State-of-charge (soc) algorithm design methodology for implementation on battery management systems (bms) of industrial li-lon battery packs

El principal objetivo de esta tesis es la propuesta y aplicacion de una nueva metodologia multi-objetivo para el diseno/seleccion de algoritmos para el diagnostico y gestion de baterias de Li-lion como parte de su BMS (Battery Management System en ingles). Esta metodologia considera tanto soluciones genericas de diagnostico y gestion como los factores que limitan su precision. Su proposito es determinar la solucion mas apropiada para cada aplicacion en funcion de unos indicadores clave especificos (Key Performance Indicators (KPI) en ingles). El trabajo se ha orientado sobre todo a la aplicacion de la metodologia en el diseno y seleccion de las estrategias de estimacion de estado de carga (SOC). La metodologia propuesta ha sido aplicada genericamente a algoritmos de estimacion de SOC a nivel de celda y battery pack. Este estudio ha sido respaldado por mas de 250 simulaciones y datos experimentales de 18 celdas diferentes de Li-lion, representando la variedad existente en el mercado de esta tecnologia. Con el objetivo de cuantificar la robustez de los algoritmos asi como la dificultad para su implentacion, los recursos computacionales requeridos y la complejidad de la caracterizacion y parametrizacion, estos han sido analizados con perfiles de carga especificos, celdas diferentes y entornos de hardware de BMS diferentes. Finalmente, la metodologia propuesta se ha aplicado en el diseno de un sistema de diagnostico de SOC de un battery-pack de LiFePO4 (LFP/C) orientado a la aplicacion de la elevacion. El algoritmo disenado se ha validado experimentalmente sobre un BMS.