjuntos ilustran una realización ilustrativa de la presente divulgación y, junto con la siguiente descripción detallada de la presente divulgación, sirven para proporcionar una comprensión adicional de los aspectos técnicos de la presente divulgación y, por lo tanto, la presente divulgación no debe interpretarse como limitado a los dibujos. La FIG.1 es un diagrama que muestra a modo de ejemplo los componentes de un vehículo eléctrico de acuerdo con la presente divulgación.

[0033] La FIG.2 es un gráfico que muestra a modo de ejemplo una curva de tensión correspondiente a una serie temporal sin procesar de valores de tensión reales de la tensión de celda de una celda de batería.

[0034] La FIG.3 es un gráfico que muestra a modo de ejemplo una curva de tensión medida obtenida mezclando el ruido de medición con la serie temporal sin procesar correspondiente a la curva de tensión de la FIG.2.

[0035] La FIG.4 es un gráfico que muestra a modo de ejemplo una primera curva de promedio móvil obtenida aplicando un primer filtro de promedio a la curva de tensión de la FIG.3.

[0036] La FIG.5 es un gráfico que muestra a modo de ejemplo una segunda curva de promedio móvil obtenida aplicando un segundo filtro de promedio a la curva de tensión de la FIG.3.

[0037] La FIG.6 es un gráfico que muestra a modo de ejemplo una curva de desviación de tensión que es una diferencia entre la primera curva de promedio móvil de la FIG.4 y la segunda curva de promedio móvil de la FIG.5.

[0038] Realización preferente de la invención

[0039] En lo sucesivo en el presente documento, una realización ilustrativa de la presente divulgación se describirá con detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, se debería entender que los términos o palabras usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no se deberían interpretar como limitados a significados generales y de diccionario, sino que se deberían interpretar basándose en los significados y conceptos correspondientes a aspectos técnicos de la presente divulgación en función del principio de que al inventor se le permite definir términos apropiadamente para la mejor explicación.

[0040] Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento y la ilustración mostrada en los dibujos suponen una realización ilustrativa de la presente divulgación, y no pretende describir plenamente los aspectos técnicos de la presente divulgación, por lo que debe entenderse que podrían haberse hecho diversos otros equivalentes y modificaciones en la misma en el momento de presentar la solicitud.

[0041] Los términos que incluyen un número ordinal tal como "primero", "segundo" y similares, se usan para distinguir un elemento de otro entre diversos elementos, pero no pretenden limitar los elementos.

[0042] A menos que el contexto indique claramente lo contrario, se entenderá que el término "comprende", cuando se usa en esta memoria descriptiva, especifica la presencia de elementos establecidos, pero no excluye la presencia o adición de uno o más otros elementos. Adicionalmente, la expresión "circuito de control", tal como se usa en el presente documento, se refiere a una unidad de procesamiento de al menos una función u operación, y puede implementarse mediante hardware y software únicamente, o en combinación.

[0043] Además, a lo largo de la memoria descriptiva, se entenderá adicionalmente que, cuando se hace referencia a que un elemento está "conectado a" otro elemento, puede estar conectado directamente al otro elemento o pueden estar presentes elementos intermedios.

[0044] La FIG.1 es un diagrama que muestra a modo de ejemplo los componentes de un vehículo eléctrico de acuerdo con la presente divulgación.

[0045] Haciendo referencia a la FIG.1, el vehículo eléctrico 1 incluye un controlador de vehículo 2, un paquete de baterías 10, un inversor 30 y un motor eléctrico 40. Los terminales de carga/descarga P+, P- del paquete de baterías 10 pueden acoplarse eléctricamente a un cargador 3 a través de un cable de carga. El cargador 3 puede incluirse en el vehículo eléctrico 1 o puede estar dispuesto en una estación de carga.

[0046] El controlador de vehículo 2 (por ejemplo, una unidad de control electrónico (ECU)) está configurado para transmitir una señal de contacto puesto a un aparato de diagnóstico de batería 100 en respuesta a que un usuario sitúe en la posición de ENCENDIDO un botón de arranque (no mostrado) del vehículo eléctrico 1. El controlador de vehículo 2 está configurado para transmitir una señal de contacto quitado al aparato de diagnóstico de batería 100 en respuesta a que el usuario sitúe el botón de arranque a la posición de APAGADO. El cargador 3 puede suministrar una potencia de carga de corriente constante o de tensión constante a través de los terminales de carga/descarga P+, P- del paquete de baterías 10 mediante la comunicación con el controlador de vehículo 2. El cargador 3 puede tener una función de descarga, y antes de una primera etapa de carga S1, como se describe a continuación, puede descargar una batería 11 de modo que una tensión de batería (por ejemplo, una tensión de circuito abierto (OCV)) de la batería 11 sea igual o inferior a una tensión de referencia predeterminada, en respuesta a una solicitud del controlador de vehículo 2. El paquete de baterías 10 incluye la batería 11, un relé 20 y el aparato de diagnóstico de batería 100.

[0047] La batería 11 incluye al menos una celda de batería BC. La FIG.1 muestra la batería 11 que incluye una pluralidad de celdas de batería BC<1>~BC<N>(N es un número natural de 2 o mayor) conectadas en serie a modo de ilustración. La pluralidad de celdas de batería BC<1>~BC<N>) pueden estar provistas de la misma especificación eléctrica y química. En lo sucesivo, en la descripción común a la pluralidad de celdas de batería BC<1>~BC<N>, se asigna el carácter de referencia 'BC' a la celda de batería.

[0048] La celda de batería BC no se limita a un tipo particular, y puede incluir cualquier tipo de celda de batería que pueda recargarse repetidamente, por ejemplo, una celda de iones de litio.

[0049] El relé 20 está conectado eléctricamente en serie a la batería 11 a través de una ruta de alimentación que conecta la batería 11 al inversor 30. La FIG.1 muestra el relé 20 conectado entre un terminal positivo de la batería 11 y el terminal de carga/descarga P+. El relé 20 se controla a un estado encendido/apagado en respuesta a una señal de conmutación procedente del aparato de diagnóstico de batería 100. El relé 20 puede ser un contactor mecánico que se enciende y apaga mediante la fuerza electromagnética de la bobina, o un interruptor semiconductor tal como un transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico (MOSFET).

[0050] El inversor 30 se proporciona para convertir la corriente continua de la batería 11, incluida en el paquete de baterías 10, en una corriente alterna en respuesta a un comando desde el aparato de diagnóstico de batería 100 o el controlador de vehículo 2. El motor eléctrico 40 funciona usando la energía de corriente alterna del inversor 30. El motor eléctrico 40 puede incluir, por ejemplo, un motor de corriente alterna trifásico. El inversor 30, el motor eléctrico 40 y los componentes del vehículo eléctrico 1 que se suministran con la potencia de descarga de la batería 11 pueden denominarse colectivamente carga eléctrica.

[0051] El aparato de diagnóstico de batería 100 incluye un detector de tensión 110 y un circuito de control 140. El aparato de diagnóstico de batería 100 puede incluir adicionalmente al menos uno de un detector de corriente 120, un detector de temperatura 130 o un circuito de comunicación 150.

[0052] El detector de tensión 110 está conectado a los terminales positivo y negativo de la celda de batería BC, y está configurado para medir una tensión de celda a través de la celda de batería BC y generar una señal de tensión que indica la tensión de celda medida. El detector de tensión 110 puede incluir al menos uno de los dispositivos de detección de tensión conocidos, tal como un circuito integrado (CI) de medición de tensión.

[0053] El detector de corriente 120 está conectado en serie a la batería 11 a través de la trayectoria de corriente entre la batería 11 y el inversor 30. El detector de corriente 120 está configurado para medir una corriente de batería (también denominada 'corriente de carga/descarga') que fluye a través de la batería 11, y para generar una señal de corriente que indica la corriente de batería medida. Dado que la pluralidad de celdas de batería BC<1>~BC<N>estás conectadas en serie, la corriente de batería que fluye a través de una cualquiera de la pluralidad de celdas de batería BC<1>~BC<N>es igual a la corriente de batería que fluye a través de las celdas de batería restantes. El detector de corriente 120 puede incluir al menos uno de los dispositivos de detección de corriente conocidos, tales como una resistencia de derivación y un dispositivo de efecto Hall.

[0054] El detector de temperatura 130 está configurado para medir una temperatura de batería de la batería 11 y generar una señal de temperatura indicativa de la temperatura de batería medida. El detector de temperatura 130 puede incluir al menos uno de los dispositivos de detección de temperatura conocidos, tales como un termopar, un termistor y una tira bimetálica.

[0055] El circuito de comunicación 150 está configurado para admitir comunicación por cable o inalámbrica entre el circuito de control 140 y el controlador de vehículo 2. La comunicación por cable puede ser, por ejemplo, una comunicación de red de área de controlador (CAN), y la comunicación inalámbrica puede ser, por ejemplo, una comunicación Zigbee o Bluetooth. El protocolo de comunicación no se limita a un tipo particular y puede incluir cualquier tipo de protocolo de comunicación que soporte comunicación por cable/inalámbrica entre el circuito de control 140 y el controlador de vehículo 2. El circuito de comunicación 150 puede incluir un dispositivo de salida (por ejemplo, una pantalla, un altavoz) para proporcionar información recibida desde el circuito de control 140 y/o el controlador de vehículo 2 en un formato reconocible para el usuario (un conductor).

[0056] El circuito de control 140 está acoplado operativamente al relé 20, al detector de tensión 110 y al circuito de comunicación 150. Acoplado operativamente se refiere a que está conectado directa/indirectamente para transmitir y recibir una señal en una o dos direcciones.

[0057] El circuito de control 140 puede recopilar la señal de tensión del detector de tensión 110, la señal de corriente del detector de corriente 120 y/o la señal de temperatura del detector de temperatura 130. Es decir, el circuito de control 140 puede convertir cada señal analógica recopilada desde los sensores 110, 120, 130 en un valor digital usando un convertidor de analógico a digital (ADC) dentro del circuito de control 140, y registrarlo. Como alternativa, cada uno del detector de tensión 110, el detector de corriente 120 y el detector de temperatura 130 puede incluir su ADC para transmitir el valor digital al circuito de control 140.

[0058] El circuito de control 140 también puede denominarse 'controlador de batería' y puede implementarse mediante hardware usando al menos uno de circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC), procesadores de señales digitales (DSP), dispositivos de procesamiento de señales digitales (DSPD), dispositivos programables lógicos (PLD), matrices de puertas programables en campo (FPGA), microprocesadores o unidades eléctricas para realizar las otras funciones.

[0059] La memoria 141 puede incluir, por ejemplo, al menos un tipo de medio de almacenamiento de tipo memoria flash, tipo disco duro, tipo disco de estado sólido (SSD), tipo unidad de disco de silicio (SDD), tipo micro tarjeta multimedia, memoria de acceso aleatorio ( RAM), memoria de acceso aleatorio estática (SRAM), memoria de solo lectura (ROM), memoria de solo lectura programable borrable eléctricamente (EEPROM) o memoria de solo lectura programable (PROM). La memoria 141 puede almacenar datos y programas requeridos para la computación por parte del circuito de control 140. La memoria 141 puede almacenar datos que indican los resultados de computación por parte del circuito de control 140. La memoria 141 puede almacenar conjuntos de datos y software usados para determinar si la celda de batería BC es anómala. La memoria 141 puede estar integrada en el circuito de control 140.

[0060] Cuando el relé 20 se enciende durante la operación de la carga eléctrica 30, 40 y/o del cargador 3, la batería 11 entra en un modo de carga o un modo de descarga. Cuando el relé 20 se apaga mientras se usa la batería 11 en el modo de carga o el modo de descarga, se conmuta la batería 11 a un modo de reposo.

[0061] El circuito de control 140 puede encender el relé 20 en respuesta a la señal de contacto puesto. El circuito de control 140 puede apagar el relé 20 en respuesta a la señal de contacto quitado. La señal de contacto puesto es una señal que solicita la conmutación de reposo a carga o descarga. La señal de contacto quitado es una señal que solicita la conmutación de carga o descarga a reposo. Como alternativa, en lugar del circuito de control 140, el controlador de vehículo 2 puede asumir la responsabilidad del control de ENCENDIDO/APAGADO del relé 20.

[0062] Aunque la FIG. 1 muestra el aparato de diagnóstico de batería 100 incluido en el paquete de baterías 10 para el vehículo eléctrico 1, debe entenderse que esto se proporciona con fines ilustrativos. Es decir, el aparato de diagnóstico de batería 100 puede estar incluido en un sistema de prueba destinado al ensayo de cribado de anomalías en el proceso de fabricación de la celda de batería BC.

[0063] La FIG. 2 es un gráfico que muestra a modo de ejemplo una curva de tensión correspondiente a una serie temporal sin procesar de valores de tensión reales de la tensión de celda de la celda de batería, la FIG. 3 es un gráfico que muestra a modo de ejemplo una curva de tensión medida obtenida al mezclar el ruido de medición con la serie temporal sin procesar correspondiente a la curva de tensión de la FIG.2, la FIG.4 es un gráfico que muestra a modo de ejemplo una primera curva de promedio móvil obtenida al aplicar un primer filtro de promedio a la curva de tensión de la FIG.

[0064] 3, la FIG.5 es un gráfico que muestra a modo de ejemplo una segunda curva de promedio móvil obtenida al aplicar un segundo filtro de promedio a la curva de tensión de la FIG. 3, y la FIG. 6 es un gráfico que muestra a modo de ejemplo una curva de desviación de tensión que es una diferencia entre la primera curva de promedio móvil de la FIG.

[0065] 4 y la segunda curva de promedio móvil de la FIG.5.

[0066] Para empezar, haciendo referencia a la FIG. 2, la curva de tensión 200 es un ejemplo de una serie temporal sin procesar que incluye los valores de tensión reales de la tensión de celda de la celda de batería BC durante la carga a lo largo de un período de tiempo predeterminado t<1>~t<M>. Para facilitar la comprensión, la tensión de celda aumenta de forma lineal, y se omite la ilustración de los valores de tensión reales para el período de tiempo anterior a los valores t<1>y el período de tiempo posterior a t<M>.

[0067] Cuando la celda de batería BC es normal, la tensión de celda sigue aumentando de manera uniforme durante la carga. En contraste, cuando la celda de batería BC es anómala debido a la condición defectuosa interna (por ejemplo, un microcortocircuito, una parte rota de la pestaña de electrodo), pueden observarse de manera irregular comportamientos anómalos tales como una caída o una subida brusca y temporal de la tensión de celda. La curva de tensión 200 de la FIG. 2 está asociada con anomalías en la celda de batería BC, y un área X indica un intervalo de tiempo en el que la tensión de celda cae bruscamente de manera anómala, y un área Y indica un intervalo de tiempo en el que la tensión de celda aumenta bruscamente de manera anómala. Aunque la FIG.2 muestra la tensión de celda durante la carga, la celda de batería anómala puede presentar variaciones anómalas en su tensión de celda durante la descarga o el reposo. Por ejemplo, durante la descarga, la tensión de celda de la celda de batería normal puede seguir disminuyendo de manera uniforme, mientras que la tensión de celda de la celda de batería anómala puede aumentar o disminuir de manera brusca temporalmente.

[0068] Posteriormente, haciendo referencia a la FIG. 3, la curva de tensión 300 indica el resultado de mezclar el ruido de medición con las tensiones de celda reales de la curva de tensión 200 de la FIG.2, es decir, una serie temporal de valores de tensión que indica la tensión de celda medida dispuesta en orden cronológico. Cuando M es un número natural que indica un tamaño de muestra total predeterminado (por ejemplo, 300) y K es un número natural de M o menor, t<K>es un instante de medición (un K-ésimo instante de medición t<K>) del K-ésimo valor de tensión V<m>[K] en orden cronológico entre el total de M valores de tensión incluidos en la curva de tensión 300, y dos instantes de medición adyacentes están en un intervalo de tiempo que corresponde a un tiempo de muestreo predeterminado (por ejemplo, 0,1 s). El valor de tensión V<m>[K] es un punto de datos indexado al instante de medición t<K>entre el total de M valores de tensión incluidos en la curva de tensión 300.

[0069] El ruido de medición puede producirse de manera irregular debido a factores internos/externos (por ejemplo, la temperatura, la frecuencia de muestreo y las ondas electromagnéticas del dispositivo de medición de tensión, etc.) del detector de tensión 110. La curva de corriente 310 es una serie temporal que incluye los valores de corriente de la corriente de la batería medidos a lo largo del período de tiempo predeterminado t<1>~t<M>. Para mayor comodidad en la descripción, el gráfico muestra que la corriente de la batería es constante durante el período de tiempo predeterminado t<1>~t<M>.

[0070] Al comparar la curva de tensión 300 de la FIG.3 con la curva de tensión 200 de la FIG.2, resulta fácil identificar los comportamientos anómalos X e Y en la curva de tensión 200 de la FIG. 2 que está exenta de ruido de medición, mientras que resulta difícil identificar dichos comportamientos anómalos X e Y en la curva de tensión 300 de la FIG.3 que presenta ruido de medición a lo largo de todo el período de tiempo predeterminado t<1>~t<M>.

[0071] Los inventores constataron que el problema descrito anteriormente se resolvió al aplicar un primer filtro de promedio y un segundo filtro de promedio a la serie temporal 300 de los valores de tensión (los valores medidos) que incluyen el ruido de medición que se produce en el instante de medición de la tensión de celda. La serie temporal de los valores de tensión de la celda de batería BC objetivo obtenida durante el período de tiempo predeterminado pasado puede denominarse 'curva de tensión de referencia', y la serie temporal de los valores de corriente puede denominarse 'curva de corriente de referencia'. La siguiente descripción se realiza bajo la suposición de que la curva de tensión 300 y la curva de corriente 310 son la curva de tensión de referencia y la curva de corriente de referencia, respectivamente. En primer lugar, el circuito de control 140 puede determinar una pluralidad de curvas de subtensión al aplicar una ventana móvil, de una primera longitud de tiempo, a la curva de tensión de referencia 300. Además, el circuito de control 140 puede determinar una pluralidad de curvas de subcorriente, que tienen una correspondencia uno a uno con la pluralidad de curvas de subtensión, al aplicar la ventana móvil de la primera longitud de tiempo a la curva de corriente de referencia 310.

[0072] Cuando K es un número natural de M o menor, pueden determinarse un total de M curvas de subtensión (es decir, de una primera a M curvas de subtensión) a partir de la curva de tensión de referencia 300. La curva de tensión de referencia 300 incluye el total de M valores de tensión (es decir, de un primer a M valores de tensión) medidos en un orden secuencial en cada tiempo de muestreo W. La curva de subtensión S<K>incluye (A/W+1) valores de tensión que son consecutivos en orden cronológico como subconjuntos de la curva de tensión de referencia 300. En un ejemplo, donde el tiempo de muestreo W = 0,1 s y la primera longitud de tiempo A = 10 s, la curva de subtensión S<K>es una serie temporal de un total de 101 valores de tensión desde el (KP)-ésimo valor de tensión hasta el (K+P)-ésimo valor de tensión. P=A/2W=50.

[0074] En la FIG. 3, R<K>es la curva de subcorriente asociada con la curva de subtensión S<K>. En consecuencia, la curva de subcorriente R<K>también puede incluir (A/W+1) puntos de datos (valores actuales) que son consecutivos en orden cronológico.

[0076] A medida que la corriente de la batería cambia enormemente, también cambia enormemente la tensión de celda. El cambio brusco en la tensión de celda por la corriente de batería es un factor que dificulta la identificación de los comportamientos anómalos de la tensión de celda a partir de la curva de tensión de referencia 300. En consecuencia, el circuito de control 140 puede realizar el siguiente proceso de cálculo para la curva de subtensión S<K>con la condición de que un cambio de corriente de la curva de subcorriente R<K>) sea igual o inferior a un cambio de umbral. El cambio de corriente de la curva de subcorriente R<K>puede ser una diferencia entre el valor de corriente máximo y el valor de corriente mínimo de la curva de subcorriente R<K>. La presente divulgación resulta adecuada para el diagnóstico de anomalías en la celda de batería a partir de la serie temporal de las tensiones de celda medida durante la carga a corriente constante o el reposo, por ejemplo, períodos durante las cuales se producen pequeños cambios en la corriente de la batería.

[0078] Haciendo referencia a la FIG. 4, la primera curva de tensión promedio 400 se obtiene aplicando el primer filtro de promedio de la primera longitud de tiempo A a la curva de tensión de referencia 300. El primer filtro de promedio puede ser un filtro de paso bajo, por ejemplo, un promedio móvil centrado que tenga el tamaño de subconjunto (A/W+1) correspondiente a la primera longitud de tiempo A. En un ejemplo, el circuito de control 140 determina un valor de tensión promedio a largo plazo V<av1>[K] indexado al instante de medición t<K>calculando un promedio de los valores de tensión (A/W+1) incluidos en la curva de subtensión S<K>, es decir, desde el (KP)-ésimo valor de tensión hasta el (K-1)-ésimo valor de tensión, el K-ésimo valor de tensión y el (K+1)-ésimo valor de tensión hasta el (K+P)-ésimo valor de tensión. La siguiente Ecuación 1 representa el primer filtro de promedio.

[0081]

[0084] En la Ecuación 1, V<m>[i] es el i-ésimo valor de tensión incluido en la curva de tensión de referencia 300, A es la primera longitud de tiempo, W es el tiempo de muestreo, P=A/2W, y V<av1>[K] es el valor de tensión promedio a largo plazo en el instante de medición t<K>. El circuito de control 140 puede determinar la primera curva de tensión promedio 400 de la FIG. 4 sustituyendo los valores de 1 a M en la variable K de la Ecuación 1. La primera longitud de tiempo A está preestablecida como un múltiplo entero del tiempo de muestreo W. En consecuencia, la primera longitud de tiempo A indica el tamaño de subconjunto (A/W+1) usado para calcular el valor de tensión promedio a largo plazo V<av1>[K].

[0085] Haciendo referencia a la FIG.5, la segunda curva de tensión promedio 500 se obtiene aplicando el segundo filtro de promedio de una segunda longitud de tiempo B, que es más corta que la primera longitud de tiempo A, a la curva de tensión de referencia 300. El segundo filtro de promedio puede ser un filtro de paso bajo, por ejemplo, un promedio móvil centrado que tenga el tamaño de subconjunto B/W+1 correspondiente a la segunda longitud de tiempo B. En un ejemplo, el circuito de control 140 determina un valor de tensión promedio a corto plazo V<av2>[K] indexado al instante de medición t<K>calculando un promedio de los valores de tensión (B/W+1) incluidos en la curva de subtensión S<K>, es decir, el (KQ)-ésimo valor de tensión al (K-1)-ésimo valor de tensión, el K-ésimo valor de tensión y el (K+1)-ésimo valor de tensión al (K+Q)-ésimo valor de tensión. Q=B/2W. El valor de tensión promedio a corto plazo V<av2>[K] es un promedio de los subconjuntos U<K>de la curva de subtensión S<K>. Los subconjuntos U<K>son una curva de tensión del rango de tiempo t<KQ>- t<K+Q>que tiene el mismo centro t<K>que el rango de tiempo t<PK>~ t<K+P>dentro del rango de tiempo de la curva de subtensión S<K>. La siguiente Ecuación 2 representa el segundo filtro de promedio.

[0086]

[0089] En la Ecuación 2, V<m>[i] es el i-ésimo valor de tensión incluido en la curva de tensión de referencia 300, B es la segunda longitud de tiempo, W es el tiempo de muestreo, Q=B/2W, y V<av2>[K] es el valor de tensión promedio a corto plazo en el instante de medición t<K>. El circuito de control 140 puede determinar la segunda curva de tensión promedio 500 de la FIG.5 sustituyendo de uno en uno los valores de 1 a M en la variable K de la Ecuación 2. La segunda longitud de tiempo B está preestablecida como un múltiplo entero del tiempo de muestreo W. En consecuencia, la segunda longitud de tiempo B indica el tamaño de subconjunto (B/W+1) usado para calcular el valor de tensión promedio a corto plazo V<av2>[K].

[0090] Al ser la primera longitud de tiempo A superior a la segunda longitud de tiempo B (A > B), cada punto de datos (es decir, el valor de tensión promedio a largo plazo) de la primera curva de tensión promedio 400 puede denominarse "valor promedio a largo plazo", y cada punto de datos (es decir, el valor de tensión promedio a corto plazo) de la segunda curva de tensión promedio 500 puede denominarse "valor promedio a corto plazo". En un ejemplo, A puede ser 10 veces más grande que B.

[0091] Haciendo referencia a la FIG.6, la curva de desviación de tensión 600 es el resultado de restar una de entre la primera curva de tensión promedio 400 y la segunda curva de tensión promedio 500 de la otra. Es decir, la curva de desviación de tensión 600 es una serie temporal de un total de M desviaciones de tensión durante el período de tiempo predeterminado t<1>-t<m>. La desviación de tensión ΔV[K] asociada con la curva de subtensión S<K>es un valor que se calcula restando uno de entre el valor de tensión promedio a largo plazo V<av1>[K] y el valor de tensión promedio a corto plazo V<av2>[K] del otro. En un ejemplo, ΔV[K] = V<av2>[K]-V<au1>[K].

[0092] Como se ha descrito anteriormente, el valor de tensión promedio a largo plazo V<av1>[K] es una tensión de celda promedio a largo plazo de la primera longitud de tiempo A con respecto al instante de medición t<K>, y el valor de tensión promedio a corto plazo V<av2>[K] es una tensión de celda promedio a corto plazo de la segunda longitud de tiempo B con respecto al instante de medición t<K>. En consecuencia, cuando la desviación de tensión ΔV[K] se calcula restando uno de entre el valor de tensión promedio a largo plazo V<av1>[K] y el valor de tensión promedio a corto plazo V<av2>[K] del otro, es posible eliminar eficazmente el ruido de medición generado durante el período de tiempo predeterminado con respecto al instante de medición t<K>.

[0093] A través del proceso de restar uno de entre el valor de tensión promedio a largo plazo V<av1>[K] y el valor de tensión promedio a corto plazo V<av2>[K] del otro, es posible mitigar a un nivel considerado el ruido de medición generado durante el período de tiempo predeterminado con respecto al instante de medición t<K>.

[0094] El circuito de control 140 puede comparar la desviación de tensión ΔV[K] con un primer umbral de desviación TH<1>y un segundo umbral de desviación TH<2>. El primer umbral de desviación TH<1>puede ser un número positivo predeterminado (por ejemplo, 0,001 V), y el segundo umbral de desviación TH<2>puede ser un número negativo predeterminado (por ejemplo, -0,001 V) cuyo número absoluto es igual al primer umbral de desviación TH<1>.

[0095] El circuito de control 140 puede determinar que la celda de batería BC es anómala cuando un número predeterminado (por ejemplo, 10) o más de desviaciones de tensión entre todas las desviaciones de tensión incluidas en la curva de desviación de tensión 600 son iguales o superiores al primer umbral de desviación TH<1>o son iguales o inferiores al segundo umbral de desviación TH<2>.

[0096] El circuito de control 140 puede determinar que la celda de batería BC es anómala cuando dos cualesquiera del total de M desviaciones de tensión incluidas en la curva de desviación de tensión 600 cumplen un primer requisito, un segundo requisito y un tercer requisito. El primer requisito se cumple cuando una de las dos desviaciones de tensión es igual o superior al primer umbral de desviación TH<1>. El segundo requisito se cumple cuando la otra de las dos desviaciones de tensión es igual o inferior al segundo umbral de desviación TH<2>. El tercer requisito se cumple cuando un intervalo de tiempo entre las dos desviaciones de tensión es igual o inferior a un tiempo umbral. El tiempo umbral puede estar preestablecido para ser inferior a la primera longitud de tiempo A. Haciendo referencia a la FIG. 6, la desviación de tensión ΔV[a] es igual o inferior al segundo umbral de desviación TH<2>(se cumple el segundo requisito), y la desviación de tensión ΔV[b] es igual o superior al primer umbral de desviación TH<1>(primer requisito cumplido). Por consiguiente, cuando el intervalo de tiempo Δt = t<b>- t<a>entre las dos desviaciones de tensión ΔV[a], ΔV[b] es igual o inferior al tiempo umbral, se determina que la celda de batería BC es anómala.

[0097] La FIG.7 es un diagrama de flujo que muestra a modo de ejemplo un método de diagnóstico de batería de acuerdo con una primera realización de la presente divulgación.

[0098] Haciendo referencia a las FIGS.1 a 7, en la etapa S710, el circuito de control 140 determina la pluralidad de curvas de subtensión aplicando la ventana móvil de la primera longitud de tiempo A a la curva de tensión de referencia 300. La curva de tensión de referencia 300 es una serie temporal de valores de tensión que indican la tensión de celda de la celda de batería BC medida en cada tiempo de muestreo durante el período de tiempo predeterminado t<1>~t<M>. En la etapa S720, el circuito de control 140 determina la desviación de tensión ΔV[K] asociada con cada curva de subtensión S<K>. La etapa S720 puede incluir las subetapas S722, S724 y S726.

[0099] En la etapa S722, el circuito de control 140 determina el valor de tensión promedio a largo plazo V<av1>[K] de la curva de subtensión S<K>usando el primer filtro de promedio de la primera longitud de tiempo A (véase la Ecuación 1).

[0100] En la etapa S724, el circuito de control 140 determina el valor de tensión promedio a corto plazo V<av2>[K] de la curva de subtensión S<K>usando el segundo filtro de promedio de la segunda longitud de tiempo B (véase la Ecuación 2). En la etapa S726, el circuito de control 140 determina la desviación de tensión ΔV[K] restando uno de entre el valor de tensión promedio a largo plazo V<av1>[K] y el valor de tensión promedio a corto plazo V<av2>[K] del otro.

[0101] En la etapa S730, el circuito de control 140 determina si la celda de batería BC es anómala comparando cada una de la pluralidad de desviaciones de tensión determinadas para la pluralidad de curvas de subtensión con al menos uno del primer umbral de desviación o el segundo umbral de desviación. Cuando un valor de la etapa S730 es "Sí", se realiza la etapa S740.

[0102] En la etapa S740, el circuito de control 140 genera un mensaje de diagnóstico que notifica que la celda de batería BC es anómala. El mensaje de diagnóstico puede transmitirse por cable/inalámbricamente a través del controlador de vehículo 2 y/o de un dispositivo de usuario.

[0103] La FIG.8 es un diagrama de flujo que muestra a modo de ejemplo un método de diagnóstico de batería de acuerdo con una segunda realización de la presente divulgación.

[0104] Haciendo referencia a las FIGS.1 a 6 y 8, en la etapa S800, el circuito de control 140 determina la pluralidad de curvas de subcorriente aplicando la ventana móvil de la primera longitud de tiempo A a la curva de corriente de referencia 310. La curva de corriente de referencia 310 es una serie temporal de valores de corriente que indican la corriente de batería de la celda de batería BC medida en cada tiempo de muestreo durante el período de tiempo predeterminado t<1>~t<M>.

[0105] En la etapa S810, el circuito de control 140 determina la pluralidad de curvas de subtensión aplicando la ventana móvil de la primera longitud de tiempo A a la curva de tensión de referencia 300. La etapa S810 es la misma que la etapa S710.

[0106] En la etapa S812, el circuito de control 140 determina el cambio de corriente de cada curva de subcorriente R<K>. En la etapa S820, el circuito de control 140 determina la desviación de tensión ΔV[K] de cada curva de subtensión S<K>asociada con cada curva de subcorriente R<K>en la cual el cambio de corriente es igual o inferior al cambio de umbral entre la pluralidad de curvas de subtensión. La etapa S820 puede incluir las etapas S722, S724, S726 de la FIG.7. En la etapa S830, el circuito de control 140 determina si la celda de batería BC es anómala comparando cada desviación de tensión determinada en la etapa S820 con al menos uno del primer umbral de desviación o el segundo umbral de desviación. Cuando un valor de la etapa S830 es "Sí", se realiza la etapa S840.

[0107] En la etapa S840, el circuito de control 140 genera un mensaje de diagnóstico que notifica que la celda de batería BC es anómala.

[0108] Las realizaciones de la presente divulgación descritas anteriormente en el presente documento no se implementan únicamente mediante el aparato y el método, sino que pueden implementarse mediante programas que ejecuten las funciones correspondientes a las configuraciones de las realizaciones de la presente divulgación o mediante medios de grabación que contengan dichos programas, y tal implementación puede ser llevada a cabo fácilmente por un experto en la materia a partir de la divulgación de las realizaciones descritas anteriormente.

[0109] Si bien la presente divulgación se ha descrito anteriormente en el presente documento con respecto a un número limitado de realizaciones y dibujos, la presente divulgación no se limita a los mismos y es obvio para los expertos en la materia que pueden realizarse diversas modificaciones y cambios dentro de los aspectos técnicos de la presente divulgación y del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

[0110] Además, dado que los expertos en la materia pueden realizar muchas sustituciones, modificaciones y cambios en la presente divulgación descrita anteriormente en el presente documento sin apartarse de los aspectos técnicos de la presente divulgación, la presente divulgación no está limitada por las realizaciones descritas anteriormente ni por los dibujos adjuntos, y todas o algunas de las realizaciones pueden combinarse selectivamente para permitir diversas modificaciones, siempre que estas modificaciones estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

[0112] (Descripción de los números de referencia)

[0114] 1: Vehículo eléctrico 2: Controlador de vehículo

[0115] 10: Paquete de baterías 11: Batería BC: Celda de batería

[0116] 100: Aparato de diagnóstico de batería

[0117] 110: Detector de tensión 120: Detector de corriente

[0118] 140: Circuito de control

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un aparato de diagnóstico de batería, que comprende:

un detector de tensión (110) configurado para medir una tensión de celda de una celda de batería; y un circuito de control (140) configurado para determinar una pluralidad de curvas de subtensión (S<K>) al aplicar una ventana móvil de una primera longitud de tiempo (A) a una curva de tensión de referencia (200, 300), siendo la curva de tensión de referencia (200, 300) una serie temporal de valores de tensión que indican la tensión de celda medida en cada tiempo de muestreo durante un período de tiempo predeterminado,

caracterizado por que el circuito de control (140) está configurado para determinar, para cada curva de subtensión (S<K>), un valor de tensión promedio a largo plazo de la curva de subtensión (S<K>) utilizando un primer filtro de promedio de la primera longitud de tiempo (A), determinar un valor de tensión promedio a corto plazo de la curva de subtensión (S<K>) usando un segundo filtro de promedio de una segunda longitud de tiempo (B), que es más corta que la primera longitud de tiempo (A), y determinar una desviación de tensión asociada con la curva de subtensión (S<K>) mediante la resta entre el valor de tensión promedio a largo plazo y el valor de tensión promedio a corto plazo de cada curva de subtensión (S<K>), y

el circuito de control (140) está configurado para determinar si la celda de batería es anómala comparando cada una de una pluralidad de las desviaciones de tensión determinadas para la pluralidad de curvas de subtensión (S<K>) con al menos uno de un primer umbral de desviación o un segundo umbral de desviación.

2. El aparato de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el primer umbral de desviación es un número positivo, y

en donde el segundo umbral de desviación es un número negativo cuyo valor absoluto es igual al primer umbral de desviación.

3. El aparato de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el circuito de control (140) está configurado para determinar que la celda de batería es anómala cuando las desviaciones de tensión de un número predeterminado o más de curvas de subtensión (S<K>) entre la pluralidad de curvas de subtensión (S<K>) son superiores al primer umbral de desviación o inferiores al segundo umbral de desviación.

4. El aparato de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el circuito de control (140) está configurado para determinar que la celda de batería es anómala cuando dos cualesquiera de la pluralidad de desviaciones de tensión determinadas para la pluralidad de curvas de subtensión (S<K>) cumplen un primer requisito, un segundo requisito y un tercer requisito,

en donde el primer requisito se cumple cuando una de las dos desviaciones de tensión es igual o superior al primer umbral de desviación,

en donde el segundo requisito se cumple cuando la otra de las dos desviaciones de tensión es igual o inferior al segundo umbral de desviación, y

en donde el tercer requisito se cumple cuando un intervalo de tiempo entre las dos desviaciones de tensión es igual o inferior a un tiempo umbral.

5. El aparato de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

un detector de corriente (120) configurado para medir una corriente de batería que fluye a través de la celda de batería.

6. El aparato de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el circuito de control (140) está configurado para determinar una pluralidad de curvas de subcorriente (R<K>) aplicando la ventana móvil a una curva de corriente de referencia (310), siendo la curva de corriente de referencia (310) una serie temporal de valores de corriente que indican la corriente de batería medida en cada tiempo de muestreo durante el período de tiempo predeterminado, y

en donde la pluralidad de curvas de subcorriente (R<K>) presentan una correspondencia una a una con la pluralidad de curvas de subtensión (S<K>).

7. El aparato de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el circuito de control (140) está configurado para determinar, para cada curva de subcorriente (R<K>),

un cambio de corriente que es una diferencia entre un valor de corriente máximo y un valor de corriente mínimo de la curva de subcorriente (R<K>), y

para determinar el valor de tensión promedio a largo plazo y el valor de tensión promedio a corto plazo de la curva de subtensión (S<K>) asociada con la curva de subcorriente (R<K>) con la condición de que el cambio de corriente sea inferior un cambio de umbral.

8. Un paquete de baterías (10) que comprende el aparato de diagnóstico de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Un vehículo eléctrico (1) que comprende el paquete de baterías (10) de acuerdo con la reivindicación 8.

10. Un método de diagnóstico de batería, que comprende:

medir una tensión de celda de una celda de batería en cada tiempo de muestreo durante un período de tiempo predeterminado, y determinar (S710, S810) una pluralidad de curvas de subtensión (S<K>) aplicando una ventana móvil de una primera longitud de tiempo (A) a una curva de tensión de referencia (200, 300), siendo la curva de tensión de referencia (200, 300) una serie temporal de valores de tensión que indican la tensión de celda; caracterizado por que el método de diagnóstico de batería comprende además:

determinar (S722), para cada curva de subtensión (S<K>), un valor de tensión promedio a largo plazo de la curva de subtensión (S<K>) usando un primer filtro de promedio de la primera longitud de tiempo (A), determinar (S724) un valor de tensión promedio a corto plazo de la curva de subtensión (S<K>) usando un segundo filtro de promedio de una segunda longitud de tiempo (B), que es más corta que la primera longitud de tiempo (A), y determinar (S726) una desviación de tensión asociada con la curva de subtensión (S<K>) restando uno de entre el valor de tensión promedio a largo plazo y el valor de tensión promedio a corto plazo de cada curva de subtensión (S<K>) del otro; y

determinar (S730, S830) si la celda de batería es anómala comparando cada una de una pluralidad de desviaciones de tensión determinadas para la pluralidad de curvas de subtensión (S<K>) con al menos uno de un primer umbral de desviación o un segundo umbral de desviación.

11. El método de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el primer umbral de desviación es un número positivo, y

12. El método de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la etapa de determinar si la celda de batería es anómala comprende determinar que la celda de batería es anómala cuando la desviación de tensión de un número predeterminado o más de curvas de subtensión (S<K>) entre la pluralidad de curvas de subtensión (S<K>) es superior al primer umbral de desviación o inferior al segundo umbral de desviación.

13. El método de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la etapa de determinar si la celda de batería es anómala comprende determinar que la celda de batería es anómala cuando dos cualesquiera de una pluralidad de las desviaciones de tensión determinadas para la pluralidad de curvas de subtensión (S<K>) cumplen un primer requisito, un segundo requisito y un tercer requisito,

14. El método de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende adicionalmente: determinar (S800) una pluralidad de curvas de subcorriente (R<K>) aplicando la ventana móvil a una curva de corriente de referencia (310), siendo la curva de corriente de referencia (310) una serie temporal de valores de corriente que indican una corriente de batería medida en cada tiempo de muestreo durante el período de tiempo predeterminado, y

15. El método de diagnóstico de batería de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende además, para cada curva de subcorriente (R<K>),

determinar (S812) un cambio de corriente que es una diferencia entre un valor de corriente máximo y un valor de corriente mínimo de la curva de subcorriente (R<K>), y

determinar el valor de tensión promedio a largo plazo y el valor de tensión promedio a corto plazo de la curva de subtensión (S<K>) asociada con la curva de subcorriente (R<K>) con la condición de que el cambio de corriente sea inferior a un cambio de umbral.