Un sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo,

que comprende: un motor de combustión interna (100); una primera unidad eléctrica (101) que funciona como un generador, o que puede ser convertida de modo que funcione como un motor eléctrico o como un generador; una segunda unidad eléctrica (103) que funciona como un motor eléctrico, o que puede ser convertida para que funcione como un motor eléctrico o como un generador, siendo las unidades eléctricas primera y segunda coaxiales; un embrague (102) situado entre las unidades eléctricas primera y segunda para transmitir o interrumpir la transmisión de energía cinética de rotación; una unidad de control (104) para controlar la primera unidad eléctrica para que funcione como un generador, o para controlar la segunda unidad eléctrica para que funcione como un motor eléctrico; una unidad de control central (105) sujeta al control por una interfaz de control manual (107) para controlar la operación del sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo, y para controlar la unidad de control (104) cuando la segunda unidad eléctrica funciona como un motor eléctrico, y para proporcionar realimentación de vigilancia e interacción coordinada entre todas las unidades del sistema; una batería de activación (110) para activar el motor de combustión interna o suministrar energía eléctrica al equipo periférico; una carga (108); y una unidad de transmisión (109) prevista entre un eje de salida del motor de combustión interna y un eje de entrada de la primera unidad eléctrica, o bien entre un eje de salida de la primera unidad eléctrica y una entrada del embrague, o bien entre la salida del embrague y un eje de entrada de la segunda unidad eléctrica, o bien entre el eje de salida de la segunda unidad eléctrica y la carga; siendo la disposición tal que, cuando la carga es una carga pesada se aplica el embrague y la carga es accionada por el motor de combustión interna; y, cuando la carga es una carga ligera, la salida de la segunda unidad eléctrica, funcionando como un motor eléctrico, acciona la carga

Sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo.

Antecedentes del invento

El presente invento se refiere a un sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo, y más en particular, a uno que permite carga accionada con alto rendimiento y alta potencia por un motor de combustión interna, en el que la carga más ligera es accionada por un sistema de accionamiento en serie a bajas rpm y con bajo régimen de potencia, para eliminar efectivamente los defectos de bajo rendimiento y alta contaminación observados con el motor de combustión interna funcionando en baja potencia y a bajas rpm.

Convencionalmente, se usa un solo sistema de potencia en una embarcación o en un avión. En los últimos años, los sistemas de accionamiento con doble alimentación de potencia han atraído aportaciones significativas de I+D, en particular en las áreas de un sistema de accionamiento por motor eléctrico que contiene un motor de accionamiento de combustión interna y alimentado de energía eléctrica de una batería al mismo tiempo, para economizar energía y controlar la contaminación. Los sistemas de accionamiento con doble alimentación de potencia que han sido desarrollados incluyen:

En el documento EP 1316458 se comparan y se describen los principios del funcionamiento de los sistemas de propulsión híbrido en serie, híbrido en paralelo y sus disposiciones combinadas del híbrido de conmutación y el híbrido de potencia dividida.

Sumario del invento

El invento se define con precisión en la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas especifican realizaciones ventajosas del invento.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es un gráfico de bloques de una realización preferida del presente invento;

La Fig. 2 es otro gráfico de bloques de la realización preferida del presente invento.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Con referencia a la Fig. 1, ésta representa un gráfico de bloques en el que, un sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo del presente invento, que tiene un eje de una primera unidad eléctrica y otro eje de una segunda unidad eléctrica en configuración en serie, comprende esencialmente:

un motor de combustión interna 100: se refiere a cualquier tipo de motor de combustión interna de la técnica anterior;

la primera unidad eléctrica (101) que comprende un mecanismo rotativo de CA, o de CC., con escobillas o sin escobillas, que funciona como un generador o que puede ser convertido para que funcione como un motor eléctrico o un generador;

un embrague 102: relacionado con uno controlado por fuerza manual, por fuerza mecánica, por presión de aire, por flujo hidráulico o por fuerza electromagnética para transmitir o para interrumpir la transmisión de energía cinética mecánica de rotación;

la segunda unidad eléctrica 103 que comprende un mecanismo de c.a., o de c.c., con escobillas o sin escobillas, rotativo, que funciona como un motor eléctrico, o que puede ser convertido para que funcione como un motor eléctrico o como un generador;

una unidad de control 104 para la segunda unidad eléctrica que funciona como un motor eléctrico; previsto para controlar la primera unidad eléctrica 101 que funciona como un generador, o bien para controlar una batería de almacenamiento de energía 106 para controlar el sentido de giro, las rpm, el par de torsión y el amperaje de la segunda unidad eléctrica 103 funcionando como un motor eléctrico;

una unidad de control central 105: que comprende un chip o dispositivo de estado sólido o electromecánico y el software relacionado para estar sujeto al control por medio de una interfaz de control manual 107 para controlar la operación del sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo, funcionando la unidad de control 104 para la segunda unidad eléctrica como un motor eléctrico, y un monitor de realimentación y de interacción coordinada entre todas las unidades del sistema;

una batería de activación 110 que comprende una batería recargable de la técnica anterior que se usa para activar el motor de combustión interna 100, o como suministro de energía a equipo periférico;

la interfaz de control manual 107: que comprende un chip o dispositivo de estado sólido, o electromecánico, y el software relacionado para recibir las entradas de control manual para controlar la operación del sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo;

una carga 108: relacionada con las entradas de recepción de carga de una cinética mecánica rotativa, como se requiera por un equipo de tierra, de superficie o aéreo e industrial, y una unidad de transmisión 109 que comprende cualquier tipo de unidad de transmisión automática, semiautomática o manual a ser prevista entre el eje del motor de combustión interna 100 y el de la primera unidad eléctrica 101, o bien entre el eje de la primera unidad eléctrica 101 y la entrada del embrague 102, o bien entre la salida del embrague 102 y el eje de la segunda unidad eléctrica 103, o bien entre el eje de la segunda unidad eléctrica 103 y la carga 108.

El sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo proporciona sus funciones primarias, incluyendo, aunque sin quedar limitados a ellas, las siguientes:

La salida del motor de combustión interna 100 acciona a la primera unidad eléctrica 101 que funciona como un generador; el embrague 102 está previsto entre el eje del generador que comprende la primera unidad eléctrica 101 y el eje del motor eléctrico que comprende la segunda unidad eléctrica 103; la salida de la segunda unidad eléctrica 103 que funciona como el motor eléctrico que acciona la carga 108; el embrague 102 no se mete cuando la carga 108 está en un estado de carga ligera; la salida del motor de combustión interna 100 a bajas rpm acciona a la primera unidad eléctrica 101 que funciona como el generador para producir electricidad; entonces la electricidad producida por el generador que comprende la primera unidad eléctrica 101 acciona al motor eléctrico que comprende la segunda unidad eléctrica 103 y además para accionar la carga 108 en un estado en que la naturaleza de la operación del sistema es la de un sistema de accionamiento en serie; y

el embrague 102 se aplica en el caso de que la carga 108 se refiera a una carga pesada, y la carga 108 es accionada por la energía cinética de salida del motor de combustión interna 100.

Además, el sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo proporciona las funciones secundarias que incluyen, aunque sin quedar limitados a ellas, las siguientes funciones opcionales, que pueden, o no, ser... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo, que comprende:

un motor de combustión interna (100);

una primera unidad eléctrica (101) que funciona como un generador, o que puede ser convertida de modo que funcione como un motor eléctrico o como un generador;

una segunda unidad eléctrica (103) que funciona como un motor eléctrico, o que puede ser convertida para que funcione como un motor eléctrico o como un generador, siendo las unidades eléctricas primera y segunda coaxiales;

un embrague (102) situado entre las unidades eléctricas primera y segunda para transmitir o interrumpir la transmisión de energía cinética de rotación;

una unidad de control (104) para controlar la primera unidad eléctrica para que funcione como un generador, o para controlar la segunda unidad eléctrica para que funcione como un motor eléctrico;

una unidad de control central (105) sujeta al control por una interfaz de control manual (107) para controlar la operación del sistema de accionamiento eléctrico doble combinado en serie/paralelo, y para controlar la unidad de control (104) cuando la segunda unidad eléctrica funciona como un motor eléctrico, y para proporcionar realimentación de vigilancia e interacción coordinada entre todas las unidades del sistema;

una batería de activación (110) para activar el motor de combustión interna o suministrar energía eléctrica al equipo periférico;

una carga (108); y una unidad de transmisión (109) prevista entre un eje de salida del motor de combustión interna y un eje de entrada de la primera unidad eléctrica, o bien entre un eje de salida de la primera unidad eléctrica y una entrada del embrague, o bien entre la salida del embrague y un eje de entrada de la segunda unidad eléctrica, o bien entre el eje de salida de la segunda unidad eléctrica y la carga;

siendo la disposición tal que, cuando la carga es una carga pesada se aplica el embrague y la carga es accionada por el motor de combustión interna; y, cuando la carga es una carga ligera, la salida de la segunda unidad eléctrica, funcionando como un motor eléctrico, acciona la carga.

2. Un sistema según la reivindicación 1, que comprende además una batería de almacenamiento de energía (106), y en el que la disposición es tal que la salida del motor de combustión interna (100) acciona a la primera unidad eléctrica (101), que funciona como un generador para producir electricidad para cargar la batería de almacenamiento de energía (106).

3. Un sistema según la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, cuyas funciones primarias incluyen:

la salida del motor de combustión interna (100) acciona a la primera unidad eléctrica (101) que funciona como un generador;

el embrague (102) está previsto entre el eje de salida de la primera unidad eléctrica (101) y el eje de entrada de la segunda unidad eléctrica (103);

la salida de la segunda unidad eléctrica (103) que funciona como un motor acciona a la carga (108);

el embrague (102) no se aplica cuando la carga (108) es una carga ligera;

la salida del motor de combustión interna (100) a bajas rpm acciona a la primera unidad eléctrica (101), que funciona como un generador para producir electricidad;

además, la electricidad producida por el generador constituido por la primera unidad eléctrica (101) acciona al motor eléctrico constituido por la segunda unidad eléctrica (103), y además acciona la carga (108) cuando el sistema es un sistema de accionamiento en serie; y

el embrague (102) se cierra en caso de que la carga (108) sea una carga pesada, y la carga (108) es accionada por la energía cinética de salida del motor de combustión interna (100).

4. Un sistema según la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, cuyas funciones secundarias incluyen:

cuando el embrague (102) no está aplicado, el generador constituido por la primera unidad eléctrica (101) es convertido para que funcione como un motor eléctrico, y es accionado por la electricidad suministrada por la batería de activación (110) para activar al motor de combustión interna (100), y el motor eléctrico constituido por la segunda unidad eléctrica (103) gira en el sentido opuesto para ejercer un accionamiento inverso de la carga (108); y

cuando el embrague (102) está aplicado, la carga (108) es accionada por el motor de combustión interna (100) para ejercer accionamiento inverso sobre la carga.

5. Un sistema según la reivindicación 2, en el que la disposición es tal que:

6. Un sistema según la reivindicación 5, en el que la salida de electricidad de la batería de almacenamiento de energía (106) se usa para los siguientes fines: