Procedimiento de utilización de un sistema autónomo conectado a una batería.

Procedimiento de utilización de un sistema autónomo que incorpora un accionador (2) conectado auna batería (1),

caracterizado porque, en una fase de descarga de la batería (1), el procedimiento comprende almenos un modo de funcionamiento normal (Mn) del sistema y un modo de funcionamiento degradado (Md) delsistema, comprendiendo el sistema las siguientes etapas:

- la medida de una temperatura (Tb) representativa de la temperatura de la batería,

- la determinación de un primer umbral de tensión (V1) función de la temperatura medida (Tb),

- la medida de una tensión (Vb) en bornes de la batería,

- la determinación del modo de funcionamiento (Mn, Md), estando dicho sistema autónomo en modo defuncionamiento normal (Mn) cuando la tensión medida (Vb) es superior al primer umbral de tensión (V1) y en modode funcionamiento degradado (Md) cuando la tensión medida (Vb) es inferior a dicho primer umbral de tensión (V1),reduciéndose la corriente suministrada por la batería (1) en un accionamiento al paso del modo normal (Mn) al mododegradado (Md).

Procedimiento de utilización de un sistema autónomo conectado a una batería

Ámbito técnico de la invención La invención está relacionada con un procedimiento de utilización de un sistema autónomo que incorpora un accionador conectado a una batería.

Estado de la técnica Los ahorros energéticos y las orientaciones hacia las energías renovables conllevan un desarrollo de nuevas maneras de utilizar las baterías, en particular en el transcurso de sus cargas y de sus descargas. Los actuales sistemas de gestión de cargas y de descargas no están adaptados a las imposiciones de las energías renovables.

En la mayoría de los sistemas autónomos existentes, la descarga de una batería está controlada por un regulador. El principal objetivo de este regulador es el de evitar una descarga profunda de la batería, que puede provocar una degradación física irreversible de esta última.

La patente US4.952.862 describe un procedimiento para predecir en tiempo real el tiempo restante de utilización de una batería. Este procedimiento utiliza medidas a intervalos regulares de la tensión y de la intensidad de la corriente que pasa por la batería para determinar el tiempo restante antes de la parada de esta última. Este procedimiento permite informar a un usuario de la autonomía restante de tiempo en función de la utilización que hace de la batería. Esto no permite optimizar el tiempo de funcionamiento de la batería.

El documento FR-2714772 describe una batería de alimentación utilizada para alimentar un dispositivo. La batería incorpora un borne positivo, un borne negativo y un borne universal. El borne universal permite al dispositivo pilotar la batería.

Objeto de la invención El objeto de la invención tiene por finalidad optimizar la utilización de una batería de un sistema autónomo a partir de ese sistema, al propio tiempo que se informa a un usuario cuando la autonomía pasa a ser pequeña.

Esta finalidad se consigue mediante las reivindicaciones que se adjuntan y en particular por el hecho de que, en una fase de descarga de la batería, el procedimiento comprende al menos un modo de funcionamiento normal del sistema y un modo de funcionamiento degradado del sistema, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

- la medida de una temperatura representativa de la temperatura de la batería,

- la determinación de un primer umbral de tensión función de la temperatura medida,

- la medida de una tensión en bornes de la batería,

- la determinación del modo de funcionamiento, estando dicho sistema autónomo en modo de funcionamiento normal cuando la tensión medida es superior al primer umbral de tensión y en modo de funcionamiento degradado cuando la tensión medida es inferior a dicho primer umbral de tensión, reduciéndose la corriente suministrada por la batería en un accionamiento al paso del modo normal al modo degradado.

De acuerdo con un desarrollo, la medida de la tensión en bornes de la batería se realiza fuera de un accionamiento del accionador.

De acuerdo con un perfeccionamiento, el procedimiento comprende un modo de funcionamiento crítico asociado a un segundo umbral de tensión, en función de la temperatura e inferior al primer umbral de tensión, estando el sistema autónomo en modo de funcionamiento degradado cuando la tensión medida está comprendida entre el primer umbral de tensión y el segundo umbral de tensión y, en modo crítico, cuando la tensión medida es inferior al segundo umbral de tensión, reduciéndose la corriente suministrada por la batería al paso del modo degradado al modo crítico.

Descripción sucinta de los dibujos Otras ventajas y características se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción subsiguiente de formas de realización particulares de la invención, dadas a título de ejemplos no limitativos y representadas en los dibujos que se adjuntan, en los cuales:

La figura 1 ilustra en esquema de bloques un sistema utilizado según el procedimiento de la invención.

La figura 2 ilustra una tabla de correspondencias entre una temperatura y un primer umbral de tensión.

La figura 3 ilustra una curva representativa del número de posibles accionamientos del sistema a una temperatura de

- 10 °C.

La figura 4 ilustra una curva representativa de la evolución de la tensión en bornes de la batería a una temperatura de 0 °C en una sucesión de accionamientos del sistema. La figura 5 ilustra una curva representativa de la evolución de la tensión en bornes de la batería a una temperatura de 25 °C en una sucesión de accionamientos del sistema.

La figura 6 ilustra una curva representativa de la evolución de la tensión en bornes de la batería a una temperatura de 55 °C en una sucesión de accionamientos del sistema. La figura 7 ilustra una curva representativa del número de accionamientos del sistema en función de la temperatura a corriente constante.

La figura 8 ilustra la evolución de la tensión en bornes de la batería en función del número de accionamientos sin gestión de los modos de funcionamiento. La figura 9 ilustra la evolución de la tensión en bornes de la batería en función del número de accionamientos con gestión de los modos de funcionamiento según la invención.

La figura 10 ilustra el número de posibles accionamientos de una batería en función del número de años simulados para dos valores de corriente constante. La figura 11 ilustra la variación de la tensión en bornes de la batería con el paso del tiempo a una temperatura de °C en modo normal.

La figura 12 ilustra un diagrama de funcionamiento de la gestión de la descarga de la batería.

La figura 13 ilustra una histéresis del cambio de modo de funcionamiento.

Descripción de una realización preferente de la invención Un sistema autónomo se puede describir como un sistema que se encarga de su administración de manera independiente. De acuerdo con un ejemplo particular de realización ilustrado en la figura 1, un sistema autónomo puede incorporar un accionador 2, tal como un motor, conectado a una batería 1 que se encarga de su alimentación. La batería 1, por su parte, puede estar unida a un generador de energía renovable 3 para permitir su recarga.

En una fase de descarga de la batería 1, el sistema autónomo puede comprender al menos un modo de funcionamiento normal Mn y un modo de funcionamiento degradado Md. Preferentemente, la corriente viene es dictada por el sistema. La corriente que la batería suministra al accionador en modo normal Mn puede corresponderse con la corriente nominal de la batería. El modo degradado Md permite una mejor autonomía del sistema autónomo a costa de sus prestaciones, para ello, la intensidad de la corriente dispensada por la batería 1 es mayor en el modo normal Mn que en el modo degradado Md.

El procedimiento comprende entonces las siguientes etapas:

- la medida de una temperatura Tb representativa de la temperatura de la batería 1,

- la determinación de un primer umbral de tensión V1 función de la temperatura medida Tb,

- la medida de una tensión Vb en bornes de la batería, preferentemente fuera de un accionamiento del accionador 2 para que la tensión Vb esté estabilizada,

- la determinación del modo de funcionamiento, estando dicho sistema autónomo en modo de funcionamiento normal Mn cuando la tensión medida Vb es superior al primer umbral de tensión V1 y, en modo de funcionamiento degradado Md, cuando la tensión medida Vb es inferior a dicho primer umbral de tensión V1, reduciéndose la

corriente suministrada por la batería en un accionamiento al paso del modo normal Mn al modo degradado Md.

Preferentemente, la bajada de corriente es significativa de manera que aumente la autonomía del sistema. A título de ejemplo, la corriente suministrada por la batería en un accionamiento se reduce en al menos el veinte por ciento al paso del modo normal Mn al modo degradado Md.

La medida de la temperatura Tb representativa de la batería se puede realizar mediante una sonda de temperatura 4 ubicada en la batería o en las proximidades de la misma.

La determinación del primer umbral de tensión V1 se puede realizar a partir de una tabla que comprende, para una pluralidad de valores de temperatura, o de intervalos de temperatura, valores del primer umbral de tensión V1 asociado. La tabla se puede establecer a partir de una batería patrón para un sistema autónomo dado. Por supuesto, un experto en la materia podrá adaptar cualquier tipo de procedimiento que permita obtener, para una temperatura medida Tb de la batería, el primer umbral de tensión V1. Este primer umbral de tensión... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de utilización de un sistema autónomo que incorpora un accionador (2) conectado a una batería (1) , caracterizado porque, en una fase de descarga de la batería (1) , el procedimiento comprende al menos un modo de funcionamiento normal (Mn) del sistema y un modo de funcionamiento degradado (Md) del sistema, comprendiendo el sistema las siguientes etapas:

- la medida de una temperatura (Tb) representativa de la temperatura de la batería,

- la determinación de un primer umbral de tensión (V1) función de la temperatura medida (Tb) ,

- la medida de una tensión (Vb) en bornes de la batería,

- la determinación del modo de funcionamiento (Mn, Md) , estando dicho sistema autónomo en modo de funcionamiento normal (Mn) cuando la tensión medida (Vb) es superior al primer umbral de tensión (V1) y en modo de funcionamiento degradado (Md) cuando la tensión medida (Vb) es inferior a dicho primer umbral de tensión (V1) , reduciéndose la corriente suministrada por la batería (1) en un accionamiento al paso del modo normal (Mn) al modo degradado (Md) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la medida de la tensión (Vb) en bornes de la batería (1) se realiza fuera de un accionamiento del accionador (2) .

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por comprender un modo de funcionamiento crítico (Mc) asociado a un segundo umbral de tensión (V2) , en función de la temperatura e inferior al primer umbral de tensión (V1) , estando el sistema autónomo en modo de funcionamiento degradado (Md) cuando la tensión medida (Vb) está comprendida entre el primer umbral de tensión (V1) y el segundo umbral de tensión (V2) y, en modo crítico (Mc) , cuando la tensión medida (Vb) es inferior al segundo umbral de tensión (V2) , reduciéndose la corriente suministrada por la batería (1) al paso del modo degradado (Md) al modo crítico (Mc) .

4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por comprender un umbral de tensión de funcionamiento (Vf) , superior a un valor aportado por el fabricante de la batería e inferior al primer umbral de tensión (V1) , por debajo de dicho umbral de tensión de funcionamiento (Vf) el sistema autónomo cubre únicamente la gestión de la recarga de la batería (1) .

5. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por comprender un umbral de tensión de funcionamiento (Vf) , superior a un valor aportado por el fabricante de la batería e inferior al segundo umbral de tensión (V2) , por debajo de dicho umbral de tensión de funcionamiento (Vf) el sistema autónomo cubre únicamente la gestión de la recarga de la batería (1) .

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por comprender un valor mínimo de temperatura (Tmín) por debajo del cual se inhabilita la utilización del sistema autónomo.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por comprender un valor máximo de temperatura (Tmáx) por encima del cual se inhabilita la utilización del sistema autónomo.