Un procedimiento de evaluación de la existencia de una anormalidad de una batería ensamblada (10) compuesta por una pluralidad de bloques (B1 a Bn) de la batería conectados en serie,

comprendiendo dicho procedimiento: una etapa de conmutación (S200, S202, S208, S210) de conmutación de las conexiones entre un bloque (BN) seleccionado de la batería y un voltímetro (23), en el que cada uno de la pluralidad de bloques de la batería es secuencialmente seleccionado, una etapa de medición (S204) consistente en medir un voltaje (VN) del bloque (NB) seleccionado de la batería y de una corriente (IN) correspondiente al voltaje (VN), una etapa de almacenamiento (S206) para el almacenamiento de los valores del voltaje y la corriente medidos como datos acoplados, en el que la etapa de conmutación, la etapa de medición y la etapa de almacenamiento son repetidas un número predeterminado de veces (S212), comprendiendo así mismo dicho procedimiento, cuando el número de veces predeterminado se alcance, una primera etapa de cálculo (S214) consistente en calcular, mediante la utilización de un procedimiento de mínimos cuadrados unas inclinaciones (R1 a Rn) y unas interceptaciones (OCV1 a OCVn) correspondientes a cada bloque (B1 a Bn) de la batería en la base a los datos acoplados a dicho bloque de la batería, una segunda etapa de cálculo (S216, S218, S220, S222) para calcular, respecto de todos los bloques (B1 a Bn) de la batería, una diferencia de resistencia (ΔR) interna mediante la utilización de las inclinaciones de unos respectivos dos bloques adyacentes de la batería y de una diferencia (ΔOCV) de la fuerza electromotriz mediante la utilización de las interceptaciones de los respectivos dos bloques adyacentes de la batería, la comparación (S226) de la diferencia de la resistencia (ΔR) interna calculada con un primer valor de umbral (Rref) y de la diferencia (ΔOCV) de la fuerza electromotriz calculada con un segundo valor de umbral (OCVref), y la evaluación (S230, S232) de la existencia de la anormalidad, cuando la diferencia de la resistencia (ΔR) interna calculada es mayor que el primer valor de umbral (Rref) y / o la diferencia (ΔOCV) de la fuerza electromotriz calculada es mayor que el segundo valor de umbral (OCVref)

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un procedimiento de evaluación del estado de una batería ensamblada y, más concretamente, a un procedimiento de evaluación del estado de una batería ensamblada compuesta por una pluralidad de bloques de la batería conectados en serie.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Tradicionalmente, como aparato para la evaluación del estado de una batería ensamblada del tipo indicado, se ha propuesto el siguiente aparato. Esto es, un voltímetro es fijado a cada uno de los bloques de una pluralidad de bloques de una batería compuestos por una o una pluralidad de células únicas que constituyen una batería ensamblada para suministrar energía a una carga. El voltímetro se utiliza para la medición del voltaje simultáneo de cada uno de los diversos bloques de la batería. A continuación, el aparato evalúa la presencia de una anormalidad en la batería ensamblada, sobre la base de los voltajes respectivos medidos de forma simultánea. Cuando una desviación de dos voltajes entre los respectivos voltajes medidos de manera simultánea es igual o mayor que un valor predeterminado, el aparato considera que existe una célula única sobredescargada, y determina que la batería ensamblada es anormal.

Sin embargo, el aparato para la evaluación del estado de una batería ensamblada de este tipo es posible que evalúe de manera incorrecta una anormalidad respecto de la batería ensamblada, cuando cada voltaje de una pluralidad de bloques de la batería no pueda ser medido de forma simultánea. Esto es, dado que las células únicas de los bloques de la batería incluyen una resistencia interna, puede haber casos en los que se produzca una desviación de los voltajes igual o mayor que el valor predeterminado a través de la batería ensamblada cuando la corriente que fluye por la batería ensamblada cambia en un proceso de medición de cada voltaje de las diversas células de la batería, y esto de hecho es normal. La posibilidad de evaluación errónea se basa en la cuestión referida. Dicho problema cobra una mayor relevancia en el sistema en el cual la corriente que fluye por una batería ensamblada cambia en gran medida.

Un aparato para la evaluación del estado de una batería ensamblada de la presente invención presenta la ventaja de resolver dicho problema y de llevar a cabo la evaluación precisa del estado de la batería mediante el empleo de un aparato que no puede detectar, de manera simultánea, cada voltaje de una pluralidad de bloques de la batería. Así mismo, el aparato para la evaluación de una batería ensamblada de la presente invención presenta otra ventaja en cuanto lleva a cabo la evaluación precisa del estado de una batería mediante el empleo de un aparato de menor coste.

El documento US-A-5 703 469 divulga un sistema para la determinación de las condiciones de una batería. Los valores detectados de un voltaje y de una corriente de una batería, los cuales son suministrados a partir del detector del voltaje y de la corriente son almacenados en una memoria varias veces mientras que la batería están siendo descargada. Un calculador de la línea de regresión determina una resistencia interna y un voltaje a circuito abierto (voltaje sin carga o fuerza electromotriz) de la batería en base a los valores detectados almacenados en la memoria. Aun cuando la batería esté en uso, variando la frecuencia del voltaje y de la corriente mientras está siendo descargada, puede determinarse un efecto de memoria sobre la batería a partir de una recepción del voltaje a circuito abierto, y puede determinarse un deterioro de la batería a partir de un incremento de la resistencia interna.

El documento EP-A-1 037 063 divulga un aparato de determinación de fallos y un procedimiento de determinación de fallos para un conjunto de baterías. Mediante el hallazgo de una diferencia de voltaje, ∆V, entre el valor máximo y el valor mínimo de voltaje de cada célula que constituye un conjunto de baterías y combinando a continuación la diferencia de voltaje, ∆V, con una corriente I que pasa a través del conjunto de baterías en un par de valores y almacenando una pluralidad de los pares de los valores, la relación entre la diferencia de voltaje, ∆V, y la corriente I es una relación representada por una línea recta con una pendiente ∆R de la misma, correspondiente a una diferencia de la resistencia interna.

El documento US-A-6 091 246 divulga un aparato de medición de la capacidad que resta de una batería. Cada sensor del voltaje está dispuesto línea a línea para una pluralidad de baterías, para detectar un voltaje terminal de cada batería. Un sensor de la corriente detecta una corriente que fluye desde la pluralidad de baterías hasta una carga. Una sección de lectura lee, para cada batería, un valor de voltaje detectado por un sensor del voltaje correspondiente y un valor de corriente detectado por el sensor de la corriente en cada periodo de tiempo predeterminado, y recoge un número predeterminado de valores de voltaje detectados y de los correspondientes valores de la corriente detectados. Un calculador de la capacidad restante calcula una capacidad restantes de las baterías para cada batería en base a la pluralidad de valores de voltaje detectados y de la pluralidad de los correspondientes valores de la corriente detectados, selecciona una capacidad restante de las baterías que presenta un valor mínimo a partir de una pluralidad de capacidades restantes calculadas de las baterías, y calcula una capacidad restante del conjunto de la pluralidad de las baterías en base a la capacidad restante de las baterías seleccionadas.

El documento US-A-4 590 430 divulga un aparato para supervisar la capacidad de una batería de células de almacenamiento conectadas en serie las cuales son comprobadas mediante la descarga de la batería a una corriente constante. El aparato comprende unos medios secuenciadores para el direccionamiento cíclico, por turno, hacia cada batería y, el suministro de una señal de medición única representativa del voltaje existente en los terminales de la célula destinataria; un medio de comparación conectados para recibir dicha señal de medición única y para suministrar un estado de salida activo cuando dicha señal de medición única se encuentra por debajo de un valor de umbral que representa el voltaje de fin de la descarga de las células objeto de prueba, y unos medios temporizadores sensibles a dicho estado de salida activo para indicar el tiempo de descarga de la célula responsable para provocar dicho estado de salida activo que va a ser suministrado. La operación cíclica del aparato se interrumpe cada vez que la célula tropieza con menos del voltaje de umbral a través de sus terminales. Un operario, a continuación, extrae la célula descargada del circuito de baterías y acciona unos medios de habilitación para provocar que continúe el ciclo de pruebas de las células restantes. El proceso puede continuar hasta que las células hayan sido descargadas.

Constituye un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento mejorado de evaluación de un estado de la batería ensamblada.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 3. Avances ventajosos adicionales se desarrollan en las respectivas reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con un ejemplo, un aparato para la evaluación de un estado de una batería ensamblada de la presente invención es un aparato para la evaluación de un estado de una batería ensamblada compuesta por una pluralidad de bloques de la batería conectados en serie, comprendiendo el aparato: unos medios para la medición del voltaje para la medición de los respectivos voltajes de los diversos bloques de la batería en momentos diferentes. Unos medios de medición de la corriente para la medición de las corrientes que fluyen a través de la batería ensamblada, y unos medios de evaluación del estado para la evaluación del estado de la batería ensamblada por medio de los respectivos voltajes de los diversos bloques de la batería, las cuales son medidas mediante los medios de medición del voltaje en momentos diferentes, y unas corrientes respectivas medidas mediante los medios de medición de la corriente en correspondencia con los voltajes respectivos al mismo tiempo que se miden los respectivos voltajes.

De acuerdo con otro ejemplo, el aparato para la evaluación del estado de la batería ensamblada evalúa el estado de la batería ensamblada por medio de los respectivos voltajes medidos por los medios de medición del voltaje...

1. Un procedimiento de evaluación de la existencia de una anormalidad de una batería ensamblada (10) compuesta por una pluralidad de bloques (B1 a Bn) de la batería conectados en serie, comprendiendo dicho procedimiento:

una etapa de conmutación (S200, S202, S208, S210) de conmutación de las conexiones entre un bloque (BN) seleccionado de la batería y un voltímetro (23), en el que cada uno de la pluralidad de bloques de la batería es secuencialmente seleccionado, una etapa de medición (S204) consistente en medir un voltaje (VN) del bloque (NB) seleccionado de la batería y de una corriente (IN) correspondiente al voltaje (VN), una etapa de almacenamiento (S206) para el almacenamiento de los valores del voltaje y la corriente medidos como datos acoplados, en el que la etapa de conmutación, la etapa de medición y la etapa de almacenamiento son repetidas un número predeterminado de veces (S212), comprendiendo así mismo dicho procedimiento, cuando el número de veces predeterminado se alcance, una primera etapa de cálculo (S214) consistente en calcular, mediante la utilización de un procedimiento de mínimos cuadrados unas inclinaciones (R1 a Rn) y unas interceptaciones (OCV1 a OCVn) correspondientes a cada bloque (B1 a Bn) de la batería en la base a los datos acoplados a dicho bloque de la batería, una segunda etapa de cálculo (S216, S218, S220, S222) para calcular, respecto de todos los bloques (B1 a Bn) de la batería, una diferencia de resistencia (∆R) interna mediante la utilización de las inclinaciones de unos respectivos dos bloques adyacentes de la batería y de una diferencia (∆OCV) de la fuerza electromotriz mediante la utilización de las interceptaciones de los respectivos dos bloques adyacentes de la batería, la comparación (S226) de la diferencia de la resistencia (∆R) interna calculada con un primer valor de umbral (Rref) y de la diferencia (∆OCV) de la fuerza electromotriz calculada con un segundo valor de umbral (OCVref), y la evaluación (S230, S232) de la existencia de la anormalidad, cuando la diferencia de la resistencia (∆R) interna calculada es mayor que el primer valor de umbral (Rref) y / o la diferencia (∆OCV) de la fuerza electromotriz calculada

es mayor que el segundo valor de umbral (OCVref).

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende así mismo:

la determinación (S224) de una diferencia de la resistencia interna máxima (∆Rmax) y de una diferencia máxima (∆OCVmax) de la fuerza electromotriz entre las diferencias de la resistencia (∆R) interna y las diferencias (∆OCV) de la fuerza electromotriz calculadas en la segunda etapa de cálculo, y la comparación (S226) de la diferencia de la resistencia máxima (∆Rmax) interna con un primer valor de umbral (Rref) y la diferencia máxima (∆OCVmax) de la fuerza electromotriz con un segundo valor de umbral (OCVref), en el que la etapa de evaluación se basa en la diferencia máxima de la resistencia (∆Rmax) interna y en la diferencia máxima (∆OCVmax) de la fuerza electromotriz.

3. Un procedimiento de evaluación de la existencia de una anormalidad de una batería ensamblada (10) compuesta por una pluralidad de bloques (B1 a Bn) de la batería conectados en serie, comprendiendo dicho procedimiento:

una etapa de conmutación (S300, S302, S306, S308) consistente en conmutar las conexiones entre un bloque (Bn) seleccionado de la batería y un voltímetro (23), en el que cada uno de la pluralidad de los bloques de la batería es secuencialmente seleccionado, una etapa de medición (S304) consistente en medir un voltaje (VN) del bloque (Bn) de la batería seleccionado y una corriente (lN) correspondiente al voltaje (VN), en el que la etapa de conmutación y la etapa de medición se repiten un número de veces predeterminado (S310), comprendiendo así mismo dicho procedimiento, cuando el número de veces predeterminado se alcanza, una etapa de detección (S312) consistente en detectar una temperatura (T) de la batería ensamblada (10), una etapa de derivación (S314) de derivación de una resistencia interna (R) de la batería ensamblada (10) sobre la base de la temperatura detectada (T), una primera etapa de cálculo (S316, S318, S322, S324) consistente en calcular un número de veces predeterminado (S326) para cada grupo de bloques de la batería compuesto por dos bloques adyacentes de la batería respecto de todos los bloques (B1 a Bn) de la batería, una diferencia de voltaje (∆V) entre el grupo de bloques de la batería mediante la utilización de los respectivos voltajes y