MX2012002807A

Battery state estimation device and method of estimating battery state.

Abstract

Provided are a battery state estimation device and a method of estimating a battery state wherein a parameter of a rechargeable battery is identified with high accuracy. The current and the terminal voltage of the rechargeable battery are detected, the terminal voltage of a rechargeable battery is estimated based on a given battery model using the detected current and the measured value of the terminal voltage, and the parameter of the rechargeable battery is identified such that the difference between the measured value of the terminal voltage and the estimated value of the terminal voltage converges to zero. When identifying the parameter of the rechargeable battery, filtering of the measured value of the terminal voltage and the estimated value of the terminal voltage is applied respectively thereon using a low pass filter having the common high frequency breaking characteristics, and the measured value of the terminal voltage and the estimated value of the terminal voltage to which the filtering was applied are used.

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Term

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9 claims: 8 independent, 1 dependent

  1. 1
    CLAIMS REIVINDICACIONES 1.- A battery status estimation device, comprising:1.- Un dispositivo de estimación de estado de batería, que comprende: a current detector for detecting, as a measured current value, a current from a secondary battery;un detector de corriente para detectar, como un valor medido de corriente, una corriente de una batería secundaria;a voltage detector for detecting, as a measured voltage value, a terminal voltage of the secondary battery;un detector de voltaje para detectar, como un valor medido de voltaje, un voltaje terminal de la batería secundaria;a state variable filter operator that defines a secondary battery battery model, where using a state variable filter that is based on the battery model, the state variable filter operator undergoes a conversion state quantity of the measured current value and the measured voltage value to thereby calculate a conversion state quantity and the conversion state quantity, the state variable filter operator estimates, as an estimated voltage value, the terminal voltage of the secondary battery whose terminal voltage is based on the battery model;and an adaptive identification operator to identify a secondary battery parameter such as a difference between the measured voltage value and the estimated voltage value converge to zero, wherein the adaptive identification operator subjects the measured voltage value and the estimated voltage value to a filter treatment by a slow-pass filter having a common high-frequency breakdown characteristic and calculates the difference using the measured voltage value and the estimated value of voltage that is subjected to the filter treatment by the slow pass filter. un operador de filtro de variable de estado que definen un modelo de batería de la batería secundaria, en donde usando un filtro de variable de estado que se basa en el modelo de batería, el operador de filtro de variable de estado se somete a una conversión de cantidad de estado del valor medido de corriente y el valor medido de voltaje para calcular así una cantidad de estado de conversión y de la cantidad de estado de conversión, el operador de filtro de variable de estado estima, como un valor estimado de voltaje, el voltaje terminal de la batería secundaria cuyo voltaje terminal se basa en el modelo de batería;y un operador de identificación adaptable para identificar un parámetro de la batería secundaria tal como una diferencia entre el valor medido de voltaje y el valor estimado de voltaje convergen a cero, en donde el operador de identificación adaptable somete el valor medido de voltaje y el valor estimado de voltaje a un tratamiento de filtro por un filtro de paso lento que tiene una característica de ruptura de alta frecuencia común y calcula la diferencia usando el valor medido de voltaje y el valor estimado de voltaje que se someten al tratamiento de filtro por el filtro de paso lento.
  2. 2
    - A battery status estimation device, comprising:2.- Un dispositivo de estimación de estado de batería, que comprende: a current detector for detecting, as a measured current value, a current from a secondary battery;un detector de corriente para detectar, como un valor medido de corriente, una corriente de una batería secundaria;a voltage detector for detecting, as a measured voltage value, a terminal voltage of the secondary battery;un detector de voltaje para detectar, como un valore medido de voltaje, un voltaje terminal de la batería secundaria;a slow pass filter operator for subjecting the measured current value and a measured voltage value to a filter treatment by a slow pass filter having a common high frequency breakdown characteristic;un operador de filtro de paso lento para someter el valor medido de corriente y un valor medido de voltaje a un tratamiento de filtro por un filtro de paso lento que tiene una característica de ruptura de alta frecuencia común;a state variable filter operator that defines a secondary battery battery model, where using a state variable filter that is based on the battery model, the state variable filter operator undergoes a conversion of state quantity the measured current value and the measured voltage value which are subjected to the filter treatment by the slow-pass filter to thereby calculate a conversion state quantity and the conversion state quantity, the state variable filter operator estimates, as an estimated voltage value, the terminal voltage of the secondary battery whose terminal voltage is based on the battery model;and an adaptive identification operator to identify a secondary battery parameter such as a difference between the measured value of voltage subjected to filter treatment by the slow-pass filter and the estimated value of voltage converges to zero. un operador de filtro variable de estado que define un modelo de batería de la batería secundaria, en donde usando un filtro de variable de estado que se basa en el modelo de batería, el operador de filtro de variable de estado se somete a una conversión de cantidad de estado el valor medido de corriente y el valor medido de voltaje que se someten al tratamiento de filtro por el filtro de paso lento para calcular así una cantidad de estado de conversión y de la cantidad de estado de conversión, el operador de filtro variable de estado, estima, como un valor estimado de voltaje, el voltaje terminal de la batería secundaria cuyo voltaje terminal se basa en el modelo de batería;y un operador de identificación adaptable para identificar un parámetro de la batería secundaria tal como una diferencia entre el valor medido de voltaje sometido al tratamiento de filtro por el filtro de paso lento y el valor estimado de voltaje converge a cero.
  3. 4
    4, en donde el filtro de paso lento y el filtro variable de estado son libres de un diferenciador. 4, where the slow pass filter and the variable state filter are free of a differentiator.
  4. 5
    6. - The battery state estimation device according to any of claims 1 to 5, wherein the slow pass filter and the state variable filter include only a series connection or a parallel connection of a slow pass filter primary. 6. - El dispositivo de estimación de estado de batería de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el filtro de paso lento y el filtro de variable de estado incluye solo una conexión en serie o una conexión paralela de un filtro de paso lento primario.
  5. 6
    7. - A battery status estimation device, comprising:7. - Un dispositivo de estimación de estado de batería, que comprende: current detection means for detecting, as a measured current value, a current from a secondary battery;un medio de detección de corriente para detectar, como un valor medido de corriente, una corriente de una batería secundaria;a voltage detection means for detecting, as a measured voltage value, a terminal voltage of the secondary battery;un medio de detección de voltaje para detectar, como un valor medido de voltaje, un voltaje terminal de la batería secundaria;a terminal voltage estimating means defining a secondary battery battery model, wherein using a state variable filter based on the battery model, the terminal voltage estimating means undergoes a conversion of state quantity the measured current value and the measured voltage value to thereby calculate a conversion state quantity and the conversion state quantity, the terminal voltage estimation means estimates, as an estimated voltage value, the terminal voltage of the secondary battery whose terminal voltage is based on the battery model;and an identification means for identifying a parameter of the secondary battery and that a difference between the measured voltage value and the estimated voltage value converges to zero, wherein the identification means subjects the measured voltage value and the estimated voltage value to a filter treatment by a slow-pass filter having a common high-frequency breaker characteristic and calculates the difference using the measured voltage value and The estimated value of voltage that is subjected to the filter treatment by the slow pass filter. un medio de estimación de voltaje de terminal que definen un modelo de batería de la batería secundaria, en donde usando un filtro de variable de estado que se basa en el modelo de batería, el medio de estimación de voltaje de terminal somete a una conversión de cantidad de estado el valor medido de corriente y el valor medido de voltaje para calcular así una cantidad de estado de conversión y de la cantidad de estado de conversión, el medio de estimación de voltaje de terminal estima, como un valor estimado de voltaje, el voltaje de terminal de la batería secundaria cuyo voltaje de terminal se basa en el modelo de batería;y un medio de identificación para identificar un parámetro de la batería secundaria y que una diferencia entre el valor medido de voltaje y el valor estimado de voltaje converge a cero, en donde los medios de identificación somete el valor medido de voltaje y el valor estimado de voltaje a un tratamiento de filtro por un filtro de paso lento que tiene una característica de ruptor de frecuencia alta común y calcula la diferencia usando el valor medido de voltaje y el valor estimado de voltaje que se someten al tratamiento de filtro por el filtro de paso lento.
  6. 7
    8, - A battery status estimation device, comprising:8,- Un dispositivo de estimación de estado de batería, que comprende: current detection means for detecting, as a measured current value, a current from a secondary battery;un medio de detección de corriente para detectar, como un valor medido de corriente, una corriente de una batería secundaria;a voltage detection means for detecting, as a measured voltage value, a terminal voltage of the secondary battery;un medio de detección de voltaje para detectar, como un valor medido de voltaje, un voltaje terminal de la batería secundaria;means for operating the low-pass filter to subject the measured current value and the measured voltage value to filter treatment by a slow-pass filter having a common high frequency breakdown characteristic;un medio para operar el filtro de paso bajo para someter el valor medido de corriente y el valor medido de voltaje a un tratamiento de filtro por un filtro de paso lento que tiene una característica de ruptura de frecuencia alta común;a terminal voltage estimating means defining a secondary battery battery model, whereby by using a state variable filter that is based on the battery model, The terminal voltage estimating means subjects the measured current value and the measured voltage value that are subjected to the filter treatment by the slow-pass filter to a state quantity conversion to thereby calculate a conversion state and the conversion state amount, the terminal voltage estimation means estimates, as an estimated voltage value, the terminal voltage of the secondary battery whose terminal voltage is based on the battery model;and an identification means for identifying a parameter to the second battery such that a difference between the measured value of voltage subjected to filter treatment by the slow-pass filter and the estimated value of voltage converges to zero. un medio de estimación de voltaje de terminal que definen un modelo de batería de la batería secundaria, en donde por el uso de un filtro de variable de estado que se basa en el modelo de batería, los medios de estimación de voltaje terminal somete a una conversión de cantidad de estado el valor medido de corriente y el valor medido de voltaje que se someten al tratamiento de filtro por el filtro de paso lento para calcular así una cantidad de estado de conversión y de la cantidad de estado de conversión, los medios de estimación de voltaje terminal estiman, como un valor estimado de voltaje, el voltaje de terminal de la batería secundaria cuyo voltaje terminal se basa en el modelo de batería;y un medio de identificación para identificar un parámetro a la segunda batería de manera que una diferencia entre el valor medido de voltaje sometido al tratamiento de filtro por el filtro de paso lento y el valor estimado de voltaje converge a cero.
  7. 8
    9.- A battery state estimation method, which includes:9.- Un método de estimación de estado de batería, que comprende: detectar, como un valor medido de corriente, una corriente de una batería secundaria;detecting, as a measured current value, a current from a secondary battery;detectar, como un valor medido de voltaje, un voltaje de terminal de la batería secundaria;detecting, as a measured voltage value, a secondary battery terminal voltage;define a battery model of the secondary battery;definir un modelo de batería de la batería secundaria;usando un filtro de variable de estado que se basa en el modelo de batería, sometiendo a una conversión de cantidad de estado el valor medido de corriente y el valor medido de voltaje para calcular así una cantidad de estado de conversión;using a state variable filter that is based on the battery model, subjecting the state measured value and voltage measured value to a state quantity conversion to thereby calculate a conversion state quantity;de la cantidad de estado de conversión, estimando, como un valor estimado de voltaje, el voltaje de terminal de la batería secundaria cuyo voltaje terminal se basa en el modelo de batería;e identificar un parámetro de batería secundaria tal como una diferencia entre el valor medido de voltaje y el valor estimado de voltaje converge a cero, of the conversion state quantity, estimating, as an estimated voltage value, the terminal voltage of the secondary battery whose terminal voltage is based on the battery model;and identifying a secondary battery parameter such as a difference between the measured voltage value and the estimated voltage value converges to zero, Zero includes: cero incluye: someter el valor medido de voltaje y el valor estimado de voltaje a un tratamiento de filtro por un filtro de paso lento que tiene una característica de ruptura de alta frecuencia común, y calcular la diferencia usando el valor medido de voltaje y el valor estimado de voltaje que se someten al tratamiento de filtro por el filtro de paso lento. subjecting the measured voltage value and the estimated voltage value to a filter treatment by a slow-pass filter having a common high-frequency breakdown characteristic, and calculating the difference using the measured voltage value and the estimated voltage value They undergo the filter treatment by the slow pass filter.
  8. 9
    10.- A battery state estimation method, comprising:10.- Un método de estimación de estado de batería, comprendiendo: detectar, como un valor medido de corriente, una corriente de una batería secundaria;detecting, as a measured current value, a current from a secondary battery;detectar, como un valor medido de voltaje, un voltaje de terminal de la batería secundaria;detecting, as a measured voltage value, a secondary battery terminal voltage;someter el valor medido de corriente y el valor medido de voltaje a un tratamiento de filtro por un filtro de paso lento que tiene una característica de ruptura de alta frecuencia común;subjecting the measured value of current and the measured value of voltage to a filter treatment by a slow-pass filter having a common high-frequency breakdown characteristic;define a battery model of the secondary battery;definir un modelo de batería de la batería secundaria;usando un filtro de variable de estado el valor medido de corriente y el valor medido de voltaje que se someten al tratamiento de filtro por el filtro de paso lento para calcular así una cantidad de estado de conversión;using a state variable filter the measured current value and the measured voltage value which are subjected to the filter treatment by the slow-pass filter to thereby calculate a conversion state quantity;de la cantidad de estado de conversión, estimar, como un valor estimado de voltaje, el voltaje de terminal de la batería secundaria cuyo voltaje de terminal se basa en el modelo de batería;e e identificar un parámetro de la batería secundaria tal como una diferencia entre el valor medido de voltaje sometido al tratamiento de filtro por el filtro de paso lento y el valor estimado de voltaje converge a cero. from the conversion state quantity, estimate, as an estimated voltage value, the terminal voltage of the secondary battery whose terminal voltage is based on the battery model;ee identify a secondary battery parameter such as a difference between the measured value of voltage subjected to filter treatment by the slow-pass filter and the estimated value of voltage converges to zero.