BR102016006966B1

BR102016006966B1 - Sistema de armazenamento de energia e método

Info

Publication number: BR102016006966B1
Application number: BR102016006966-1A
Authority: BR
Inventors: Fei Li
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2022-09-13
Also published as: JP2016195531A; EP3078536B1; KR20160117234A; CA2925245C; KR101940373B1; CN106143170A; BR102016006966A2; CA2925245A1; US9899843B2; EP3078536A1; MX2016004108A; MX354695B; CN106143170B; US20160294190A1; JP6956470B2

Abstract

SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA E MÉTODO Trata-se de um sistema que compreende um primeiro sistema de energia, um extensor de alcance e um controlador. O extensor de alcance tem um segundo sistema de energia, primeiro e segundo conversores e um desvio. O primeiro conversor é acoplado de forma seletiva entre o primeiro sistema de energia e uma carga elétrica, o segundo conversor é acoplado de forma seletiva entre o segundo sistema de energia e pelo menos um dentre um lado de saída do primeiro conversor e um lado de entrada da carga elétrica, e o desvio é acoplado de forma seletiva entre o primeiro sistema de energia e pelo menos um dentre o lado de saída do primeiro conversor, um lado de saída do segundo conversor e o lado de entrada da carga elétrica. O controlador pode controlar o primeiro sistema de energia e o extensor de alcance para trabalhar em um modo de operação normal e um modo de proteção contra falha, sendo que no modo de operação normal, o primeiro e o segundo sistemas de energia são acoplados de forma paralela à carga elétrica através do primeiro e do segundo conversores, respectivamente, e no modo de proteção contra falha, o primeiro sistema de energia é acoplado à carga elétrica através do desvio, e o segundo sistema de energia é desacoplado da carga elétrica. A presente invenção se refere adicionalmente a um método para suprir potência para a carga elétrica com o uso do dito sistema.

Description

PEDIDO RELACIONADO

[001] O presente pedido para a invenção refere-se a um pedido de patente chinês intitulado “Multiple Source Energy Storage System and Energy Management and Control Method” depositado no mesmo dia pelo requerente do presente pedido, o qual é incorporado no presente documento em sua totalidade a título de referência, de modo equivalente a ser apresentado de forma integral no presente documento.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção se refere a um sistema de armazenamento de energia e a um gerenciamento de energia e método de controle para um sistema de potência usado principalmente para acionamento de veículo e semelhantes e, particularmente a um sistema de armazenamento de energia com um extensor de alcance e a um gerenciamento de energia e método de controle.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Visto que o problema de poluição se torna cada vez mais sério, os veículos elétricos e as energias renováveis se tornam cada vez mais atraentes. Um veículo exclusivamente elétrico supre potência para seu motor elétrico com o uso da energia elétrica armazenada para acionar o veículo. O veículo exclusivamente elétrico pode usar uma ou mais fontes de energia elétrica armazenada. Por exemplo, uma primeira fonte de armazenamento de energia elétrica, por exemplo, uma bateria de energia, pode ser usada para suprir uma energia mais sustentável, e uma segunda fonte de armazenamento de energia elétrica, por exemplo, uma bateria de potência pode ser usada para suprir energia de potência superior, por exemplo, para acelerar o veículo e assim por diante. Um veículo elétrico híbrido pode combinar um mecanismo motor de combustão interna com um motor elétrico alimentado por um dispositivo de armazenamento de energia (como uma bateria de tração) para acionar o veículo. Tal combinação pode aprimorar a eficácia total de combustível possibilitando-se que o mecanismo motor de combustão interna e o motor elétrico operem em suas respectivas faixas de eficácia superior. Por exemplo, o motor elétrico pode ter uma eficácia superior quando começa a acelerar a partir de um estado estacionário, e o mecanismo motor de combustão interna pode ter uma eficácia superior durante o funcionamento constante do mecanismo motor (como correr em uma estrada). Permitir que o motor elétrico aumente a aceleração inicial possibilita que o mecanismo motor de combustão interna no veículo híbrido seja menor e tenha uma eficácia de combustível superior.

[004] Em veículos exclusivamente elétricos supridos por baterias e veículos elétricos híbridos do tipo plug-in, baterias de alta densidade energética podem atender a demanda de quilometragem com uma única carga se os tamanhos das baterias de alta densidade energética forem adequadamente configurados. Entretanto, as baterias de alta densidade energética do mesmo tamanho, devido à sua densidade de potência relativamente baixa, podem não ter a capacidade para atender à demanda de potência causada pela aceleração instantânea ou pela subida, especialmente em aplicações de serviços pesados, o que, por exemplo, é particularmente evidente em um ônibus urbano ou em um caminhão. Para esse fim, uma pluralidade de fontes de energia ou fontes de energia híbrida pode ser usada para atender a demanda de quilometragem e a demanda de potência do veículo simultaneamente sem precisar aumentar excessivamente o tamanho de uma única bateria de alta densidade energética. Nos veículos elétricos de serviços pesados, a combinação das baterias de alta densidade energética e baterias de potência pode ser usada como a fonte de energia híbrida, devido ao fato de que tais tipos de baterias de potência têm alta densidade de potência e maior tempo de vida. Entretanto, quando uma pluralidade de fontes de energia ou fontes de energia híbrida é introduzida no sistema de acionamento de veículo, a configuração e o controle entre a pluralidade de fontes de energia ou fontes de energia híbrida se tornam complicados. Um problema a ser solucionado na indústria é como configurar e controlar adequadamente a pluralidade de fontes de energia ou fontes de energia híbrida para possibilitar que o sistema de acionamento de veículo funcione de modo eficaz para lidar com todos os tipos de condições de trabalho, e para garantir a segurança de todo o sistema de fonte de alimentação de fonte de energia e do veículo elétrico.

[005] Consequentemente, é necessário fornecer um sistema e um método para solucionar pelo menos um dos problemas, conforme mencionado acima.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[006] Um aspecto da presente invenção é fornecer um sistema de armazenamento de energia que compreende: um primeiro sistema de armazenamento de energia e um extensor de alcance entre o primeiro sistema de armazenamento de energia e uma carga elétrica. O extensor de alcance compreende um primeiro conversor de CC para CC, um segundo sistema de armazenamento de energia, um segundo conversor de CC para CC e um desvio. Especificamente, o primeiro conversor de CC para CC é acoplado de forma seletiva entre o primeiro sistema de armazenamento de energia e a carga elétrica, o segundo conversor de CC para CC é acoplado de forma seletiva entre o segundo sistema de armazenamento de energia e pelo menos um de um lado de saída do primeiro conversor de CC para CC e um lado de entrada da carga elétrica, o desvio é acoplado de forma seletiva entre o primeiro sistema de armazenamento de energia e pelo menos um dentre o lado de saída do primeiro conversor de CC para CC, um lado de saída do segundo conversor de CC para CC e o lado de entrada da carga elétrica. O sistema de armazenamento de energia compreende adicionalmente um controlador configurado para controlar o primeiro sistema de armazenamento de energia e o extensor de alcance para trabalhar em pelo menos um dentre um modo de operação normal e um modo de proteção contra falha, sendo que no modo de operação normal, o primeiro e o segundo sistemas de armazenamento de energia são acoplados de forma paralela à carga elétrica através do primeiro e do segundo conversores de CC para CC, respectivamente, e no modo de proteção contra falha, o primeiro sistema de armazenamento de energia é acoplado à carga elétrica através do desvio e o segundo sistema de armazenamento de energia é desacoplado da carga elétrica.

[007] Outro aspecto da presente invenção é fornecer um método que compreende: - operar um sistema de armazenamento de energia que compreende um primeiro sistema de armazenamento de energia, um primeiro conversor de CC para CC, um desvio paralelo ao primeiro conversor de CC para CC, um segundo sistema de armazenamento de energia e um segundo conversor de CC para CC em um modo de operação normal que compreende alimentar de forma paralela uma carga elétrica através do primeiro e do segundo sistemas de armazenamento de energia através do primeiro e do segundo conversores de CC para CC, respectivamente; e - operar o sistema de armazenamento de energia em um modo de proteção contra falha quando uma falha for detectada em qualquer um dentre o segundo sistema de armazenamento de energia e o primeiro e o segundo conversores de CC para CC, que compreende alimentar a carga elétrica através do primeiro sistema de armazenamento de energia através do desvio e desacoplar o segundo sistema de armazenamento de energia da carga elétrica.

[008] Com o sistema de armazenamento de energia e o gerenciamento de energia e o método de controle da presente invenção, o extensor de alcance é fornecido entre o sistema de armazenamento de energia principal e a carga elétrica e um ou mais sistemas de armazenamento de energia auxiliares podem ser adicionados para suprir energia à carga elétrica, como um sistema de acionamento de veículo e semelhantes, para atender as várias demandas de potência da carga elétrica para possibilitar que a mesma funcione em diferentes condições de trabalho. Além disso, tal forma não precisa produzir grandes mudanças no hardware ou software de todo o sistema. Além disso, o sistema de armazenamento de energia soluciona o problema de que a carga elétrica pode perder potência e parar de funcionar imediatamente uma vez que o extensor de alcance falhar, para garantir que a carga elétrica ainda possa operar normalmente mesmo que o extensor de alcance falhe, aprimorando, desse modo, a segurança.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente invenção podem ser mais bem compreendidos à luz da descrição detalhada a seguir em referência aos desenhos anexos, em que os mesmos sinais de referência representam os mesmos componentes em todos os desenhos, em que: - A Figura 1 é um bloco de diagramas esquemático de um sistema de armazenamento de energia de acordo com uma realização da presente invenção. - As Figuras 2 e 3 são diagramas de circuito esquemáticos de uma realização específica do sistema de armazenamento de energia mostrado na Figura 1, em que a Figura 2 ilustra um estado do sistema de armazenamento de energia no modo de operação normal, sendo que a Figura 3 ilustra um estado do sistema de armazenamento de energia no modo de proteção contra falha. - A Figura 4 ilustra um fluxograma de um método para suprir potência para a carga elétrica com o uso do sistema de armazenamento de energia. - A Figura 5 ilustra os gráficos-chave em forma de onda do sistema de armazenamento de energia em diferentes modos de trabalho mostrados nas Figuras 2 e 3.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[010] A fim de ajudar um técnico no assunto a compreender exatamente a matéria reivindicada pela presente invenção, será dada a descrição detalhada para as realizações da presente invenção em referência aos desenhos anexos a seguir. Na descrição detalhada a seguir para tais realizações, algumas funções ou estruturas conhecidas não serão descritas em detalhes pela Descrição, para evitar que a revelação da presente invenção seja afetada por detalhes desnecessários.

[011] A menos que definido de outra forma, os termos técnicos e científicos usados nas Reivindicações e na Descrição devem ter significados comumente compreendidos por aquele de habilidade comum na técnica ao qual a presente revelação pertence. Os termos "primeiro”, ”segundo” e semelhantes na Descrição e nas Reivindicações não designam nenhuma ordem sequencial, quantidade ou importância, mas são usados somente para distinguir os diferentes componentes. Os termos “um”, “uma” e semelhantes não denotam uma limitação de quantidade, mas denotam a existência de pelo menos uma. Os termos "compreende", "que compreende", “inclui”, “que inclui” e semelhantes designam que o elemento ou objeto à frente do "compreende", "que compreende", “inclui” e “que inclui” cobre os elementos ou objetos e seus equivalentes ilustrados que seguem o "compreende", "que compreende", “inclui” e “que inclui”, mas não exclui outros elementos e objetos. O termo “acoplado” ou “conectado” ou semelhante não é limitado a estar fisicamente ou mecanicamente conectado, mas pode compreender a conexão elétrica, não importa se direta ou indiretamente.

[012] Um aspecto das realizações da presente invenção se refere a um sistema de armazenamento de energia para suprir potência para a carga elétrica que pode ser aplicada aos campos de veículos elétricos, redes elétricas inteligentes, microrrede, energia solar, energia eólica, e assim por diante. O sistema de armazenamento de energia compreende um primeiro sistema de armazenamento de energia para suprir potência para a carga elétrica e um extensor de alcance sistema para suprir potência complementar à carga elétrica. O sistema de extensor de alcance compreende pelo menos um segundo sistema de armazenamento de energia, e compreende adicionalmente um conversor de CC para CC e um desvio em paralelo com conversor de CC para CC, que pode garantir que a carga elétrica opere normalmente quando ocorrer uma falha.

[013] A Figura 1 mostra um bloco de diagramas esquemático de um sistema de armazenamento de energia, de acordo com uma realização da presente invenção. Em referência à Figura 1, o sistema de armazenamento de energia 100 compreende um primeiro sistema de armazenamento de energia 110 para suprir potência para uma carga elétrica 160 e um extensor de alcance 120 entre o primeiro sistema de armazenamento de energia 110 e a carga elétrica 160. Especificamente, o extensor de alcance 120 compreende um segundo sistema de armazenamento de energia 220, um primeiro conversor de CC para CC 212, um segundo conversor de CC para CC 222, e um desvio 230 em paralelo com o primeiro conversor de CC para CC 212.

[014] O primeiro sistema de armazenamento de energia 110 e o segundo sistema de armazenamento de energia 220 são acoplados de forma seletiva à carga elétrica 160 através do primeiro conversor de CC para CC 212 e o segundo conversor de CC para CC 222, respectivamente. O primeiro conversor de CC para CC 212 e o segundo conversor de CC para CC 222 também são acoplados um ao outro. Em particular, um lado do primeiro conversor de CC para CC 212 é acoplado ao primeiro sistema de armazenamento de energia 110, e o outro lado do primeiro conversor de CC para CC 212 é acoplado ao segundo conversor de CC para CC 222 e a carga elétrica 160 através de um nó entre o segundo conversor de CC para CC 222 e a carga elétrica 160, um lado do segundo conversor de CC para CC 222 é acoplado ao segundo sistema de armazenamento de energia 220, e o outro lado do segundo conversor de CC para CC 222 é acoplado ao primeiro conversor de CC para CC 212 e a carga elétrica 160 através de um nó entre o primeiro conversor de CC para CC 212 e a carga elétrica 160. O primeiro dispositivo de comutação 214 é conectado entre o primeiro sistema de armazenamento de energia 110 e o primeiro conversor de CC para CC 212 e o segundo dispositivo de comutação 224 é conectado entre o segundo sistema de armazenamento de energia 220 e o segundo conversor de CC para CC 222.

[015] O primeiro sistema de armazenamento de energia 110 pode ser acoplado ao nó entre o segundo conversor de CC para CC 222 e a carga elétrica 160 sem passar pelo primeiro conversor de CC para CC 212 através do desvio 230 em paralelo com o primeiro conversor de CC para CC 212, acoplando, assim, o primeiro sistema de armazenamento de energia 110 ao segundo sistema de armazenamento de energia 220 através do segundo conversor de CC para CC 222 ou acoplando o primeiro sistema de armazenamento de energia 110 à carga elétrica 160 diretamente. Na realização específica mostrada na Figura 1, o desvio 230 é conectado a um primeiro nó 236 entre o primeiro sistema de armazenamento de energia 110 e o primeiro conversor de CC para CC 212 e um segundo nó 238 entre o primeiro e segundo conversores de CC para CC 212 e 222 e a carga elétrica 160. O desvio 230 pode compreender um dispositivo de comutação (terceiro dispositivo de comutação) 234. A resistência do desvio 230 pode ser insignificante, comparada ao conversor 212 ou 222. Em uma realização específica, o desvio 230 compreende somente o dispositivo de comutação 234 sem outros elementos de maior resistência. Desse modo, a perda de energia pode ser minimizada caso o segundo sistema de armazenamento de energia 220 seja carregado pelo primeiro sistema de armazenamento de energia 110 através do desvio 230.

[016] O sistema de armazenamento de energia 100 compreende adicionalmente um controlador 150 usado para controlar os sistemas de armazenamento de energia 110 e 220, os conversores 212 e 222 e o desvio 230 para trabalhar em pelo menos um dentre um modo de operação normal e um modo de proteção contra falha. No modo de operação normal, o primeiro e o segundo sistemas de armazenamento de energia 110 e 220 são acoplados de forma paralela à carga elétrica 160 através do primeiro e segundo conversores de CC para CC 212 e 222, respectivamente. Quando uma falha for detectada em qualquer um dentre o segundo sistema de armazenamento de energia 220, o primeiro conversor de CC para CC 212 e o segundo conversor de CC para CC 222, o modo de proteção contra falha pode ser iniciado, incapacitando o segundo sistema de armazenamento de energia 220, o primeiro conversor de CC para CC 212 e o segundo conversor de CC para CC 222, enquanto alimenta somente a carga elétrica 160 através do primeiro sistema de armazenamento de energia 110 diretamente. No modo de proteção contra falha, o primeiro sistema de armazenamento de energia 110 é acoplado à carga elétrica 160 através do desvio 230, e o segundo sistema de armazenamento de energia 220 é desacoplado da carga elétrica 160.

[017] As Figuras 2 e 3 ilustram os diagramas de circuito esquemáticos de uma realização específica do sistema de armazenamento de energia 100 na realização, conforme mostrados na Figura 1, em que a Figura 2 ilustra um estado no modo de operação normal, sendo que a Figura 3 ilustra um estado no modo de proteção contra falha.

[018] No modo de operação normal, conforme mostrado na Figura 2, o primeiro e o segundo dispositivos de comutação 214 e 224 são fechados, e o terceiro dispositivo de comutação 234 é aberto, sendo que o primeiro e segundo sistemas de armazenamento de energia 110 e 220 são acoplados à carga elétrica 160 através do primeiro e segundo conversores de CC para CC 212 e 222, respectivamente, para suprir potência para a carga elétrica 160. No modo de proteção contra falha, conforme mostrado na Figura 3, o primeiro e o segundo dispositivos de comutação 214 e 224 são abertos, e o terceiro dispositivo de comutação 234 é fechado, sendo que o primeiro sistema de armazenamento de energia 110 é acoplado à carga elétrica 160 não mais através do primeiro conversor de CC para CC 212, mas através do desvio 230 para suprir potência para a carga elétrica 160, e o segundo sistema de armazenamento de energia 220 é desacoplado da carga elétrica 160, para não suprir potência para a carga elétrica 160.

[019] Além disso, na realização específica mostrada nas Figuras 2 e 3, o sistema de armazenamento de energia 100 compreende adicionalmente um capacitor 240 em paralelo com o primeiro sistema de armazenamento de energia 110 e o segundo sistema de armazenamento de energia 220 para estabilizar a tensão de saída do sistema de armazenamento de energia 100.

[020] O primeiro sistema de armazenamento de energia descrito no presente documento pode ser um sistema de armazenamento de energia de alta densidade, como uma bateria de alta energia (bateria de chumbo-ácido, e assim por diante), um gerador de mecanismo motor, uma célula de combustível, uma fonte de alimentação de inversor fotovoltaico, e semelhantes. O segundo sistema de armazenamento de energia descrito no presente documento pode ser um sistema de armazenamento de alta potência, como um ultracapacitor, e semelhantes. O dispositivo de comutação descrito no presente documento pode ser qualquer forma de comutador ou combinações de quaisquer elementos de comutação. O conversor de CC para CC descrito no presente documento se refere a um conversor de tensão usado para converter uma tensão de CC constante em uma tensão de CC variável, o que geralmente compreende diversos módulos funcionais, como um módulo de Modulação por Largura de Pulso (MLP), um módulo de amplificador de erro, um módulo de comparação, e semelhantes.

[021] O extensor de alcance no sistema de armazenamento de energia de cada realização pode compreender adicionalmente um ou mais sistemas de armazenamento de energia paralelos além do segundo sistema de armazenamento de energia. Por exemplo, em algumas realizações, o extensor de alcance pode compreender adicionalmente um terceiro sistema de armazenamento de energia acoplado de forma seletiva à carga elétrica através de um terceiro conversor de CC para CC. O terceiro sistema de armazenamento de energia pode ser selecionado a partir de um grupo que consiste em uma célula de combustível, uma fonte de alimentação de inversor fotovoltaico, um gerador de mecanismo motor, ou combinações dos mesmos.

[022] Outro aspecto das realizações da presente invenção se refere a um gerenciamento de energia e a um método de controle para suprir potência para a carga elétrica com o uso do sistema de armazenamento de energia. Em uma realização específica, conforme mostrado na Figura 4, o método compreende as seguintes etapas: - Na etapa S1, operar um sistema de armazenamento de energia que compreende um primeiro sistema de armazenamento de energia, um primeiro conversor de CC para CC, um desvio paralelo ao primeiro conversor de CC para CC, um segundo sistema de armazenamento de energia e um segundo conversor de CC para CC em um modo de operação normal, que compreende alimentar de forma paralela uma carga elétrica através do primeiro e segundo sistemas de armazenamento de energia através do primeiro e segundo conversores de CC para CC respectivamente. - Na etapa S2, operar o sistema de armazenamento de energia em um modo de proteção contra falha quando uma falha for detectada em qualquer um dentre o segundo sistema de armazenamento de energia e o primeiro e segundo conversores de CC para CC, que compreende alimentar a carga elétrica através do primeiro sistema de armazenamento de energia através do desvio e desacoplar o segundo sistema de armazenamento de energia da carga elétrica.

[023] Em algumas realizações, na etapa S1, o primeiro e segundo sistemas de armazenamento de energia suprem potência média e potência dinâmica à carga elétrica, respectivamente.

[024] Em algumas realizações, na etapa S2, mediante a detecção de uma falha, desacoplar o segundo sistema de armazenamento de energia da carga elétrica um período após a carga elétrica ser alimentada através do primeiro sistema de armazenamento de energia através do desvio.

[025] Em algumas realizações, o sistema de armazenamento de energia compreende adicionalmente: um primeiro dispositivo de comutação entre o primeiro sistema de armazenamento de energia e o primeiro conversor de CC para CC; um segundo dispositivo de comutação entre o segundo sistema de armazenamento de energia e o segundo conversor de CC para CC; e um terceiro dispositivo de comutação no desvio, em que na etapa S1, o primeiro e o segundo dispositivos de comutação são fechados e o terceiro dispositivo de comutação é aberto, e na etapa S2, o primeiro e o segundo dispositivos de comutação são abertos e o terceiro dispositivo de comutação é fechado. Em algumas realizações específicas, na etapa S2, conforme mostrado na Figura 5, mediante uma falha ser detectada, abrir o primeiro e o segundo dispositivos de comutação um período (T1) após o terceiro dispositivo de comutação ser fechado. Em algumas realizações específicas, o método pode compreender adicionalmente: remover a falha, fechar o primeiro e o segundo dispositivos de comutação, e abrir o terceiro dispositivo de comutação um período (T2) após o primeiro e o segundo dispositivos de comutação serem fechados. Com essas operações, a redundância entre as etapas de controle pode ser aprimorada para garantir que a carga elétrica possa operar mesmo que o extensor de alcance falhe, aprimorando, desse modo a segurança.

[026] O que é usado no gerenciamento de energia e no método de controle pode ser qualquer sistema de armazenamento de energia nas realizações acima, que não será não será repetitivamente descrito em detalhes no presente documento.

[027] No sistema de armazenamento de energia e gerenciamento de energia e método de controle fornecido pelas realizações da presente invenção, o extensor de alcance é fornecido entre o sistema de armazenamento de energia principal e a carga elétrica para adicionar um ou mais sistemas de armazenamento de energia auxiliares para suprir energia para a carga elétrica, como um sistema de acionamento de veículo, para atender as várias demandas de potência da carga elétrica para possibilitar que o mesmo funcione em diferentes condições de trabalho. Tal forma não precisa produzir grandes mudanças no hardware e software de todo o sistema. Além disso, o sistema de armazenamento de energia soluciona o problema de que a carga elétrica pode perder potência e parar de funcionar imediatamente logo que o extensor de alcance falhe, para garantir que a carga elétrica ainda pode operar normalmente mesmo que o extensor de alcance falhe, aprimorando, desse modo, a segurança.

[028] Embora a presente invenção tenha sido apresentada em detalhes em combinação com as realizações específicas, um técnico no assunto deve compreender que muitas modificações e variações podem ser feitas na presente invenção. Portanto, deve-se reconhecer que a intenção das reivindicações é cobrir todas essas modificações e variações dentro do real conceito e alcance da presente invenção.

Claims

1. SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA (100) para veículos, compreendendo: - um primeiro sistema de armazenamento de energia (110); - um extensor de alcance (120) entre o primeiro sistema de armazenamento de energia (110) e uma carga elétrica (160) conectada ao sistema de armazenamento de energia (100), o extensor de alcance (120) compreendendo: - um primeiro conversor de CC para CC (212) acoplado de forma seletiva entre o primeiro sistema de armazenamento de energia (110) e a carga elétrica (160); - um segundo sistema de armazenamento de energia (220); - um segundo conversor de CC para CC (222) acoplado de forma seletiva entre o segundo sistema de armazenamento de energia (220) e pelo menos um dentre um lado de saída do primeiro conversor de CC para CC (212) e um lado de entrada da carga elétrica (160); - um controlador (150) configurado para controlar o primeiro sistema de armazenamento de energia (110) e o extensor de alcance (120) para trabalhar em pelo menos um dentre um modo de operação normal e um modo de proteção contra falha, caracterizado por: - um desvio (230) acoplado de forma seletiva entre o primeiro sistema de armazenamento de energia (110) e pelo menos um dentre o lado de saída do primeiro conversor de CC para CC (212), um lado de saída do segundo conversor de CC para CC (222) e o lado de entrada da carga elétrica (160), em que - no modo de operação normal, o primeiro e o segundo sistemas de armazenamento de energia (110, 220) são acoplados de forma paralela à carga elétrica (160) através do primeiro e do segundo conversores de CC para CC (212, 222) e do controlador (150), respectivamente, e - no modo de proteção contra falha, o primeiro sistema de armazenamento de energia (110) é acoplado à carga elétrica (160) através do desvio (230) e do controlador (150), e o segundo sistema de armazenamento de energia (220) é desacoplado do controlador (150) e da carga elétrica (160).

2. SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sistema de armazenamento de energia (100) compreender adicionalmente: - um primeiro dispositivo de comutação (214) entre o primeiro sistema de armazenamento de energia (110) e o primeiro conversor de CC para CC (212); - um segundo dispositivo de comutação (224) entre o segundo sistema de armazenamento de energia (220) e o segundo conversor de CC para CC (222); e - um terceiro dispositivo de comutação (234) no desvio (230), em que no modo de operação normal, o primeiro e o segundo dispositivos de comutação (214, 224) são fechados e o terceiro dispositivo de comutação (234) é aberto, e no modo de proteção contra falha, o primeiro e o segundo dispositivos de comutação (214, 224) são abertos e o terceiro dispositivo de comutação (234) é fechado.

3. SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por no modo de operação normal, o primeiro e o segundo sistemas de armazenamento de energia (110, 220) suprirem potência média e potência dinâmica à carga elétrica (160), respectivamente.

4. SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo desvio (230) ligar um primeiro ponto entre o primeiro sistema de armazenamento de energia (110) e o primeiro conversor de CC para CC (212) e um segundo ponto entre o primeiro e o segundo conversores de CC para CC (212, 222) e a carga elétrica (160).

5. SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo desvio (230) compreender um dispositivo de comutação (214, 224, 234).

6. SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro sistema de armazenamento de energia (110) compreender pelo menos uma bateria e o segundo sistema de armazenamento de energia (220) compreender um ultracapacitor.

7. MÉTODO, compreendendo: - operar um sistema de armazenamento de energia (100) para veículos que compreende um primeiro sistema de armazenamento de energia (110), um primeiro conversor de CC para CC (212), um desvio (230) paralelo ao primeiro conversor de CC para CC (212), um segundo sistema de armazenamento de energia (220) e um segundo conversor de CC para CC (222) em um modo de operação normal que compreende alimentar de forma paralela uma carga elétrica (160) através do primeiro e do segundo sistemas de armazenamento de energia (110, 220) através do primeiro e do segundo conversores de CC para CC (212, 222), respectivamente; caracterizado por - operar o sistema de armazenamento de energia (100) em um modo de proteção contra falha quando uma falha for detectada em qualquer um dentre o segundo sistema de armazenamento de energia (220) e o primeiro e o segundo conversores de CC para CC (212, 222), que compreende alimentar a carga elétrica (160) através do primeiro sistema de armazenamento de energia (110) através do desvio (230) e do controlador (150) e desacoplar o segundo sistema de armazenamento de energia (220) do controlador (150) e da carga elétrica (160).

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por mediante a detecção de uma falha, desacoplar o segundo sistema de armazenamento de energia (220) da carga elétrica (160) um período após a carga elétrica (160) ser alimentada através do primeiro sistema de armazenamento de energia (110) através do desvio (230).

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo sistema de armazenamento de energia (100) compreender adicionalmente: - um primeiro dispositivo de comutação (214) entre o primeiro sistema de armazenamento de energia (110) e o primeiro conversor de CC para CC (212); - um segundo dispositivo de comutação (224) entre o segundo sistema de armazenamento de energia (220) e o segundo conversor de CC para CC (222); e - um terceiro dispositivo de comutação (234) no desvio (230), em que no modo de operação normal, o primeiro e o segundo dispositivos de comutação (214, 224) são fechados e o terceiro dispositivo de comutação (234) é aberto, e no modo de proteção contra falha, o primeiro e o segundo dispositivos de comutação (214, 224) são abertos e o terceiro dispositivo de comutação (234) é fechado.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por mediante uma falha ser detectada, abrir o primeiro e o segundo dispositivos de comutação (214, 224) um período após o terceiro dispositivo de comutação (234) ser fechado.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender adicionalmente: - remover a falha; - fechar o primeiro e o segundo dispositivos de comutação (214, 224); e - abrir o terceiro dispositivo de comutação (234) um período após o primeiro e o segundo dispositivos de comutação (214, 224) serem fechados.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por no modo de operação normal, o primeiro e o segundo sistemas de armazenamento de energia (110, 220) suprirem potência média e potência dinâmica à carga elétrica (160), respectivamente.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo desvio (230) ligar um primeiro ponto entre o primeiro sistema de armazenamento de energia (110) e o primeiro conversor de CC para CC (212) e um segundo ponto entre o primeiro e o segundo conversores de CC para CC (212, 222) e a carga elétrica (160).

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo desvio compreender um dispositivo de comutação (214, 224, 234).

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo primeiro sistema de armazenamento de energia (110) compreender pelo menos uma bateria, e o segundo sistema de armazenamento de energia (220) compreender um ultracapacitor.