Vehículo y unidad de potencia para éste.
Vehículo que comprende:
- al menos un motor eléctrico (401) para accionar el vehículo;
- un accionador para controlar la alimentación de potencia eléctrica al motor eléctrico (401) y
- un sistema de potencia para suministrar potencia eléctrica para al accionamiento del motor eléctrico(701) del vehículo, cuyo sistema de potencia está provisto de:
- primeros medios de almacenamiento de energía (403) para almacenar una cantidad de energía y conuna capacidad de emisión de potencia;
- primeros medios de medición para medir la condición de energía de los primeros medios dealmacenamiento de energía;
- primeros medios generadores de potencia para generar potencia eléctrica;
- un sistema informático (422), conectado de forma operacional al accionador para recibir una demandade potencia, a los primeros medios de medición para recibir un primer valor de condición de energía, ya los primeros medios generadores de potencia,
donde los primeros medios de almacenamiento de energía se conectan de forma operacional al motor eléctrico parasuministrarle potencia, los primeros medios generadores de potencia se conectan de forma operacional a losprimeros medios de almacenamiento de energía para suministrarle energía, y el sistema informático controla lapotencia suministrada por los primeros medios generadores de potencia de modo que los medios dealmacenamiento de energía son capaces de proporcionar el accionamiento del motor eléctrico con la potencia que elaccionamiento eléctrico necesita para accionar el vehículo,
donde el sistema informático controla la potencia suministrada por los primeros medios generadores de potenciapara que el primer valor de condición de energía no caiga por debajo de un primer valor umbral establecido,donde el sistema informático se adapta para ajustar el valor umbral durante el viaje, y donde el sistema informáticotiene datos históricos de la potencia y/o datos históricos de la energía del vehículo a su disposición, y se adapta paraajustar el valor de umbral basándose en dichos datos históricos de potencia y/o datos históricos de energía.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/NL2005/000616.
Solicitante: ZIEHL-ABEGG AG.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: Heinz-Ziehl-Strasse 74653 Künzelsau.
Inventor/es: HEINEN, ADRIANUS, JOHANNES.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B60L11/00
- B60L11/18
- B60L8/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B60 VEHICULOS EN GENERAL. › B60L PROPULSION DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE (disposición o montaje de conjuntos de propulsión eléctrica o de varios motores principales diferentes para una propulsión recíproca o común sobre los vehículos B60K 1/00, B60K 6/20; disposición o montaje de la transmisión eléctrica en los vehículos B60K 17/12, B60K 17/14; prevención del patinado de las ruedas reduciendo la fuerza motriz en vehículos sobre raíles B61C 15/08; máquinas dinamoeléctricas H02K; control o regulación de motores H02P ); SUMINISTRO DE LA ENERGIA ELECTRICA AL EQUIPO AUXILIAR DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE (circuitos eléctricos para el acoplamiento de vehículos B60D 1/64; calefacción eléctrica para vehículos B60H 1/00 ); SISTEMAS DE FRENOS ELECTRODINAMICOS PARA VEHICULOS, EN GENERAL (control o regulación de motores H02P ); SUSPENSION O LEVITACION MAGNETICAS PARA VEHICULOS; CONTROL DE LOS PARAMETROS DE FUNCIONAMIENTO SOBRE LOS VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE SEGURIDAD SOBRE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE. › Propulsión eléctrica a partir de energía extraída de las fuerzas de la naturaleza, p. ej. del sol o del viento.
- H02J1/10 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O LA DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA ELECTRICA. › H02J 1/00 Circuitos para redes principales o de distribución, de corriente continua. › Funcionamiento de fuentes de corriente continua en paralelo.
PDF original: ES-2390138_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Vehículo y unidad de potencia para éste
5 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a un vehículo que comprende un motor eléctrico para accionar el vehículo y un sistema de accionamiento, particularmente un denominado sistema de accionamiento híbrido.
Muchos vehículos accionados por motores eléctricos se proveen de un dispositivo para generar potencia eléctrica o energía, tal como un generador, paneles solares o pilas de combustible. Además están normalmente presentes dispositivos para almacenar potencia eléctrica o energía, tales como baterías, baterías recargables, condensadores, o similares. Normalmente el generador se conecta de forma operacional a los motores eléctricos para proporcionarles potencia eléctrica, el exceso se suministra a las baterías.
Un inconveniente es la variedad de demandas de la producción de los componentes individuales que dificultan su trato. De una parte esto causa pérdida de energía y el periodo de vida de los componentes puede verse afectado, o si la ocasión se presenta puede causar daño a los componentes.
Por ejemplo US-A1-2004/0065489 describe un vehículo accionado por pila de combustible. Según dicha publicación una pila de combustible no se considera capaz de por ejemplo cumplir con los grandes cambios de la demanda de potencia, un almacenamiento de energía en forma de baterías está provista para esto. La pila de combustible proporciona potencia al motor eléctrico para accionar el vehículo, y por ejemplo una batería proporciona temporalmente potencia adicional al motor eléctrico para la demanda de potencia variable. Como resultado se
instala la pila de combustible con una sobrecapacidad real y la batería se carga de forma desfavorable.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Es un objetivo de la invención superar al menos parcialmente dichos inconvenientes.
Para ese fin la invención proporciona un vehículo según la reivindicación 1.
Al elegir una conexión mutua de las fuentes de energía y los proveedores de potencia según la invención y un sistema informático de control, el uso de energía puede minimizarse y las ventajas de cada componente pueden
utilizarse mejor.
Está claro que la potencia eléctrica de (entrada) vendrá directamente del voltaje y del amperaje. Si el voltaje del vehículo es constante, el amperaje puede ser considerado una medida para la potencia de entrada y cuando el amperaje es constante el voltaje puede ser considerado una medida para la potencia (eléctrica) de entrada. La energía es entonces la potencia suministrada durante un periodo de tiempo.
Se proveen las formas de realización en las reivindicaciones dependientes, entre otras.
En una forma de realización del vehículo según la invención, que además comprende segundos medios de
45 almacenamiento de energía, preferiblemente condensadores, que suelen comprender diferentes condensadores cada uno con una capacidad de al menos 800 F y con una capacidad de almacenamiento de energía de al menos 2 KJ, conectados de forma operacional a los primeros medios de almacenamiento de energía para recibir potencia eléctrica o suministrarles potencia eléctrica. Dichos segundos medios de almacenamiento de energía son especialmente añadidos para suministrar alta potencia durante un periodo temporal corto, por ejemplo para aceleración.
En una forma de realización los primeros medios de almacenamiento de energía se adaptan para generar voltaje directo. De esta manera no es necesario ningún conversor entre los medios de almacenamiento de energía y los medios generadores de potencia.
55 [0012] En una forma de realización los primeros medios generadores de potencia están conectados paralelamente a los primeros medios de almacenamiento de energía.
En una forma de realización los primeros medios de almacenamiento de energía o los diferentes medios de almacenamiento de energía están conectados mediante un conversor con un panel solar.
En una forma de realización del dispositivo los primeros medios de almacenamiento de energía comprenden al menos una batería.
65 [0015] En una forma de realización adicional o alternativa los medios generadores de potencia comprenden un generador preferiblemente provisto de un motor de combustión.
En otra forma de realización el vehículo está posteriormente provisto con al menos una rueda que se acciona directamente mediante el motor eléctrico, preferiblemente un motor eléctrico en la rueda, particularmente una rueda como se describe en WO A1-01/54939, cuya descripción y figuras deberían considerarse completamente incorporadas en esta solicitud.
La invención adicionalmente se refiere a un vehículo, un sistema de potencia y un método como se describe en las reivindicaciones adicionales independientes y en las subreivindicaciones dependientes de las mismas. Solicitudes de patentes divisionales opcionalmente pueden referirse a las formas de realización descritas.
El sistema informático será capaz de activar la unidad generadora de potencia siempre que la primera condición de valor de energía esté por debajo del primer ajuste del valor umbral.
Dicho vehículo puede también ser provisto adicionalmente de un medidor de potencia para medir una condición de potencia de la primera unidad generadora de potencia, donde el sistema informático además se conecta de forma operacional al medidor de potencia para recibir un valor de potencia, y el sistema informático ajusta adicionalmente la potencia suministrada por la unidad generadora de energía al almacenamiento de energía ajustado al valor de potencia.
Opcionalmente los aspectos mencionados en esta descripción pueden utilizarse en combinación para una mejora adicional.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS
La invención es posteriormente dilucidada basándose en una ejemplar forma de realización de electricidad para un vehículo según la invención, en la que: La figura 1 muestra un diagrama de electricidad para un vehículo según una forma de realización de la invención; La figura 2A-2C muestra un diagrama del consumo de energía de una conocida pila de combustible del vehículo en comparación con una forma de realización de un vehículo según la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS.
La figura 1 muestra un diagrama del sistema de accionamiento para un sistema de accionamiento según una forma de realización de la invención. En esta figura las líneas de puntos y rayas son conexiones AC, las líneas discontinuas son líneas de conexión de datos y las líneas continuas son líneas de alimentación DC.
En la figura 1, las ruedas provistas con un accionamiento eléctrico están indicadas con 401, estas ruedas se describen como ejemplo en la solicitud de la patente internacional WO-01/54939, y también los soportes de las ruedas 412 se describen conectadas dentro de un vehículo. Para proporcionar la entrada a las ruedas el vehículo está provisto con un sistema informático 422 y un sistema informático de reserva también indicado por 422. Además el medio de entrada 409 se provee para que el conductor del vehículo sea capaz de introducir datos y accionar el vehículo. El vehículo está provisto con muchas fuentes de energía es decir para término corto, para término medio y para término largo.
Para el término corto el vehículo está provisto de elementos 402 para suministrar una potencia muy alta durante un periodo de tiempo muy corto. Dispositivos de este tipo pueden particularmente comprender los denominados super condensadores, es decir condensadores de una capacidad muy alta. Preferiblemente dicho dispositivo comprende condensadores que tienen una capacidad de al menos aproximadamente 800 F cada uno. Condensadores de este tipo proporcionan una alimentación aproximadamente de 2.5 V de voltaje. Según la invención aproximadamente 160 de estos condensadores se usan para suministrar 400 V. Condensadores de este tipo están disponibles hasta una capacidad de aproximadamente 5000 F. Es de importancia que la potencia almacenada en los condensadores pueda ser suministrada en un periodo de tiempo corto, normalmente algunos segundos, para acelerar el vehículo.
El vehículo descrito además está provisto con fuentes para suministrar... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Vehículo que comprende:
- al menos un motor eléctrico (401) para accionar el vehículo; - un accionador para controlar la alimentación de potencia eléctrica al motor eléctrico (401) y - un sistema de potencia para suministrar potencia eléctrica para al accionamiento del motor eléctrico (701) del vehículo, cuyo sistema de potencia está provisto de: - primeros medios de almacenamiento de energía (403) para almacenar una cantidad de energía y con una capacidad de emisión de potencia; - primeros medios de medición para medir la condición de energía de los primeros medios de almacenamiento de energía; - primeros medios generadores de potencia para generar potencia eléctrica; - un sistema informático (422) , conectado de forma operacional al accionador para recibir una demanda de potencia, a los primeros medios de medición para recibir un primer valor de condición de energía, y a los primeros medios generadores de potencia,donde los primeros medios de almacenamiento de energía se conectan de forma operacional al motor eléctrico para suministrarle potencia, los primeros medios generadores de potencia se conectan de forma operacional a los primeros medios de almacenamiento de energía para suministrarle energía, y el sistema informático controla la potencia suministrada por los primeros medios generadores de potencia de modo que los medios de almacenamiento de energía son capaces de proporcionar el accionamiento del motor eléctrico con la potencia que el accionamiento eléctrico necesita para accionar el vehículo, donde el sistema informático controla la potencia suministrada por los primeros medios generadores de potencia para que el primer valor de condición de energía no caiga por debajo de un primer valor umbral establecido, donde el sistema informático se adapta para ajustar el valor umbral durante el viaje, y donde el sistema informático tiene datos históricos de la potencia y/o datos históricos de la energía del vehículo a su disposición, y se adapta para ajustar el valor de umbral basándose en dichos datos históricos de potencia y/o datos históricos de energía.
2. Vehículo según la reivindicación 1, donde el sistema informático tiene una duración de viaje establecida a su disposición, y se adapta para ajustar el valor umbral basándose en la duración del viaje establecida.
3. Vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los primeros medios de almacenamiento de energía comprenden al menos una batería.
4. Vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además segundos medios de almacenamiento de energía, preferiblemente condensadores, que preferiblemente comprenden diferentes condensadores cada uno con una capacidad de al menos 800 F y con una capacidad de almacenamiento de energía de al menos 2 KJ, donde los segundos medios de almacenamiento de energía se conectan de forma operacional a los primeros medios de almacenamiento de energía para recibir potencia eléctrica o suministrarle potencia eléctrica.
5. Vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además segundos medios de almacenamiento de energía, preferiblemente condensadores, que preferiblemente comprenden diferentes condensadores, cada uno con una capacidad de al menos 800 F y una capacidad de almacenamiento de energía de al menos 2 KJ, donde los segundos medios de almacenamiento de energía se conectan de forma operacional mediante el accionador al accionamiento eléctrico para descargar potencia eléctrica.
6. Vehículo según las reivindicaciones 4 o 5, que además comprende un dispositivo de carga conectado entre los primeros medios generadores de potencia y los primeros medios de almacenamiento de energía.
7. Vehículo según la reivindicación 6, que además comprende un dispositivo de control, conectado a los primeros medios de almacenamiento de energía y al dispositivo de carga.
8. Vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende diferentes primeros medios de almacenamiento de energía, interconectados paralelamente.
9. Vehículo según la reivindicación 8, que comprende diferentes segundos medios de almacenamiento de energía, cada segundo medio de almacenamiento de energía se conecta a uno de los primeros medios de almacenamiento de energía.
10. Vehículo según la reivindicación 8 o 9, donde cada uno de los primeros medios de almacenamiento de energía comprende su dispositivo de carga y su dispositivo de control.
11.
8. 10, donde los primeros medios generadores de potencia se conectan paralelamente a los primeros medios de almacenamiento de energía.
12. Vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los primeros medios de almacenamiento de energía o los diferentes medios de almacenamiento de energía están conectados mediante un convertidor con un panel solar.
13. Vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el motor eléctrico es un motor sincrónico que tiene imanes permanentes, provisto de un sistema de control para controlar el funcionamiento del motor eléctrico y acomodado en el motor eléctrico.
14. Vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, además provisto de al menos una rueda que se
acciona directamente mediante el motor eléctrico, preferiblemente un motor eléctrico en la rueda, que está preferiblemente provisto de líquido de enfriamiento y un sistema de control para el motor eléctrico colocado en dicho motor eléctrico, y específicamente con el líquido de enfriamiento, el enfriamiento de bobinados y del sistema de control.
15. Vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los primeros medios generadores de potencia comprenden un generador provisto de un motor de combustión.
16. Vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende segundos medios de medición para medir la condición de potencia de los primeros medios generadores de potencia y donde el sistema
informático se conecta posteriormente de forma funcional a los segundos medios de medición para recibir un segundo valor de condición de potencia, y el sistema informático ajusta adicionalmente la potencia suministrada por los primeros medios generadores de potencia mientras se usa el segundo valor de condición de potencia.
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