BR102015004177A2 - sistema de gerenciamento de energia - Google Patents

Abstract

resumo “sistema de gerenciamento de energia” um sistema de gerenciamento de energia com conversor cc / ac para fornecimento de energia para aquecimento elétrico, ventilação e sistema de ar-condicionado, que tem uma primeira interface de energia elétrica (epi) e uma segunda epi. opcional conversor cc / cc com uma terceira e uma quarta epi, a terceira epi sendo eletricamente acoplada à segunda epi. um arranjo de comutação do sistema tem uma conexão comum, a conexão comum sendo configurada para ser acoplada a uma máquina eletromagnética, uma primeira conexão seletivamente acoplada eletricamente à conexão elétrica comum, a primeira conexão elétrica sendo adicionalmente acoplada eletricamente à segunda e terceira lpi, e uma segunda conexão elétrica seletivamente acoplada eletricamente à conexão elétrica comum, a segunda conexão elétrica adicional sendo acoplada eletricamente à quarta epi. a primeira epi, a segunda epi, a terceira epi, a quarta epi e a conexão elétrica comum são configuráveis como entradas e saídas de energia elétrica.

Description

“SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA” CAMPO TÉCNICO [0001] A presente invenção refere-se genericamente a um sistema para fornecer e regular energia elétrica de veículo. Em particular, a invenção refere-se a um sistema para fornecimento de energia elétrica alternada AC para um sistema de controle ambiental a bordo.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0002] Um sistema de controle ambiental de veículo convencional compreende, tipicamente, um compressor acionado mecanicamente para um sistema de ar condicionado, assim como um alternador para carregar uma bateria de armazenamento, aumentar a energia fornecida pela bateria, e ventoinhas elétricas de potência para circular o ar para o sistema de ar condicionado. Nesses arranjos, o motor principal do veículo deve estar em funcionamento para o sistema de ar condicionado funcionar. Este tipo de sistema de controle ambiental tem uma série de deficiências, quando instalado em veículos, como barramento e ambulâncias. Em primeiro lugar, kits de montagem para os compressores são relativamente complexos e muitas vezes variam entre os fabricantes. Além disso, os próprios compressores normalmente exigem manutenção regular e muitas vezes têm problemas de confiabilidade. Além disso, os alternadores são relativamente pouco confiáveis, caros e ineficientes. Marcha lenta acelerada de um motor principal associado ao veículo também pode ser necessária para operar o compressor de forma suficiente para atingir a refrigeração adequada, resultando em economia de combustível relativamente pobre para o veículo. [0003] Em contraste, sistemas de ar condicionado com motor elétrico têm benefícios em termos de flexibilidade de instalação e transmissão por correia simplificados entre o sistema de ar condicionado e motor do veículo. Tal como aqui utilizado, o termo "ar condicionado" é utilizado no sentido mais lato e não se destina a impedir o aquecimento do ar e funções que afetam filtrantes de fornecimento de ar ambiental de um veículo. Sistemas de ar condicionado com motor elétrico também têm outras vantagens em relação aos sistemas acionados pelo motor, como uma maior confiabilidade e durabilidade, modos de falha substancialmente reduzidos, e redução dos custos de garantia. Uma outra vantagem dos sistemas movidos a eletricidade com relação aos sistemas de ar condicionado acionadas pelo motor é o aumento da capacidade e do coeficiente de desempenho (COP) que é descrito na Equação 1: COP = Q/W

Equação 1 onde Q é a média de calor removida através de um evaporador do sistema de ar condicionado (capacidade de refrigeração do evaporador) dividido por W, a entrada de trabalho médio para o compressor. É importante notar que o aumento da capacidade e COP pode ser alcançado sem alterar o evaporador ou condensador do sistema de ar condicionado com motor elétrico. [0004] Sistemas de ar condicionado acionados eletricamente também oferecem a oportunidade de ter a capacidade de refrigeração completa em marcha lenta do motor, eliminando a necessidade de "marcha lenta acelerada" melhorando a eficiência geral do sistema e a expectativa da vida útil do sistema de arrefecimento, bem como de todo o sistema. Isto é particularmente verdadeiro se os sistemas de ar condicionado são combinados com corrente contínua adicional (CC) de energia elétrica e com uma componente de aquecimento, tais como aquecimento elétrico alimentado a partir de um dos barramentos de energia elétrica no sistema ou um sistema de aquecimento a combustível alimentado a partir de um tanque de combustível do veículo. Os benefícios deste acordo incluem "instant-on" de calor, enquanto o motor está frio e redução de carga térmica no motor, o que pode ser um problema para as emissões dos veículos. Além disso, pode ser fornecido o aquecimento do motor. [0005] Muitos veículos têm cargas elétricas adicionais que são necessárias para estar operacionalmente no veículo para o veículo para ser eficaz para a finalidade a que se destina. Adicionalmente à energia CC, de energia elétrica de corrente alternada ("AC") portátil é muitas vezes um recurso necessário para muitos veículos especializados. Por exemplo, veículos de emergência, muitas vezes precisam de energia AC para operar equipamentos médicos realizados a bordo do veículo. A alimentação de AC é também usada em utilitários, veículos de construção e caminhões de bombeiros para operar vários tipos de ferramentas e equipamentos. A alimentação de AC também pode ser usada para operar elevadores para cadeiras de rodas nos barramento. Outro uso comum para sistemas baseados em veículo de alimentação AC está em caminhões de transporte de longo curso, trator-reboque equipado com um compartimento de cama em que energia pode ser usada para operar acessórios de conveniência, tais como máquinas de barbear, televisores e microondas. A alimentação de CA também é a forma mais conveniente de energia para acionar um motor de ar condicionado e compressores, em particular, são mais facilmente disponíveis integrados com motores de corrente alternada. Estes motores estão bem estabelecidos como altamente confiáveis e relativamente componentes de baixo custo. Veículos refrigerados também podem se beneficiar muito com esta tecnologia de energia AC. [0006] Ambulâncias têm relativamente as necessidades de alta capacidade para ar condicionado em um veículo relativamente pequeno. Porque eles fornecem arrefecimento, tanto para a cabine e o compartimento traseiro do paciente, eles exigem o aumento para a plataforma de base do veículo sobre a qual eles são normalmente construídos. Também há um requisito para o aumento da capacidade de energia elétrica para fazer funcionar as luzes, um inversor de energia, tal como um conversor CC-AC para o funcionamento de dispositivos médicos, e assim por diante. Este requisito está em conflito com o projeto do veículo de base, que é construído de forma a satisfazer um mercado mais amplo, particularmente com unidade de hoje para melhorar a economia de combustível. [0007] O aumento da eficiência, economia de combustível e as necessidades ambientais também estão exigindo cada vez mais capacidade de usar os acessórios do veículo, sem acionar o motor do veículo. Isso muitas vezes requer o "poder de exportação" do sistema elétrico para executar acessórios ou cargas eletrificadas, como um corpo refrigerado, levando a uma necessidade de um maior armazenamento de energia e gestão desse recurso. Este é particularmente o caso dos veículos em que o motor principal normalmente fica inativo por períodos de tempo consideráveis, tais como barramento, caminhões de entrega, e ambulâncias. Outros benefícios da redução ou eliminação de marcha lenta acelerada são reduzidos custos de manutenção e maior confiabilidade, o que muitas vezes é quantificado em termos de "tempo médio entre falhas" (MTBF). [0008] Inversores estáticos são comumente usados para gerar energia elétrica portátil de saída AC a partir de uma entrada de fonte de energia CC. Esses conversores são relativamente leves e têm poucas, se houver, partes móveis para desgastar. Além disso, os inversores não requerem um motor alimentado (como o principal motor do veículo) para produzir energia, são tranquilos, e não produzem fumaça. Inversores também são mais eficientes do que as fontes de energia comparáveis, como geradores movidos a motor. No entanto, os inversores sofrem de uma limitação, em que a sua potência de saída, medida em volt-amperes ("VA") ou watts, pode ser restringida em algumas condições. Por exemplo, um inversor que deriva sua energia de entrada do sistema de alternador de um veículo pode não ser capaz de entregar a quantidade total de energia elétrica demandada por uma carga, quando o veículo estiver em marcha lenta, uma vez que a capacidade de fornecimento de energia de um alternador varia diretamente com a velocidade do motor do veículo. [0009] Além da necessidade de gerar energia AC, há um desejo por parte de muitos fabricantes de veículos de aumentar a "eletrificação" de veículos, ou seja, a redução do número de acessórios que dependem diretamente do motor alimentado como uma força motriz mecânica. Exemplo de acessórios incluem bombas de direção hidráulica, transmissões hidráulicas, ventiladores de arrefecimento do motor, compressores de ar condicionado, bombas de óleo e líquido de arrefecimento, e compressores de ar. Vantagens do acessório de eletrificação incluem uma redução na carga do motor, o que facilita um maior desempenho do motor, uma maior flexibilidade na localização e os acessórios de montagem no veículo (em particular como o espaço disponível no compartimento do motor se torna mais escasso), a redução do consumo de combustível, a operação das bombas a uma velocidade ideal independente da rotação do motor, o uso de acessórios mais eficientes graças à otimização da localização e fiação dos acessórios, canalização simplificada, redução do impacto ambiental e redução das emissões dos veículos correspondentes à redução da carga do motor e consumo de combustível. [0010] Alguns veículos podem ter várias fontes de alimentação da bateria. Por exemplo, um veículo pode ter um primeiro sistema de bateria ou um ultra-condensador para o funcionamento de um motor de arranque por "manivela", ou começar, o mecanismo de força motriz, e um segundo sistema de baterias para alimentação de acessórios. As características de descarga e carga podem variar consideravelmente entre as baterias de arranque e acessórios. Por exemplo, pôr em marcha as baterias e ultra-condensadores destinam-se a proporcionar uma elevada corrente por um período relativamente curto de tempo para iniciar o motor, enquanto as baterias opcionais são usadas para fornecer uma pequena quantidade de corrente para os acessórios do veículo durante um período relativamente longo de tempo. Assim, os acessórios podem ser alimentados por uma bateria "ciclo profundo" configurada para ter um ciclo de vida longo (por exemplo, a partir de carga substancialmente completa para substancialmente descarregada), em vez de alta de entrega atual. Os tipos de baterias usadas para pôr em marcha e para os acessórios que dão poder também pode ser diferente. Por exemplo, uma bateria de arranque pode utilizar baterias de chumbo-ácido, enquanto a bateria acessório pode usar baterias esteira de vidro absorvida de ciclo profundo ("AGM"). Cada tipo de bateria pode ter diferentes requisitos de carga. De igual modo, os ultra-capacitores podem ser empregadoss em sistemas elétricos para veículos, em vez de baterias convencionais para servir como a fonte de energia de arranque. [0011] Existe uma necessidade de controlar o carregamento da bateria para uma quantidade apropriada para cada bateria num sistema elétrico do veículo ter várias baterias. Há ainda uma necessidade de uma forma de controlar e rotear a energia entre várias fontes de alimentação e barramentos de distribuição em um veículo, a fim de fornecer e aumentar os barramentos e carregar as baterias quando necessário ou desejado. Há também uma necessidade de gerenciar a descarga e recarga das baterias para minimizar o tempo de funcionamento do motor, e otimizar a vida útil da bateria. [0012] Existem também sistemas que usam condicionadores de ar de acionamento elétrico alimentado a partir de materiais de bateria, as baterias sendo recarregadas por alternador do motor principal do veículo. Existem vários problemas associados a tais sistemas. Em primeiro lugar, a tensão do sistema elétrico do veículo convencional é inferior à ótima para um compressor de ar condicionado típico, quando o compressor requer uma quantidade significativa de energia para dirigi-lo. Além disso, o alternador é desafiado para recarregar as baterias ao mesmo tempo, fornecer a energia do ar condicionado. Mais tipicamente, o ar condicionado não pode ser utilizado enquanto o veículo estiver sendo conduzido. Além disso, a refrigeração disponível é muitas vezes limitada, a fim de limitar a corrente consumida pelo compressor. Sistemas de ar condicionado acionados eletricamente também têm uma duração de operação em tempo relativamente limitada devido a fatores tais como as limitações relativas ao tamanho da bateria. Uma outra desvantagem é que as baterias para estes sistemas são relativamente grandes e pesadas por causa da pretendida capacidade de operação "overnight" dos sistemas de ar condicionado. Os sistemas também são relativamente ineficientes, quando eles usam alternadores destinados a baixo custo, com tecnologia antiga, em vez de desempenho. Além disso, os sistemas de colocam uma carga relativamente pesada no sistema elétrico do veículo, reduzindo consequentemente a confiabilidade do sistema. [0013] Como pode ser visto a partir da discussão anterior, existe uma necessidade para um sistema de gestão de energia e de controle ambiental que resolva os inconvenientes e limitações dos sistemas atuais. SUMÁRIO DA INVENÇÃO. [0014] Um sistema de gestão ambiental e de energia para um veículo é divulgada de acordo com várias formas de realização da presente invenção. O sistema pode ser configurado de forma flexível utilizando vários arranjos de sistemas de controle ambiental, inversores de AC, CC para conversores CC, AC para conversores CC, uma ou mais baterias e um controlador para fornecer um barramento de alimentação de AC primário, e um barramento de alimentação de CC primário. O controlador monitora o estado dos barramentos, as demandas de energia do sistema de controle ambiental, o estado de carga das baterias, inversores e conversores e, em seguida, controla a operação dos inversores e conversores para abastecer e regular a energia fornecida pelo barramento. O controlador também pode interagir com o veículo para fornecer stop-start automático da funcionalidade do veículo com base nas necessidades do sistema de energia e controles ambientais. Os inversores e conversores podem ser bidirecionais, permitindo que a energia a ser transferida entre os barramentos e, portanto, manipular a contribuição de cada uma das fontes de energia para otimizar o desempenho total do sistema. Além disso, os barramentos de energia podem ser configurados para controlar a recarga das baterias de modo a otimizar a vida das baterias e melhorar a eficiência do sistema. [0015] O sistema descrito fornece uma série de benefícios, incluindo, mas não limitado a, instalação simplificada de ar condicionado e sistemas de aquecimento (HVAC), redução da complexidade de componentes montados no motor, maior confiabilidade e durabilidade, maior capacidade de HVAC, redução ou eliminação de marcha lenta acelerada, redução do tempo de funcionamento do motor com vantagens associadas, melhoria da eficiência e da capacidade de incluir fontes de energia alternativas integradas, como a energia solar e de terra. Como uma alternativa à redução ou eliminação da "marcha lenta acelerada" o aumento da capacidade proporcionada pelo presente invento pode ser utilizada para proporcionar outros benefícios, tais como um aumento de potência ou a utilização de um gerador menor. [0016] Um aspecto da presente invenção é um sistema de gestão de potência para um veículo. O sistema compreende um barramento de energia CC de alta tensão, um inversor de CC para AC conectado entre o barramento de energia CC de alta tensão e um barramento de alimentação AC primário, onde o barramento de energia AC é usado para acionar um sistema de controle ambiental, inversor de CC para CA conectado entre o barramento de energia CC de alta tensão e um barramento de energia AC secundário, onde o barramento de energia AC secundário é usado para acionar acessórios de veículos, e pode ser conectado à energia externa para alimentar o sistema. O sistema de gestão de energia pode também incluir um componente de energia solar e um regulador de matriz, um primeiro conversor CC para CC ligado entre o barramento de alimentação de alta tensão CC e uma primeira bateria, em que o primeiro conversor CC para CC e a primeira batería são ainda ligados a uma linha de alimentação primária de energia CC, um segundo conversor CC para CC ligado entre a linha de alimentação primária de energia CC e uma segunda bateria, em que o segundo conversor CC para CC e a segunda bateria são ainda ligados a um barramento de energia CC secundário, e um controlador. O controlador monitora o status de, pelo menos, um dos barramentos de energia CC de alta tensão, sistema de controle ambiental, primeiro inversor de CC para CA, barramento de energia AC primário, sistema de controle ambiental, segundo inversor de CC para AC, barramento de energia AC secundário, primeiro conversor de CC para CC, primeira batería, barramento de energia CC primário, segundo conversor CC para CC, uma segunda batería e barramento de energia CC secundário. O controlador também controla o funcionamento de, pelo menos, um dentre o primeiro inversor CC para AC, segundo inversor CC para AC, primeiro ao segundo conversor CC e para fornecer e / ou regular pelo menos uma tensão e corrente de pelo menos um dos barramento primário de AC, barramento de energia AC secundário, barramento de energia CC primário e barramento de energia CC secundário. Nos casos em que o gerador de bateria e de acionamento do compressor são adequados, a porção conversor CC para CC do circuito pode ser desnecessária. [0017] Outro aspecto da presente invenção é um sistema de gestão de energia para fornecimento de energia AC para um sistema de controle ambiental de um veículo. O sistema compreende um inversor de CC para AC conectado entre uma fonte de energia CC e um barramento de alimentação AC, onde o barramento de energia AC é usado para acionar um sistema de controle ambiental, a primeira bateria ligada à fonte de energia CC, em que a primeira bateria é ainda mais ligada a uma linha de alimentação primária de energia CC, um conversor CC para CC ligado entre a linha de alimentação primária de energia CC e uma segunda bateria, em que o conversor de CC para CC e a segunda bateria são ainda ligados a um barramento de energia CC secundário, e um controlador de sistema. O controlador do sistema monitora o status de, pelo menos, uma das fontes de energia CC, inversor de CC em CA, barramento de energia AC, sistema de controle ambiental, primeira bateria, barramento de energia CC primário, conversor de CC para CC, uma segunda bateria e barramento de energia CC secundário. O controlador de sistema também controla a operação de, pelo menos, uma dentre inversor de CC para AC e conversor de CC para CC, e para controlar o fornecimento e regulação de pelo menos um dentre a tensão e corrente de, pelo menos, um dos barramentos de energia de CA, barramento de energia primária CC e barramento de energia CC secundário. O controlador do sistema também controla um controlador / retificador para ajustar a saída quando necessário para otimizar o fluxo de energia para o barramento de energia CC primário e responder ao estado de carga da primeira batería. O controlador do sistema também monitora o estado de carga de uma ou mais das baterias, bem como informações do sistema elétrico e outros componentes no veículo para ligar o motor e parar o motor, conforme apropriado [0018] Um outro aspecto do invento é utilizar uma máquina eletromagnética tanto como um dispositivo de carregamento como um motor de acionar o motor, caso em que a máquina eletromagnética está configurada como um motor-gerador. Neste arranjo, um controlador / retificador é operado no sentido inverso para utilizar a energia a partir de uma ou mais baterias para provocar a rotação do motor-gerador e ligar o motor, permitindo assim uma redução do número e / ou capacidades das baterias do sistema. [0019] Numa forma de realização da presente invenção, uma gestão de energia para fornecimento de energia AC para um sistema de controle ambiental incluí um conversor CC / AC possuindo uma primeira interface elétrica de alimentação (EPI) e uma segunda EPI. O sistema inclui ainda um conversor CC / CC com uma terceira e uma quarta EPI, a terceira EPI sendo eletricamente acoplada à segunda EPI. Um arranjo de comutação do sistema tem uma conexão elétrica comum, a conexão elétrica comum sendo configurada para ser acoplada a uma máquina eletromagnética, uma primeira conexão elétrica seletivamente acoplada eletricamente à conexão elétrica comum, a primeira conexão elétrica adicional sendo acoplada eletricamente à segunda EPI e a terceira EPI, e uma segunda conexão elétrica seletivamente acoplada eletricamente à conexão elétrica comum, a segunda conexão elétrica adicional sendo acoplada eletricamente à quarta EPI. A primeira EPI, a segunda EPI, a terceira EPI, a quarta EPI e a conexão elétrica comum são configuráveis como entradas e saídas de energia elétrica. [0020] Numa outra forma de realização da presente invenção, um sistema de gestão de energia para fornecimento de energia AC para um sistema de controle ambiental inclui um conversor CC / AC, tendo uma primeira e uma segunda EPI. Um primeiro conversor CC / CC do sistema tem uma terceira e uma quarta EPI, a terceira EPI sendo eletricamente acoplada à segunda EPI. Uma quinta EPI está configurada para ser acoplada a uma máquina eletromagnética (EMM),a quinta EPI estando ainda eletricamente ligada a uma porção de selecção do sistema de gestão de energia. Um segundo conversor CC / CC do sistema tem uma sexta e uma sétima EPI, a sexta EPI sendo eletricamente acoplada à quarta EPI. A primeira EPI, a segunda EPI, a terceira EPI, a quarta EPI, a quinta EPI, a sexta EPI e a sétima EPI são configuráveis como entradas e saídas de energia elétrica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0021] Outras características das formas de realização da invenção serão evidentes para os peritos na arte a que se referem as formas de realização a partir da leitura da especificação e reivindicações com referência aos desenhos anexos, nos quais: [0022] A Fig. 1 é um diagrama de circuito de bloco esquemático da topologia básica de gestão de energia e um sistema de controle ambiental de acordo com uma forma de realização da presente invenção; [0023] A Fig. 2 mostra uma disposição alternativa do sistema da Fig. 1; [0024] A Fig. 3 é um diagrama de circuito de bloco esquemático de uma topologia de um sistema de gestão de energia e de controle ambiental de acordo com outra forma de realização da presente invenção; [0025] A Fig. 4 é um diagrama de circuito de bloco esquemático de uma topologia de um sistema de gestão de energia e de controle ambiental de acordo com ainda outra forma de realização da presente invenção; [0026] A Fig. 5 mostra uma disposição alternativa do sistema da Fig. 4; e [0027] A Fig. 6 mostra uma outra disposição alternativa do sistema da Fig. 4.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0028] Na descrição que se segue e nas figuras anexas, números de referência iguais são utilizados para indicar componentes que têm substancialmente a mesma estrutura ou função. Além disso, nas figuras, um numeral dentro de um círculo indica um ponto comum de conexão para uma estrutura anexa ou bloco funcional. Por exemplo, cada componente de uma dada figura que tem uma conexão a ou a partir de um circundado (1) são logicamente e / ou eletricamente ligados entre si. [0029] A presente invenção compreende uma variedade de configurações de gestão de energia do veículo e um sistema de controle ambiental, como discutido abaixo e mostrado nas figuras anexas. A configuração preferida do sistema de gestão de energia para um veículo particular depende do tipo e da quantidade de energia de entrada disponível e necessidades de potência de saída do veículo. [0030] Com referência às Figs. 1 e 2, um sistema de gestão de energia e de controle ambiental 10 é mostrado de acordo com uma forma de realização da presente invenção. De alta tensão alternada, como mostrado nas figuras 10 kW, é gerado por um aparelho eletromagnético (daqui em diante EMM) 12, que pode ser descrito, por exemplo, como um alternador, gerador ou uma unidade de motor / gerador (MGU) com uma capacidade suficiente. EMM 12 podem ser projetados usando várias tecnologias, tais como ímãs permanentes, relutância comutada, e indução. A alta tensão de CA é fornecida a um controlador / retificador 14, que retifica e regula a CA de alta tensão para uma tensão de CC correspondente, formando assim um barramento de energia CC de alta voltagem 16. Um tipo relativamente de alta voltagem de EMM 12 e barramento 16 são preferíveis para o aumento da eficiência EMM, eficiência de carga, e para a flexibilidade de mudança de tensão e eficiência durante a conversão de energia subseqüente. [0031] O sistema das Figs. 1 e 2 pode ser configurado de várias maneiras, como detalhado mais adiante. Um interruptor 18 é mostrado nas figuras com a finalidade de ilustrar várias dessas configurações. No entanto, o comutador 18 pode ser substituído por qualquer sistema de comutação que fornece uma conexão elétrica adequada, incluindo, sem limitação, relês, blocos terminais, fios de conexão, e as conexões com fio. O sistema das Figs. 1 e 2 pode ser proporcionado numa disposição reconfigurável, tal como com o interruptor 18. Como alternativa, o sistema pode ser fornecido num arranjo substancialmente não reconfigurável, tal como com ligações com fio. [0032] Com referência à fig. 1, numa primeira posição do interruptor 18, uma primeira conexão elétrica comum "A" e uma segunda conexão elétrica "B" do interruptor estão eletricamente ligadas entre si, enquanto uma terceira conexão elétrica "C" do comutador é isolada eletricamente das ligações elétricas A e B. Nesta posição do interruptor 18 de um conversor CC para CA ("CC / AC") (alternadamente, "inversor") 20 recebe entrada de tensão de CC 22 a partir do barramento de alta tensão 16, via um primeiro conversor opcional CC para CC ("CC / CC") 24 e converte a voltagem de entrada CC para uma voltagem de saída de corrente alternada que é acoplada a um barramento de alimentação de CA 26 para fornecer energia elétrica para um controle ambiental de veículo 28 ligado ao barramento de alimentação de corrente alternada. A primeira bateria 30 recebe corrente do barramento de alta tensão 16 durante o carregamento, e fornece corrente para o barramento de alta tensão quando o EMM não entregar corrente suficiente ou estiver desligado. [0033] Com referência agora à Fig. 2, numa segunda posição da chave 18, a conexão elétrica comum "A" e terceira conexão elétrica "C" do interruptor são conectadas eletricamente juntas enquanto a segunda conexão elétrica "B" do interruptor está isolada eletricamente das conexões elétricas A e C. Nesta posição de interruptor 18, o controlador / retificador 14 está ligado a um lado de "tensão mais elevada" 32 do primeiro conversor CC / CC 24 quando o primeiro conversor CC / CC é bidirecional, permitindo assim a operação de EMM a uma voltagem superior para maior eficiência. Essa configuração também separa a operação de EMM 12 e controlador / retificador 14 da primeira batería 30, permitindo a otimização separada de cada um. Além disso, o inversor 20 pode converter diretamente a alta tensão de CC do controlador / retificador 14 para uma alta tensão AC correspondente sem a necessidade de um transformador elevador, reduzindo assim o peso e custo do sistema. O primeiro controlador de CC / CC 24, configurado como um conversor bidirecional, pode ser disposto para funcionar de um modo reverso com respeito ao arranjo da fig. 1, que recebe a saída do controlador / retificador 14 como uma entrada no lado de alta tensão 32 com o lado inferior de tensão o primeiro controlador de CC / CC a ser eletricamente acoplado ao barramento 16 e bateria 30. [0034] Um controlador e monitor 34 e monitora os dados do sistema monitores 36 com relação ao estado operacional das diversas partes do sistema 10, por exemplo, tensão e corrente nas várias entradas e saídas do subsistema, incluindo, mas não limitado a, EMM 12, controlador / retificador 14, barramento de alta tensão 16, inversor CC / AC 20, barramento de energia AC 26 e primeira bateria 30. Dados de sistema 36 podem incluir ainda os dados relativos a falhas do sistema, comandos externos, a demanda de energia, o estado de carga da bateria, e assim por diante. O controlador 34 responde aos dados do sistema 36 de um modo predeterminado para controlar a operação de um ou mais dos componentes e subsistemas do sistema de gestão de energia incluindo, sem limitação, o inversor 20 e primeiro conversor CC / CC 24 com os sinais de controle elétrico 38, para regular, pelo menos, uma dentre a tensão e corrente de, pelo menos, um dos barramentos de alimentação de CA 26, barramento de alta tensão 16, e carregar a primeira bateria 30. Nesta configuração, o barramento de alta tensão 16, de preferência fornece energia para cargas tais como o compressor de ar condicionado (não mostrado). [0035] A gestão de energia e sistema de controle ambiental 100 é mostrada na Fig. 3 de acordo com uma outra forma de realização da presente invenção. Nesta forma de realização o inversor CC / AC 20 pode ser bidirecional e assim, adicionalmente, capaz de receber e converter energia de CA fornecida externamente (por exemplo, "energia de terra" 40) a uma alta tensão de CC e o fornecer a alta tensão de CC para o barramento de alta tensão 16 e, portanto, à primeira bateria 30, bem como aum barramento de alimentação de CC primário 42. Deste modo, uma tensão alternada de entrada externa 40 para o inversor CC / AC 20 pode ser retificada e fornecida ao barramento de alta tensão do conversor 16. Primeiro o conversor CC / CC 24 pode, por sua vez utilizar essa energia para carregar uma segunda bateria 44 e fornecer energia elétrica a um barramento de alimentação de CC secundário 46. [0036] Em primeiro lugar o conversor CC / CC 24 pode ser bidirecional, deste modo, adicionalmente, capaz de aumentar a EMM 12 (e um opcional primeira bateria 30 se instalada) através de conversão de energia a partir da segunda bateria 44 a uma alta voltagem compatível com o barramento 16 de alta tensão durante períodos de demanda da alta carga no inversor 20 onde o barramento 16 é configurado como uma fonte de energia para o inversor. A quantidade disponível de energia adicional fornecida ao barramento de alta tensão 16 pelo primeiro conversor CC / CC 24 é limitada pela capacidade do conversor CC / CC. Por exemplo, se um inversor de 10 kW 20 é suprido por um EMM de 7 kW 12, um conversor de 3 kW de CC / CC 24 é necessário para fornecer a energia adicional necessária para o inversor para operar com sua capacidade total. Alternativamente, os 3kW poderiam ser fornecidos a partir da primeira bateria 30, ou alguma combinação dos dois. Esta configuração também permite, pelo menos, uma operação limitada do sistema de gerenciamento de energia 100 da segunda bateria 44 e / ou da primeira bateria 30 quando a energia não está sendo fornecida por EMM 12. [0037] Do mesmo modo, o inversor CC / AC 20 pode ser adicionalmente capaz de aumentar a outras fontes de fornecimento de energia para o barramento de alta tensão 16. Em tal arranjo o inversor CC / AC 20 pode converter uma fonte externa de energia elétrica conectado à energia de terra 40 para uma voltagem compatível com o barramento de alta tensão 16, e fornecer a energia elétrica convertida para o barramento de alta tensão. [0038] O inversor CC / AC 20 deve ser classificado na especificação de saída completa de AC para o sistema 100, pois o inversor é a única fonte de saída de energia AC. Por exemplo, se 10 kW de potência de saída AC é exigido do barramento de alimentação AC 26 do sistema 10 (Fig. 1, 2) e 100 (Fig. 3), o inversor CC / AC 20 deve ser configurado para fornecer 10 kW. Do mesmo modo, o inversor CC / AC 20 deve ser dimensionado para fornecer, adicionalmente, a quantidade requerida de potência de saída de um barramento de alimentação de CA 48 secundário mostrado na Fig. 3 para o sistema 100. [0039] O inversor de CC / AC 20 pode ser bidireccional e assim, adicionalmente, capaz de converter a energia de CA fornecida externamente (por exemplo, alimentação de terra 40) para uma de alta tensão de CC e o fornecimento da alta tensão de CC para o barramento de alta tensão 16, por sua vez carregando a primeira bateria 30 e fornecendo energia para todos os acessórios (não mostrados) ligados ao barramento de energia CC primário 42. O primeiro conversor de CC / CC 24 pode do mesmo modo utilizar energia de terra 40, recebendo a energia de terra de alta tensão do barramento de energia CC 16 via inversor CC / AC 20 para carregar a segunda bateria 44 e o barramento de alimentação de CC secundário 46. A potência Shore 40 permite, assim, o funcionamento do sistema de gestão de energia 100 durante períodos em que a energia de EMM 12 não está disponível. A disposição bidireccional do inversor CC / AC 20 pode também ser configurado para fornecer potência de saída para reforçar o poder 40. Da mesma forma, um arranjo bidirecional de Inversor CC / AC 20 também pode ser configurado para receber a energia de entrada de barramento primária 26 e / ou barramento secundário 48. [0040] Um sistema de gestão de energia e de controle ambiental 200 é mostrado nas Figs. 4, 5 e 6 de acordo com formas de realização adicionais da presente invenção. Com uma primeiro conversor bidirecional de CC / CC 24 apropriadamente classificado, a energia de EMM 12 pode ser fornecida para ou a partir de qualquer um dentre o barramento de alta tensão 16 ou barramento de alimentação de CC primário 42. Assim, uma alta ou baixa voltagem EMM 12 podem ser utilizadas em um sistema 200. Por exemplo, se uma EMM de alta tensão 12 é usada, a tensão de saída retificada do controlador / retificador 14 pode ser ligada diretamente ao barramento de alta tensão 16, como mostrado na Fig. 4. Uma vantagem de ligar o EMM 12 e controlador / retificador 14 diretamente ao barramento de alta tensão 16 é que o barramento de alta tensão é dissociado de uma opcional primeira bateria 30 se uma primeira bateria está ligada ao barramento de energia de CC primário 42. Note-se que a opcional primeira bateria 30 não é mostrada nas Figs. 4, 5 e 6, mas se instalada está ligada ao barramento de alimentação primário de CC 42 de um modo semelhante ao mostrado na Fig. 3. [0041] Se uma baixa tensão de EMM 12 é utilizada, a saída do controlador / retificador 14 pode ser diretamente ligada ao barramento de alimentação de CC primário 42 como mostrado na Fig. 5. Nesta configuração energia para alimentação do inversor de CC / AC 20 é fornecida ao barramento de alta tensão 16 através de um primeiro conversor bidirecional de CC / CC 24 da maneira anteriormente descrita. [0042] Em alternativa, o controlador / retificador 14 pode ser conectado diretamente ao barramento de energia CC secundário 46, como mostrado na Fig. 6. Nesta configuração, a alimentação é fornecida para o barramento de energia CC primário 42 através de um segundo conversor CC / CC bidirecional 50 e, por sua vez, do barramento de alta tensão 16 através de um bidirecional primeiro conversor CC / CC 24. [0043] Com referência às Figs. 4, 5 e 6 juntas, se há energia suficiente para ligar o motor principal do motor do veículo (não mostrado) de arranque da bateria 44, a energia pode ser alimentada no sistema 200 através de múltiplos barramentos a partir de uma fonte externa, normalmente um outro veículo que fornece tipicamente diretamente energia de uma tensão adequada e corrente à bateria 44. Alternativamente, energia AC a partir de uma fonte externa pode ser alimentada de volta para o barramento AC 26 ou uma entrada de energia de terra 40 de uma configuração bidirecional do inversor CC / AC 20, retificada no inversor e encaminhada por meio de conversores CC / CC 24, 50 para carregar a bateria 44. Se o inversor CC / AC 20 e conversores CC / CC 24, 50 têm capacidade suficiente, a fonte de alimentação externa também pode ser usada dessa maneira para fornecer a energia CC para ligar o motor principal do veículo. [0044] Se o segundo conversor CC / CC 50 é bidirecional, pode também fornecer suporte para EMM 12 quando o barramento de alta tensão 16 está muito carregado e ainda permite a operação do sistema 200 da bateria 44, se o EMM não está fornecendo energia. Por exemplo, CC / CC 24, 50 pode ser configurado para fornecer energia adicional a partir da bateria 44 para o barramento de alta tensão 16, do modo anteriormente descrito, para aumentar a energia fornecida ao barramento de alta tensão por EMM 12 durante os períodos de forte carga do canal de alta tensão, mantendo assim o nível de tensão do barramento de alta tensão. [0045] Se o inversor CC / AC 20 é bidirecional, o inversor pode retificar energia AC, fornecida externamente ao inversor através do barramento de AC 26 e / ou energia de terra 40, a CC e fornecer a energia CC para barramento de energia de CC primário 42 através do primeiro conversor CC / CC 24. O carregamento da bateria 44 pode ser realizado por meio do conversor CC / CC 50 da maneira anteriormente descrita. Assim, quando a energia AC externa está ligada ao inversor CC / AC 20 a tensão externa AC pode ser corrigida pelo inversor e fornecida aos barramento de alta tensão 16 para fornecer energia aos conversores CC / CC 24, 50 e carregar a bateria 44, bem como fornecer energia ao barramento de alimentação primário de CC 42 e barramento de alimentação de CC secundário 46 na forma descrita anteriormente. [0046] Como pode ser visto a partir da discussão anterior, a recarga da bateria do veículo por meio de uma corrente contínua e / ou um conversor AC permite um grau adicional de controle, permitindo a operação de EMM para ser segregada a partir da função de carga da bateria. Esta arquitetura pode ser utilizada para proporcionar uma rápida recarga da bateria sem excesso de carga, usando uma tensão perfilada. Ao mesmo tempo, a EMM pode ser operada a uma voltagem de eficiência ótima para o inversor, se um inversor está no sistema. Alternativamente, uma outra tensão ótima pode ser selecionado tal como por compatibilidade com uma ou mais cargas, otimizando assim a eficiência do combustível, minimizando o desgaste de uma correia de transmissão de EMM e o próprio EMM, aumentando assim a confiabilidade do sistema elétrico do veículo. Uma vantagem de utilizar o sistema elétrico do veículo a níveis de tensão mais elevados é que menores calibres de fio podem ser usados para ligar cargas para o sistema, reduzir o peso e simplificar a distribuição do fio. [0047] Deve notar-se que elementos de conversão de energia de AC para CC, CC para CC e CC para AC, bem como configurações bidirecionais foram omitidos a partir da discussão anterior, uma vez que várias técnicas para a realização de tais conversões e configurações são aplicáveis à presente invenção. Da mesma forma, as informações dos controladores, que podem incluir controles digitais e / ou analógicos e pode ainda incluir instruções e algoritmos pré-determinados, como os programas de computador, também são aplicáveis à presente invenção. Assim, os detalhes para a elaboração de conversores de potência, conversores de energia e sistemas de controle são deixados para o artesão. [0048] Deve também ser notado que o inversor acionando o compressor do ar condicionado, aquecedor elétrico ou outras cargas do motor pode ser construído no motor, sob a forma de um "comutador" para um motor de "CC". [0049] Algumas concretizações da presente invenção podem incluir fontes alternativas de energia. Por exemplo, com referência de novo à fig. 3, um arranjo solar 52 pode ser utilizado para gerar e fornecer energia elétrica ao sistema 100. A energia elétrica solar gerada pode ser controlada por um regulador de arranjo 54 para regular a voltagem gerada pelo arranjo solar 52 e proporcionar a interação adequadamente do arranjo solar com o sistema 100. O regulador de arranjo 54 pode ter uma entrada, a qual o arranjo solar 52 é acoplado eletricamente, e uma saída, que está acoplada a uma porção de seleção do sistema de gestão de energia. [0050] A adição de um arranjo solar poderá oferecer vários benefícios, tais como compensação da carga elétrica em cima do sistema 100, enquanto o veículo estiver em movimento, estendendo a duração da operação "motor off", e carregar as baterias enquanto o sistema não está alimentando cargas. Estes exemplos não limitativos ajudam a reduzir o consumo de combustível e reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Arranjos de energia solar similares podem ser incorporados com qualquer dos sistemas aqui descritos. [0051] Em algumas formas de realização da invenção, a EMM 12 pode ser adicionalmente configurada para funcionar como um motor para ligar o motor principal do veículo, caso em que a EMM é configurada como um motor-gerador. Neste arranjo controlador / retificador 14 é operado no sentido inverso para utilizar a energia a partir de uma ou mais das baterias 30, 44 e / ou externamente fornecido para poder provocar a rotação da EMM 12 do motor-gerador e ligar o motor. Benefícios podem incluir, sem limitação, a carga reduzida em um motor de arranque convencional primário, redução do desgaste nos componentes de partida, um início mais rápido do motor, que reduz as emissões e de desgaste no motor, redundância no sistema de arranque, eliminação dos componentes de partida do veículo e redução no número e / ou a capacidade das baterias do veículo. [0052] Em ainda outras formas de realização da presente invenção o controlador / retificador 14 pode ser substituído por um controlador 56 de EMM, como mostrado na Fig. 3. O controlador de EMM 56 pode executar uma variedade de funções, tais como a regulação da tensão de barramento através do controle da corrente do campo de EMM 12 em resposta a alterações no carregamento de um barramento acoplado ao controlador de EMM. O controlador de EMM 56 pode também atuar como um dispositivo de proteção contra sobretensões, removendo o campo de excitação de EMM 12, caso a tensão de um barramento conectado ao controlador de EMM exceda um nível predeterminado. Arranjos semelhantes do controlador de EMM podem ser incorporados com qualquer dos sistemas aqui descritos. [0053] Dependendo do tipo de EMM 12 selecionado, pode ou não pode ser uma corrente de campo EMM associada. Para um EMM 12 que não tem nenhum componente de corrente de campo, o controlador de EMM 56 pode ser configurado para controlar a potência fornecida pelo EMM em qualquer forma alternativa adequada. Por exemplo, o controlador de EMM 56 pode controlar a energia fornecida por EMM 12 através da manipulação da interface do EMM com um barramento de alimentação associado de uma maneira predeterminada, tal como variando a impedância da interface. O controlador de EMM 56 também pode fornecer tensão e / ou controle atual da alimentação fornecida pela EMM 12 a um barramento de energia associada. [0054] Deve notar-se que os vários blocos funcionais dos sistemas aqui descritos e mostrados nas figuras podem ser fornecidos como um componente único tendo uma pluralidade de entradas e / ou saídas. Em alternativa, pode ser proporcionada uma pluralidade de entradas únicas e / ou componentes de saída únicos. Como um exemplo, o conversor CC / AC 20 da Fig. 3 pode ser apresentado como um único componente que tem um barramento de alimentação AC primário 26 e um barramento de energia AC secundário 48, conforme mostrado. Alternativamente, um primeiro conversor CC / AC pode ser fornecido com um barramento de alimentação AC primário 26 e um segundo conversor CC / AC pode ser fornecido com um barramento de alimentação AC secundário 48. [0055] A partir da discussão anterior, é evidente que a presente invenção inclui um número de interfaces que podem ser configuradas como entradas de energia que recebem energia elétrica, e também como saídas de energia, que fornecem energia elétrica. Estas interfaces podem ser denominadas, cada uma, de interface elétrica de energia ou "EPS". Para ilustrar melhor, Figs. 1-6 incluem numerados EPIs (por exemplo, "EPI 1", "EPI 2", etc.) para as várias interfaces do sistema, representada como um pequeno círculo ou uma "bolha" nas figuras. Nas Figs. 1 e 2, o conversor CC / AC 20 tem uma primeira e uma segunda interface de energia elétrica, denominada EPI 1 e EPI 2, respectivamente. O conversor CC / CC 24 tem uma terceira e uma quarta interfaces de energia elétrica, denominadas EPI 3 e EPI 4, respectivamente. A Fig. 3 é igualmente marcada e, adicionalmente, mostra um conversor CC / AC 20, que inclui ainda uma energia de terra EPI, numerado EPI 6, e um barramento de energia AC secundário, numerado EPI 7. [0056] Do mesmo modo, as Figs. 4-6 mostram o conversor CC / AC 20 que tem uma primeira e uma segunda interface de energia elétrica, numeradas como EPI 1 e EPI 2, respectivamente. O primeiro conversor CC / CC 24 tem uma terceira e uma quarta interfaces de energia elétrica, numeradas como EPI 3 e EPI 4, respectivamente. Uma quinta EPI, numerada EPI 5, é o sistema de gerenciamento de energia intermediário 200 e uma EMM 12. O segundo conversor de CC / CC 50 tem uma sexta e um sétima interfaces de energia elétrica, numeradas como EPI 6 e EPI 7, respectivamente. O conversor CC / AC 20 inclui ainda uma energia de terra EPI, numerada EPI 8, e um barramento de alimentação de AC secundário, numerado EPI 9. [0057] Alguns ou todos os acima mencionados EPIs podem ser configurados para ser unidirecionais, de modo a que uma dada EPI é apenas uma entrada de alimentação ou apenas uma saída de potência. Alguns ou todos os acima mencionados EPIs podem também ser configurados para ser bidirecionais, de tal modo que uma dada EPI pode funcionar tanto como uma entrada de potência ou uma saída de energia. Tal bidirecionalidade pode ser inerente ao EPI, ou pode ser feita controlável e selecionável, por exemplo, o controlador 34. [0058] Nas figuras, a bateria 30 pode ser uma batería de ciclo profundo configurada para ter um ciclo de vida longo (por exemplo, de uma carga substancialmente completa para substancialmente descarregada). A bateria 30 pode ser configurada como uma "bateria acessório" para alimentar vários acessórios instalados no veículo e / ou elétricos acoplados aos sistemas de gestão de energia acima mencionados pelos usuários. A bateria 44 pode ser uma "bateria de pôr em marcha", como uma bateria de chumbo-ácido inundada, ou, em alternativa, um ultra-capacitor de tamanho adequado, para ligar o motor principal do veículo. [0059] Embora esta invenção tenha sido mostrada e descrita com respeito a uma forma de realização pormenorizada da mesma, será entendido por aqueles peritos na arte que as mudanças na forma e detalhe da mesma podem ser feitas sem se afastar do âmbito das reivindicações da invenção.

Claims (32)

1. Sistema de gerenciamento de energia, caracterizado por compreender: um conversor de corrente contínua em corrente alternada (CC / AC) possuindo uma primeira interface de energia elétrica (EPI) e uma segunda EPI; e um arranjo de comutação tendo: uma conexão elétrica comum, a conexão elétrica comum sendo configurada para ser acoplada a uma máquina eletromagnética (EMM), uma primeira conexão elétrica seletivamente acoplada eletricamente à conexão elétrica comum, a primeira conexão elétrica sendo adicionalmente acoplada eletricamente à segunda EPI, e uma segunda conexão elétrica seletivamente acoplada eletricamente à conexão elétrica comum, a primeira EPI, a segunda EPI e a conexão elétrica comum sendo configuráveis como entradas e saídas de energia elétrica.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: um conversor CC / CC com uma terceira e uma quarta EPI, a terceira EPI estando eletricamente acoplada à segunda EPI, a segunda conexão elétrica adicional sendo acoplada eletricamente à quarta EPI, a terceira e o quarta EPI sendo configuráveis como entradas e saídas de energia elétrica.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por: uma primeira tensão de CC estar acoplada à conexão elétrica comum do arranjo de comutação; a segunda conexão elétrica do arranjo de comutação estar acoplada eletricamente à conexão elétrica comum; o conversor CC / CC recebe a primeira tensão CC na quarta EPI e gera uma segunda tensão de CC na terceira EPI; e o conversor CC / AC recebe a segunda tensão CC na segunda EPI e gera uma tensão AC na primeira EPI,

4. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por uma primeira tensão de CC ser acoplada à conexão elétrica comum do arranjo de comutação; a primeira conexão elétrica entre o arranjo de comutação está acoplada eletricamente à conexão elétrica comum; o conversor CC / CC recebe a primeira tensão de CC na terceira EPI e gera uma segunda tensão de CC na quarta EPI; e o conversor CC / AC recebe a primeiro tensão de CC na segunda EPI e gera uma tensão AC na primeira EPI.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por pelo menos um do conversor CC / AC e o conversor CC / CC de gestão de energia são bidirecional.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda um barramento de alimentação de CC eletricamente acoplado à quarta EPI.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda uma batería eletricamente acoplada à quarta EPI.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um barramento de alimentação de CA acoplado eletricamente à primeira EPI.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda a gestão de energia: um controlador / retificador acoplado eletricamente à conexão elétrica comum do arranjo de comutação; e um EMM eletricamente ligado ao controlador / retificador.

10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um controle ambiental eletricamente acoplado à primeira EPI.

11. Sistema de gerenciamento de energia, caracterizado por compreender: um conversor de corrente contínua para corrente alternada (CC / AC) possuindo uma primeira interface de energia elétrica (EPI) e uma segunda EPI; um conversor CC / CC com um terceira e um quarta EPI, a terceira EPI sendo eletricamente acoplada à segunda EPI; e uma quinta EPI configurada para ser acoplada a uma máquina eletromagnética (EMM), a quinta EPI sendo eletricamente acoplada à segunda e à terceira EPI, a primeira EPI, a segunda EPI, a terceira EPI, a quarta EPI e a quinta EPI sendo configuráveis como entradas e saídas de energia elétrica.

12. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por pelo menos um dos conversores de CC / AC e CC / CC serem bidirecionais.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda um barramento de alimentação CC primário acoplado eletricamente à segunda EPI, à terceira EPI e à quinta EPI.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por incluir ainda uma batería ligada eletricamente ao barramento de alimentação de CC primário.

15. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda um barramento de alimentação de CC secundário acoplado eletricamente à quarta EPI.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por incluir ainda uma batería ligada eletricamente ao barramento de alimentação de CC secundário.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender um controlador de EMM eletricamente acoplado à quinta EPI; e um EMM acoplado eletricamente ao controlador EMM.

18. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo conversor CC / AC incluir ainda uma sexta EPI configurada para ser acoplada eletricamente à energia de terra.

19. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo conversor CC / AC incluir ainda uma sétima EPI, a primeira EPI sendo configurada como um barramento de alimentação de AC primário e o sétima EPI sendo configurada como um barramento de alimentação de CA secundário.

20. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por incluir ainda um arranjo solar, o arranjo solar sendo acoplado eletricamente à segunda EPI, à terceira, e à quinta EPI.

21. Sistema de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por incluir ainda um regulador de arranjo solar tendo uma entrada e uma saída, o arranjo solar sendo eletricamente ligado à entrada do regulador de arranjo, e a segunda EPI, a terceira e a quinta EPI sendo eletricamente acopladas à saída do regulador de arranjo.

22. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda um controle ambiental eletricamente acoplado à primeira EPI.

23. Sistema de gerenciamento de energia caracterizado por compreender: um conversor de corrente contínua em corrente alternada (CC / AC) do possuindo uma primeira interface de energia elétrica (EPI) e uma segunda EPI; um primeiro conversor CC / CC com uma terceira e uma quarta EPI, a terceira EPI sendo eletricamente acoplada à segunda EPI; uma quinta EPI configurada para ser acoplada a uma máquina eletromagnética (EMM), à quinta EPI sendo ainda eletricamente ligada a uma porção de seleção do sistema de gestão de energia; e um segundo conversor CC / CC com uma sexta e uma sétima EPI, a sexta EPI sendo eletricamente acoplada à quarta EPI, a primeira EPI, a segunda EPI, a terceira EPI, a quarta EPI, a quinta EPI, a sexta e a sétima EPI sendo configuráveis como entradas e saídas de energia elétrica.

24. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por compreender ainda um barramento de alimentação de CC primário, eletricamente acoplado à quarta EPI e à sexta EPI.

25. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por compreender ainda um barramento de alimentação de CC secundário acoplado eletricamente à sétima EPI.

26. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por pelo menos um dos conversores de CC / AC, o primeiro conversor CC / CC e o segundo conversor CC / CC serem bidirecionais.

27. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pela quinta EPI estar acoplado eletricamente à segunda e à terceira EPI.

28. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pela quinta EPI estar acoplada eletricamente com a quarta e a quinta EPI.

29. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pela quinta EPI estar acoplada eletricamente à sétima EPI.

30. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo conversor CC / AC incluir ainda uma oitava EPI configurada para ser acoplada eletricamente à energia de terra.

31. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo conversor CC / AC incluir ainda uma nona EPÍ, a primeira EPI sendo configurada como um barramento de alimentação AC primário e a nona EPI sendo configurada como um barramento de alimentação de AC secundário.

32. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por compreender ainda um controle ambiental eletricamente acoplado à primeira EPI.