BR112019006965B1 - Sistema elétrico para controle de um veículo elétrico configurado para operar em uma pluralidade de modos e veículo elétrico - Google Patents

Sistema elétrico para controle de um veículo elétrico configurado para operar em uma pluralidade de modos e veículo elétrico Download PDF

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BR112019006965B1
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Jorge Guillermo Gebhart
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Abstract

VEÍCULO ELÉTRICO. Um sistema elétrico para controle de um veículo elétrico que opera em uma pluralidade de modos. O sistema de controle inclui um motor elétrico tendo uma pluralidade de bobinas do motor, um dispositivo de armazenamento de energia provendo energia para o sistema elétrico para controle, módulos transistores seletivamente acoplados ao motor elétrico para o dispositivo de armazenamento de energia, um conector que acopla seletivamente a uma fonte de energia CA, um dispositivo controlável para comutação configurado para acoplar seletivamente o conector ao motor elétrico; e um microcontrolador para o controle do dispositivo de comutação, para acoplar o conector a pelo menos uma das bobinas do motor durante um modo detectado de carregamento, e controlar uma ou mais da pluralidade de módulos transistores, para acoplar a bobina de motor ao dispositivo de armazenamento de energia durante o modo detectado de carregamento.

Description

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO
[001] Os aspectos das implementações exemplares se referem a um veículo acionado por eletricidade, e mais especificamente, a um motor, controlador de motor e carregador de conjunto de baterias, e métodos e equipamentos relacionados usados em associação com uma motocicleta elétrica.
TÉCNICA ANTERIOR
[002] Veículos elétricos (VEs) (por exemplo, carros elétricos, caminhões elétricos, bicicletas elétricas, motocicletas elétricas, ou qualquer outro veículo elétrico que possa ser aparente para o técnico no assunto) estão se tornando mais comuns com o aperfeiçoamento da tecnologia e a construção de infraestrutura suporte (por exemplo, estações de carregamento, carregadores caseiros). As Figuras 1 - 3 ilustram esquemas de circuitos dos sistemas elétricos de um VE da técnica anterior. Como ilustrado, nos VEs da técnica anterior são providos sistemas separados para o sistema de acionamento elétrico e o sistema de carregamento elétrico. Especificamente, a Figura 1 ilustra o sistema de acionamento elétrico 100 do VE da técnica anterior e A Figura 2 ilustra o sistema de carregamento elétrico 200 do VE da técnica anterior. As unidades de sistema de acionamento elétrico 100 podem ser acopladas de forma comunicativa ao sistema de carregamento elétrico 200.
[003] Como ilustrado na Figura 1, o sistema de acionamento elétrico 100 inclui um motor elétrico trifásico 105 que inclui 3 bobinas do motor 107a - 107c, um conjunto de baterias 130, e um microcontrolador 125 para o controle do fluxo elétrico entre o conjunto de baterias 130 e o motor 105. O sistema de acionamento 100 também inclui três sensores de corrente 110a - 110c monitorando a corrente em cada fase (bobinas do motor 107a - 107c) do motor 105 e provê as leituras para o microcontrolador 125. Além disso, uma pluralidade de módulos transistores 115a - 115c é também provida no sistema de acionamento 100. Cada um dos módulos transistores 115a - 115c está conectado a uma fase (bobinas do motor 107a - 107c) do motor 105 e controla o fluxo de corrente entre a bateria 130 e as três fases (bobinas do motor 107a - 107c) do motor, com base nos sinais do microcontrolador 125. O sistema de acionamento também pode incluir um capacitor 120 acoplado eletricamente aos terminais do conjunto de baterias 130, e sensores de tensão e corrente (135, 140) do conjunto de baterias 130. O aplicativo, um motor, controlador de motor, e um carregador de conjunto de baterias são providos como unidades diferentes. Essas unidades podem estar acopladas de forma comunicativa entre si. O seguinte desenho ilustra esse sistema VE da técnica anterior.
[004] Como ilustrado na Figura 2, o sistema de carregamento elétrico 200 inclui um conector 205 configurado, o conjunto de baterias 130 e um microcontrolador carregador 225 que controla o fluxo elétrico que recebe a tensão CA. O sistema de carregamento elétrico 200 também inclui sensores de tensão e corrente 201, 203 que medem a tensão e a corrente da fonte CA e provê leituras para o microcontrolador carregador 225. O microcontrolador carregador 225 pode controlar um relé 209 seletivamente acoplado ao conector 205 para o circuito de carregamento 214 do sistema 200 por circuito de ponte 211 e capacitor, como ilustrado.
[005] O sistema de carregamento 200 também inclui três sensores de corrente 210a - 210c monitorando a corrente em cada fase (indutor 207a - 207c) do circuito de carregamento 214 e provê as leituras para o microcontrolador de carregamento 225. Além disso, uma pluralidade de módulos transistores 215a - 215c são também providos no circuito de carregamento 214. Cada um dos módulos transistores 215a-215c está conectado a uma fase (indutor 207a-207c) do circuito de carregamento 214 e controla o fluxo de corrente entre a bateria 130 e as três fases (indutor 207a-207c) do circuito de carregamento 214 com base nos sinais do microcontrolador de carregamento 225. O sistema de carregamento 200 também pode incluir um capacitor 220 acoplado eletricamente aos terminais do conjunto de baterias 130, e a sensores de tensão e corrente (235,240) do conjunto de baterias 130.
[006] Entretanto, como ilustrado na Figura 3 tendo o sistema de acionamento elétrico separado 100 e o sistema de carregamento elétrico 200, resulta em componentes redundantes entre os dois sistemas 100,200. Por exemplo, tanto o sistema de acionamento elétrico 100 como o sistema de carregamento elétrico 200 incluem um conjunto de três indutores que correspondem às três fases da tensão CA (por exemplo, bobinas do motor 107a - 107c do motor 105 e indutores 207a - 207c do circuito de carregamento 214). De forma similar, tanto o sistema de acionamento elétrico 100 como o sistema de carregamento elétrico 200 incluem um conjunto de três sensores de corrente que correspondem às três fases da tensão CA (por exemplo, sensores de corrente 110a - 110c e sensores de corrente 210a - 210c). Além disso, tanto o sistema de acionamento elétrico 100 como o sistema de carregamento elétrico 200 incluem conjuntos de três módulos transistores que correspondem às três fases da tensão CA (por exemplo, módulos transistores 115a - 115c e módulos transistores 215a - 215c). Esses componentes redundantes podem resultar em maior peso, que pode reduzir o alcance de percurso de um VE.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[007] Os aspectos da presente revelação podem incluir um sistema elétrico para controle de um veículo elétrico. O sistema elétrico para controle pode ser configurado para operar em uma pluralidade de modos. O sistema elétrico para controle pode incluir um motor elétrico multifásico tendo uma pluralidade de bobinas do motor, um dispositivo de armazenamento de energia configurado para prover energia para o sistema elétrico de controle, uma pluralidade de módulos transistores seletivamente acoplados ao motor elétrico para o dispositivo de armazenamento de energia, um conector configurado para acoplar seletivamente a uma fonte de energia CA, um dispositivo controlável para comutação configurado para acoplar seletivamente o conector ao motor elétrico multifásico, e um microcontrolador configurado para controlar o dispositivo de comutação para acoplar seletivamente o conector a pelo menos uma das bobinas do motor durante um modo detectado de carregamento, e controlar uma ou mais da pluralidade de módulos transistores para acoplar seletivamente a pelo menos uma bobina de motor para o dispositivo de armazenamento de energia durante o modo detectado de carregamento.
[008] Outros aspectos da presente revelação podem incluir um veículo elétrico. O veículo elétrico pode incluir um conjunto de acionamento tendo pelo menos uma roda, um motor elétrico multifásico tendo uma pluralidade de bobinas do motor acoplada ao conjunto de acionamento para prover um torque para pelo menos uma roda, um sistema de controle elétrico configurado para operar em uma pluralidade de modos. O sistema de controle pode incluir um dispositivo de armazenamento de energia configurado para prover energia para o sistema elétrico para controle, uma pluralidade de módulos transistores seletivamente acoplados ao motor elétrico para o dispositivo de armazenamento de energia, um conector configurado para acoplar seletivamente a uma fonte de energia CA, um dispositivo controlável para comutação configurado para acoplar seletivamente o conector ao motor elétrico multifásico e um microcontrolador configurado para controlar o dispositivo de comutação para acoplar seletivamente o conector a pelo menos uma das bobinas do motor durante um modo detectado de carregamento, e controlar uma ou mais pluralidades de módulos transistores para acoplar seletivamente a pelo menos uma bobina de motor para o dispositivo de armazenamento de energia durante o modo detectado de carregamento.
[009] Além disso, os aspectos da presente revelação podem incluir um dispositivo de armazenamento de energia de um veículo elétrico. O dispositivo de armazenamento de energia pode incluir um alojamento que define um volume interior, uma pluralidade de células de potência, montadas no volume interior do alojamento, cada célula de potência tendo um primeiro terminal em uma extremidade e um segundo terminal em outra extremidade, em que cada pluralidade de células de potência se prolonga em uma configuração substancialmente paralela com espaços intermediários sendo providos entre as células de potência adjacentes, uma placa de resina encapsulando pelo menos uma extremidade de cada pluralidade de células de potência e mantendo a pluralidade de células de potência em uma configuração rígida, e um fluido de absorção de calor no interior do alojamento, que circula pelos espaços intermediários tendo contato com o exterior de pelo menos uma da pluralidade de células de potência.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0010] As Figuras 1 - 3 ilustram esquemas de circuito dos sistemas elétricos de um VE da técnica anterior.
[0011] As Figuras 4 - 10 ilustram esquemas de circuito de um sistema completo de conjunto de acionamento VE de acordo com implementações exemplares do presente pedido.
[0012] As Figuras 11A - 11E ilustram vistas exteriores das implementações exemplares de um conjunto de baterias de acordo com o presente pedido.
[0013] A Figura 11F ilustra uma vista explodida de uma implementação exemplar do conjunto de baterias de acordo com o presente pedido.
[0014] A Figura 12 ilustra várias implementações exemplares de células individuais para um conjunto de baterias de acordo com o presente pedido.
[0015] As Figuras 13A - 13E ilustram uma configuração das células embaladas no interior do conjunto de baterias de acordo com implementações exemplares do presente pedido.
[0016] As Figuras 14A - 14D ilustram a configuração para o resfriamento das células individuais de um conjunto de baterias de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0017] A Figura 15 ilustra uma implementação exemplar de um módulo de energia formado por uma pluralidade de conjuntos de baterias de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0018] As Figuras 16A e 16B ilustram vistas em perspectiva do módulo de energia da Figura 15 com um sistema de resfriamento integrado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0019] As Figuras 17A e 17B ilustram uma representação esquemática da operação do Sistema de Administração da Bateria (SAB), de acordo com implementações exemplares do presente pedido.
[0020] As Figuras 18A e 18B ilustram vistas de extremidade de um motor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0021] As Figuras 18C e 18D ilustram vistas laterais do motor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0022] As Figuras 18E e 18F ilustram vistas em perspectiva do motor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0023] A Figura 18G ilustra uma vista explodida do motor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0024] A Figura 18H ilustra uma vista em seção transversal do motor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0025] A Figura 19A ilustra uma vista em perspectiva do estator segmentado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0026] A Figura 19B ilustra uma vista em perspectiva de uma unidade de dentes do estator de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0027] A Figura 19C ilustra um corpo de dentes do estator de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0028] A Figura 19D ilustra uma placa do estator que pode ser usada para formar um corpo de dentes do estator de acordo com o presente pedido.
[0029] A Figura 20A ilustra uma vista superior de um corpo de motor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0030] A Figura 20B ilustra uma vista lateral de um corpo de motor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0031] A Figura 20C ilustra uma vista inferior de um corpo de motor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0032] A Figura 20D ilustra uma vista em seção transversal de um corpo de motor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0033] A Figura 20E é uma vista em perspectiva do corpo de motor com o conjunto do estator instalado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0034] A Figura 20F é uma vista de extremidade do corpo de motor com o conjunto do estator instalado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0035] A Figura 20G é uma vista lateral do corpo de motor com o conjunto do estator instalado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0036] A Figura 20H é uma vista em seção transversal do corpo de motor com o conjunto do estator instalado.
[0037] A Figura 21A é uma vista em perspectiva de uma blindagem de extremidade de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0038] A Figura 21B é uma vista frontal de uma blindagem de extremidade de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0039] A Figura 21C é uma vista traseira de uma blindagem de extremidade de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0040] A Figura 21D é uma vista em seção transversal de uma blindagem de extremidade de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0041] A Figura 22A é uma vista superior de uma placa de rotor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0042] A Figura 22B é uma vista em perspectiva de uma placa de rotor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0043] A Figura 22C é uma vista em perspectiva de um núcleo de rotor formado a partir de uma pluralidade de placas de rotores de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0044] A Figura 23A ilustra uma vista superior de um imã para um rotor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0045] A Figura 23B ilustra uma vista em perspectiva de um imã para um rotor de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0046] A Figura 24A ilustra uma vista superior de um rotor montado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0047] A Figura 24B ilustra uma vista em perspectiva do rotor montado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0048] A Figura 24C ilustra uma vista superior de um rotor montado com um eixo instalado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
[0049] A Figura 24D ilustra uma vista em perspectiva do rotor montado com o eixo instalado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0050] A seguinte descrição detalhada provê mais detalhes das figuras e implementações exemplares do presente pedido. Os numerais e as descrições de referência dos elementos redundantes entre figuras são omitidos para haver clareza. Os termos usados em toda a descrição são providos como exemplos e não pretendem ser limitativos. Por exemplo, o uso do termo “automático” pode envolver implementações totalmente automáticas ou semiautomáticas envolvendo o controle do usuário ou do operador em determinados aspectos da implementação, dependendo da implementação desejada do técnico no assunto que pratica as implementações do presente pedido.
[0051] Como acima discutido, os Veículos Elétricos (VEs) da técnica anterior usam sistemas separados para o carregamento de uma bateria a bordo e o acionamento de um motor elétrico pela bateria. Entretanto, o uso de sistemas completamente separados pode resultar que os dois sistemas tenham individualmente sistemas duplicados (por exemplo, indutores, sensores e módulos transistores) que aumentem o peso e a complexidade dos sistemas elétricos. As implementações exemplares do presente pedido podem combinar um sistema de acionamento de motor, um sistema de carregamento de baterias e, opcionalmente, um gerador de CA para obter múltiplos modos de operação com o mesmo hardware e permitir que motor seja não somente usado para motorização, como também para o carregamento e a geração de CA (corrente alternada), reutilizando as bobinas do motor como inversores conversores de compensação ou de apoio. Isso permite uma redução no custo, no peso, na complexidade do sistema e o carregamento na mesma corrente de pico que a motorização.
[0052] A Figura 4 ilustra um esquema elétrico de um sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 de acordo com implementações exemplares do presente pedido. As implementações exemplares do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 podem ser usadas para prover os múltiplos modos de operação por um veículo elétrico, como um carro elétrico, bicicleta elétrica e uma motocicleta elétrica. Por exemplo, os sistemas descritos na presente poderiam ser usados em uma motocicleta elétrica de alto desempenho com 90 cavalos [HP] de potência em uma distância de 300 quilômetros [Km]. O conjunto de acionamento do veículo elétrico pode incluir a tecnologia de motor síncrono que permita alto desempenho, eficiência energética e volume reduzido, comparado aos algoritmos e tecnologia eletrônica proprietária do estado da arte e usa energia de bateria.
[0053] Como ilustrado, o sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 inclui um motor elétrico trifásico 405 que inclui 3 bobinas do motor 407a - 407c, um conjunto de baterias 430, e um microcontrolador 425 para o controle do fluxo elétrico entre o conjunto de baterias 430 e o motor 405. O sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 também
[0054] inclui três sensores de corrente 410a - 410c monitorando a corrente em cada fase (bobina de motor 407a - 407c) do motor 405 e provê as leituras para o microcontrolador 425. Além disso, é também provida uma pluralidade de módulos transistores 415a - 415c no sistema completo de conjunto de acionamento VE 400. Cada um dos módulos transistores 415a - 415c está conectado a uma fase (bobinas do motor 407a - 407c) do motor 405 e controla o fluxo de corrente entre a bateria 430 e as três fases (bobinas do motor 407a - 407c) do motor baseadas nos sinais do microcontrolador 425. O sistema de acionamento também pode incluir um capacitor 420 acoplado eletricamente aos terminais do conjunto de baterias 430, e sensores de tensão e corrente (435, 440) do conjunto de baterias 430.
[0055] Além disso, o circuito de entrada de potência do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 414 pode incluir um conector 401 configurado para ser conectado a uma tensão CA. O conector 401 pode ser conectado a um par de comutadores de relés 402a, 402b controlados pelo microcontrolador 425 de maneira a comutar seletivamente entre os modos do inversor (acionamento) e de carregamento, e opcionalmente um modo gerador de CA. Em uma posição, os comutadores de relés 402a, 402b se conectam às bobinas 407a, 407b, 407c do motor 405 pelo circuito de ponte 409 e o comutador de compensação 403. Em uma segunda posição, um dos comutadores de relés 402a pode conectar o conector 401 às bobinas 407a, 407b, 407c do motor 405, contornando o circuito de ponte 409 e o comutador de compensação 403 como ilustrado por (A). O outro comutador de relé 402b conecta o conector 401 a um terminal médio do conjunto de baterias 430 como ilustrado por (B) em sua segunda posição.
[0056] Com o par de comutadores de relés na posição 1 (conectado à ponte retificadora 409) o circuito pode operar como um inversor (acionamento) e como um carregador de baterias. Quando os comutadores estiverem na posição 2, o circuito pode gerar corrente alternada para ser injetada na grade.
[0057] O sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 também inclui sensores de corrente e tensão 419, 421 que medem a corrente e a tensão no comutador de compensação 403 e fornecem leituras para o microcontrolador 425. Além disso, o sistema de controle também pode incluir um sensor de tensão 422 que mede a tensão nas bobinas 407a - 407c e fornece leituras para o microcontrolador 425.
[0058] As implementações exemplares da presente configuração podem permitir o uso do mesmo hardware para o acionamento do motor e o carregamento da bateria, reutilizando as bobinas do motor como indutores de carregamento controlando seletivamente a comutação dentro do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400. Isso pode permitir uma redução de custos, de peso, da complexidade do sistema e do carregamento da mesma corrente de pico como motorização.
[0059] As implementações exemplares deste sistema podem ser projetadas para o uso eficiente de toda a potência disponível nas baterias em toda a curva de velocidade/torque. Tipicamente, outros sistemas se adaptam à capacidade de potência máxima do motor.
[0060] As implementações exemplares deste sistema podem implementar uma Unidade de Controle Veicular principal no mesmo hardware.
[0061] Além disso, como discutido abaixo, as implementações exemplares deste sistema são capazes de fornecer energia a uma grade de potência de comunidade por meio da geração de uma corrente alternada usando o banco de baterias 430 e o mesmo hardware do conjunto de acionamento system VE 400. Essa funcionalidade adicional pode permitir a provisão de uma fonte estável de CA para uma residência ou para qualquer outra aplicação que possa exigi-la.
[0062] Essa funcionalidade seletiva pode ser obtida em algumas aplicações pela combinação do controlador de motor, do carregador e do inversor em uma única configuração de hardware, permitindo que o motor elétrico seja usado não somente para a motorização, mas para o carregamento e a inversão pelo reuso das bobinas do motor como indutores conversores de compensação ou de apoio. Em algumas implementações exemplares, o sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 pode usar o motor 405 como um controlador de motor síncrono trifásico ou como um motor BLDC com controle de vetor de campo, controle de enfraquecimento de fluxo, frenagem regenerativa, carregador e Unidade de Controle Veicular (administração geral veicular).
[0063] Como discutido abaixo, quando o motor 405 não estiver em operação, o sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 pode operar como um carregador usando as bobinas do motor 407a - 407c e os mesmos módulos transistores 415a - 415c para a elevação da tensão de entrada para carregar as baterias. Isso, combinado com as informações de um Sistema de Administração de Baterias (SAB) 432 integrado ao conjunto de baterias 430 e o Comutador de Compensação 403 para carregar a bateria quando sua tensão for menor que a do microcontrolador de entrada e CFP 425 implementado no mesmo sistema resulta em um sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 para a motorização e o carregamento da bateria.
[0064] Outra funcionalidade opcional das implementações exemplares deste sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 pode incluir a capacidade de se comportar como uma fonte de tensão/corrente CA quando o motor não estiver em operação. Essa funcionalidade pode ser obtida pelo controle do par de comutadores de relés 402a, 402b que está conectado ao conector de entrada CA 401. Essa configuração pode permitir a entrega de uma onda senoidal obtida pela comutação dos módulos transistores compartilhados 415a - 415c entre uma configuração que pode ser usada para acionar o motor 405 e a configuração que pode ser usada para carregar o conjunto de baterias 430.
[0065] Em algumas implementações exemplares, o sistema completo de conjunto de acionamento VE pode estabelecer um protocolo de comunicações de Rede de Área do Controlador (RAC) para comunicar com outras partes do sistema e incorpora um canal de comunicações USB para enviar e receber informações do sistema de infotainment (entretenimento informativo).
[0066] As Figuras 5 - 10 ilustram configurações simplificadas de circuito representando diferentes modos do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 ilustrado na Figura 4. As configurações de circuito ilustradas nas Figuras 5 - 10 representam circuitos funcionais obtidos por seletivamente mudar as posições de relé e comutador do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 ilustrado na Figura 4.
MODO DE ACIONAMENTO DO MOTOR
[0067] A Figura 5 ilustra o circuito funcional 500 usado para acionar o motor 405 com base na energia do conjunto de baterias 430. Nesta configuração, o circuito funcional 500 foi isolado do circuito de entrada de potência 414 ilustrado na Figura 4. Como ilustrado, ao dirigir, os fluxos de corrente do conjunto de baterias 430 para o motor 405, com os três módulos transistores 415a - 415c operando como três meias pontes para modular a corrente da bateria CC em uma corrente balanceada senoidal trifásica se o motor 405 for um Motor Síncrono de Imã Permanente (MSIP) ou em corrente Trapezoidal se o motor 405 for um motor elétrico CC sem escovas (motor BLDC). Além disso, o circuito funcional pode usar comutadores em cada módulo transistor 415a - 415c para elevar a tensão e controlar a corrente que flui para a bateria. Os três módulos transistores 415a - 415c também podem ser usados para implementar o controle de vetor de fluxo, enfraquecimento de fluxo, frenagem regenerativa, controle de corrente e controle de velocidade.
[0068] Por exemplo, quando o veículo elétrico estiver desacelerando, pode ser usado um modo de frenagem regenerativa para usar a energia cinética do veículo para operar o motor 405 como um gerador e os três módulos transistores 415a - 415c podem operar para transferir a corrente gerada pelo motor 405 de maneira a carregar parcialmente o conjunto de baterias 430.
MODO DE CARREGAMENTO
[0069] As Figuras 6 e 7 ilustram circuitos funcionais 600, 700 usados para carregar o conjunto de baterias 430 em um modo não direcional do motor de direção. Nessas configurações, os circuitos funcionais 600, 700 são conectados ao circuito de entrada de potência 414 ilustrado na Figura 4.
[0070] Em modo de carregamento, o motor 405 é parado, sendo conectada uma fonte CA no conector 401. Quando o microcontrolador 425 do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 detecta que a fonte principal CA está conectada e em condição normal de operação, pode ser iniciado um processo de carregamento. Este sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 pode incluir dois estágios de carregamento de rede: um estágio de topologia de compensação ilustrado na Figura 7 e um estágio de topologia de apoio na Figura 6. Se a tensão da bateria for maior que a tensão retificada de pico da fonte CA (caso típico), então o controlador 425 implementa um conversor de apoio controlado por corrente comutando a parte inferior de um dos módulos transistores 415a. Somente usando um ramal de cada um dos módulos transistores 415a - 415c é suficiente para completar totalmente o ciclo de carregamento. Em algumas implementações exemplares, o microcontrolador 425 do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 pode ser configurado o uso de um ramal diferente de cada um dos módulos transistores 415a - 415c, cada vez sendo ativado modo de carregamento para prolongar o tempo de vida dos componentes que fazem parte dos módulos transistores 415a - 415c.
[0071] Esta configuração pode eliminar a necessidade de um capacitor de entrada conectado à fonte CA no circuito de carregamento. Em algumas implementações exemplares, esta configuração também pode permitir a implementação de um algoritmo de Correção do Fator de Potência (CFP) aperfeiçoado usado no carregador. Por exemplo, um Sistema de Administração da Bateria (SAB) 432 pode monitorar individualmente cada célula (ou grupo de células paralelas) conectadas em série no conjunto de baterias 430 (também denominadas de pacote de energia) e implementar um protocolo de equilíbrio quando a tensão de uma determinada célula (ou grupo de células paralelas) atinge um limite pré-estabelecido. Quando todas as células atingem a tensão máxima pré-estabelecida de carregamento, dependendo da configuração selecionada pelo usuário, o microcontrolador 425 pode implementar um loop de controle de tensão até que a corrente seja mínima e assim, a carga é terminada.
[0072] A Figura 6 ilustra um diagrama simplificado de circuito 600 de um conversor CPF de apoio implementado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. Como ilustrado, existem componentes ressaltando três círculos 601 - 603 do circuito conversor de apoio. Em um número em círculo 601, está ilustrado o comutador de compensação 403. O comutador de compensação 403 pode ser configurado para correção do fator de potência durante o modo de carregamento quando o valor da tensão da bateria for maior que um valor de entrada da tensão de pico. No número em círculo 602, é ilustrado o comutador superior 604 do módulo transistor 415a. Na configuração do conversor de apoio, o comutador superior 604 estará completamente desligado (por exemplo, o diodo Schottky paralelo do módulo transistor 415a age como o diodo de livre operação do circuito de apoio). Finalmente, o transistor bipolar de porta isolada (TBPI) 605 do módulo transistor 415a no círculo 603 será o comutador principal da configuração de apoio do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400. Em algumas implementações exemplares, pode ser usado um algoritmo Corretor do Fator de Potência pelo microcontrolador 425 para obter maior eficiência (por exemplo, permitir que sejam usados menores componentes) e seja evitada a exigência de um capacitor do filtro de entrada.
[0073] A Figura 7 ilustra um diagrama simplificado de circuito 700 de uma configuração de carregamento de compensação implementada de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. Se a tensão da bateria do conjunto de baterias 430 for menor que a tensão de entrada retificada do conector 401, então o comutador de carregamento de compensação 403 é acionado com sinais de modulação de largura de pulso (PWM) e os três módulos transistores 415a - 415c são mantidos desligados (por exemplo, somente os diodos paralelos Schottky do módulos transistores 415a - 415c são mostrados, porque os transistores mais baixos estão desligados e não têm efeito no circuito simplificado equivalente). Nessa configuração é também implementado um algoritmo Corretor do Fator de Potência pelo microcontrolador 425 de maneira a permitir uma melhor eficiência e evitar quaisquer exigências de um capacitor de entrada. O microcontrolador 425 pode controlar a corrente de entrada até que a tensão da bateria seja igual à entrada. Depois, o comutador de carregamento de compensação é mantido no estado CFP e começa a fase de carregamento acima (fase do conversor de apoio).
FUNCIONALIDADE ADICIONAL: INJEÇÃO DE ENERGIA A UMA GRADE DE POTÊNCIA
[0074] Além do modo de direção e dos modos de carregamento, uma implementação exemplar do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 também pode incluir um ou mais de armazenamento de eletricidade e injeção de energia na uma grade de potência. As Figuras 8 - 10 ilustram circuitos simplificados, por exemplo, implementações de armazenagem de eletricidade e injeção de energia na grade de potência.
[0075] Como ilustrado no circuito simplificado 800 da Figura 8, uma das implementações exemplares pode envolver o uso de um dos ramais de cada um dos módulos transistores 415a - 415c como inversor, e o comutador dos relés dedicados 402a, 402b da Figura 4. Por exemplo, com referência à Figura 4, o comutador de relé 402b pode ser configurado para ser conectado à conexão (B) em um ponto médio no conjunto de baterias 430 e converter o conector de entrada CA 401 em um conector de saída CA 401, assim como desconectar os pinos do conector da ponte do diodo retificador 409 e conectá-los ao ponto médio do conjunto de baterias 430 e à entrada do inversor (pino do lado direito do motor indutor 407a) respectivamente.
[0076] Em algumas implementações exemplares, essa característica pode ser obtida implementando uma modulação senoidal de largura de pulso (SPWM) às entradas do transistor bipolar de porta isolada (IGBT) e, gerando assim uma onda senoidal na saída do circuito ilustrado na Figura 8.
[0077] Como ilustrado, um dos ramais do módulo transistor 415a está conectado ao conjunto de baterias 430 em uma configuração de ponto médio. Em outras palavras, o transistor superior 801 está conectado ao terminal positivo do conjunto de baterias 803 (coletor), e ao indutor (bobina de motor 407a) do motor 405 (emissor), enquanto o transistor mais baixo 802 está conectado entre a bobina indutora de motor 407a (coletor) e o terminal terra 804 do conjunto de baterias 430 (emissor). Com este circuito 800 e implementada uma boa modulação senoidal de largura de pulso, uma onda senoidal quase pura pode ser obtida entre o pino do ponto médio 805 do conjunto de baterias 430 e o pino do lado direito da bobina de motor 407a, ambos ligados ao conector CA 401, com a amplitude máxima de pico da saída do circuito sendo a metade da tensão absoluta do conjunto de baterias 430. No primeiro meio ciclo da onda senoidal, o transistor superior 801 será compartimentado (alcançando uma tensão positiva na saída), e no segundo meio ciclo da onda senoidal, o transistor mais baixo 802 será compartimentado (gerando a saída com tensão negativa). Pode ser gerada uma saída CA trifásica pelo fechamento dos demais ramais dos módulos transistores, produzindo, respectivamente, uma onda senoidal de 120 graus e uma onda senoidal fora de fase de 240 graus.
[0078] A Figura 9 ilustra outra implementação exemplar de um circuito 900 para a geração de corrente CA reutilizando o hardware do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400. Na Figura 9, o sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 foi modificado pela adição dos comutadores 901a - 901c entre o ponto médio 902a - 902c de cada módulo transistor 415a - 415c e cada indutor (bobina de motor 407a - 407c) e a adição de comutadores 901d - 901f conectando seletivamente o conector 401 ao ponto médio 902a - 902c de cada módulo transistor 415a - 415c. Em algumas implementações exemplares, os comutadores 901a e 901d podem ser pareados em conjunto para ser obtida a operação desejada. Além disso, em algumas implementações exemplares, os comutadores 901b e 901e podem ser pareados em conjunto para ser obtida a operação desejada. Além disso, em algumas implementações exemplares, os comutadores 901c e 901f podem ser pareados em conjunto para ser obtida a operação desejada.
[0079] Na configuração da Figura 9, não é necessária a adição de um ponto médio ao conjunto de baterias 430, devido ao uso de uma implementação inversora de ponte H. Além disso, o microcontrolador 425 pode alternar, que dos módulos transistores 415a - 415c é usado como um gerador para aumentar a vida útil do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400.
[0080] A Figura 10 ilustra um diagrama simplificado de circuito do inversor da Figura 9. Como ilustrado, comutando somente um dos três relés 901a - 901c (que podem individualmente ser um relé de Duplo Polo Dupla Posição (DPDT)) mostrado na Figura 9, é produzido o circuito simplificado 1000 da Figura 10. Este circuito simplificado 1000 é um inversor, que é capaz de gerar uma corrente CA em sua saída com o uso de uma modulação senoidal de largura de pulso nas portas dos transistores dos módulos transistores 415a, 415b. Quando o transistor superior esquerdo 1001 e o transistor superior direito 1002 estiverem sendo compartimentados, e os outros dois transistores 1003, 1004 estiverem no estado desligado, uma onda senoidal positiva de meio ciclo é gerada na carga, e quando o transistor superior direito 1004 e o transistor inferior esquerdo 1003 estiverem sendo compartimentados e os outros dois transistores 1001, 1002 estiverem no estado desligado, uma onda senoidal negativa de meio ciclo é gerada na carga. Em algumas implementações exemplares, pode ser colocado um capacitor de saída entre os pinos do conector CA para formar um filtro passa baixas em combinação com a indutância das bobinas do motor 407a - 407c para gerar uma onda senoidal na saída.
CONJUNTO DE BATERIAS/CONFIGURAÇÃO DO MÓDULO DE ENERGIA
[0081] As Figuras 11A - 11E ilustram diferentes vistas do exterior de uma implementação exemplar do conjunto de baterias 430 ilustrada nas Figuras 4 - 10 acima. Em algumas implementações exemplares, pode ser usado um único conjunto de baterias 430. Entretanto, em algumas implementações exemplares, uma pluralidade de conjuntos de baterias 430 pode ser empilhada para construir um maior pacote de energia.
[0082] A Figura 11A ilustra uma vista em perspectiva de uma implementação exemplar do conjunto de baterias 430. A Figura 11B ilustra uma vista superior de uma implementação exemplar do conjunto de baterias 430. A Figura 11C ilustra a vista lateral de uma implementação exemplar do conjunto de baterias 430. A Figura 11D ilustra uma vista de extremidade de uma implementação exemplar do conjunto de baterias 430. A Figura 11E ilustra a vista inferior de uma implementação exemplar do conjunto de baterias 430. A Figura 11F ilustra uma vista explodida de uma implementação exemplar do conjunto de baterias 430. Como ilustrado, o conjunto de baterias 430 inclui um alojamento de baterias 1105 formado por uma parede superior 1110, uma parede inferior 1115, e um par de paredes laterais 1120. Como ilustrado, as extremidades 1125 do conjunto de baterias 430 são ilustradas como abertas para permitir a visualização do interior do alojamento de baterias 1105. A parede superior 1110, a parede inferior 1115, e um par de paredes laterais 1120 podem ser unidas por qualquer mecanismo que possa ser aparente para o técnico no assunto. Por exemplo, a parede superior 1110, a parede inferior 1115, e o par de paredes laterais 1120 podem ser aparafusados em conjunto, unidos por parafusos, rebitados, ou soldados em uma implementação exemplar do presente pedido.
[0083] Dentro do alojamento da bateria 1105, pode ser provida uma pluralidade de células 1200 com uma pluralidade de placas condutoras 1140 que conectam os terminais das células 1200. Como discutido abaixo, um par de placas de resina 1305, 1310 pode ser usado como paredes nos lados 1125 do alojamento da bateria 430 para encapsular as células 1200. Como discutido abaixo, o conjunto de baterias 430 pode ser uma implementação de um módulo específico de bateria montado com uma pluralidade de células individuais nele localizadas. Além disso, pode ser circulado um fluido de resfriamento pelo conjunto de baterias 430 para resfriar as células individuais. Como ilustrado nas Figuras 11A - 11F, a parede superior 1110 e a parede inferior 1115 podem ter individualmente uma porta de conexão elétrica 1130 para ligar o conjunto de baterias 430 com outros conjuntos de baterias 430 ou a outros componentes do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400. A parede superior 1110 e a parede inferior 1115 também podem ter uma porta de intercâmbio 1135 para permitir que o fluido de resfriamento seja bombeado para dentro e para fora do conjunto de baterias 430.
[0084] Na vista explodida da Figura 11F, é ilustrado um alojamento da bateria 1105 pelas paredes laterais 1120, parede superior 1110 e parede inferior 1115. A porta de intercâmbio 1135 passa por um alojamento da bateria 1105 para prover comunicação fluida intermediária. Em algumas implementações exemplares, pode ser provido um anel de vedação 1137 à volta de cada porta de fluido para evitar vazamentos. Em algumas implementações exemplares, podem ser providos blocos de suporte 1155 e quadros SAB 432 cobertos por uma placa de resina 1144 em quaisquer das paredes laterais 1120.
[0085] Dentro do alojamento da bateria 1105, é montada uma pluralidade de células cilíndricas 1200 com uma pluralidade de placas condutoras 1140 localizada em ambas as extremidades. As placas condutoras 1140 podem prover interligação elétrica entre os terminais de cada uma das células individuais 1200. Podem ser formadas as placas metálicas a partir de qualquer metal condutor que possa ser aparente para o técnico no assunto, incluindo, por exemplo, cobre, ouro, prata, ou qualquer outro material de contato elétrico que possa ser aparente para o técnico no assunto. A estrutura das células individuais 1200 é discutida abaixo em maiores detalhes.
[0086] Podem ser providas placas de resina 1305, 1310 fora das placas condutoras 1140 para prover suporte estrutural e isolação elétrica para as extremidades das células 1200. Além disso, podem ser providos blocos terminais condutores 1142 nas extremidades superior e inferior das placas condutoras 1140 para conexão aos terminais superior e inferior 1315, 1320 inseridos nas portas elétricas 1130 para permitir a conexão elétrica a outros conjuntos de baterias 430 ou para o sistema elétrico 400 discutido acima. Além disso, uma série de quadros do Sistema de Administração de Baterias (SAB) 432 pode ser provida em uma das paredes laterais 1120 para controlar o Estado de Carga (EDC) das baterias e assim ajudando a garantir um maior período de vida útil. Os quadros SAB 432 também podem ser cobertos pela placa de resinas 1144 para prover suporte e isolação elétrica.
[0087] A Figura 12 ilustra várias implementações exemplares de células individuais 1200. Em algumas implementações exemplares, cada célula individual pode se conformar com o padrão industrial de célula de potência 18650, que pode ser pré-fabricada em grande número. Isso pode levar a reduções de custos, independência do fabricante, independência da química celular, provisão continuada, melhoramento continuado da química celular, e diferentes aplicações alterando o modelo das células dependendo dos requisitos desejados de desempenho, escolhendo entre as diferentes opções existentes no mercado.
[0088] Como ilustrado, cada célula individual 1200 pode ter uma estrutura geralmente cilíndrica com um terminal 1205 localizado em cada extremidade. Além disso, um revestimento não condutor 1210 feito de plástico, cerâmica ou outro material não condutor pode ser aplicado às laterais de cada célula.
[0089] As Figuras 13A - 13E ilustram uma implementação exemplar de uma configuração das células dentro do conjunto de baterias 430. A Figura 13A ilustra uma vista em perspectiva da implementação exemplar das células dentro do conjunto de baterias 430. A Figura 13B ilustra a vista frontal da implementação exemplar das células dentro do conjunto de baterias 430. A Figura 13C ilustra a vista lateral da implementação exemplar das células dentro do conjunto de baterias 430. A Figura 13D ilustra uma vista de extremidade da implementação exemplar das células dentro do conjunto de baterias 430. A Figura 13E ilustra uma seção transversal do conjunto de baterias 430 ao longo da linha XIII - XIII’, mostrando a configuração das células individuais 1200 dentro do alojamento 1105. Dentro do conjunto de baterias 430, a configuração da célula não é particularmente limitada, podendo ser selecionados diferentes tipos específicos para prover diferentes níveis de corrente e, portanto, diferentes níveis de potência com base na aplicação necessária.
[0090] Como ilustrado nas Figuras 13A - 13E, as células 1200 podem estar em uma configuração rigidamente embalada de filas e colunas com um terminal superior 1315 e um terminal inferior 1320 sendo providos para permitir a conexão a outros conjuntos de baterias 430 ou a outros componentes do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 discutido acima. O terminal superior 1315 e o terminal inferior 1320 podem estar localizados dentro das portas de conexão elétrica 1130 discutidas acima. As células 1200 podem ser montadas em cada fileira para terem todos ou os mesmos terminais orientados na mesma direção (por exemplo, fila inferior da Figura 13B tendo terminais positivos (+) orientados para frente). Além disso, as células 1200 em fileiras verticalmente adjacentes podem ser dispostas para terem terminais em direções opostas (por exemplo, 2a fileira do fundo da Figura 13B tem terminais negativos (-) orientados para frente). Alguns dos terminais 1205 das células individuais 1200 podem estar conectados a um Sistema de Administração da Bateria 432 para monitorar os níveis de tensão e corrente do conjunto de baterias 430 para prover monitoramento e controle durante as operações de carregamento e de descarregamento.
[0091] Além disso, como ilustrado, um par de placas de resina 1305, 1310 foi provido em cada terminal 1205 das células individuais 1200. Essas placas de resina 1305, 1310 podem ser formadas por um composto especial de resina usado para isolar os terminais 1205 das células individuais 1200 e as placas metálicas (1140 na Figura 11F), que proporciona interligações entre as células individuais 1200. As placas de resina 1305, 1310 podem prover vedação e suporte mecânico para as células 1200 no interior da estrutura do alojamento do conjunto de baterias 1105. Além disso, as placas de resina 1305, 1310 também podem fixar e vedar uma parte do Conector Elétrico (CE) formada pelos terminais superior e inferior 1315, 1320 dentro das portas de conexão elétrica 1130 (ilustrada nas Figuras 11A - 11F) do conjunto de baterias 430 discutido acima. O material da resina não se limita particularmente e pode incluir qualquer resina que seja resistente à água e capaz de suportar a faixa de temperatura de trabalho do conjunto de baterias 430 sem a degradação de suas propriedades. Essas placas de resina são as que formam as paredes do quadro suporte interno.
[0092] Em algumas implementações exemplares, a placa de resina 1305 pode ser considerada uma placa de resina traseira encapsulando os terminais do lado traseiro 1205 das células individuais 1200. A placa de resina 1310 pode ser considerada como uma placa de resina do lado frontal, encapsulando os terminais do lado frontal 1205 das células individuais 1200, assim como as placas condutoras 1140 e os blocos terminais 1142. Em algumas implementações exemplares, a placa de resina pode encapsular a parte CE (por exemplo, os terminais superior e inferior 1315, 1320 dentro das portas de conexão elétrica 1130 (ilustrada nas Figuras 11A - 11F) do conjunto de baterias 430).
[0093] As placas de resina 1305, 1310 podem ser formadas usando um método de fundição para preencher os espaços do conjunto de baterias 430 para preencher o espaço entre as células individuais 1200, onde deve estar a resina. Nesse método, pode ser usado um pistão para empurrar a resina líquida para o interior do conjunto de baterias 430 de maneira a distribuir a resina nos terminais das células 1205, nos terminais elétricos 1315, 1320 e nas placas condutoras 1140 usadas para interligar eletricamente as células individuais 1200.
[0094] Em algumas implementações exemplares, pode ser formado um vão 1325 entre a placa de resina 1305 e a placa de resina 1310. Como ilustrado, a porta de intercâmbio 1135 é orientada para se alinhar com o vão 1325 de maneira a permitir que o fluido de resfriamento seja bombeado para dentro e para fora do vão para submergir as partes exteriores das células individuais 1200 para resfriar as células individuais durante a operação do conjunto de baterias 430 como discutido em maiores detalhes abaixo.
[0095] As Figuras 14A - 14D ilustram a configuração de resfriamento das células individuais 430 de um conjunto de baterias 430 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. As Figuras 14A e 14B ilustram vistas frontais e traseiras em perspectiva da configuração de resfriamento. A Figura 14C ilustra a seção transversal ilustrada na Figura 13E. A Figura 14D ilustra uma vista esquemática do fluxo de fluido pelo interior da traseira da bateria 430.
[0096] Como discutido acima, a placa de resinas 1305, 1310 pode prover suporte de vedação e mecânico para as células 1200 no interior da estrutura do alojamento do conjunto de baterias 1105 encapsulando os terminais 1205 das células individuais 1200, assim como a parte CE (por exemplo, os terminais superior e inferior 1315, 1320 dentro das portas de conexão elétrica 1130). Além disso, pode ser formado um vão 1325 entre a placa de resina 1305 e a placa de resina 1310. A porta de intercâmbio 1135 está orientada para se alinhar com o vão 1325 para permitir que o fluido de resfriamento seja bombeado para dentro e para fora do vão 1325 de maneira a submergir as partes exteriores das células individuais 1200 para o resfriamento das células individuais durante a operação do conjunto de baterias 430 como discutido em maiores detalhes abaixo.
[0097] Como ilustrado na Figura 14C, o fluido de resfriamento 1405 pode ser bombeado para o vão 1325 entre as placas 1305, 1310 para preencher quaisquer espaços entre as células individuais 1200. Nessa configuração, as células 1200 podem ser circundadas por um fluido de refrigeração não condutor (por exemplo, fluido de resfriamento 1405) isolado pelo resfriamento não condutor 1210 que cobre as laterais das células 1200. Os terminais 1205 nas extremidades das células 1200 podem ser isolados pela resina onde estão encapsulados.
[0098] O fluido de resfriamento 1405 pode ser selecionado para ser um material tendo um alto calor específico para permitir uma alta capacidade calorífica em um pequeno volume e absorver o calor gerado pelas células, tanto pelo carregamento como pelo descarregamento e do ambiente circundante, ajudando a manter uma temperatura constante dentro do conjunto de baterias 430. Em algumas implementações exemplares, o fluido de resfriamento 1405 pode ser glicol, solução de água ultrapurificada, óleo não condutor, ou suas combinações, ou qualquer outro fluido de resfriamento que possa ser aparente para um técnico no assunto.
[0099] Em algumas implementações exemplares, o fluido de resfriamento pode ser circulado pelo conjunto de baterias 430. Por exemplo, como ilustrado na Figura 14D, o fluido 1405 pode ser injetado no conjunto de baterias 430 pela porta de intercâmbio 1135 na superfície superior do conjunto de baterias e retirado pela porta de intercâmbio 1135 localizada na superfície inferior do conjunto de baterias. Dentro do conjunto de baterias, não é provido roteamento ou estrutura guia para o fluido entre as células 1200. O fluido 1405 pode fluir livremente entre as células 1200 e enviado para a bateria pela pressão positiva do fluido do fluido 1405 na porta de intercâmbio 1135 na superfície superior do conjunto de baterias 430, pressão negativa do fluido do fluido 1405 na porta de intercâmbio 1135 na superfície inferior do conjunto de baterias 430 e gravidade como ilustrado pelas flechas de fluxo 1410. Fora do conjunto de baterias 430, o fluido 1405 pode ser resfriado por um dispositivo de resfriamento, como um radiador com ar forçado, água ou resfriamento a base de óleo como discutido abaixo. Além disso, em algumas implementações exemplares, discutidas abaixo em maiores detalhes, uma pluralidade de conjuntos de baterias 430 pode ser conectado, de maneira que o fluido 1405 possa ser bombeado para fora de um conjunto de baterias 430 e para outro conjunto de baterias 430 em série ou o fluido 1405 pode ser bombeado através de múltiplos conjuntos de baterias em paralelo.
[00100] Em algumas implementações exemplares, uma pluralidade de conjuntos de baterias 430 pode ser conectada para formar um pacote de energia ou módulo de potência. A Figura 15 ilustra uma implementação exemplar de um módulo de energia 1500 formado a partir de quatro conjuntos de baterias 430A - 430D. Como ilustrado, o alojamento retangular 1105 de cada conjunto de baterias 430A - 430D pode ser empilhado e interligado por linhas de potência em ligação de ponte com conectores elétricos. O conector elétrico não é particularmente limitado e pode ser qualquer tipo de conector que possa ser aparente para um técnico no assunto. Além disso, pode ser compartilhada uma união SAB em todos os conjuntos de baterias 430A - 430D. A química e as propriedades das células e a configuração interna das mesmas podem ser ajustadas para cada aplicação de maneira a ser obtida a tensão total desejada, a energia e a potência do pacote de energia 1500.
[00101] As Figuras 16A e 16B ilustram vistas em perspectiva do módulo de energia 1500 com um sistema de resfriamento integrado 1600. Como discutido acima, o módulo de energia 1500 inclui uma pluralidade de conjuntos de baterias 430A - 430D conectadas entre si como um bloco integrado de potência. Linhas de potência em ligação de ponte 1610A - 1610C são providas para a conexão elétrica de conjuntos adjacentes de baterias 430A - 430D. Por exemplo, a linha de potência em conexão de ponte 1610A conecta eletricamente o terminal inferior 1320A do conjunto de baterias 430A ao terminal inferior 1320B do conjunto de baterias 430B. Além disso, a linha de potência em conexão de ponte 1610B conecta eletricamente o terminal superior 1320B do conjunto de baterias 430B ao terminal superior 1320C do conjunto de baterias 430C. Além disso, a linha de potência em conexão de ponte 1610C conecta eletricamente o terminal inferior 1320C do conjunto de baterias 430C ao terminal inferior 1320D do conjunto de baterias 430D.
[00102] O sistema de resfriamento integrado 1600 inclui uma série de interligações de encanamentos 1605A - 1605C que interliga as portas de intercâmbio de fluidos 1135A - 1135D de conjuntos adjacentes de baterias 403A - 430D. Por exemplo, a interligação de encanamentos 1605A conecta fluidamente a porta inferior de intercâmbio 1135A do conjunto de baterias 430A à porta inferior de intercâmbio 1135B do conjunto de baterias 430B. Além disso, a interligação de encanamento 1605B conecta fluidamente a porta superior de intercâmbio 1135B do conjunto de baterias 430B à porta superior de intercâmbio 1135C do conjunto de baterias 430C. Além disso, a interligação de encanamento 1605C conecta fluidamente a porta inferior de intercâmbio 1135C do conjunto de baterias 430C à porta inferior de intercâmbio 1135D do conjunto de baterias 430D.
[00103] Além disso, o sistema de resfriamento integrado 1600 também inclui um radiador 1615 acoplado fluidamente à porta superior de intercâmbio 1135A do conjunto de baterias 430A por tubulação de entrada 1620 e à porta superior de intercâmbio 1135D do conjunto de baterias 430D por tubulação de saída 1625. O fluido de resfriamento flui do radiador 1615 pela tubulação de entrada 1620 para o conjunto de baterias 430A por meio dos conjuntos de baterias 430B - 430D e de volta para o radiador 1615 pela tubulação de saída 1625. Pode ser provida uma bomba 1630 para bombear o fluido pelo sistema de resfriamento integrado.
SISTEMA DE ADMINISTRAÇÃO DE BATERIAS (SAB)
[00104] As Figuras 17A e 17B ilustram representações esquemáticas da operação de um Sistema de Administração da Bateria (SAB) 432 de acordo com implementações exemplares do presente pedido. Como discutido acima, um SAB 432 que pode ser integrado a cada conjunto de baterias 430 pode ser responsável não somente pelo monitoramento da tensão e do Estado da Carga (EDC), como também pelo equilíbrio de carga de cada célula 1200 dentro do conjunto de baterias 430 durante a operação de carregamento, de maneira a maximizar a autonomia do sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 e do ciclo de vida de cada célula 1200. O algoritmo de balanceamento e monitoramento pode ser feito usando o microcontrolador 425 ou um microcontrolador integrado ao SAB. Além disso, o SAB também pode monitorar a temperatura de cada conjunto de baterias 430 em vários pontos.
[00105] O SAB 432 pode dar suporte a vários modos e/ou protocolos de comunicação com o sistema completo de conjunto de acionamento VE 400. A Figura 17A ilustra uma implementação exemplar do SAB 432 que se comunica em um Sistema Distribuído Mestre-Escravo usando o protocolo de comunicação da Rede de Área do Controlador (RAC). A Figura 17B ilustra uma implementação exemplar do SAB 432 que se comunica em uma Comunicação em Cascata entre todos os quadros SAB.
[00106] Na comunicação Distribuída Mestre-Escravo (CDME) da Figura 17A, cada SAB 432 se comunica com o sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 usando o protocolo de Rede de Área do Controlador (barramento RAC). Nessa configuração, cada SAB 432 não se comunica com o outro SAB 432, mas com o sistema completo de conjunto de acionamento VE 400.
[00107] Por outro lado, como ilustrado na implementação exemplar da Figura 17B, na configuração de Comunicação em Cascata, a comunicação entre diferentes quadros SAB 432A - 432n é feita em modo serial 1705 e um único SAB 432 o sistema completo de conjunto de acionamento VE 400.
[00108] Em algumas implementações exemplares, o SAB 432 também pode ter um modo híbrido de permitir tanto a comunicação entre unidades individuais SAB 432 como conexão direta com o sistema completo de conjunto de acionamento VE 400 por meio de múltiplas unidades SAB 432.
[00109] Além disso, o SAB 432A - 432n pode suportar comunicação bidirecional com o sistema completo de conjunto de acionamento VE 400, para permitir o compartilhamento de informações relevantes, como a temperatura de módulo, ou o Estado de Carga (EDC) dos conjuntos de baterias 430A - 430n.
[00110] Em algumas implementações exemplares, o SAB 432A - 432n pode prover uma proteção de sobrecorrente para a proteção de cada célula 1200. O SAB 432A - 432n também pode realizar as seguintes funções: Monitoramento da tensão de cada célula 1200; Equilíbrio de cada célula 1200 com a tensão pré- ajustada, dependendo da configuração de usuário; Estado de Carga para indicar o nível de carga da bateria 430A - 430n; Carga [Ah] entregue ou armazenada (contador de Coulomb) para cada célula 1200; Proteção contra sobretensão (durante o carregamento) e subtensão (durante a descarga); Temperatura média do módulo de energia 1500; e Proteção contra alta e baixa temperaturas.
[00111] Em algumas implementações exemplares, as células 1200 dos conjuntos de baterias 430A - 430n podem ser conectadas entre si em paralelo usando uma fita de cobre para formar um anel de bateria. Em algumas implementações exemplares, pode ser soldado um fio à fita de cobre e amarrado ao respectivo SAB 432A - 432n. A resistência de descarga pode estar em contacto com um dos lados do módulo de energia 1500 e isolada por um filme. Isso pode permitir a dissipação de calor da resistência de descarga com o uso do módulo de sistema de resfriamento de energia 1600. Em algumas implementações exemplares, o SAB 432A - 432n pode ser coberto por uma resina para protegê-lo e isolá-lo do ambiente.
MOTOR
[00112] As Figuras 18A e 18B ilustram vistas de extremidade de um motor 405 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. As Figuras 18C e 18D ilustram vistas laterais do motor 405 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. As Figuras 18E e 18F ilustram vistas em perspectiva do motor 405 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 18G ilustra uma vista explodida do motor 405 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 18H ilustra uma vista em seção transversal do motor 405 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. O motor 405 pode ser um Motor Síncrono de Imã Permanente radial (MSIP). Em algumas implementações exemplares, o motor 405 pode incluir um par de blindagens de extremidade 1805 (por exemplo, cobertas direita e esquerda), um corpo de motor 1810, um conjunto do estator 1900, um conjunto de rotor 2400, um par de mancais 2150 que suporta o conjunto do rotor 2400 e um par de suportes de mancal 2175 que dão suporte aos mancais 2150 e fixando a blindagens de extremidade 1805. O motor também pode incluir quatro conectores de potência 1815 que permitem a conexão elétrica às três fases e ao centro da conexão em estrela das fases do motor. O corpo de motor 1810 também pode incluir uma cavidade de fluido 1830 pela qual pode circular o refrigerante por meio da porta de refrigerante 1825 e uma tampa 1820 que cobre a cavidade do fluido 1830. O motor 405 também pode incluir um sensor de temperaturas 1835 e um codificador 1840 que mede a rotação angular do motor 405.
ESTATOR
[00113] O estator não é particularmente limitado e pode ter qualquer construção que possa ser aparente para um técnico no assunto. Em algumas implementações exemplares, o conjunto do estator 1900 pode ser um estator segmentado. A Figura 19A ilustra uma vista em perspectiva do estator segmentado 1900 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 19B ilustra uma vista em perspectiva da unidade de dentes do estator 1920 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 19C ilustra o corpo de dentes do estator 1910 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 19D ilustra a placa do estator 1905 que pode ser usada para formar o corpo de dentes do estator 1910 de acordo com o presente pedido. Um conjunto segmentado do estator 1900 pode permitir um enrolamento mais fácil e mais denso diretamente na fenda por um método padronizado de fabricação.
[00114] Como ilustrado na vista em perspectiva da Figura 19A, o conjunto segmentado do estator 1900 pode ser formado por uma pluralidade de unidades de dentes do estator 1920. Como ilustrado nas Figuras 19B e 19C, cada unidade de dentes do estator 1920 é formada por um corpo de dentes do estator 1910 com uma bobina de enrolamentos 1915 à volta de uma região central 1925. Cada corpo de dentes do estator 1910 pode ser formado pelo empilhamento de uma pluralidade de placas do estatores 1905 tendo uma estrutura geralmente de embarque em T.
CORPO DE MOTOR
[00115] O corpo de motor pode cobrir o estator 1900 e prover suporte mecânico às unidades de dentes 1920. A Figura 20A ilustra uma vista superior de um corpo de motor 1810 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 20B ilustra uma vista lateral de um corpo de motor 1810 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 20C ilustra uma vista inferior de um corpo de motor 1810 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 20D ilustra uma vista em seção transversal de um corpo de motor 1810 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. Como ilustrado, o corpo de motor tem uma parede lateral geralmente anular 1812 com um interior oco 1814 configurado para receber o estator 1900. Em algumas implementações exemplares, o corpo de motor 1810 pode ser feito em alumínio.
[00116] A Figura 20E é uma vista em perspectiva do corpo de motor 1810 com o conjunto do estator 1900 instalado. A Figura 20F é uma vista de extremidade do corpo de motor 1810 com o conjunto do estator 1900 instalado. A Figura 20G é uma vista lateral do corpo de motor 1810 com o conjunto do estator 1900 instalado. A Figura 20H é uma visa em seção transversal do corpo de motor 1810 com o conjunto do estator 1900 instalado. Em algumas implementações exemplares, o corpo de motor 1810 pode ter uma cavidade para o fluido de resfriamento 1830 formada entre a parede lateral 1812 do corpo de motor 1810 e uma tampa 1820 que circunda o corpo de motor 1810. O fluido de resfriamento pode ser bombeado para dentro e para fora da cavidade do fluido por meio de um par de portas de refrigerante 1825 formada na tampa 1820.
BLINDAGENS DE EXTREMIDADE
[00117] A Figura 21A é uma vista em perspectiva de uma blindagem de extremidade 1805 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 21B é uma vista frontal de uma blindagem de extremidade 1805 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 21C é uma vista traseira de uma blindagem de extremidade 1805 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 21D é uma vista em seção transversal de uma blindagem de extremidade 1805 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. Em implementações exemplares, a blindagem de extremidade 1805 pode ser feita em alumínio e pode envolver as extremidades do corpo de motor 1810 e um recesso 2105 para suportar os rolamentos de esfera 2150 onde gira o eixo do rotor.
ROTOR
[00118] A Figura 22A é uma vista superior de uma placa de rotor 2205 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 22B é uma vista em perspectiva de uma placa de rotor 2205 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 22C é uma vista em perspectiva de um núcleo de rotor 2200 formado a partir de uma pluralidade de placas de rotores 2205 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. Em algumas implementações exemplares, as placas de rotores 2205 podem ser placas de aço tendo uma pluralidade de abas 2215 formando vãos para o recebimento de imãs 2210 formados no intermédio. Além disso, as placas de rotores 2205 podem ter uma pluralidade de furos transversais 2220 formados em si. As placas de rotores 2205 também podem ter um furo axial 2225 no qual pode ser inserido um eixo. Em algumas implementações exemplares, cada placa de rotor 2205 pode ser formada com a uma forma específica selecionada para maximizar a eficiência magnética para a exigência específica e permitir a adequada fixação mecânica ao um conjunto de acionamento. O núcleo de rotor 2200 pode ser um núcleo de aço formado pelo empilhamento das placas.
[00119] A Figura 23A ilustra uma vista superior de um imã 2300 para a inserção no núcleo de rotor 2200 para a formação do conjunto do rotor 2400 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 23B ilustra uma vista em perspectiva de um imã 2300 para a inserção no núcleo de rotor 2200 para formar o conjunto do rotor 2400 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. Os imãs 2300 podem ser dimensionados e conformados para terem um tamanho e forma específicos que permitam o desempenho ideal com forte fixação mecânica ao núcleo de rotor 2200. Em algumas implementações exemplares, os imãs 2300 podem ser dimensionados para formarem um rígido acoplamento por pressão com o imã recebendo os vãos 2210 das placas de rotores 2210.
[00120] A Figura 24A ilustra uma vista superior de um rotor montado 2400 com os imãs 2300 instalados no núcleo de rotor 2200 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 24B ilustra uma vista em perspectiva do rotor montado 2400 com os imãs 2300 instalados no núcleo de rotor 2200 de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 24C ilustra uma vista superior de um rotor montado 2400 com um eixo 2410 instalado de acordo com uma implementação exemplar do presente pedido. A Figura 24D ilustra uma vista em perspectiva do rotor montado 2400 com o eixo 2410 instalado. Como ilustrado, os imãs 2300 foram inseridos nos vãos 2210 do núcleo de rotor 2200.
SENSORES
[00121] Em algumas implementações exemplares, o motor 405 pode ser equipado com sensores de posição angular (por exemplo, o codificador 1840) para saber exatamente onde o rotor 2400 está em relação ao estator 1900 e prover os necessários sinais de potência das fases exatas. Também, um sensor de temperatura 1835 pode ser provido para garantir a proteção ao motor e implementar o controle de temperaturas, caso necessário.
SISTEMAS DE INFOTAINMENT
[00122] Em algumas implementações exemplares, o veículo elétrico também pode incluir um sistema de infotainment proporcionando conectividade e capacidade de interação digital. Por exemplo, o veículo elétrico pode ser equipado com um dispositivo de tela de toque de 7” que permita a configuração de um painel veicular, alterar os ajustes veiculares do veículo, uso de GPS integrado, ouvir música por conectividade Bluetooth ou Wi-Fi, baixar dados de trilhas gravadas para um computador ou publicar nas mídias sociais, gravar vídeos ou capturar momentos de uma trilha enquanto viaja com a câmara frontal e traseira e quaisquer outras implementações que possam ser aparentes para um técnico no assunto.
[00123] A descrição acima detalhada estabeleceu várias realizações dos dispositivos e/ou dos processos por meio do uso de diagramas de blocos, esquemas e exemplos. Na medida em que esses diagramas de blocos, esquemas e exemplos contiverem uma ou mais funções e/ou operações, cada função e/ou operação dentro desses diagramas de blocos, fluxogramas, ou exemplos podem ser implementadas, individual e/ou coletivamente, por uma ampla gama de hardware, software, firmware, ou virtualmente qualquer combinação dos mesmos. Em uma realização, o presente assunto pode ser implementado por meio de Circuitos Integrados de Aplicação Específica (CIAEs). Entretanto, as realizações reveladas na presente, no total ou em parte, podem ser implementadas de forma equivalente em circuitos integrados padrão, como um ou mais programas realizados por um ou mais processadores, como um ou mais programas executados por um ou mais controladores (por exemplo, microcontroladores), como firmware, ou virtualmente qualquer combinação destes.
[00124] Apesar de terem sido descritas determinadas realizações, essas realizações foram apresentadas somente como exemplos, e não pretendem limitar o escopo da proteção. Na verdade, os novos métodos e equipamentos ora descritos podem ser realizados de várias outras formas. Além disso, várias omissões, substituições e mudanças na forma dos métodos e sistemas aqui descritos podem ser feitas sem abandonar o espírito da proteção. As reivindicações de acompanhamento e seus equivalentes pretendem cobrir essas formas ou modificações que estiverem no escopo e no espírito da proteção.

Claims (13)

1. SISTEMA ELÉTRICO PARA CONTROLE (400) DE UM VEÍCULO ELÉTRICO CONFIGURADO PARA OPERAR EM UMA PLURALIDADE DE MODOS, sendo que o sistema de controle (400) contém: um motor elétrico multifásico (405) tendo uma pluralidade de bobinas do motor (407a, 407b, 407c); um dispositivo de armazenamento de energia (430) configurado para prover energia para o sistema elétrico de controle (400); uma pluralidade de módulos transistores (415a, 415b, 415c) seletivamente acoplados ao motor elétrico (405) para o dispositivo de armazenamento de energia (430); um conector (401) configurado para acoplar seletivamente a uma fonte de energia CA; um dispositivo controlável para comutação configurado para acoplar seletivamente o conector (401) ao motor elétrico multifásico (405); caracterizado por compreender: um microcontrolador (425) configurado para controlar o dispositivo de comutação para acoplar seletivamente o conector (401) a pelo menos uma das bobinas do motor (407a, 407b, 407c) durante um modo detectado de carregamento, e controlar uma ou mais da pluralidade de módulos transistores (415a, 415b, 415c) para acoplar seletivamente a pelo menos uma bobina de motor (407a, 407b, 407c) para o dispositivo de armazenamento de energia (430) durante o modo detectado de carregamento; e um par de comutadores de relés (402a, 402b) acoplando seletivamente o conector (401) ao dispositivo de armazenamento de energia (430) durante um modo de gerador CA detectado, em que o microcontrolador (425) controla pelo menos um dos comutadores de relé (402a, 402b) para conectar o conector (401) a um ponto médio (805) a meio caminho entre um terminal positivo e um terminal negativo do dispositivo de armazenamento de energia (430).
2. SISTEMA ELÉTRICO PARA CONTROLE (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ainda compreender um primeiro sensor (435) configurado para medir uma tensão do dispositivo de armazenamento de energia (430) durante o modo detectado de carregamento e um segundo sensor configurado para medir uma tensão elétrica recebida pelo conector (401), em que o microcontrolador (425) é configurado para controlar o dispositivo de comutação e pelo menos uma da pluralidade de módulos transistores (415a, 415b, 415c) em uma primeira configuração quando uma tensão medida do dispositivo de armazenamento de energia (430) for maior que uma tensão medida recebida pelo conector (401); e em uma segunda configuração quando uma tensão medida do dispositivo de armazenamento de energia (430) for menor que uma tensão medida recebida pelo conector (401).
3. SISTEMA ELÉTRICO PARA CONTROLE (400), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo dispositivo controlável para comutação ser um comutador de compensação configurado para operar em um modo de correção de fator de potência na primeira configuração, e em que pelo menos um dos módulos transistores (415a, 415b, 415c) opera um diodo de proteção durante a primeira configuração.
4. SISTEMA ELÉTRICO PARA CONTROLE (400), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo microcontrolador(425) aplicar modulação de largura de pulso ao comutador de compensação na segunda configuração, e em que cada pluralidade de módulos transistores (415a, 415b, 415c) opera em modo desligado na segunda configuração.
5. SISTEMA ELÉTRICO PARA CONTROLE (400), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo dispositivo controlável para comutação ser um comutador de compensação configurado para ser acionado por modulação de largura de pulso aplicada pelo microcontrolador (425) na segunda configuração, e em que cada pluralidade de módulos transistores (415a, 415b, 415c) opera em modo desligado na segunda configuração.
6. SISTEMA ELÉTRICO PARA CONTROLE (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo microcontrolador (425) estar configurado para controlar os comutadores de relés (402a, 402b) para prover energia do dispositivo de armazenamento de energia (430) para o conector (401) e transmitir potência a uma grade de potência durante um modo de gerador CA.
7. SISTEMA ELÉTRICO PARA CONTROLE (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela operação de carregamento ser realizada sem um capacitor CC-LINK.
8. VEÍCULO ELÉTRICO, contendo: um conjunto de acionamento que compreende pelo menos uma roda; um motor elétrico multifásico (405) tendo uma pluralidade de bobinas do motor (407a, 407b, 407c) acoplada ao conjunto de acionamento para prover um torque a pelo menos uma roda; um sistema de controle elétrico (400) configurado para operar em uma pluralidade de modos, o sistema de controle (400) que compreende: um dispositivo de armazenamento de energia (430) configurado para prover energia para o sistema elétrico para controle (400); uma pluralidade de módulos transistores (415a, 415b, 415c) seletivamente acoplados ao motor elétrico (405) para o dispositivo de armazenamento de energia (430); um conector (401) configurado para se acoplar seletivamente a uma fonte de energia CA; um dispositivo controlável para comutação configurado para acoplar seletivamente o conector (401) ao motor elétrico multifásico (405); caracterizado por compreender: um microcontrolador (425) configurado para controlar o dispositivo de comutação de maneira a acoplar seletivamente o conector (401) a pelo menos uma das bobinas do motor (407a, 407b, 407c) durante um modo detectado de carregamento, e controlar uma ou mais da pluralidade de módulos transistores (415a, 415b, 415c) para acoplar seletivamente a pelo menos uma bobina de motor (407a, 407b, 407c) ao dispositivo de armazenamento de energia (430) durante o modo detectado de carregamento; e um par de comutadores de relés (402a, 402b) acoplando seletivamente o conector (401) ao dispositivo de armazenamento de energia (430) durante um modo de gerador CA detectado, em que o microcontrolador (425) controla pelo menos um dos comutadores de relé (402a, 402b) para conectar o conector (401) a um ponto médio (805) a meio caminho entre um terminal positivo e um terminal negativo do dispositivo de armazenamento de energia (430).
9. VEÍCULO ELÉTRICO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por ainda compreender um primeiro sensor (435) configurado para medir uma tensão do dispositivo de armazenamento de energia (430) durante o modo detectado de carregamento e um segundo sensor configurado para medir uma tensão elétrica recebida pelo conector (401), em que o microcontrolador (425) é configurado para controlar o dispositivo de comutação e pelo menos uma da pluralidade de módulos transistores (415a, 415b, 415c) em uma primeira configuração, quando uma tensão medida do dispositivo de armazenamento de energia (430) for maior que uma tensão medida recebida pelo conector (401); e em uma segunda configuração quando uma tensão medida do dispositivo de armazenamento de energia (430) for menor que uma tensão medida recebida pelo conector (401).
10. VEÍCULO ELÉTRICO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo dispositivo controlável para comutação ser um comutador de compensação configurado para operar em um modo de correção de fator de potência na primeira configuração, e em que pelo menos um dos módulos transistores (415a, 415b, 415c) opera como um diodo de proteção durante a primeira configuração.
11. VEÍCULO ELÉTRICO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo microcontrolador (425) aplicar modulação de largura de pulso ao comutador de compensação na segunda configuração, e em que cada pluralidade de módulos transistores (415a, 415b, 415c) opera em modo desligado na segunda configuração.
12. VEÍCULO ELÉTRICO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo dispositivo controlável para comutação ser um comutador de compensação configurado para ser acionado por modulação de largura de pulso aplicada pelo (425) microcontrolador na segunda configuração, e em que cada pluralidade de módulos transistores (415a, 415b, 415c) opera em modo desligado na segunda configuração.
13. VEÍCULO ELÉTRICO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo microcontrolador (425) ser configurado para controlar os comutadores de relés (402a, 402b) para prover energia do dispositivo de armazenamento de energia (430) para o conector (401) e transmitir potência a uma grade de potência durante um modo de gerador CA.
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