Sistema para la operación de una aplicación de motor de corriente continua para un automóvil.
Sistema para la operación de una aplicación de motor de corriente continua (21) para un automóvil,
que comprende
- al menos una aplicación de motor de corriente continua (21) y
- un equipo de control de la aplicación de motor (24) para el control de la al menos una aplicación de motor de corriente continua (21),
caracterizado por que
el equipo de control de la aplicación de motor (24) está dispuesto alejado de la aplicación de motor de corriente continua (21) y presenta un convertidor DC-DC (34) para el control de al menos una aplicación de motor de corriente continua (21) a través de líneas de potencia mediante una tensión continua.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10168261.
Solicitante: FLEXTRONICS INTERNATIONAL KFT.
Nacionalidad solicitante: Hungría.
Dirección: Gyár utca 10 8060 Mór HUNGRIA.
Inventor/es: FORTMEIER, IGNAZ.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B60H1/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B60 VEHICULOS EN GENERAL. › B60H DISPOSICIONES DE DISPOSITIVOS DE CALEFACCION, REFRIGERACION, VENTILACION O DE OTROS TRATAMIENTOS DEL AIRE, ESPECIALMENTE ADAPTADAS PARA ESPACIOS DE VEHICULOS DESTINADOS A PASAJEROS O MERCANCIAS. › Dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación (dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación que efectúan otro tratamiento del aire, en la medida que el otro tratamiento es más importante B60H 3/00; ventilación obtenida únicamente por abrir ventanas, puertas, partes del techo o similares, B60J; dispositivos de calefacción o ventilación para asientos de vehículos B60N 2/56; dispositivos de limpieza de ventanas o parabrisas que emplean aire, p. ej. aparatos para quitar el hielo B60S 1/54).
- B60R16/03 B60 […] › B60R VEHICULOS, EQUIPOS O PARTES DE VEHICULOS, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (prevención, limitación o extinción de incendios especialmente adaptadas a los vehículos A62C 3/07). › B60R 16/00 Circuitos eléctricos o circuitos de fluidos especialmente adaptados a vehículos y no previstos en otro lugar; Disposiciones de elementos de circuitos eléctricos o circuitos de fluido especialmente adaptados a vehículos y no previstos en otro lugar. › para la alimentación de energía eléctrica a subsistemas del vehículo.
- H02J7/00 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. › Circuitos para la carga o despolarización de baterías o para suministrar cargas desde baterías.
- H02P6/08 H02 […] › H02P CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELÉCTRICOS, GENERADORES ELECTRICOS O CONVERTIDORES DINAMOELECTRICOS; CONTROL DE TRANSFORMADORES, REACTANCIAS O BOBINAS DE CHOQUE. › H02P 6/00 Disposiciones para el control de motores síncronos u otros motores dinamoeléctricos mediante conmutación electrónica en función de la posición del rotor; Conmutadores electrónicos a este fin (control vectorial H02P 21/00). › Disposiciones para el control de la velocidad o el par de un solo motor (H02P 6/10, H02P 6/28 tienen proridad).
PDF original: ES-2495767_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema para la operación de una aplicación de motor de corriente continua para un automóvil
La presente invención se refiere a un sistema para la operación de una aplicación de motor de corriente continua para un automóvil, comprendiendo el sistema una aplicación de motor de corriente continua y un equipo de control de la aplicación de motor para el control de la aplicación de motor de corriente continua. En este caso como aplicaciones de motor de corriente continua entran en consideración en particular un ventilador de refrigeración o una bomba de combustible, ya que ambos poseen un motor de corriente continua para satisfacer su función.
Por el documento DE 103 48 130 A1 se conoce un ventilador de refrigeración de un sistema de refrigeración para un motor de combustión interna, que para el control del motor del ventilador presenta una unidad electrónica de control propia, que se excita por el equipo de control del grupo de accionamiento, es decir por el equipo de control del motor. Ventiladores de refrigeración semejantes se designan también como sopladores y presentan unas aspas de ventilador que se accionar por un motor de corriente continua. Para el control continuo del ventilador de refrigeración, el equipo de control del motor transmite una señal modulada por ancho de pulsos, proporcional a la velocidad de rotación de consigna del motor de corriente continua a la unidad electrónica del ventilador de refrigeración. Además, a la unidad electrónica de control del ventilador de refrigeración se le suministra una tensión de alimentación de la red de a bordo, en particular de la batería del vehículo. La unidad electrónica de control de los motores convencionales del ventilador de refrigeración está dispuesto en la zona final frontal del compartimento de motor en el entorno inmediato al ventilador de refrigeración, dado que la unidad electrónica de control está conectada con el motor de corriente continua del ventilador de refrigeración a través de una línea sincronizada, también denominada "línea de potencia" sincronizada. Esta línea debería ser tan corta como sea posible para mantener tan bajos como sea posible los problemas de CEM (CEM = compatibilidad electromagnética). La unidad electrónica de control y el motor del ventilador de refrigeración forman por consiguiente una unidad. Debido a la sincronización se puede llegar a la formación de armónicos u ondas armónicas, que pueden conducir a efectos colaterales indeseados, como generación de ruidos, calentamiento y los problemas arriba mencionados con la compatibilidad electromagnética. Otro problema de los sistemas de refrigeración convencionales es que el ventilador de refrigeración y su unidad electrónica de control están dispuestos en general en la zona final frontal del compartimento de motor donde hay una carencia de espacio.
Los problemas representados arriba a modo de ejemplo para los sistemas de refrigeración se producen igualmente para otras aplicaciones accionadas por motores de corriente continua, como por ejemplo para la bomba de combustible o similares.
La presente invención tiene por ello el objetivo de proporcionar un sistema para la operación de una aplicación de motor de corriente continua para un automóvil, que posibilite regular de forma continua la velocidad de rotación del motor de corriente continua de la aplicación de motor de corriente continua, y que en este caso evite los problemas de espacio en el compartimento de motor en el estado montado en comparación al estado de la técnica.
El documento DE 10 2007 050 083 A1 describe un sistema según el preámbulo de la reivindicación 1.
Este objetivo se resuelve por un sistema con las características de la reivindicación 1. Formas de realización preferentes están especificadas en las reivindicaciones dependientes.
La invención comprende un sistema para la operación de una aplicación de motor de corriente continua para un automóvil, comprendiendo el sistema al menos una aplicación de motor de corriente continua y un equipo de control de la aplicación de motor o una unidad electrónica de control para el control de la al menos una aplicación de motor de corriente continua. Según la invención el equipo de control de la aplicación de motor está dispuesto alejado de la aplicación de motor de corriente continua. Al contrario de los sistemas conocidos del estado de la técnica, el equipo de control de la aplicación de motor está desacoplado así de la aplicación de motor de corriente continua, es decir, no está dispuesto en el entorno inmediato al motor de corriente continua de la aplicación correspondiente. Esto se posibilita porque la unidad electrónica de control presenta según la invención un convertidor DC/DC para el control de al menos una aplicación de motor de corriente continua mediante una tensión continua. Una aplicación de motor de corriente continua puede ser, según se ha explicado al inicio, por ejemplo, un ventilador de refrigeración que comprende un motor de corriente continua que acciona las aspas del ventilador.
Un punto esencial de la invención consiste en que la ventajosa disposición alejada del equipo de control de la aplicación de motor y de la aplicación de motor de corriente continua evita los problemas de espacio en el compartimento de motor, en particular en la zona final frontal del compartimento de motor. Los problemas, que acompañan a una disposición alejada semejante de un equipo de control de la aplicación de motor en el caso de una aplicación de motor de corriente continua conocida del estado de la técnica, se evitan mediante el uso de un convertidor DC/DC en la unidad electrónica de control, dado que los problemas de CEM se pueden eliminar ampliamente por el procedimiento de control resultante mediante una tensión continua. Gracias al uso ventajoso de un convertidor DC/DC, el equipo de control de la aplicación de motor se puede disponer por consiguiente alejado de la aplicación de motor de corriente continua asociada o de las
aplicaciones de motor de corriente continua asociadas.
Otras ventajas de la invención consisten en el control sencillo de la velocidad de rotación de una o varias aplicaciones de motor de corriente continua mediante la variación de la tensión del motor, que se genera por el convertidor DC/DC. Dado que mediante el uso de un convertidor DC/DC se abre la posibilidad de una disposición alejada del equipo de control de la aplicación de motor de una aplicación de motor de corriente continua, también se pueden excitar varias aplicaciones de motor de corriente continua iguales o diferentes por un único equipo de control de la aplicación de motor. Las diferentes aplicaciones de motor de corriente continua pueden estar dispuestas en este caso de nuevo alejadas unas de otras. Además, mediante el uso de un convertidor DC/DC para la alimentación de potencia del motor de corriente continua se pueden realizar un arranque suave y un cambio suave de la velocidad de rotación del motor de corriente continua. Además se puede realizar un dispositivo de protección frente a sobretensiones, que provoca así una limitación de la tensión de salida del equipo de control de la aplicación de motor y por consiguiente protege los motores de corriente continua conectados frente a una sobretensión.
Por lo demás el sistema según la invención permite supervisar automáticamente el funcionamiento de la aplicación de motor de corriente continua conectada. En particular se puede supervisar el funcionamiento con vistas al reconocimiento de un cortocircuito, un bloqueo, una sobrecarga o dureza o a una rotura, es decir, una interrupción de la línea de carga. Además, es posible una supervisión de la tensión.
El sistema comprende preferentemente un emisor de señales externo, que alimenta al equipo de control de la aplicación de motor con una señal modulada por ancho de pulsos. En este caso se trata en particular del equipo de control del motor. La señal modulada por ancho de pulsos (Señal PWM) se evalúa luego en el equipo de control de la aplicación de motor y se procesa para el control del convertidor DC/DC. Además, a través de la línea de conexión PWM entre el equipo de control del motor y el equipo de control de la aplicación de motor se puede realizar una comunicación de errores al equipo de control del motor.
El convertidor DC/DC está configurado preferentemente como un así denominado "Multl Phase Controller (Controlador multifase)", denominado a continuación "MPC". El uso de un convertidor DC/DC polifásico es especialmente ventajoso en este caso ya que mediante las varias fases del convertidor DC/DC se reducen la onda de tensión y corriente y la onda de entrada y salida, por lo que se mejora el comportamiento de CEM del sistema. Las pérdidas... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1Sistema para la operación de una aplicación de motor de corriente continua (21) para un automóvil, que comprende
- al menos una aplicación de motor de corriente continua (21) y
- un equipo de control de la aplicación de motor (24) para el control de la al menos una aplicación de motor de corriente continua (21),
caracterizado por que
el equipo de control de la aplicación de motor (24) está dispuesto alejado de la aplicación de motor de corriente continua (21) y presenta un convertidor DC-DC (34) para el control de al menos una aplicación de motor de corriente continua (21) a través de líneas de potencia mediante una tensión continua.
2.- Sistema según la reivindicación 1, en el que la aplicación de motor de corriente continua (21) se puede disponer en el
interior de un compartimento de motor (22) de un automóvil y el equipo de control de la aplicación de motor (24) se puede disponer en el exterior del compartimento de motor (22).
3.- Sistema según la reivindicación 1 o 2, en el que el equipo de control de la aplicación de motor (24) está conectado con
la aplicación de motor de corriente continua (21) a través de dos líneas (31,32).
4.- Sistema según la reivindicación 3, en el que las dos líneas (31, 32) están conectadas con la aplicación de motor de
corriente continua (21) a través de un enchufe (33) de dos polos.
5.- Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la aplicación de motor de corriente continua (21) es un
ventilador de refrigeración.
6.- Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la aplicación de motor de corriente continua (21) es una
bomba de combustible.
7 - Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el convertidor DC/DC es un convertidor DC/DC
polifásico.
8 - Sistema según la reivindicación 7, en el que el convertidor DC/DC polifásico presenta tres fases.
9 - Sistema según la reivindicación 7 u 8, en el que el convertidor DC/DC polifásico presenta en el lado de entrada y/o
salida un filtro de CEM.
10.- Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, en el que entre la aplicación de motor de corriente continua (21) y el equipo de control de la aplicación de motor (24) está dispuesta una pared contra salpicaduras (S).
11.- Sistema según la reivindicación 10, en el que la aplicación de motor de corriente continua (21) se puede disponer en
el lado del compartimiento de motor de la pared contra salpicaduras (S) y el equipo de control de la aplicación de motor (24) en el lado del compartimento interior de la pared contra salpicaduras (S).
12.- Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende un emisor de señales (28) externo, que
alimenta al equipo de control de la aplicación de motor (24) con una señal modulada por ancho de pulsos.
13.- Sistema según la reivindicación 12, en el que el emisor de señales (28) externo se trata de un equipo de control del
motor.
14.- Sistema según la reivindicación 12 o 13, en el que la señal modulada por ancho de pulsos se evalúa en el equipo de
control de la aplicación de motor (24) y se procesa para el control del conversor DC/DC.
15.- Equipo de control de la aplicación de motor (24), que presenta un convertidor DC/DC para el uso en un sistema
según una de las reivindicaciones anteriores.
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