Un sistema de gestión para una unidad portátil de batería compuesta (100) que incluye:

un convertidor de corriente continua (3) acoplado a un controlador de motor (5), estando configurado el controlador de motor (5) para acoplarse a un motor;

una unidad principal (2) de batería de potencia, acoplada al convertidor de corriente continua (3), configurada para suministrar corriente para accionar el controlador de motor (5), y provista de unos primeros medios de gestión (21) para batería configurados para controlar una corriente de salida máxima; y

una unidad portátil (1) de batería de alta capacidad, con unos segundos medios (11) de gestión para batería integrados y que está configurada para acoplarse al convertidor de corriente continua (3); en el que: el convertidor de corriente continua (3) está configurado para aumentar o disminuir una tensión de entrada dependiendo de una diferencia entre tensiones nominales de la unidad principal (2) de batería de alimentación y de la unidad portátil (1) de batería de alta capacidad, y se puede hacer funcionar selectivamente:

i) para proporcionar una tensión de salida para cargar la unidad principal (2) de batería de potencia desde la unidad portátil(1) de batería de alta capacidad; y

ii) para convertir una potencia de salida de la unidad portátil (1) de batería de alta capacidad a una potencia requerida para hacer funcionar el controlador de motor (5) y el motor;

y caracterizado porque la unidad portátil (1) de batería de alta capacidad puede ser separada del sistema (100) y puede ser cargada de forma independiente desde un cargador externo (4).

Sistema de gestión para una unidad portatil de bateria compuesta CAMP0 DEL INVENT0

El invento se refiere a un sistema de gestión para una unidad portatil de bateria compuesta, y en particular, a un sistema de gestión para una unidad portatil de bateria compuesta que puede ser cargada en cualquier vehiculo accionado por motor de modo que suministre y complemente suficiente potencia mecanica para que el vehiculo se desplace en una distancia deseada por una buena función cooperativa entre una unidad portatil de bateria de alta capacidad y una unidad principal de bateria de alimentación de potencia contenida en el sistema con un coste de funcionamiento fiablemente bajo.

10 DESCRIPCION DE LA TECNICA ANTERI0R

En los ultimos aros, estimulados por la concienciación medioambiental, la herramienta de transporte privado de media o corta distancia menos contaminante resulta indispensable para el futuro desarrollo urbano. Mientras tanto, el progreso de la nueva tecnologia de baterias, la tecnica de control de energia electrica y sus dispositivos proporcionan al vehiculo ligero accionado por motor una esperanza de futuro brillante.

En la tecnologia anterior de baterias, el estudio esta focalizado sobre c6mo mejorar las prestaciones de salida de la unidad de bateria de alta capacidad y de la unidad de bateria de alimentación de alta potencia para obtener un sistema de bateria compuesta ideal (vease la Publicación de Patente de Taiwan N° 494071, de 11 de Julio de 2002) o, por otra parte, utilizar una fuente de energia futura posiblemente esencial, una pila de combustible, junto con una unidad de bateria de alta potencia para asegurar que la pila de combustible sirve para un funcionamiento del sistema de larga duración con mejor eficiencia. Con este esquema, la bateria secundaria necesaria tambien proporciona la energia de control requerida para el funcionamiento de la pila de combustible (vease la Publicación de Patente de Taiwan N° 559602, de 1 de Noviembre de 2003) . En los casos antes mencionados, las necesidades reales de los usuarios y los problemas cuestionables son encontrados raras veces con el mercado de promoción vehiculos accionados por motor. Uno de los problemas es que la mayoria de distritos en los que la demanda urgente para usar los vehiculos accionados por motor son los centros urbanos tan congestionados de población y edificios que hacen dificil encontrar un sitio apropiado para permitir que la unidad de bateria agotada se recargue durante un tiempo largo. En las ciudades mas densamente pobladas, la distancia de desplazamiento media para una persona por dia es de 20 a 30 Km. Por consiguiente, una unidad de bateria que permita que el vehiculo se desplace mas de 60 Km por dia es una posibilidad excesivamente lujosa cuando se considera su recarga y mantenimiento. Ademas, la tendencia de disero de un sistema de bateria convencional ha permitido tambien exhibir la tecnologia de control y el sistema de control electr6nicos para salida compuesta. Por consiguiente, solo obtiene una prestación muy inteligente de protección de bateria y energia mecanica, pero en vez de ello, se ha incurrido en un elevado coste perdiendo eficiencia en numerosos momentos de conversión de energia y control electr6nico, lo que significa que tal sistema complicado ha sido despreciado lo que conduce a una obstrucción para promover un mercado para vehiculos accionados por motor.

El inventor ha dedicado grandes esfuerzos durante aros a estudiar y mejorar estos inconvenientes inherentes a la tecnica anterior y ha presentado finalmente un nuevo sistema de gestión de unidad portatil de bateria compuesta como el que se ha proporcionado en este invento para eliminar los inconvenientes antes mencionados.

El documento W002/081255A1 describe un dispositivo de almacenamiento de energia electrica para almacenar energia electrica y suministrar la energia electrica a un motor de accionamiento en diferentes niveles de potencia. El dispositivo de almacenamiento electrico tiene una bateria de energia conectada a una bateria de potencia. La bateria de energia tiene una densidad de energia mas elevada que la bateria de potencia. Sin embargo, la bateria de potencia puede proporcionar potencia electrica al motor electrico a diferentes indices de potencia, asegurando asi que el motor tiene suficiente potencia y corriente cuando la necesita. La bateria de potencia es recargada 45 continuamente por la bateria de almacenamiento de energia. De este modo, la bateria de potencia almacena temporalmente energia electrica recibida desde la bateria de energia y proporciona la energia electrica a diferentes indices de potencia cuando es requerido por el motor. El dispositivo de almacenamiento de energia puede estar conectado de forma desmontable a una fuente de corriente externa con el fin de recargar ambas baterias. Ambas baterias pueden ser recargadas de forma independiente para optimizar las caracteristicas de recarga y de duración 50 de vida de las baterias.

RESUMEN DEL INVENT0

Un primer aspecto del presente invento proporciona un sistema de gestión (100) para una unidad portatil de bateria compuesta caracterizado porque el sistema de gestión de la unidad de bateria comprende:

55 un convertidor de corriente continua (3) acoplado a un controlador de motor (5) , estando configurado el controlador de motor (5) para acoplarse a un motor;

una unidad principal (2) de bateria de potencia, acoplada al convertidor de corriente continua (3) , configurada para suministrar corriente para accionar el controlador de motor (5) , y provista de unos primeros medios de gestión (21) para bateria configurados para controlar una corriente de salida maxima; y una unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, con unos segundos medios (11) de gestión para bateria integrados y que esta configurada para acoplarse al convertidor de corriente continua (3) ; en el que:

el convertidor de corriente continua (3) esta configurado para aumentar o disminuir una tensión de entrada dependiendo de una diferencia entre tensiones nominales de la unidad principal (2) de bateria de potencia y de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, y se puede hacer funcionar selectivamente:

i) para proporcionar una tensión de salida para cargar la unidad principal (2) de bateria de potencia desde la unidad de bateria (1) de alta capacidad; y ii) para convertir una potencia de salida de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad a una potencia requerida para hacer funcionar el controlador de motor (5) y el motor;

y en el que ademas:

la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad se puede separar del sistema (100) y se puede cargar de forma independiente desde un cargador externo (4) .

Un segundo aspecto del presente invento proporciona un vehiculo accionado por motor que comprende un sistema de gestión (100) para unidad portatil de bateria compuesta, comprendiendo el sistema de gestión de unidad de bateria:

un convertidor de corriente continua (3) acoplado a un controlador de motor (5) , estando configurado el controlador de motor (5) para acoplarse a un motor;

una unidad principal (2) de bateria de potencia, acoplada al convertidor de corriente continua (3) , configurada para suministrar corriente para accionar el controlador de motor (5) , y provista de unos primeros medios (21) de gestión para bateria configurados para controlar una corriente de salida maxima; y una unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad con unos segundos, medios (11) de gestión para bateria integrados y estando configurada para acoplarse al convertidor de corriente continua (3) , en el que:

el convertidor de corriente continua (3) esta configurado para aumentar o disminuir una tensión de entrada dependiendo de una diferencia entre las tensiones nominales de la unidad principal (2) de bateria de alimentación y la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, y puede funcionar selectivamente:

i) para proporcionar una tensión de salida para cargar la unidad principal (2) de bateria de potencia desde la unidad portatil (1) de bateria de potencia; y ii) para convertir una potencia de salida de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad a una potencia requerida para hacer funcionar el controlador de motor (5) y el motor;

y en el que ademas:

la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad se puede separar del sistema (100) y cargar de forma independiente desde un cargador externo (4) , en el que la unidad principal (2) de bateria de potencia esta incluida... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de gestión para una unidad portatil de bateria compuesta (100) que incluye:

un convertidor de corriente continua (3) acoplado a un controlador de motor (5) , estando configurado el controlador de motor (5) para acoplarse a un motor; una unidad principal (2) de bateria de potencia, acoplada al convertidor de corriente continua (3) , configurada para suministrar corriente para accionar el controlador de motor (5) , y provista de unos primeros medios de gestión (21) para bateria configurados para controlar una corriente de salida maxima; y una unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, con unos segundos medios (11) de gestión para bateria integrados y que esta configurada para acoplarse al convertidor de corriente continua (3) ; en el que:

el convertidor de corriente continua (3) esta configurado para aumentar o disminuir una tensión de entrada dependiendo de una diferencia entre tensiones nominales de la unidad principal (2) de bateria de alimentación y de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, y se puede hacer funcionar selectivamente:

i) para proporcionar una tensión de salida para cargar la unidad principal (2) de bateria de potencia desde la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad; y ii) para convertir una potencia de salida de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad a una potencia requerida para hacer funcionar el controlador de motor (5) y el motor;

y caracterizado porque la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad puede ser separada del sistema (100) y puede ser cargada de forma independiente desde un cargador externo (4) .

2. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun la reivindicación 1, en el que los primeros medios (21) de gestión de bateria estan ademas configurados para proporcionar al convertidor de corriente continua (3) y al controlador de motor (5) acoplado a este la información de bateria requerida para el funcionamiento.

3. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun la reivindicación 1 o 2, en el que la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad es una bateria de alta capacidad de ión de Li, una bateria de Li-Polimero o una pila de combustible de tipo intercambiable.

4. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende una pluralidad de unidades portatiles (1) de bateria de alta capacidad intercambiable.

5. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los segundos medios (11) de gestión para bateria integrados estan configurados para proporcionar una indicación de capacidad baja o un corte para capacidad baja entre la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad y el convertidor de corriente continua (3) .

6. Un sistema (100) de gestión de unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad es recargable desde un cargador (4) de bateria externo cuando esta acoplado al convertidor de corriente continua (3) , siendo recargable la unidad principal (2) de bateria de potencia a traves del convertidor de corriente continua (3) .

7. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad principal (2) de bateria de potencia es una bateria de Pb/CaS04, una bateria de Ni-MH, una bateria de Ni-Zn, una bateria de Li-Mn/Li-Co, o una bateria de Li-Polimero.

8. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el convertidor de corriente continua (3) es un cargador de bateria con limitación de corriente maxima configurado para emitir corriente electrica a un vehiculo en movimiento, accionable para compartir la demanda de corriente del controlador de motor (5) entre la unidad principal (2) de bateria de potencia y la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, y el convertidor de corriente continua (3) esta tambien configurado para recargar la unidad principal (2) de bateria de potencia a partir de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad.

9. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun la reivindicación 8, en el que, en caso de que la energia requerida para recorrer una distancia necesaria en un solo viaje este mas alla de la capacidad de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad puede ser recargada con el cargador (4) de bateria externo, o reemplazada por otra unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, o el sistema de bateria compuesta completo puede ser recargado con el cargador (4) de bateria externo restableciendo asi la alimentación de la unidad principal (2) de bateria de potencia.

10. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende ademas un circuito lógico para juzgar si la energia electrica almacenada en las dos unidades de bateria (1, 2) es suficiente para hacer funcionar el controlador de motor (5) .

11. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el convertidor de corriente continua (3) incluye funcionas de control para verificar: si una carga residual de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad es igual a cero, si la unidad de bateria principal (2) de potencia esta completamente cargada y si el controlador de motor (5) esta en estado de trabajo.

12. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad principal (2) de bateria de potencia comprende una pluralidad de baterias componentes conectadas en serie, siendo las baterias componentes identicas o diferentes.

13. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye ademas una unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad.

14. Un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad principal (2) de bateria de alimentación esta configurada para ser incluida sobre un vehiculo accionado por motor; y la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad esta configurada para poder ser separada del vehiculo accionado por motor.

15. Un vehiculo accionado por motor que comprende un sistema (100) de gestión para una unidad de bateria compuesta segun la reivindicación 14, en el que la unidad principal (2) de bateria de potencia es incluida sobre el vehiculo accionado por motor; y la unidad portatil (1) para bateria de alta capacidad puede ser separada del vehiculo accionado por motor.