BRPI0610456A2 - sistema e método para monitoramento e gerenciamento de célula eletroquìmica baseada em multiplexador e comutador - Google Patents

Abstract

Um sistema e método para monitoramento e gerenciamento de uma pluralidade de células eletroquímicas que compreende meios de comutação, meios de multiplexação para monitoramento de sinais indicativos de níveis de voltagem celular de uma pluralidade de células, meios de seleção para unidades selecionadas aos pares dos sinais de monitoramento através do multiplexador para os meios de comutação nos respectivos tempos e meios para operação momentânea dos meios de comutação durante uma porção de cada tempo respectivo para aplicar o sinal selecionado a um sistema de medição, onde o meio de comutador é utilizado para unir uma ou mais células selecionadas para um sistema de medição como diferentes sinais são selecionados. Tipicamente, a saída dos meios de comutação é eletricamente acoplada a um condutor de medição que, por sua vez, direciona o sinal indicativo de voltagem selecionado do comutador para o circuito de medição. O circuito de medição pode empregar capacitores comutados ou um sistema de medição oscilante para monitorar as voltagens celulares. Pela própria seleção de entradas no multiplexador, os sinais indicativos de voltagem das células podem também ser utilizados para outros propósitos tais como monitoramento de pacote e monitoramento de isolamento.

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA MONITORAMENTO E GERENCIAMENTO DECÉLULA ELETROQUÍMICA BASEADA EM MULTIPLEXADOR E COMUTADOR

CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção se relaciona a monitoramento egerenciamento de célula eletroquímica.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

A necessidade para monitoramento e gerenciamento decélulas eletroquímicas, tais como aquelas encontradas embaterias, é bem conhecida na arte em conexão com uma amplavariedade de aplicações. A necessidade por sistemasconsumo-eficazes acurados se tornou ainda mais aguda com ocrescente desejo por veículos elétricos, veículos híbridosde bateria elétrica e veículos híbridos ligados em bateriaelétrica, apesar disso ficará claro que esta invenção nãose limita a tais aplicações.

O monitoramento e gerenciamento de célulaseletroquímicas se tornaram bastante complexos quandomúltiplas células são utilizadas em combinações paralelas eseriais. A célula eletroquímica é freqüentemente arranjadaem arranjos seriais ou paralelos para fornecer potência ouenergia aumentados para esta aplicação. Arranjos paralelose seriais multiplicam a potência disponível, energiaarmazenada e voltagem ou corrente. Em situações onde existeum número de células arranjadas em um arranjoserial/paralelo, a célula mais fraca pode causar uma falhano sistema completo. Monitoramento de cada grupo de célulapode ser necessário para manter conhecimento dofuncionamento da saúde do sistema de célula eletroquímica,sua situação, energia e potência disponíveis. Monitoramentodo grupo de células eletroquímicas pode ser tambémnecessário para manter registros de garantia.

Balanceamento de células pode ser requerido emsituações onde células não são para serem sobrecarregadas,sobre-descarregadas ou deixadas para operar fora de certasfaixas de voltagem. Em tais casos, as células devem sermonitoradas e gerenciadas para trazer todas as células paraum estado uniforme de carga (ou ponto de operaçãoigualmente seguro). Mesmo se células são produzidas para umestão de carga uniforme, a tolerância e defeitos defabricação e montagem, desbalanços de corrente e decorrente podem levar células a operar a diferentescapacidades e tudo isto deve ser gerenciado,preferencialmente.

Monitoramento de células tipicamente incluirá amedição de suas voltagens e temperaturas e então,possivelmente, cálculo de outras características da célulavia sistema de software.

Medições são tipicamente feitas a um nível de pacote.

Estas medições tais como corrente do pacote ou voltagem dopacote podem ser úteis para tomar conta do pacote debateria cheio. É também comum tentar garantir que o pacotede bateria está isolado do chassi de um veículo ou deoutros pontos para segurança e para detectar certos tiposde falha.

Finalmente, em algumas aplicações, outros sistemas devoltagem são lidos, conectores ou retransmissores podem serutilizados para desconectar as células do sistema, mediçõessão mostradas, ventiladores e carregadores são controladose outras coisas são feitas para proteger as células emonitorar sua saúde.Sistemas de monitoramento de voltagem capacitor comchave são conhecidos na arte os quais tipicamente envolvem,pelo menos, um dispositivo de interrupção (a partir deagora, "chave") para cada ponto de voltagem a sermonitorado. Em um sistema capacitor com chave, chaves seconectarão a um capacitor através de uma célula ou de umgrupo de células. Isto carrega o capacitor tal que avoltagem do capacitor será igual à voltagem da célula. Aschaves são então desconectadas tal que o capacitor sejaisolado relativo às células. Um segundo conjunto de chavesentão conecta o capacitor a um dispositivo que pode medir avoltagem. Isto permite o dispositivo de medição ser isoladoa partir das baterias que este está monitorando. Umavantagem de tais sistemas é que eles retiram muito poucacorrente a partir das baterias para realizar cada medição eeles não têm carga parasitica associada com o circuito demedição quando o dispositivo está desligado. Se diversascélulas estão enganchadas juntas, entretanto, há diversospontos de voltagem para serem medidos e o preço das chavespode se tornar bastante alto.

Um sistema de monitoramento de voltagem relacionadoretém as chaves, mas elimina o capacitor. Duas chavesconectam uma voltagem para um autocarro. A voltagem émedida por um dispositivo de medição que está sempreconectado ao autocarro. Este dispositivo de medição devoltagem será referenciado às células que são médias quandoas chaves estão fechadas e pode estar isolado a partir deoutro sistema, como necessário.

Com as variações cima, pacotes de voltagem, mediçõesde isolamento ou outras medições podem ser tomadasconectando uma ou mais células para o autocarro de mediçãoao mesmo tempo como utilizando outro circuito.Resumo da Invenção

A invenção aqui fornece um novo sistema e métodoempregando dispositivos e multiplexadores que permitempartes de sistemas prévios na arte serem reduzidosdramaticamente enquanto mantêm níveis similares desegurança e performance. A invenção se presta aimplementação relativamente fácil em hardware e permitemicroprocessadores relativamente simples serem utilizados.

Resumidamente, um sistema é divulgado aqui paramonitoramento de uma pluralidade de células eletroquímicase compreendem meios de chaves, meios de multiplexadorespara monitoramento de sinais indicativos dos níveis devoltagem celulares para os meios de chave nos respectivostempos, meios para operar momentaneamente os meios dechaves durante uma porção de cada dos respectivos tempospara aplicar o sinal selecionado para um circuito demedição como sinais diferentes são selecionados pelomultiplexador.

Tipicamente, a saída dos meios de chave estáeletricamente acoplada a um autocarro de medição que, porsua vez, direciona o sinal indicativo de voltagem a partirda chave para o circuito de medição. 0 circuito de mediçãopode aplicar capacitores com chaves ou um sistema demedição oscilante para monitorar as voltagens celulares.

Por seleção própria de entradas de multiplexadores, ossinais indicativos de voltagens a partir das células podemtambém serem utilizados para outros propósitos tais comomonitoramento do pacote e monitoramento do isolamento.Como utilizado nesta especificação:

"Célula eletroquimica" ou "célula" significa umacélula composta de eletrodos planares e não planares feitosde materiais eletricamente condutiveis (tais como metais,carbono ou outros elementos do grupo IV e compostos,composições ou plásticos) em contato co um eletrólitosólido, plástico ou líquido. Exemplos de célulaseletroquímicas são baterias, células combustíveis,eletrolizadores e os similares. Células eletroquímicaspodem possuir componentes orgânicos e inorgânicos em suaprodução. A célula pode ou não pode estar contido em umreservatório. O reservatório, se qualquer, pode sereletricamente condutível ou não condutível. A célula podeser de espera livre.

"Multiplexadores" significam um dispositivo que podeselecionar uma ou mais das diversas opções de entrada desinal, incluindo "não entrada" para ser conectada em suasaída. Aqueles de habilidade ordinária na arte reconhecemque diferentes entradas ou combinações de entrada podem serselecionados como a saída em tal dispositivo. A conexãopode ser bi-direcional ou esta pode possuir umarepresentação do sinal de entrada no ponto de saída em umamaneira unidirecional. Desta maneira, um multiplexador euma chave pode cada um possuir um modo onde nenhum dossinais é carreado através da saída; ou seja, onde todas aschaves estão DESLIGADAS ou todas as entradas estão DESLGADAS.

"Pacote" significa uma coleção de célulaseletroquímicas conectadas em série, em paralelo ou em umacombinação serial e paralela. Para os propósitos destainvenção, uma única célula pode também ser qualificada comoum pacote.

"Chave" significa qualquer dispositivo que podeconectar dois pontos juntos e subseqüentemente desconectaraqueles pontos a partir de cada um. Alguns exemplos dechaves são: adiadores, adiadores de estado sólido,contactores, chaves balanceiras, FETs, transitores,acopladores óticos, isoladores óticos. Deve ser notado queum dispositivo contendo mai de uma chave pode seresquematicamente apresentado aqui como duas chavesindividuais.

De acordo com outro aspecto vantajoso da invenção, oscomponentes desta podem ser montados em um quadro decircuito impresso ("PCB") configurado para monitorar, porexemplo, até 24 células. O PCB pode ser designado para sercapaz de ser cortado em pedaços menores que podem monitoraraté 24 células. O método para interromper o PCB estádetalhado como parte desta invenção.

De acordo com outro novo aspecto da invenção, umacamada de abstração de software pode ser utilizada quepermita a utilização de um pequeno microcompressor do quedaqui por diante necessário.

De acordo com ainda um novo aspecto da invenção, novoscontroles são utilizados para descarregar seletivamente ascélulas para balanceamento próprio.

Aqueles de habilidade ordinária na arte reconhecerãoque cada um destes aspectos pode ser praticado junto com osoutros e que a utilização de uma pluralidade deles não énecessária exceto na prática da modalidade preferida destainvenção.Por último, será reconhecido por aqueles de habilidadeordinária na arte que, enquanto o diagramas mostram umcerto número de células conectadas a um multiplexador parapropósitos ilustrativos por meio de exemplo, o número decélulas não é fixo. Onde mais ou menos células podem serconectadas de forma segura a um multiplexador, elas podemser conectadas sem se afastar do escopo da invenção.Similarmente, o número de células as quais estão conectadasa um isolador não está limitado ao número mostrado por meiode exemplo nas figuras, mas apenas pelos limites deaplicação segura de um dispositivo particular.

Detalhes adicionais da invenção serão aparentesdaqueles de habilidade ordinária na arte a partir daleitura de uma descrição da modalidade preferida dainvenção descrita abaixo, da qual os desenhos formam umaparte.

Descrição dos Desenhos

Nos desenhos,

Figura 1 é uma ilustração esquemática de um circuitode monitoramento celular preferido de acordo com ainvenção;

Figura 2 é uma ilustração esquemática do circuito demedição celular da Figura 1 com conjunto de circuitosadicional para permitir o descarregamento de célulasindividuais para balanceamento celular;

Figura 3 é uma ilustração esquemática do circuito demedição celular da Figura 2 com conjunto de circuitosadicional para permitir o descarregamento de célulasindividuais para balanceamento celular;

Figura 4 é um diagrama esquemático em bloco de umcircuito que pode ser utilizado de acordo com a invençãopara medir a voltagem do pacote.

Figura 5 é um diagrama do circuito em bloco paramedição da voltagem do pacote de bateria e isolamento deacordo com a invenção.

Figura 6 é um diagrama do circuito em bloco paramedição da voltagem do pacote da bateria e isolamento deacordo com a invenção;

Figura 7 é um diagrama em bloco de um circuitoalternado para medição da voltagem do pacote de bateria eisolamento de acordo com a invenção e

Figura 8 é um diagrama de fluxo ilustrando uma técnicade mapeamento de memória utilizada de acordo com amodalidade preferida da invenção.

Nas Figuras, uma célula eletroquímica representadaesquematicamente pode ser uma única célula, diversas célulaeletroquimicas em paralelo, uma ou mais célulaseletroquímicas em série (neste caso não todos os pontos devoltagem entre as células individuais precisam sermonitorados) ou uma combinação série/paralela.

Em adição, será reconhecido por aqueles de habilidadeordinária na arte que, em consideração a claridade, nãotoda instalação elétrica será mostrada. Por exemplo, chavesserão mostradas com apenas dois terminais, os quais são ospontos para serem conectados um no outro ou desconectadosum do outro. Se as chaves contêm outros pontos que podemser conectados a um ponto, mas não são utilizados, eles nãoserão mostrados. Se controle de conjunto de circuitos énecessário para operar a chave, este pode não estardemonstrado. Para multiplexadores, por exemplo, o conjuntode circuitos inteiro necessário para as linhas selecionadasnão está mostrada como o número de canais não é limitadopelo concepto, mas pela aplicação específica e componentessendo utilizados. Uma pessoa de habilidade ordinária naarte irá, com o benefício da descrição aqui, ser capaz deselecionar componentes, completar a instalação elétrica eacessa valores para serem capazes de acompanhar osbenefícios da invenção para diversas aplicações ou paradiferentes aplicações.

Em todos os diagramas, o autocarro principal serámostrado como duas instalações elétricas. Aqueles dehabilidade ordinária na arte reconhecerão que é possívelhaver autocarros que têm mais ou menos do que duasinstalações elétricas e componentes bloqueadores queterminam em mais do que duas instalações elétricas. Étambém possível ter múltiplos autocarros conectados adiferentes bloqueadores.

Descrição Detalhada da Modalidade Preferida

Figura 1 é uma ilustração esquemática de um circuitode monitoramento celular preferido 10 construído de acordocom a invenção. Um multiplexador 12 (ilustrado como doisblocos 12a, 12b) está acoplado na sua entrada a umapluralidade de células 14a-d. Como mostrado, entradas "OY"e U1Y" do multiplexador estão eletricamente acopladasatravés das células 14a, entradas "1Y" e "2Y" e entradas"0X" e "1Y" através da célula 14b, entradas "2Y" e "3Y" eentradas "IX" e "2X" através da célula 14c e entradas "2X"e "3X" através da célula 14c, entradas "0X" e "IX" atravésda célula 14d. Cada uma das entradas multiplexadores estáacoplada em seu respectivo lado da respectiva célulaatravés de um resistor limitante de corrente. As saídas dosmultiplexadores 12a, 12b estão respectivamente acoplados auma chave 14a, 14b. Desta maneira, um sinal indicativo davoltagem de qualquer uma das células pode ser seletivamenteaplicado a saída do multiplexador pela seleção das entradasacopladas àquela célula.

Em operação, um "sinal selecionado" gerado por umcircuito controle é operável para levar o multiplexador 12a repetidamente acoplar o sinal indicativo de voltagem decada célula a chave na entrada deste. A chave é mantida emuma "condição aberta" até que o sinal indicativo devoltagem seja aplicado à entrada da chave e a chave é entãomomentaneamente fechada para aplicar este sinal para umautocarro de medição 18, onde este pode ser utilizado paracarregar um capacitor (se um circuito de medição decapacitor do tipo chave for utilizado) ou outro tipo desistema de medição 19 o qual pode incluir um conversoranalógico/digital para produzir um valor digital de saídacompatível com microprocessador. Voltagem do pacote podeser medida selecionando-se as entradas "0Y" e "3X" ouselecionando-se apenas entrada "0Y" neste módulo ecomparando este com a entrada "3X" de outro módulocompartilhando o mesmo autocarro em comum (onde um segundomódulo similar está acoplado ao pacote para monitorarcélulas adicionais deste). As chaves permanecem abertas atédepois que a entrada selecionada é aplicada e são abertasantes da aplicação da chave para a outra célula, parafornecer isolamento.

Naturalmente, um multiplexador escolhido pode possuirum número de entradas suficiente para monitorar mais do queo número de células ilustrado e a invenção não é limitada aqualquer número particular de células por multiplexador oupor módulo. Se Figura 1 representa um módulo de medição, omódulo pode conter mais do que o número ilustrado demultiplexadores. Será reconhecido por aqueles de habilidadeordinária na arte que uma pluralidade de tais módulos podeser desencadeada como necessário para monitorar o número decélulas utilizadas em uma aplicação particular, assimpermitindo o circuito de medição para permanecer nãocarregado.

Por colocação de um multiplexador entre conjuntos decélulas eletroquímicas e chaves na configuração que segue,o número de chaves necessárias para um dado conjunto depontos para voltagem é reduzido. O escapamento da correntepara o multiplexador pode ser feita para ser incrivelmentebaixa. O número mais baixo de chaves reduz o custo.

Finalmente, a arquitetura dos blocos enganchados a umautocarro comum pode ser utilizada para expandirfuncionalidade inexpansivelmente.

O multiplexador ilustrado é isolado de outros sistemasem seu ambiente de trabalho por um isolador 17. Comoutilizado aqui, um "isolador" é um dispositivo que isolaeletricamente seus sinais de entrada a partir de seussinais de saída. Algumas vezes, no processo de isolamentodos sinais, suas saídas serão diferentes da entrada. Istopode envolver saídas de drenagem abertas, saídasinvertidas, saídas tamponadas ou diversas outraspossibilidades. Chaves ou revezamentos que possuem sinaisde controle eletrônico os quais não estão diretamentereferenciados as células eletroquímicas elas são medidaspodendo ser consideradas isoladas e podem ser consideradosisoladores neste contexto. Alguns outros exemplos deisoladores são isoladores magnéticos e isoladores óticos.

Medições de isolamento podem ser feitos por meios daconfiguração ilustrada pela utilização de uma voltagemtomada a partir da saída do módulo ilustrado e uma voltagema partir de um módulo similar possuindo a entradaselecionada conectada ao chassi ou ao chão. Adicionalmente,o módulo ilustrado pode ser utilizado para medir parâmetrosoutros do que voltagem celular. Dependendo do grau deisolamento necessário, dispositivos de isolamento nãocustosos podem ser utilizados para controlar as linhasselecionadas para o multiplexador.

Figura 2 mostra o bloco de medição celular comconjunto de circuitos adicional para permitir odescarregamento das células individuais. Isto permite obalanceamento celular para ser não custosamente adicionadoa um bloco de medição celular. Dispositivos dedescarregamento 20a-d e respectivamente acoplados atravésde células 14a-d e controlados por comandos a partir de umcontrolador 23 acoplado aos dispositivos 20a-d através deum circuito de isolamento 22. Os dispositivos de descarga20a-d podem, por exemplo, compreender um resistor limitantede corrente, uma chave, um LED e resistor ou uma chave dealta resistência. Cada mecanismo de descarga é responsivo avalores 25 de tais parâmetros como temperatura da célula evoltagem da célula para determinar quais células precisamser descarregadas para trazer todas as células ao balanço.Adicionalmente, em aplicações de veículos híbridos, porexemplo, o controlador pode determinar se o tempo estáapropriado para balancear as células, por exemplo, que nãohá recebimento de corrente mais ampla no momento ou não hácarregamento das células em taxa alta como por repetidorregenerativo, etc.

Figura 3 é uma ilustração esquemática do circuito demedição celular da Figura 2 com conjunto de circuitosadicional representando uma atualização adicional para obloco de medição celular. Esta atualização permite o estadode balanceamento ser estocado tal que outras partes dosistema podem ser desligadas para conservar memória eenergia. Dispositivos de estocagem de memória/carga 26a-dpode manter o estado de balanceamento do circuito "ligado"tal que alguns ou outros sistemas podem ser desligados semafetar a operação de balanceamento. Um dispositivo deestocagem de memória/carga é um MOSFET, onde a passagem écarregada antes de tal desligamento. Onde esta drenagem efonte são subseqüentemente desenergizados, a passagempermanece "ligada", mantendo a operação do balanceamentocelular como carga é desligada células selecionadas edescarregada através de um isolador 28. A estocagem émostrada como sendo referenciada para as células, apesardaqueles de habilidade ordinária na arte reconhecerem que aestocagem pode também ser colocada no outro lado doisolador. Pode ser notado que um ou mais resistores,capacitores ou outros dispositivos passivos ou ativos podemser incluídos entre os dispositivos de estocagem de memóriae o isolador, dependendo do tipo de mecanismo de descargapara ser utilizado e consistente com boa prática de designresultando deste.

Se o balanceamento for para ser realizado duranteperíodos inoperantes para as células, existem métodos quepodem reduzir o monitoramento da corrente da célulaeletroquímica. Em um sistema com taxas de ciclos demodulação da largura do pulso ("PWM") no lugar detemporizadores individuais, o período PWM é escalado talque o ciclo completo de balanceamento é de um período. Umcontrole temporizado do período PWM e taxa de ciclo ativa odispositivo em intervalos regulares para desligar obalanceamento de grupos de células ou para recarregar osdispositivos de estocagem/memória. A vantagem do método deestocagem memória/carga é que este requer potência defornecimento muito baixo para supervisionar a operação debalanço. Tanto com o PWM ou os temorizadores individuais, amaioria das funções do monitor de célula eletroquímica podeser colocada para dormir. Este será ligado para atualizar obalanceamento das células conforme necessário.

Há também acentuadores que adicionalmente reduzem orequerimento da potência de standby do dispositivo. Ummétodo para realizar balanceamento enquanto o dispositivoestá dormindo foi concebido; ou seja, durante períodosquando substancialmente todo requerimento de potência defundo é eliminado. O conceito tem a vantagem da altaresistência entre a passagem e junções de fonte de drenagemde transitores eficazes de campo de metal oxidado pelocarregamento da passagem do dispositivo com ourodispositivo e então dirigindo a alta passagem com umdispositivo de três estados os quais podem ser LIGADO /DESLIGADO ou altamente impedido.

Outro método para redução dos requerimentos depotência de standby é dar potência do desvio paradesligamento da célula descarregando e ter este estadodeterminado utilizando um sinal externo. Quando o desvio édesejado, a chave de três estados é carregada ao estadodesejado (LIGADO ou DESLIGADO) e então o mecanismo édesligado. De modo similar, o estado de desvio de umacélula pode ser balanceirada para LIGA e então a potênciaexterna é desligada. Enquanto o balanço está sendorealizado, o mecanismo não obtém potência de fonte externa.O dispositivo pode liga periodicamente e REINICIAR o estadode desvio ou carregar um novo estado e então voltar adormir novamente.

Outro método para reduzir requerimentos de potênciastandby é orientado por hardware. As linhas de controle dehardware para o balanceamento são determinadas commecanismos de estocagem de carga ou memória nas entradas.Em um sistema baseado no temporizador, o balanceamentoseria inabilitado por ligação ou mudança dos dispositivosde estocagem de memória. Uma vez que os temporizadoresindividuais expiram, os mecanismos de memória seriamdesligados.

A invenção básica é realizada pela conexão de diversosblocos a um autocarro. Os blocos serão conectados aoautocarro um por um por vez.

Medição da voltagem do pacote de bateria (daqui emdiante "pacote") pode requerer conjunto de circuitos emadição ao mostrado na Figura 1. Por exemplo, o módulodescrito na Figura 1 pode monitorar 24 células, enquanto opacote consiste em três destes módulos ou 72 células. Porconseguinte, uma voltagem do pacote não pode ser obtida apartir da saída de um único módulo.Figura 4 é um diagrama esquemático de bloco de umcircuito que pode ser utilizado de acordo com a invençãopara medir pico de voltagem. Resumidamente, a extremidadepositiva do pacote e a extremidade negativa do pacote estãoeletricamente acopladas ao autocarro através de um divisorde resistor para escalar apropriadamente a voltagem.Escalamento de voltagem é similarmente necessário porque ocircuito de medição para ser utilizado não pode medirvoltagens na faixa do pacote de voltagem atual.

Referindo-se a Figura4, o lado positivo do pacote estáeletricamente acoplado a entrada de uma chave SI através deum primeiro resistor R34. A saída do segundo resistor R33está eletricamente acoplada através da entrada da segundachave S2. A saída do segundo resistor R33 está tambémeletricamente acoplada ao pólo negativo do autocarroprincipal através de um terceiro resistor R32. A saída dasegunda chave S2 está acoplada ao pólo positivo doautocarro. O lado negativo do pacote está acoplado ao pólonegativo do autocarro através de um resistor R3 5, umaterceira chave S5 e um terceiro resistor R36.

Em operação, a segunda chave S2 está primeiro fechadapara conectar pólos positivo e negativo do autocarroprincipal através do resistor R32. Depois, chaves SI e S5estão fechadas no local, resistores R33 e R32 formando umarede divisora da voltagem, uma proporção pré-definida dopacote de voltagem no autocarro principal. A voltagem éentão medida (tanto por carregamento de um capacitor parasubseqüente medição ou através da utilização de um circuitode medição). Chave S2 é então aberta para prevenir umdescarregamento através do resistor R32 e chaves SI e S5estão abertas. Neste ponto, o capacitor carregado pode sermedido, se um tiver sido utilizado.

Ao invés da utilização da chave S5, o lado negativo dopacote pode ser selecionado através do módulo de medição dacélula que contém a célula. É também possível ligar o ladopositivo do pacote com o lado negativo do pacote na Figura4. Todas estas modificações estão dentro do escopo destainvenção, como cada seria aparente a alguém de habilidadeordinária na arte possuindo o benefício desta divulgação.

Se o dispositivo da medição ou a porção do capacitordo capacitor modificado pode lidar com o pacote devoltagem, o pacote de voltagem pode ser conectado aoautocarro principal através dos blocos multiplexadores. Umamaneira de realizar isto pela colocação de escala entre oautocarro principal e a capa modificada ou medição daoscilação do conjunto de circuitos. Movendo as chavesligeiramente em torno permite quaisquer das voltagens serconectada através do resistor divisor. Este método apenasfunciona se um único módulo estiver medindo todas asvoltagens no pacote. Se um único módulo apenas monitorar umsubconjunto de voltagens, o pacote de voltagem terá medidotanto pela utilização de outro método ou por conexão de umpólo do pacote através do multiplexor apropriado e o outropólo do pacote através de sua própria chave. Veja Figura 5.

Como mostrado na Figura 5, o autocarro principal podeser utilizado para medir tanto altos sinais de voltagem(por conexão de S3 e possivelmente SI) ou baixos sinais devoltagem (conectando SI e S2). Para checar voltagem dopacote, o pacote de voltagem é conectado através doautocarro principal e o elo de medição de alta voltagem éutilizado.

Quando um pacote é suposto como sendo isolado, e umafalha no isolamento existe, há uma resistência deisolamento e uma relativa localização no pacote na qual afalha pode ser caracterizada. Para calcular a resistênciado isolamento e localização da falha, duas equações e, porconseguinte, duas medições são necessárias.

Um típico circuito de detecção de isolamento seráfracamente conectar o chassi a um ponto e então medida acorrente. Se o pacote estiver isolado, a corrente será 0,se houver uma falha, a corrente dependerá da localização eda extensão da falha. O circuito de detecção então irá seconectar fracamente a outro ponto e realizar outra medição.Isto permitirá a localização e extensão de qualquer falhaser calculadas. A conexão fraca pode ser uma conexão únicaou uma conexão resistiva a múltiplos pontos dada umalocalização e resistência de voltagem equivalente a estas.

Em referência a Figura 7, chave S2 está fechada,seguida pela chave SI e então chave S4. A voltagemresultante no autocarro principal é então utilizada paracarregar um capacitor ou medir, como previamente descrito.Chave S2 é então desconectada, seguida pela chave SI echave S4. A voltagem através do capacitor é medida, sehouver uma. Isto resulta em um ponto de dados. Se resistorR6 estiver do tamanho apropriado, o segundo ponto pode serobtido pelo fechamento da chave S2, depois S4, depois SI eS5. A medição da voltagem é tomada ou capacitor carregado,como pode ser o caso. Chave S2 é então desconectada,seguida das outras chaves. A voltagem através do capacitoré medida, se houver uma. Uma segunda maneira de obter osegundo ponto é fechar S2, depois S3 e S5. Medição davoltagem ou carga do capacitor, desconectada S2, depois S3e S5.

Se o conjunto de circuitos de medição for colocado emparalelo com um tampão de tri-estado ou equivalente,resistores S7 e S6 podem ser determinados para zero echaves S3 e S4 podem utilizar as mesmas chaves queconectariam o capacitor ao conjunto de circuitos demedição. Se utilizar um sistema de medição de oscilação, S4pode ser utilizado com uma resistência e chave S3 pode nãoser necessária.

Esta técnica de isolamento pode ser combinada com umamedição de célula multiplexora e medição de pacote ondequer que eles compartilhem conjunto de circuitos. Onde aschaves na medição da célula e medição de pacote do conjuntode circuitos podem servir para as mesmas funções de algumasdas chaves no conjunto de circuitos de detecção deisolamento, os componentes comuns podem ser utilizados paramais de um propósito.

Na Figura 5, está ilustrado o circuito para mediçõesde voltagem de pacote, o sistema pode já selecionar uma viade alta resistência a partir de pontos diferentes do pacotepara o autocarro. Por conexão de um chassi ou uma voltagemde referência ao outro lado do autocarro, pontos diferentespodem facilmente ser escolhidos. Isto está ilustrado naFigura 6.

Se utilizar o método de capacitor com chave em vez daconfiguração de medição oscilante, as chaves que conectam ocapacitor a medição de referência do chassi podem serutilizadas para completar o circuito para medir as falhasde isolamento.

É tipicamente desejável medir o fluxo de corrente apartir do pacote de bateria. Aqueles de habilidadeordinária na arte entenderá que o mesmo dispositivo demedição ou capacitor autocarro pode ser conectado atravésde chaves a uma derivação para medir corrente. Outrosmétodos de medição de corrente envolvem sensores de efeitosHall ou medidores de derivação direta. Estes podem seradicionados ao dispositivo dependendo da aplicação.

O software geral utilizado aqui é justamente direto.As chaves e multiplexadores selecionam a voltagem a sermedida. A voltagem é medida e então estocada. O software aomesmo tempo utiliza os multiplexadores para monitorar umaou mais termômetros para medir temperatura(s) da célula.

Isto é também estocado na memória. Pacote da voltagem emedições de isolamento podem ser feitas acessando osmultiplexadores e chaves corretas. Corrente pode ser medidatanto separadamente a partir das voltagens ou durante osmesmos processos dependendo da configuração do hardware.

Se consumo de energia é crítico, o software e hardwarepodem operar em diferentes modos de potência. O modoregular tomaria medições tão rápido quanto possível. O modode salvação de potência pode continuar balanceando enquantocoloca certas outras sessões em modo de dormência.

O software pode ser programado para possuircomunicação serial ou tomar outras ações baseadas nosdados. O software pode também controlar os dispositivos dedescarregamento para balancear as células como necessário.O processador que foi utilizado foi um processadormenor e algumas etapas foram necessárias que fossemconservados os recursos dos processadores. Por conseguinte,alguns algoritmos adicionais foram utilizados para tornar oprograma mais eficiente e flexível.

O software possui um registro que guarda um total decorridas de "corrente x tempo" ou frações de "ampérehoras". As unidades de tempo são mantidas deliberadamentepequenas para aumentar acurácia. A integração para acorrente é tão acurada quanto medições correntes. Paramanter o software simples para monitoramento de célulaeletroquímica, as unidades para a integração da correntenão é definida. Além disso, responsabilidade para reiniciaristo ou traduzir isto em um estado de carga ou descarga étransferida para outro modo capaz de utilizar o protocolode comunicação. A segunda unidade, conhecidas as unidadesde corrente * tempo e mais detalhes da aplicação, podemanter a trajetória de SOC e através da corrente. Istotambém possui a habilidade de reiniciar o valor no monitorcelular eletroquímico. Esta divisão de responsabilidade daintegração de corrente garante que o software para omonitoramento de célula eletroquímica não tenha que serreiniciado para aplicações mais comuns. Isto também garanteque toda bateria similar possa ser acomodada por um sistemaúnico.

Apesar do monitoramento da célula eletroquímica poderser determinado com balanceamento de corrente alta, célulaseletroquímicas podem também ser mantidas em balanço compequenas mudanças. Para isto, o balanço deve ser medidotanto no final da carga, final da descarga ou um ponto decostume baseado na aplicação. Uma vez que uma determinaçãosobre o estado de Blanco tenha sido feita, o balanceamentopode ser realizado enquanto as células não estão em uso oudurante operação regular. Células individuais estãobalanceadas para diversas quantidades de tempo. Estaspequenas mudanças no balanço são suficientes para manter umbalanço determinado das células. Uma vez mais, para manteros monitoramentos de célula eletroquímica simples, elesfornecem algoritmos rudimentares de balanceamento epermitem nodo de comunicação costumeiros para ser melhorescolhido como balancear as baterias.

Um dos métodos no software que permitem os métodosbaseados em temporizadores envolvem utilização detemporizadores individuais para cada célula. Ostemporizadores celulares são diminuídos em intervalosregulares. O balanceamento é mantido ativamente ligado paracada unidade celular até que o tempo especificado atinjazero. Isto permite uma aplicação para decidir quanto parabalancear cada célula até a determinação do estado debalanço. Os temporizadores podem também ser comandados paraaumentar intervalos em uma base regular para realizar umsempre no estado e ser comandado para 0 para um estado desempre desligado. Para efeito de exemplo, uma taxa dedescarga de 50 mA pode ser aplicada para balancear ascélulas. Se uma célula está abaixo da célula mais baixa em100 mAh e uma segunda célula está abaixo da menor por 50mAh, um pode aproximar a necessidade de descarregar aprimeira célula por duas horas e a segunda célula por umahora. Por conseguinte, um temporizador pode ser aplicadopra determinar a descarga para cada célula para umaquantidade especificada de tempo e para apenasperiodicamente checar a célula para obter uma atualizaçãona sua condição. Desta maneira, balanceamento pode ocorrerdurante períodos de desligamento substancial, duranteperíodos de utilização da célula ou a outro tempo desejávelcom hardware e software simples e de baixo custo.

Dependendo da situação, o sistema de monitoramentopode ser programado sempre que a voltagem exceder um certolimite. Quando isto ocorre, isto determinará ostemporizadores para uma constante pré-determinada. Destaforma, um nodo que pode comunicar a este dispositivo eolhar para os temporizadores, pode ver onde e quando odispositivo está balanceado. Além disso, conhecendo o valorinicial do timer e noticiando cada aumento, o nodo podedeterminar quanto da energia foi removida de cada célula.Esta informação pode ser utilizada para determinar a saúdedas células, as quais células requerem mais balanceamento eeficácia de quaisquer outros algoritmos de balanceamento.

Para adequar o algoritmo em um pequenomicrocontrolador com pequenos bancos de memória, um mapa dememória foi construído e está ilustrado na Figura 9. Aoinvés de utilizar arranjos e pontuadores diretamente, umaabstração foi utilizada tal que dois elementos consecutivosde uma estrutura não necessitariam ocupar localidades dememória adjacente. Para fazer isso, todos os acessos dememória foram baseados em um endereço contíguo. Estruturasseriam determinadas para ocupar blocos de memória nestesendereços contínuos. Entretanto, baseadas no mapa, aslocalidades adjacentes no endereço contínuo podem sermapeadas em diferentes seções da memória atual para adequaro mesmo design em arquiteturas de microprocessadoresdiferentes. Uma das vantagens disto é que isto permitearranjos serem utilizados que podem não se adequar amemória regular. O modelo de endereço contínuo tambémauxilia a manter comunicações organizadas. Com qualquerprotocolo de comunicações de nível mais alto que leia apartir de e escreva para endereços, os endereços podem serdeterminados ao longo do mapa contínuo. Leituras internassão também determinadas ao longo do mesmo mapa. Istosimplifica protocolos de comunicações baseados em memóriasimplificada em adição a tornar melhor utilização damemória existente. Outro benefício é que certos endereçosno modelo contínuo existem, mas não necessitam ser mapeadospara localidades da memória atual. Isto permite odispositivo ser compatível com protocolos de comunicaçãoque requerem um espaço de endereço maior do que omicrocompressor permite. Veja o diagrama acopladoimediatamente abaixo.

O Endereço contínuo espaço #2 pode ser o mesmo do #2.Além disso, se mais endereços forem adicionados, o bloco detradução de endereço pode ser determinado com mais de doismapas de endereço.

Um dos aspectos finais do design que torna coleção dedados mais útil é a função de sincronia e pausa. Qualquernodo de comunicação pode ser utilizado no sistema decomunicações para transmitir uma mensagem "sincronizar epausar" a um tempo apropriado. Uma vez recebida a mensagem,os dispositivos começarão todos na primeira célulaeletroquímica que eles monitoram. Uma vez que eles tenhammonitorado todas as células, eles irão parar de gravar asmedições tal que os nodos de comunicação podem ler um grupode leituras todas realizadas no mesmo e sincronizado quadrode tempo.

Para garantir que proteção do pacote possa ser corridaem paralelo com a função "sincronizar e pausar", mediçõessão continuamente feitas e quantidades importantes taiscomo voltagem máxima continuam sendo computadas. A únicacoisa que muda é a gravação das células individuais emcertas localidades de memória. Isto garante que "pausar" asmedições não afetam adversamente qualquer outro aspecto domonitoramento da célula eletroquímica. Sincronicidade éimportante quando realizadas medições porque os valoressendo comparados estão sempre mudando com o tempo.

Parte do design que permite flexibilidade aumentadaenvolve fazer uma placa que é expansível ou contraível em"unidades" contínuas as quais repetem o mesmo circuito. Umasimples "unidade" de placa é desenhada tal que esta podesustentar um único bloco de células. Algumas das linhas decomunicação podem se estender de uma placa para uma placaidêntica ao lado desta. Uma placa é completamente povoadacom o microprocessador e as outras placas se tornaramplacas escravas. Não conhecendo a aplicação quando asplacas são construídas, é mais fácil construir diversasplacas lado a lado. Uma vez que a aplicação é conhecida,algumas das placas são divididas para fora do restante epovoadas. Existe dois métodos que permitem as placas seremquebradas de forma segura sem que possuam traços que podemser curtos uma para as outras. Neste mesmo método, ascamadas planas não devem se estender todo o caminho para afronteira da possível quebra. Isto garante que nenhum sinalpossa encurtar os planos.

O primeiro método envolve colocação de um resistor deimpressão através das duas placas. A linha de comunicaçãoque possui para fazer uma ponte entre as placas é realizadaatravés de um resistor de zero ohm. Se o resistor não épovoado, as placas podem ser quebradas sem quaisquer sinaisde vida possuindo a habilidade de encurtar.

O segundo método para possuir pontes de placas delinhas de comunicação envolve determinação de uma via emambos os lados da ponte. Se as placas estão para seremcortadas, o traço é primeiro cortado entre as duas vias.Por espaçamento dos traços suficientemente longe destes, ostraços são incapazes de encurtar-se. A via então funcionapara assegurar que o traço não pode facilmente ser retiradoda placa. A via deve ancorar isto no lugar.

O corrente protótipo da invenção utiliza mais de 6 pcbde placas conectadas de extremidade a extremidade. Acombinação inteira pode medir mais de 24 voltagens e 4 8temperaturas. Isto mede uma corrente e possui uma saídaexterna (com mais disponível) que pode diretamente ouindiretamente controlar contactores e posição das LEDs.

No protótipo corrente, há até 6 blocos de célulasconectados a um autocarro. Isto permite até 24 células devoltagem para serem monitoradas. Há um bloco capacitor comcircuito curtos em vez de chaves conectadas a esteautocarro. Há também um bloco de medição que pode medir avoltagens de diferentes dispositivos. O autocarro principalpossui uma área que pode ser povoada com um autocarro depacote de voltagem. Primeiro um bloco celular é conectadoao autocarro o qual carrega ou descarrega o capacitor.Então o bloco celular é desconectado e o bloco de medição éconectado e uma medição é feita.Em uma modalidade da invenção, o dispositivo possui umsegundo autocarro adicional para temperaturas. Astemperaturas são medidas utilizando termômetros os quaisestão isolados das células. Porque os termômetros já estãoisolados das células e pacote, as chaves utilizadas nãonecessitam ser capazes de lidar com o pacote de voltageminteiro. O dispositivo de medição está permanentementeconectado ao segundo autocarro, pois este não causaquaisquer emissão de isolamento. Este pode medir 4 8temperaturas.

O dispositivo possui um terceiro autocarro que mede umsensor eficaz de Hall. O sensor eficaz de Hall requer um 3instalações elétricas de autocarro ao invés de duasinstalações elétricas. Este autocarro está permanentementeconectado porque o sensor eficaz de Hall pode ser isolado enão há emissão com a conexão permanente.

O dispositivo utiliza balanceamento baseado em PWM nosoftware com isoladores dirigindo portões para descarregaras baterias para balanceamento. Esta é determinada paradescarregar mais de 50 mA por célula.

O dispositivo utiliza um microcompressor que possuimenos de 400 bytes de RAM. Para estocar todas estasvoltagens e temperaturas juntas, requer um bloco de memóriaque não pode se ajustar a localidades de memória nomicroprocessador. O modelo de memória mapeia tudo tal quetodas as voltagens e temperaturas podem ser tratadas comose elas se ajustassem juntas com um modelo contínuo dememória. O dispositivo utiliza RS485/comunicações modbuspara falar com outros dispositivos. O modbus dirige o mesmomapeamento de memória como o resto da aplicação.Uma modalidade da invenção contém medições de voltagemcelular e medições de temperatura, medições de corrente,balanceamento de células, detecção de isolamento ecomunicação de dados em um sub módulo; voltagem do pacote emedições correntes com uma medição em temperatura ambientecom comunicadores apropriados em um segundo submódulo esistema de controle térmico, comunicações de dados paratodos os outros módulos e submódulos em um terceirosubmódulo. Cada módulo contém conjunto de circuitos deisolamento como necessário para proteger o veículo e mantero sistema de bateria e componentes saudáveis. Controle decontato e 1/0 externo é recenseada e governada tanto diretae indiretamente na presente modalidade pelo envio deinformação para a parte do veículo que realiza contatoutilizando digital e hardware.

Isto utiliza todos os algoritmos do software que sãoutilizados nesta invenção. O software mais recente tambémcalcula Checagens de Redundância Cíclica nos valores decalibragem gravados, as constantes gravadas parabalanceamento e outros sistemas e no código do programapara proteger sistemas contra corrupção.

Uma segunda versão deste hardware foi construída em 3diferentes tamanhos e a funcionalidade foi dividida em doisdiferentes PCBs. O primeiro PCB vem em uma versão célula 8,uma célula 16 e uma célula 24. Ao invés de utilizar aconfiguração do capacitor com chave, esta revisão utilizoua configuração de medição oscilante. O conversor análogopara digital e a placa inteira oscila relativo ao chassi.Comunicação é isolada através de isoladores óticos e apotência é fornecida através do conversor DC-DC. Istopossui mais de 2 medições de temperatura por célula. Outraalém da medição do capacitor oscilante sendo posta na chavede um sistema de medição oscilante, possui o mesmo designda placa de revisão 1.

O segundo PCB mede a voltagem do pacote e o isolamentodo pacote utilizando um autocarro capacitor comum com chavecomo na Figura... Esse PCB pode também possuir algumas daschaves encurtadas para ser configurado como Figura.. . Emadição aos aspectos desta invenção, este mede corrente depacote, realiza controle de ventilador, se comunica com oprimeiro PCB, possui um canal de comunicação CAN e possuicapacidade de controlar contato.

Apesar da presente invenção e suas vantagens teremsido descritas em detalhe, esta deve ser entendida dediversas maneiras, substituições e alterações podem serfeitas aqui sem se afastar do conceito inventivo e escopoda invenção como será definido pelas reivindicaçõesanexadas.

Claims (18)

1. Sistema para o monitoramento de uma pluralidadede células eletroquímicas caracterizado pelo fato decompreender:meios de comutadores tendo uma entrada e uma saída;meios de multiplexadores para o monitoramento desinais indicativos dos níveis de voltagem das células deuma pluralidade de células, e tendo sua saída eletricamenteacoplada à entrada dos meios de comutadores;meios de seleção eletricamente acoplados aos meios demultiplexadores para o acoplamento de alguns sinais demonitoramento selecionados aos meios de comutadores, emperíodos respectivos, através dos meios de multiplexadores,emeios para operar momentaneamente os meios decomutadores durante parte de cada um dos respectivosperíodos para aplicar o sinal selecionado a um circuito demedição através da saída dos meios de comutadores,nos quais os meios de comutadores são usados paraaplicar uma pluralidade de células ao circuito de medição amedida que diferentes sinais são selecionados pelosmultiplexadores.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato dos meios de multiplexadoresincluírem uma pluralidade de pares de entrada, cada parestando acoplado transversalmente a uma respectiva célula.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o arranjo de acoplamento decélulas aos pares de entrada é tal de modo que os meios deseleção são operáveis para selecionar os sinais monitoradospara células individuais da pluralidade.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato das células serem eletricamenteacopladas para formar um pacote, o arranjo do acoplamentodos pares de entrada sendo tal de modo que os meios deseleção são operáveis para selecionar sinais monitorados deum par de células que é indicativo da voltagem do pacote.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,incluindo meios de medição de isolamento, caracterizadopelo fato de compreender um segundo meio demultiplexadores, tendo pelo menos uma entrada eletricamenteacoplada ao "chão", e por produzir um segundo sinal desaída quando a referida entrada "chão" é selecionada,os referidos meios de seleção incluindo meio paraselecionar periodicamente a referida entrada "chão" doreferido segundo multiplexador,os referidos meios de comutação incluindo meios deaplicar periodicamente a referida segunda saída de sinal aocircuito de medição para a medição do isolamento.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de ainda incluir:meios de controle para monitoramento de pelo menos umada temperatura e valor de voltagem de cada célula, emeios de descarregamento acoplados transversalmente acada célula e responsivo aos meios de controle paradescarregar uma célula quando um valor monitorado dareferida célula não está em equilíbrio com as célulasremanescentes.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que os meios de descarregamentoincluem uma pluralidade de dispositivos de descarregamentoacoplados transversalmente à respectiva pluralidade decélulas.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que os meios de descarregamentosão responsivos aos meios de controle somente quando acorrente extraída das células é inferior a um valor máximopermitido.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que os meios de descarregamentosão responsivos aos meios de controle somente quando a taxade descarregamento da célula é inferior a ura valor máximopermitido.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de ainda incluir meios de memóriapara permitir que o estado de equilíbrio de cada célulaseja armazenado para manter a operação de equilíbrio dacélula quando outras partes do sistema são fechadas.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato da referida pluralidade de célulaseletroquímicas serem conectadas para formar um pacote tendoextremidades positiva e negativa, e ainda incluir:um circuito divisor de voltagem acoplado a uma dasextremidades positiva e negativa através dos meios decomutadores para o direcionamento de um valor de escala dosinal monitorado ao circuito de medição quando o sinalselecionado representa o nível de voltagem do pacote.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato da referida pluralidade de célulaseletroquímicas serem conectadas para formar um pacote tendoextremidades positiva e negativa, e ainda incluir:um circuito divisor de voltagem acoplado a uma dasextremidades positiva ou negativa através dos referidosmeios de comutadores para direcionar um valor de escala dosinal monitorado ao circuito de medição quando o sinalselecionado representar o nível de voltagem do pacote.

13. Método de monitoramento de uma pluralidade decélulas eletroquímicas caracterizado pelo fato decompreender:acoplar eletricamente cada um de uma pluralidade decélulas eletroquímicas à uma respectiva entrada demultiplexador,acoplar a saída do multiplexador a um comutador queacopla e desacopla eletricamente, de forma seletiva, asaída do multiplexador a um barramento de medição,gerar sinais de seleção para o multiplexador paraseqüencialmente acoplar células selecionadas à saída domultiplexador a intervalos de tempo respectivos,fechar momentaneamente o comutador durante pelo menosuma parte de cada respectivo intervalo de tempo paraeletricamente acoplar a saída do multiplexador ao sistemade medição,no qual o comutador aplica sinais para a pluralidadede células no circuito de medição conforme diferentescélulas são selecionadas para saída pelo multiplexador.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que cada célula da pluralidadeestá eletricamente acoplada transversalmente a um respectivopar de entrada de multiplexadores de modo que um sinalindicativo da voltagem da célula é aplicado ao comutadorquando o par de entrada do multiplexador é selecionado.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato das células estarem eletricamenteacopladas para formar um pacote, e incluindo a etapa deacoplar eletricamente as células às entradas domultiplexador em um arranjo que permite a seleção de sinaisindicativos da voltagem do pacote.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de incluir as etapas de:acoplar a entrada de um multiplexador ao "chão"selecionar a referida entrada do multiplexador poracoplamento elétrico da saída do multiplexador resultanteao circuito de medição, eselecionar uma entrada de um multiplexador de um parde células acopladas para o acoplamento elétrico aocircuito de medição para medição isolada com respeito àsaída do terminal do "chão" eletricamente acoplado a partirdo multiplexador.

17. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de incluir as etapas adicionais de:monitorar pelo menos uma de temperatura e valor devoltagem de cada célula, edescarregar a célula quando o seu valor monitorado nãoestiver em equilíbrio com as células remanescentes paraassim levar cada célula em equilíbrio.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de incluir a etapa de acoplareletricamente uma pluralidade de dispositivos dedescarregamento acoplados transversalmente a umapluralidade de células.