BR112017024103B1

BR112017024103B1 - Sistema de alimentação

Info

Publication number: BR112017024103B1
Application number: BR112017024103-0A
Authority: BR
Inventors: Masahiko Tahara; Atsushi Tezuka; Tomoyuki Koike; Munemitsu WATANABE; Akifumi Koishi; Terumasa Tsuchiya
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2022-07-05
Also published as: EP3296159A1; CN107531201A; CA2985749A1; RU2668491C1; JPWO2016181495A1; US10119513B2; CA2985749C; CN107531201B; WO2016181495A1; EP3296159B1; JP6384601B2; KR20170130611A; BR112017024103A2; MX2017014027A; MX369581B; US20180126856A1; EP3296159A4; KR101833190B1

Abstract

SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO. A presente invenção refere-se a um sistema de alimentação que inclui um gerador de energia, uma primeira unidade de armazenamento que pode ser carregada com a energia gerada pelo gerador de energia e pode descarregá-la, a segunda unidade de armazenamento que pode ser carregada com a energia gerada e pode descarregá-la, dois caminhos conectando a primeira unidade de armazenamento e a segunda unidade de armazenamento, um primeiro comutador para alternar um dos caminhos entre uma condição condutora e uma condição não condutora, um segundo comutador para alternar o outro caminho entre uma condição condutora e uma condição não condutora, unidade de comutação, unidade de partida do motor conectada ao lado da primeira unidade de armazenamento ou ao lado da segunda unidade de armazenamento da unidade de comutação para iniciar um motor durante uma partida automática, uma carga elétrica de um veículo, que está conectado ao lado da primeira unidade de armazenamento da unidade de comutação, e unidade de controle para implementar o controle de ligar / desligar no primeiro comutador e no segundo comutador, onde a unidade de controle alterna tanto o primeiro comutador quanto o segundo comutador para a condição condutora enquanto o motor está operativo, exceto durante um estágio inicial da partida automática após uma parada em marcha lenta, e durante a parada em marcha lenta.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de alimentação para um veículo com duas baterias secundárias.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] JP2011-234479A descreve um sistema de alimentação para um veículo que inclui uma bateria de chumbo-ácido e uma bateria secundária de íons de lítio. Neste sistema de alimentação, quando um motor é reiniciado automaticamente após uma parada em marcha lenta, uma tensão de alimentação do veículo diminui momentaneamente devido a uma grande corrente fluindo através de um motor de partida e, portanto, para proteger uma parte da carga elétrica de um veículo fornecida no lado da bateria secundária de íons de lítio, a condução elétrica entre a bateria secundária de íons de lítio e o motor de partida é cortada de modo que a energia seja fornecida ao motor de partida a partir da bateria de chumbo-ácido isoladamente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] Na configuração do documento acima, a bateria de chumbo-ácido, que é descarregada durante um estágio de partida de uma partida automática do motor, é carregada durante uma operação após a partida automática do motor. No entanto, uma bateria de chumbo-ácido geralmente exibe menor durabilidade em relação ao carregamento e descarregamento repetidos do que uma bateria de armazenamento de alto desempenho, tal como uma bateria secundária de íons de lítio ou uma bateria de níquel-hidrogênio. Portanto, com a configuração do documento acima, em que a bateria de chumbo-ácido é carregada e descarregada toda vez que o motor é reiniciado automaticamente após uma parada em marcha lenta, a deterioração da bateria de chumbo-ácido avança mesmo quando uma bateria de chumbo-ácido de alto desempenho especializada para paradas em marcha lenta é usada.

[004] A presente invenção foi projetada tendo em consideração as circunstâncias descritas acima, e um dos seus objetivos é fornecer um sistema de alimentação com o qual a deterioração dos dispositivos de armazenamento tal como uma bateria de chumbo-ácido pode ser suprimida.

[005] De acordo com um aspecto da presente invenção, um sistema de alimentação aplicado a um veículo tendo uma função de parada em marcha lenta para executar uma parada automática e uma partida automática em um motor é fornecido. O sistema de alimentação inclui um gerador de energia, uma primeira unidade de armazenamento que pode ser carregada com a energia gerada pelo gerador de energia e pode descarregá-la, uma segunda unidade de armazenamento que pode ser carregada com a energia gerada e pode descarregá-la, dois caminhos conectando a primeira unidade de armazenamento e a segunda unidade de armazenamento; uma unidade de comutação que inclui um primeiro comutador para alternar um dos caminhos entre uma condição condutora e uma condição não condutora, e um segundo condutor para alternar o outro caminho entre uma condição condutora e uma condição não condutora, uma unidade de partida do motor conectada ou ao lado da primeira unidade de armazenamento ou ao lado da segunda unidade de armazenamento da unidade de comutação para iniciar o motor durante a partida automático, uma carga elétrica do veículo, que está conectada ao lado da primeira unidade de armazenamento da unidade de comutação, e uma unidade de controle configurada para implementar o controle de ligar/desligar o primeiro comutador e o segundo comutador. Além disso, a unidade de controle alterna o primeiro comutador e o segundo comutador para a condição condutora enquanto o motor está operativo, exceto durante um estágio de partida da partida automática, e durante a parada em marcha lenta.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] A Figura 1 é uma vista esquemática que mostra um sistema de motor em que as modalidades da presente invenção se baseiam.

[007] A Figura 2 é uma vista que ilustra uma configuração de um primeiro sistema de alimentação.

[008] A Figura 3 é uma vista que ilustra uma configuração de um segundo sistema de alimentação.

[009] A Figura 4 é uma vista que ilustra uma configuração de um terceiro sistema de alimentação.

[010] A Figura 5 é um gráfico de tempo que ilustra o controle de comutação de acordo com uma primeira modalidade.

[011] A Figura 6 é um gráfico de tempo que ilustra o controle de comutação de acordo com uma segunda modalidade.

[012] A Figura 7 é um gráfico de tempo que ilustra o controle de comutação de acordo com uma terceira modalidade.

[013] A Figura 8 é um gráfico de tempo que ilustra o controle de comutação de acordo com um exemplo de referência.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[014] As modalidades da presente invenção serão descritas a seguir com referência às figuras em anexo.

[015] A Figura 1 é uma vista esquemática de um sistema para um motor com uma função de paragem em marcha lenta, ao qual a presente invenção se aplica.

[016] Como mostrado na Figura 1, um motor 1 inclui um gerador de energia 2 e um compressor condicionador de ar 4, o gerador de energia 2 e o compressor condicionador de ar 4 são fornecidos respectivamente em uma face lateral e outra face lateral do motor 1 por meio de suportes ou similares, não mostrados na figura. Uma correia 8 é enrolada em torno de uma polia de manivela 5 montada em uma extremidade de ponta de um eixo de manivela do motor 1, uma polia de gerador de energia 6 montada na extremidade de ponta de um eixo rotativo do gerador de energia 2, e uma polia de compressor 7 montada em uma extremidade de ponta de um eixo rotativo do compressor condicionador de ar 4, onde as respectivas polias 5, 6, 7 são acopladas mecanicamente uma à outra.

[017] Dever-se-ia notar que na Figura 1, três polias, ou seja, a polia de manivela 5, a polia de gerador de energia 6 e a polia de compressor 7, são acopladas mecanicamente entre si pela correia única 8, mas em vez disso, a polia de gerador de energia 6 e a polia de compressor 7 podem ser acopladas respectivamente à polia de manivela 5 por correias diferentes 8. Além disso, as correntes podem ser usadas em vez de correias.

[018] O motor 1 inclui um motor de partida 9 fornecido na proximidade de uma parte de acoplamento acoplada a uma transmissão automática 11. O motor de partida 9 inclui uma engrenagem de pinhão que avança e recua de maneira semelhante a um motor de partida típico. Quando o motor de partida 9 é ativado, a engrenagem de pinhão engata com uma engrenagem fornecida na periferia externa de uma placa de acionamento que está montada em uma parte de extremidade de base do eixo de manivela e, como um resultado, o acionamento da manivela é executado. A alimentação para o motor de partida 9 será descrita abaixo.

[019] A transmissão automática 11 inclui uma bomba de óleo elétrica 10 para fixar a pressão do óleo de controle durante uma parada em marcha lenta. A bomba de óleo elétrica 10 é ativada em resposta a um comando a partir de um controlador de transmissão automática 20 de modo a melhorar a responsividade durante a partida do veículo após uma parada em marcha lenta.

[020] O gerador de energia 2 gera energia quando acionado pela força motriz do motor 1, e durante a geração de energia, uma tensão gerada pode ser controlada de forma variável pela comunicação LIN (Rede de Interconexão Local) ou por cabo. O gerador de energia 2 também é capaz de regenerar energia cinética produzida pelo veículo como energia elétrica quando o veículo desacelera. A geração e regeneração de energia são controladas por um módulo de controle do motor (a seguir denominado ECM) 19.

[021] O ECM 19 lê sinais de detecção a partir de vários sensores, tais como um sensor de ângulo de manivela 12, um sensor de bateria, e um sensor de pressão atmosférica, e sinais a partir de vários comutadores, tal como uma chave de freio, e controla uma quantidade de injeção de combustível, um tempo de ignição, e assim por diante, bem como a execução do controle de parada em marcha lenta. Além disso, o ECM 19 implementa a intercomunicação entre uma unidade ABS/VDC 21, um amplificador condicionador de ar 22, uma unidade de direção de energia elétrica 25, um controlador de controle de veículo 26, um controlador de distribuição de alimentação 23, uma unidade medidora 24, e uma unidade de sistema de assistência ao motorista (ADAS) 27 através de uma CAN (Rede de Área de Controlador) de modo a implementar o controle ideal no veículo.

[022] O ECM 19 é constituído por um microcomputador com uma unidade de processamento central (CPU), uma memória de leitura (ROM), uma memória de acesso aleatório (RAM), e uma interface de entrada/saída (interface I/O). O ECM 19 também pode ser constituído por uma pluralidade de microcomputadores.

[023] O sistema mostrado na Figura 1 inclui duas baterias secundárias, ou seja, uma bateria de armazenamento de chumbo que serve como uma primeira unidade de armazenamento e uma bateria secundária de eletrólito não aquoso servindo como uma segunda unidade de armazenamento. Supõe-se, em seguida, que a bateria de armazenamento de chumbo é uma bateria de chumbo-ácido 15 e a bateria secundária de eletrólito não aquoso é uma bateria secundária de íons de lítio 16. Dever-se-ia notar que uma tensão de circuito aberto da bateria de chumbo-ácido 15 em um estado totalmente carregado é 12,7 V, e uma tensão de circuito aberto da bateria secundária de íons de lítio 16 em um estado totalmente carregado é de 13,1 V.

[024] Como será descrito abaixo, a bateria de chumbo-ácido 15 e a bateria secundária de íons de lítio 16 estão conectadas entre si em paralelo através de dois caminhos C1, C2, enquanto um MOSFET 50 e um relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 que juntos funcionam como a unidade de comutação estão, cada um, conectados a um dos dois caminhos.

[025] A bateria de chumbo-ácido 15 fornece energia a uma carga elétrica geral 30. Neste sistema em particular, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 é desligado (para uma condição não condutora) em um estágio de partida de uma partida automática do motor seguindo uma parada em marcha lenta para evitar uma diminuição da tensão momentânea (também chamada a seguir de uma queda de tensão), que ocorre quando o motor de partida 9 é acionado, de ter um efeito. Como um resultado, uma tensão de operação da carga elétrica geral 30 é assegurada.

[026] A energia gerada pelo gerador de energia 2 (incluindo a energia gerada pela regeneração, assim como a seguir) é carregada tanto para a bateria de chumbo-ácido 15 quanto para a bateria secundária de íons de lítio 16.

[027] Dever-se-ia notar que quando a energia é fornecida à carga elétrica geral 30 da bateria de chumbo-ácido 15 e da bateria secundária de íons de lítio 16 e quando a energia gerada pelo gerador de energia 2 é carregada para a bateria de chumbo-ácido 15 e a bateria secundária de íons de lítio 16, a regulação de tensão é realizada implementado o controle de corrente de campo no gerador de energia 2.

[028] Além disso, no sistema descrito acima, o controle típico de parada em marcha lenta é executado. Mais especificamente, quando várias condições são satisfeitas, por exemplo, quando um pedal do acelerador está completamente fechado, o pedal do freio é pressionado, a velocidade do veículo não é superior a uma velocidade predeterminada do veículo, e assim por diante, o motor 1 é parado automaticamente, e quando uma quantidade de pressão do pedal do freio cai para ou abaixo de uma quantidade predeterminada, o motor 1 é reiniciado automaticamente.

[029] Figura 2 é uma vista que ilustra uma primeira configuração (também chamada a seguir de um sistema de alimentação tipo 1) de um sistema de alimentação para fornecer energia ao motor de partida 9 e à carga elétrica 30.

[030] Como mostrado na Figura 2, em um sistema de alimentação 100 de acordo com esta modalidade, a bateria de chumbo-ácido 15 e a bateria secundária de íons de lítio 16 estão conectadas entre si em paralelo pelos dois caminhos C1 e C2. O relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 está conectado a um dos caminhos, ou seja, o caminho C2, como um primeiro comutador para alternar o caminho C2 entre uma condição condutora e uma condição não condutora. Além disso, o MOSFET 50 está conectado ao outro caminho, ou seja, o caminho C1, como um segundo comutador para alternar o caminho C1 entre uma condição condutora e uma condição não condutora. O relé de caminho da bateria de chumbo- ácido 51 e o MOSFET 50 juntos constituem a unidade de comutação.

[031] Em outras palavras, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 está disposto no caminho C2 que se estende a partir da bateria secundária de íons de lítio 16 até a bateria de chumbo-ácido 15, enquanto o MOSFET 50 está disposto no caminho C1 que se estende a partir da bateria secundária de íons de lítio 16 para a bateria de chumbo-ácido 15.

[032] O MOSFET 50 está conectado de tal modo que uma direção para a frente de um diodo parasita corresponde a uma direção começando do lado da bateria secundária de íons de lítio 16 em direção ao lado da bateria de chumbo- ácido 15. Como um resultado, a condução elétrica a partir da bateria de chumbo- ácido 15 para a bateria secundária de íons de lítio 16 no caminho C1 é evitada, independentemente da condição ligada/desligada do MOSFET 50. Ademais, um relé do tipo normalmente fechado, que permanece na condição ligada (uma condição condutora) quando uma bobina do mesmo não é energizada, é usado como o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51. Dever-se-ia notar que uma capacidade de corrente máxima momentânea do MOSFET 50 é 180 A, por exemplo, e uma capacidade de corrente máxima momentânea do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 é 1200 A, por exemplo.

[033] Além disso, um relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 é conectado em série com a bateria secundária de íons de lítio 16. O relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 é constituído por um relé do tipo normalmente chamado aberto, que permanece em uma condição desligada (condição não condutora) quando uma bobina do mesmo não está energizada. Aqui, a capacidade de corrente máxima momentânea do relé acoplado á bateria secundária de íons de lítio 52 é 800 A, por exemplo.

[034] Nesta modalidade, a bateria secundária de íons de lítio 16, o relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52, o MOSFET 50 e um controlador de bateria 60 são empacotados em conjunto para formar um conjunto de bateria de lítio P. Aqui, o controlador de bateria 60 recebe um sinal relativo a um comando de descarga ou um comando de carga aplicado ao motor de partida 9 ou à carga elétrica geral 30 de acordo com as condições de operação do motor 1 a partir do ECM 19, e executa o controle de ligar/desligar no relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 e no MOSFET 50 com base nesse sinal.

[035] No sistema de alimentação tipo 1 100, a carga elétrica geral 30 é conectada ao lado da bateria de chumbo-ácido 15 do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51. O motor de partida 9 e o gerador de energia 2 estão conectados ao lado da bateria secundária de íons de lítio 16 do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51.

[036] A Figura 3 é uma vista que ilustra uma segunda configuração (também chamada a seguir de um sistema de alimentação tipo 2) de um sistema de alimentação para fornecer energia ao motor de partida 9 e à carga elétrica 30. Dever-se-ia notar que símbolos de referência idênticos foram alocados para elementos que são idênticos aos respectivos elementos mostrados na Figura 2.

[037] Um sistema 'de alimentação de tipo 2 100’ difere do sistema de alimentação tipo 1 100 mostrado na Figura 2 na medida em que um motor 70 é utilizado em vez do gerador de energia 2, e o motor de partida 9 está conectado ao lado da bateria de chumbo-ácido 15 do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51. O motor 70 inclui uma polia que corresponde à polia do gerador de energia 6, e a polia é acoplada mecanicamente à polia de manivela 5 por uma correia ou similar.

[038] O motor 70 inclui um inversor, e funciona como um motor quando acionado por energia fornecida a partir da bateria secundária de íons de lítio 16, e como um gerador de energia que gera energia quando é acionado pela força de acionamento do motor 1. Além disso, quando a função de geração de energia do motor 70 é utilizada, uma tensão gerada pode ser controlada de forma variável.

[039] O ECM 19 alterna entre a função do motor e a função de geração de energia. A função do motor é usada principalmente no estágio de partida de uma partida automática do motor após uma parada em marcha lenta. Em outras palavras, no sistema de alimentação tipo 2 100’, o motor 70 serve como unidade de partida do motor. Dever-se-ia notar que o motor de partida 9 é usado apenas durante uma partida inicial (uma partida diferente de uma partida automática). Um motor de partida com especificações idênticas a um motor de partida de um veículo que não tenha uma função de paragem em marcha lenta pode ser utilizado como o motor de partida 9.

[040] Além disso, de acordo com o sistema de alimentação tipo 2 100’, a bateria de chumbo-ácido 15 e o motor de partida 9 são fornecidos no mesmo lado do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 e, portanto, uma corrente não flui através do relé de caminho de bateria chumbo-ácido 51 quando energia é fornecida ao motor de partida 9 da bateria de chumbo-ácido 15 durante uma partida inicial do motor 1.

[041] Em outras palavras, quando se configura a capacidade de corrente máxima momentânea do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, não é necessário levar em consideração uma grande corrente para acionar o motor de partida 9 durante a partida inicial do motor 1. Portanto, a capacidade de corrente do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 pode ser reduzida em comparação com a do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 usado no sistema de alimentação tipo 1, permitindo uma redução no custo de construção do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51.

[042] A Figura 4 é uma vista que ilustra uma terceira configuração (também chamada a seguir de um sistema de alimentação tipo 3) de um sistema de alimentação para fornecer energia ao motor de partida 9 e à carga elétrica 30. Um sistema de alimentação tipo 3 100’’ difere do sistema de alimentação tipo 1 100 mostrado na Figura 2, na medida em que o gerador de energia 2 está conectado ao lado da bateria de chumbo-ácido 15 do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51.

[043] O controle de ligar/desligar executado no relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, o relé de bateria secundária de íons de lítio 52, e o MOSFET 50 nos respectivos sistemas de alimentação tipo 1 ao tipo 3 de acordo com uma condição de partida do motor agora será descrito.

[Exemplo de referência]

[044] A Figura 8 é um gráfico de tempo que ilustra o controle de ligar/desligar implementado no relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, o relé de bateria secundária de íons de lítio 52 e o MOSFET 50 de acordo com um exemplo de referência. Esta figura mostra as respectivas condições de ligar/desligar do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, do relé de bateria secundária de íons de lítio 52 e do MOSFET 50 ao longo do tempo de acordo com a condição de ligar/desligar uma chave de ignição (não mostrada) e a magnitude da velocidade do motor.

[045] Dever-se-ia notar que, em seguida, quando o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, o relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52, e o MOSFET 50 estão ligados, isto significa que os respectivos componentes são condutores e quando o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, o relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 e o MOSFET 50 estão desligados, o isso significa que os respectivos componentes não são condutores. Além disso, assume-se na descrição a seguir que o gráfico de tempo mostrado na Figura 8 é aplicado à configuração do sistema de alimentação 100 mostrado na Figura 2, mas o gráfico de tempo mostrado na Figura 8 pode ser aplicado de forma similar às respectivas configurações do sistema de alimentação 100’ mostrado na Figura 3 e do sistema de alimentação 100’’ mostrado na Figura 4.

[046] Conforme ilustrado na figura, do tempo t0 a um tempo t1, durante o qual o motor 1 é inicialmente iniciado em resposta a uma operação de partida implementada por um condutor, tal como uma operação de chave de ignição ou uma operação de botão de partida, por exemplo, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido do tipo normalmente fechado 51 está ligado, o MOSFET 50 está desligado, e o relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio do tipo normalmente aberto 52 está desligado.

[047] Por conseguinte, a energia é fornecida ao motor de partida 9 da bateria de chumbo-ácido 15 sozinho ao longo do caminho C2. Dever-se-ia notar que, durante uma partida inicial, o controlador de bateria 60 pode alternar o relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 ligado de modo que a energia seja fornecida ao motor de partida 9 a partir das duas baterias, ou seja, a bateria de chumbo-ácido 15 e a bateria secundária de íons de lítio 16.

[048] Do tempo t1 a um tempo t2, isto é, durante uma operação após a conclusão da partida inicial do motor, o controlador de bateria 60 alterna o relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 ligado.

[049] Como um resultado, a energia gerada pelo gerador de energia 2 pode ser carregada para a bateria secundária de íons de lítio 16 ao longo do caminho C2, bem como para a bateria de chumbo-ácido 15.

[050] Aqui, é mais fácil carregar a energia gerada pelo gerador de energia 2 para a bateria secundária de íons de lítio 16 do que para a bateria de chumbo-ácido 15 e, portanto, se uma tensão de carregamento excede 13 V quando a bateria de chumbo-ácido 15 é totalmente carregada, a bateria de chumbo-ácido 15 é substancialmente mais não carregada. Como um resultado, a energia gerada pelo gerador de energia 2 é carregada principalmente para a bateria secundária de íons de lítio 16.

[051] No tempo t2, no qual um estágio de regeneração de desaceleração começa antes de uma parada em marcha lenta, o controlador de bateria 60 liga o MOSFET 50. Então, após o decorrer de um tempo predeterminado Δt após o tempo t2, o ECM 19 desliga o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51.

[052] Ao desligar o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 após o decorrer de um tempo predeterminado depois do MOSFET 50 ser ligado desta maneira, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 pode ser desligado em uma condição em que uma diferença de potencial entre suas respectivas extremidades diminuiu e, como um resultado, um arco pode ser impedido de ocorrer quando a corrente é cortada.

[053] O tempo predeterminado Δt pode ser ajustado apropriadamente em um tempo suficiente para eliminar, até certo ponto, a diferença de potencial entre as respectivas extremidades do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51.

[054] Além disso, durante uma parada em marcha lenta implementada desde um tempo t3 até um tempo t4 após o final do estágio de regeneração de desaceleração, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 é mantido na condição desligada, e o controlador de bateria 60 mantém o MOSFET 50 e o relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 na condição ligada.

[055] Por conseguinte, durante a parada em marcha lenta implementada a partir do tempo t3 ao tempo t4, embora o relé de caminho de bateria de chumbo- ácido 51 esteja desligado, a condução elétrica entre a bateria secundária de íons de lítio 16 e a carga elétrica geral 30 é segura ao longo do caminho C1. Como um resultado, a energia elétrica pode ser fornecida à carga elétrica geral 30, tanto da bateria de chumbo-ácido 15 quanto da bateria secundária de íons de lítio 16.

[056] Dever-se-ia notar que, quando o gerador de energia 2 não pode ser controlado, por exemplo, de modo que a energia gerada aumenta excessivamente, o controlador de bateria 60, de preferência, desliga o relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52. Ao fazê-lo, uma situação em que uma sobretensão é aplicada à bateria secundária de íons de lítio 16 é impedida de ocorrer.

[057] Além disso, devido às características da bateria secundária de íons de lítio 16 e da bateria de chumbo-ácido 15, a energia é fornecida à carga elétrica geral 30 principalmente a partir da bateria secundária de íons de lítio 16. Além disso, como observado acima, é mais fácil carregar a energia gerada para a bateria secundária de íons de lítio 16 e, portanto, a tensão da bateria secundária de íons de lítio 16 é mantida em ou acima da tensão da bateria de chumbo-ácido 15, exceto durante o estágio de partida de uma partida automático, na qual o motor de partida 9 é acionado pela energia da bateria secundária de íons de lítio 16, conforme será descrito abaixo.

[058] Casualmente, a bateria secundária de íons de lítio 16 tem uma maior densidade de energia e uma maior eficiência de energia de carga/descarga do que a bateria de chumbo-ácido 15. Além disso, não ocorrem reações de dissolução/precipitação no material de eletrodo da bateria secundária de íons de lítio 16 durante a carga e descarga, o que significa que a bateria secundária de íons de lítio 16 tem uma vida útil esperada mais longa. A bateria de chumbo-ácido 15, enquanto isso, tem uma capacidade idêntica à bateria secundária de íons de lítio 16, mas tem menor custo. Por outro lado, um eletrodo dele se deteriora em resposta à descarga e, portanto, a bateria de chumbo-ácido 15 é inferior à bateria secundária de íons de lítio 16 em termos de durabilidade em relação à carga e descarga repetidas.

[059] Por conseguinte, neste exemplo de referência, durante um estágio de começo de partida (um tempo t4 a um tempo t5) imediatamente antes da conclusão da parada em marcha lenta, o controlador de bateria 60 desliga o MOSFET 50.

[060] Por conseguinte, o relé 51 de caminho de bateria de chumbo-ácido e o MOSFET 50 são ambos desligados e, então a condução elétrica entre o lado do motor de partida 9 (a bateria secundária de íons de lítio 16) e o lado da carga elétrica geral 30 (a bateria de chumbo-ácido 15) é completamente cortada. Como um resultado, uma queda momentânea da tensão da carga elétrica geral 30 causada por uma grande corrente que flui através do motor de partida 9 é impedida. O relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52, por outro lado, é mantido na condição ligada e, portanto, a condução elétrica entre a bateria secundária de íons de lítio 16 e o motor de partida 9 é assegurada de modo que o motor de partida 9 possa ser iniciado pela descarga bateria secundária de íons de lítio 16.

[061] Um resistor predeterminado e um relé de derivação conectados em paralelo a eles podem ser interpostos entre a bateria secundária de íons de lítio 16 e o motor de partida 9. Com esta configuração, alternando o relé de derivação de uma condição não condutora para uma condição condutora aproximadamente 100 a 150 ms depois que o motor de partida 9 é acionado pela energia fornecida a partir da bateria secundária de íons de lítio 16, uma corrente de pico gerada quando o motor de partida 9 é iniciado pode ser muito reduzida, de modo que um desempenho de partida favorável seja assegurado. Neste caso, o controle para retornar a uma condição de viagem normal é implementado um tempo predeterminado após a conclusão de uma operação de partida do motor.

[062] Em seguida, após o final do estágio de começo de partida, inicia-se um estágio inicial de partida (o tempo t5 a um tempo t6). Aqui, no tempo t5, isto é, no início do estágio inicial de partida, o controlador de bateria 60 liga o MOSFET 50. O ECM 19, entretanto, liga o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 um tempo predeterminado (Δt’ na figura) depois que o MOSFET 50 é ligado.

[063] Portanto, o MOSFET 50 é ligado primeiro, após o que o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 é ligado após o decorrer do tempo predeterminado (um atraso) Δt. Portanto, no início do estágio inicial de partida (o tempo t5), o caminho C1 pode ser feito eletricamente condutor sem atraso pelo MOSFET 50, que tem uma velocidade de resposta maior do que o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, de modo que a energia possa ser descarregada para a carga elétrica geral 30 tanto a partir da bateria de chumbo-ácido 15 quanto da bateria secundária de íons de lítio 16. Além disso, ao ligar o MOSFET 50, a diferença de potencial entre as respectivas extremidades do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 é reduzida. Portanto, ao ligar o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 nessa condição, uma corrente de partida é impedida de ocorrer.

[064] Durante uma operação do motor (o tempo t6 a um tempo t7) após o final do estágio inicial de partida, o controlador de bateria 60 desliga o MOSFET 50.

[065] Em seguida, no tempo t7, um estágio de parada do motor, no qual a chave de ignição é desligada, começa. Um período entre o tempo t7 e o tempo t8 corresponde a um estágio inicial de parada, que dura até o motor parar. Neste exemplo de referência, como está evidente a partir da figura, o relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio normalmente do tipo aberto 52 é desligado no tempo t8, no qual a velocidade de revolução do motor atinge zero. O relé de caminho de bateria de chumbo-ácido normalmente fechado 51, enquanto isso, é mantido ligado. Assim, durante o próximo início de partida do motor (o tempo t0), a partida inicial pode ser realizada em uma condição em que a bateria de chumbo- ácido 15 e o motor de partida 9 são condutores.

[066] As ações e os efeitos do exemplo de referência acima aplicado ao sistema de alimentação 100 serão agora descritos.

[067] No exemplo de referência acima, se a energia da bateria de chumbo- ácido 15 for utilizada no início de uma partida automática do motor 1 (o tempo t4), a deterioração da bateria de chumbo-ácido 15, que, conforme mencionado acima, é menos durável do que a bateria secundária de íons de lítio 16 em relação à carga e descarga repetidas, avança sempre que uma parada em marcha lenta é executada e, como um resultado, um ciclo de substituição torna-se mais curto.

[068] No entanto, neste exemplo de referência, entretanto, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 e o MOSFET 50 são desligados no estágio de partida de uma partida automática do motor 1 de tal modo que um caminho de alimentação da bateria de chumbo-ácido 15 para o motor de partida 9 é cortado. Consequentemente, apenas a energia da bateria secundária de íons de lítio 16 é usada durante a partida automática e, portanto, o ciclo de substituição da bateria de chumbo-ácido 15 pode ser estendido.

[069] Dever-se-ia notar que na Figura 2, a condução elétrica entre a bateria de chumbo-ácido 15 e o motor de partida 9 é ligada e desligada usando tanto o MOSFET 50 quanto o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51. No entanto, a condução elétrica pode ser ligada e desligada usando qualquer um do MOSFET 50 e do relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 sozinho, ou usando outro comutador.

[070] Quando a condução elétrica entre a bateria de chumbo-ácido 15 e o motor de partida 9 é ligada e desligada usando apenas o MOSFET 50, no entanto, o MOSFET 50 é ligado e desligado com frequência e, como um resultado, podem ocorrer danos devido à geração de calor. Além disso, quando a condução elétrica entre a bateria de chumbo-ácido 15 e o motor de partida 9 é ligada e desligada usando apenas o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, uma vez que a responsividade do comutador de relé é baixa, a partida automática leva tempo se o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 é controlado para a condição desligada após a condição de partida automática ser estabelecida. Se, por outro lado, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 é comutado para a condição desligada durante a parada em marcha lenta, uma vez que o MOSFET 50 também está desligado, a energia não pode mais ser fornecida pela bateria secundária de íons de lítio 16 durante a parada em marcha lenta.

[071] Além disso, a partir do ponto de vista da melhoria da segurança e confiabilidade do componente, é preferencial formar um circuito redundante incluindo tanto o MOSFET 50 quanto o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 em vez de alternar a condução elétrica entre a bateria de chumbo-ácido 15 e o motor de partida 9 ligada e desligada usando o MOSFET 50 ou o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 sozinho.

[072] Neste exemplo de referência, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 e o MOSFET 50 são desligados e ligados, respectivamente, durante a parada em marcha lenta (o tempo t3 ao tempo t4), e no início da partida automática (o tempo t4), o MOSFET 50 altamente responsivo é alternado da condição ligada para a condição desligada. Ao fazê-lo, o caminho de alimentação da bateria de chumbo-ácido 15 para o motor de partida 9 pode ser cortado de forma confiável e, como um resultado, a partida automática pode ser executada rapidamente sem causar uma queda de tensão na carga elétrica geral 30.

[073] Neste exemplo de referência em particular, a tensão da bateria secundária de íons de lítio 16 toma um valor que é igual ou excede a tensão da bateria de chumbo-ácido 15 em todos os momentos, exceto para o estágio de começo de partida (o tempo t4 ao tempo t5). Em termos opostos, a tensão da bateria de chumbo-ácido 15 excede a tensão da bateria secundária de íons de lítio 16, de modo que uma corrente pode fluir a partir do lado da bateria de chumbo-ácido 15 para o lado da bateria secundária de íons de lítio 16, apenas durante o estágio de começo de partida (o tempo t4 ao tempo t5). Portanto, ao desligar o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 e o MOSFET 50 durante o estágio de começo de partida (o tempo t4 ao tempo t5), uma corrente pode ser impedida de fluir a partir do lado da bateria de chumbo-ácido 15 para o lado da bateria secundária de íons de lítio 16.

[074] Por conseguinte, uma corrente pode ser impedida de fluir do lado da bateria de chumbo-ácido 15 para o lado da bateria secundária de íons de lítio 16 sem dispor um MOSFET tendo um diodo parasita com uma direção para a frente que é orientada em uma direção oposta à direção para a frente de um diodo parasita do MOSFET 50. Como um resultado, o número de MOSFETs usados pode ser reduzido, permitindo uma redução no custo.

[075] Com relação a uma parte conectando a bateria de chumbo-ácido 15 à carga elétrica geral 30, o sistema de alimentação 100 de acordo com este exemplo de referência é configurado similarmente a um circuito elétrico de um veículo típico que inclui apenas uma bateria.

[076] Além disso, neste exemplo de referência, como descrito acima, apenas a bateria secundária de íons de lítio 16 é usada durante uma partida automática, enquanto a bateria de chumbo-ácido 15 não é usada. Assim, mesmo quando o sistema de alimentação 100 de acordo com este exemplo de referência é instalado em um veículo que tem uma função de parada em marcha lenta, não há necessidade de aumentar a capacidade da bateria de chumbo-ácido 15 e, portanto, a bateria de chumbo-ácido 15 pode ser formada para especificações idênticas a uma bateria de chumbo-ácido fornecida em um veículo que não tem uma função de parada em marcha lenta. Como um resultado, o custo de instalar um sistema de parada em marcha lenta no veículo pode ser reduzido.

[077] Além disso, de acordo com este exemplo de referência, mesmo quando um terminal negativo da bateria secundária de íons de lítio 16 se torna desacoplada ou similar, por exemplo, de modo que a energia não possa ser fornecida a partir da bateria secundária de íons de lítio 16 para o motor de partida 9, a energia pode ser fornecida ao motor de partida 9 a partir da bateria de chumbo- ácido 15 fechando o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, permitindo assim uma partida automática. Em outras palavras, a redundância é percebida no sistema de partida automática.

[078] Dever-se-ia notar que, neste exemplo de referência, o conjunto de bateria secundária de íons de lítio P inclui a bateria secundária de íons de lítio 16, o MOSFET 50, o relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 e o controlador de bateria 60, sendo que o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 está disposto fora do conjunto de bateria secundária de íons de lítio P.

[079] No entanto, esta configuração pode ser modificada conforme desejado, desde que as ações realizadas pelos circuitos do sistema de alimentação 100 não variem. Por exemplo, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 pode ser disposto no conjunto de bateria de lítio P enquanto permanece paralelo ao MOSFET 50. Além disso, o controlador de bateria 60 pode ser fornecido fora do conjunto de bateria secundária de íons de lítio P.

(Primeira Modalidade)

[080] Uma primeira modalidade será agora descrita. Dever-se-ia notar que, nas respectivas modalidades descritas abaixo, números de referência idênticos foram alocados para elementos idênticos aos do exemplo de referência acima, e sua descrição foi omitida. Além disso, assume-se que o sistema de alimentação 100 que tem a configuração mostrada na Figura 2 é utilizado no controle de acordo com esta modalidade.

[081] A Figura 5 é um gráfico de tempo que ilustra o controle de comutação implementado no relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, no relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 e no MOSFET 50 de acordo com esta modalidade. Para referência, o gráfico de controle de ligar/desligar do exemplo de referência mostrado na Figura 8 é mostrado por linhas pontilhadas na figura em relação ao relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 e ao MOSFET 50.

[082] A figura também mostra um gráfico de comando de carga/descarga. O gráfico de comando de carga/descarga mostra um valor positivo apenas durante a regeneração da desaceleração, isto é, do tempo t2 ao tempo t3. Consequentemente, do tempo t2 ao tempo t3, um comando de carga é emitido para carregar a bateria de chumbo-ácido 15 e a bateria secundária de íons de lítio 16.

[083] Além de durante a regeneração de desaceleração (o tempo t2 ao tempo t3), por outro lado, um comando de descarga é emitido para descarregar a bateria de chumbo-ácido 15 e a bateria secundária de íons de lítio 16. Nesta modalidade em particular, como será descrito em detalhes abaixo, uma relação de quantidade de descarga da bateria de chumbo-ácido 15 e da bateria secundária de íons de lítio 16 pode ser ajustada de forma favorável enquanto o comando de descarga é emitido.

[084] No controle de acordo com esta modalidade, quando o motor 1 entra na condição de operação (o tempo t1) após uma partida inicial, o controlador de bateria 60 alterna o MOSFET 50 da condição desligada para a condição ligada.

[085] Além disso, no controle do sistema de alimentação 100 de acordo com esta modalidade, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 é mantido na condição ligada até um tempo predeterminado Δt4 antes do tempo t4 em que a parada em marcha lenta é terminada. No tempo predeterminado Δt4 antes do tempo t4, o ECM 19 alterna o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 para a condição desligada. O estágio de começo de partida é terminado e o estágio inicial de partida começa (o tempo t5). Então, após o decorrer de um tempo predeterminado Δt5, o ECM 19 alterna o relé de caminho de bateria de chumbo- ácido 51 de volta para ligado.

[086] Em outras palavras, nesta modalidade, após a partida inicial do motor 1, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 e o MOSFET 50 são mantidos na condição ligada em todos os tempos, exceto durante o estágio de começo de partida (o tempo t4 ao tempo t5) e por um tempo predeterminado antes e depois do estágio de começo de partida.

[087] De acordo com esta modalidade, portanto, a descarga é realizada a partir da bateria secundária de íons de lítio 16 para a carga elétrica geral 30 no lado da bateria de chumbo-ácido 15 ao longo do caminho C1 e do caminho C2 durante todo o período em que o comando de descarga é emitido, exceto para o estágio de começo de partida (o tempo t4 ao tempo t5) e um tempo predeterminado antes e depois do estágio de começo de partida.

[088] Em comparação com um caso em que apenas um caminho é usado para executar a descarga da bateria secundária de íons de lítio 16 para a carga elétrica geral 30, portanto, a resistência do chicote pode ser reduzida, permitindo um aumento na quantidade de descarga da bateria secundária de íons de lítio 16 para a carga elétrica geral 30 e, como um resultado, a quantidade de descarga a partir da bateria de chumbo-ácido 15 para a carga elétrica geral 30 pode ser suprimida.

[089] Quando o controle de acordo com a modalidade descrita acima é aplicado ao sistema de alimentação 100, são obtidas as seguintes ações e efeitos.

[090] O sistema de alimentação 100 que emprega o controle de acordo com esta modalidade é aplicado a um veículo tendo uma função de parada em marcha lenta para executar uma parada automática e uma partida automática em um motor. O sistema de alimentação 100 inclui o gerador de energia 2, a bateria de chumbo- ácido 15 que pode ser carregada com a energia gerada pelo gerador de energia 2 e pode descarregá-la, a bateria secundária de íons de lítio 16 que pode ser carregada com a energia gerada e pode descarregá-la, os dois caminhos C1, C2 conectando a bateria de chumbo-ácido 15 e a bateria secundária de íons de lítio 16, a unidade de partida do motor 9 conectada ou à bateria de chumbo-ácido 15 ou à bateria secundária de íons de lítio 16 para ligar o motor 1 no início da partida automática, a carga elétrica 30 do veículo, que está conectada à bateria de chumbo-ácido 15, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 para alternar o caminho C2 entre a condição condutora e a condição não condutora, o MOSFET 50 para alternar o outro caminho C1 entre a condição condutora e a condição não condutora, e o ECM 19 e o controlador de bateria 60 para implementar o controle de ligar/desligar no relé de caminho de bateria chumbo-ácido 51 e no MOSFET 50. A unidade de controle 19, 60 alterna tanto o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 quanto o MOSFET 50 para a condição condutora enquanto o motor 1 é operativo, exceto durante o estágio inicial da partida automática após uma parada em marcha lenta, e durante uma parada em marcha lenta. Dever-se-ia notar que aqui, “o estágio inicial de partida automática” é assumido como incluindo a zona de tempo que se estende do tempo predeterminado Δt4 antes do tempo t4 ao tempo predeterminado Δt5 após o tempo t5, além do período estendendo-se desde o tempo t4 até ao tempo t5, que serve como o estágio de começo de partida mostrado na Figura 5 e descrito acima. Em outras palavras, “o estágio inicial da partida automática” refere-se a uma zona de tempo que se estende do tempo t4 - Δt4 a um tempo t5 + Δt5 na Figura 5.

[091] No sistema de alimentação 100 ao qual o controle de acordo com esta modalidade é aplicado, a partir do começo de partida do motor 1 em frente, ou em outras palavras, a partir do tempo t0 em diante, o MOSFET 50 e o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 são mantidos na condição condutora em todos os tempos, exceto para o estágio inicial da partida automática (o tempo t4 - Δt4 ao tempo t5 + Δt5). Consequentemente, os dois caminhos C1, C2 que se estendem a partir da bateria secundária de íons de lítio 16 servindo como a segunda unidade de armazenamento para a bateria de chumbo-ácido 15 servindo como a primeira unidade de armazenamento são ambos condutores.

[092] Assim, durante a descarga, a energia é fornecida a partir da bateria secundária de íons de lítio 16 para a carga elétrica geral 30 no lado da bateria de chumbo-ácido 15 usando tanto o caminho C1 quanto o caminho C2 e, portanto, a resistência do chicote da bateria secundária de íons de lítio 16 à carga elétrica geral 30 pode ser reduzida em comparação com um caso em que apenas um caminho é utilizado durante a descarga da bateria secundária de íons de lítio 16 para a carga elétrica geral 30. Como um resultado, a quantidade de descarga da bateria secundária de íons de lítio 16 para a carga elétrica geral 30 pode ser aumentada, e a quantidade de descarga da bateria de chumbo-ácido 15 pode ser suprimida.

[093] Concluiu-se, como um resultado da investigação comprometida realizada pelos presentes inventores, que, com o sistema de alimentação 100 ao qual o controle de acordo com esta modalidade é aplicado, uma razão de compartilhamento de descarga da bateria de chumbo-ácido 15 é reduzida em aproximadamente 8% em comparação com o controle do exemplo de referência descrito acima.

[094] Dever-se-ia notar que o controle de acordo com esta modalidade não está limitado ao sistema de alimentação tipo 1 100, mostrado na Figura 2, e também pode ser aplicado ao sistema de alimentação tipo 2 100’ mostrado na Figura 3 ou ao sistema de alimentação tipo 3 100’’ mostrado na Figura 4.

(Segunda Modalidade)

[095] Uma segunda modalidade será agora descrita. Números de referência idênticos foram atribuídos a elementos idênticos aos da primeira modalidade, e sua descrição foi omitida. Supõe-se que o sistema de alimentação 100’’ tendo a configuração mostrada na Figura 4 é utilizado no controle de acordo com esta modalidade.

[096] A Figura 6 é um gráfico de tempo que ilustra o controle de comutação implementado no relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, no relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 e no MOSFET 50 de acordo com esta modalidade. Esta modalidade difere do controle de acordo com a primeira modalidade, ilustrada na Figura 5, na medida em que durante o estágio de regeneração de desaceleração (o tempo t2 ao tempo t3), no qual o comando de carga é emitido, o controlador de bateria 60 desliga o MOSFET 50 (ver a parte circulada da figura).

[097] Quando o controle de acordo com esta modalidade é aplicado ao sistema de alimentação 100’’, as seguintes ações e efeitos são obtidos.

[098] No sistema de alimentação 100’’ que emprega o controle de acordo com esta modalidade, o controlador de bateria 60 comuta o MOSFET 50, que serve como um segundo comutador, para a condição não condutora quando a regeneração de desaceleração está em andamento no automóvel. Assim, durante a regeneração da desaceleração, ou, em outras palavras, quando o comando de carga é emitido, o caminho C1 não é condutor e, portanto, apenas o caminho C2 se estende do gerador de energia 2 para a bateria secundária de íons de lítio 16.

[099] Consequentemente, a resistência do chicote a partir do gerador de energia 2 para a bateria secundária de íons de lítio 16 aumenta em comparação com um caso em que o caminho C1 e o caminho C2 podem ser usados e, portanto, uma quantidade de carga carregada para a bateria secundária de íons de lítio 16 é suprimida, levando a um aumento inevitável na quantidade de carga carregada na bateria de chumbo-ácido 15. Em outras palavras, uma relação de compartilhamento de carga da bateria de chumbo-ácido 15 pode ser aumentada durante o carregamento e, como um resultado, um estado de carga (SOC) da bateria de chumbo-ácido 15 pode ser aumentado.

[0100] Dever-se-ia notar que o controle de acordo com esta modalidade não está limitado ao sistema de alimentação tipo 3 100’’ mostrado na Figura 4, e também pode ser aplicado ao sistema de alimentação tipo 1 100 mostrado na Figura 2 ou o sistema de alimentação tipo 2 100’’ mostrado na Figura 3.

[Terceira Modalidade]

[0101] Uma terceira modalidade será agora descrita. Números de referência idênticos foram atribuídos a elementos idênticos aos da primeira modalidade, e sua descrição foi omitida. Supõe-se que o sistema de alimentação 100’ tendo a configuração mostrada na Figura 3 é usado no controle de acordo com esta modalidade. Uma parte particularmente importante desta modalidade é que o motor 70 que funciona como um gerador de energia é disposto no lado da bateria secundária de íons de lítio 16 que serve como a segunda unidade de armazenamento.

[0102] A Figura 7 é um gráfico de tempo que ilustra o controle de comutação implementado no relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51, no relé acoplado à bateria secundária de íons de lítio 52 e no MOSFET 50 de acordo com esta modalidade. Esta modalidade difere da primeira modalidade ilustrada na Figura 5 pelo fato de que durante o estágio de regeneração de desaceleração (o tempo t2 ao tempo t3), quando o comando de carga é emitido, o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 é desligado (ver a parte circulada da figura).

[0103] Quando o controle de acordo com esta modalidade é aplicado ao sistema de alimentação 100, as seguintes ações e efeitos são obtidos.

[0104] No sistema de alimentação 100 que emprega o controle de acordo com esta modalidade, o motor 70 servindo como um gerador de energia está disposto no lado da bateria secundária de íons de lítio 16. Além disso, o controlador de bateria 60 alterna o relé de caminho de bateria de chumbo-ácido 51 para a condição não condutora quando a regeneração de desaceleração está em andamento no automóvel. Assim, durante a regeneração de desaceleração (o tempo t2 ao tempo t3), quando o comando de carga é emitido, o caminho C2 não é condutor e, portanto, o caminho C1 deve ser usado para conectar o motor 70 à bateria de chumbo-ácido 15 servindo como a primeira unidade de armazenamento. Consequentemente, a energia gerada passa através da bateria secundária de íons de lítio 16 servindo como a segunda unidade de armazenamento quando se deslocando do motor 70 para a bateria de chumbo-ácido 15, onde a energia do motor 70 é carregada preferencialmente para a bateria secundária de íons de lítio 16. Por conseguinte, a relação de carga da bateria secundária de íons de lítio 16 pode ser aumentada e, como um resultado, o estado de carga (SOC) da bateria secundária de íons de lítio 16 pode ser aumentado.

[0105] Além disso, no sistema de alimentação 100 de acordo com esta modalidade, como descrito acima, a energia gerada é carregada preferencialmente para a bateria secundária de íons de lítio 16 enquanto se desloca do motor 70 para a bateria de chumbo-ácido 15 e, portanto, a tensão realmente fornecida à bateria de chumbo-ácido 15 cai, evitando assim que a tensão carregada na bateria de chumbo- ácido 15 se torne excessiva. Nesta modalidade em particular, a energia fornecida à carga elétrica geral 30, que está disposta no lado da bateria de chumbo-ácido 15, também pode ser suprimida e, portanto, uma situação em que uma sobretensão é aplicada à carga do equipamento elétrico geral 30 pode ser confiavelmente impedida de ocorrer.

[0106] Dever-se-ia notar que o controle de acordo com esta modalidade não está limitado ao sistema de alimentação tipo 2 100’ mostrado na Figura 3, e também pode ser aplicado ao sistema de alimentação tipo 2 100 mostrado na Figura 2.

[0107] As modalidades da presente invenção foram descritas acima, mas as modalidades acima apenas ilustram algumas aplicações exemplificativas da presente invenção, e o escopo técnico da presente invenção não está limitado às configurações específicas das modalidades acima. Por exemplo, a primeira unidade de armazenamento não está limitada à bateria de chumbo-ácido 15, e uma bateria secundária isenta de chumbo tal como uma bateria de níquel-hidrogênio, por exemplo, pode ser usada. Além disso, elementos de comutação empregando semicondutores podem ser utilizados em vez dos relés mecânicos utilizados nas modalidades.

Claims

1. Sistema de alimentação (100) aplicado a um veículo tendo uma função de parada em marcha lenta para executar uma parada automática e um reinício automático em um motor (1), o sistema de alimentação (100) compreendendo: um gerador de energia (2); uma bateria de íons de lítio (16) que pode ser carregada com e pode descarregar a energia gerada pelo gerador de energia; uma bateria de chumbo-ácido ou isenta de chumbo (15) que pode ser carregada com e pode descarregar a energia gerada; dois caminhos (C1, C2) que conectam a bateria de íons de lítio (16) e a bateria de chumbo-ácido ou isenta de chumbo (15); uma unidade de comutação (50, 51) que inclui um relé (51) para alternar um dos caminhos (C2) entre uma condição condutora e uma condição não condutora, e um MOSFET (50) para alternar o outro caminho (C1) entre uma condição condutora e uma condição não condutora; uma unidade de reinício do motor (70) conectada ou ao lado da bateria de íons de lítio (16) ou ao lado da bateria de chumbo-ácido ou isenta de chumbo (15) da unidade de comutação (50, 51) para dar a partida no motor (1) durante o reinício automático; uma carga elétrica (30) do veículo, que está conectada ao lado da bateria de íons de lítio (16) da unidade de comutação (50, 51); e uma unidade de controle (19, 60) configurada para implementar o controle de ligar/desligar no relé (51) e no MOSFET (50), em que a unidade de controle (19, 60) alterna tanto o relé (51) quanto o MOSFET (50) para a condição condutora enquanto o motor (1) está operativo ou parado durante a parada em marcha lenta ou um estágio depois de um estágio de início do reinício automático, através do qual a descarga da bateria de chumbo-ácido ou isenta de chumbo (15) para a carga elétrica (30) é executada usando ambos os caminhos (C1, C2), CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle (19, 60) alterna tanto o relé (51) quanto o MOSFET (50) para a condição não condutora durante um estágio de início do reinício automático, e em que a unidade de controle (19, 60) alterna o relé (51) para a condição não condutora por um momento predeterminado antes e depois do estágio de início do reinício automático.

2. Sistema de alimentação (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle (60) alterna o MOSFET (50) para a condição não condutora quando a regeneração de desaceleração está em andamento no veículo.

3. Sistema de alimentação (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o gerador de energia (2) está disposto no lado da bateria de chumbo-ácido ou isenta de chumbo (15) da unidade de comutação (50, 51), e a unidade de controle (60) alterna o relé (51) para a condição não condutora quando a regeneração de desaceleração está em andamento no veículo.