BR112020026111B1

BR112020026111B1 - Sistema de potência acessório

Info

Publication number: BR112020026111B1
Application number: BR112020026111-4A
Authority: BR
Inventors: Bart W. Mancini; Arthur P. Lyons; Robert J. Vovos
Original assignee: Bae Systems Controls Inc.
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2021-11-23
Also published as: US20190389406A1; BR112020026111A2; EP3810460A4; US10882407B2; EP3810460A1; WO2019245799A1; CA3103593C; MX2020013837A; CA3103593A1; CN112351917A

Abstract

são providos sistemas e métodos para reduzir uma probabilidade de um propulsor exceder seu torque ou limite de potência em uma velocidade específica. também são providos sistemas e métodos para reduzir uma probabilidade de que conversores cc-cc e inversores ca sobrecarreguem um gerador em uma velocidade específica.

Description

CAMPO DA DESCRIÇÃO

[001] Essa descrição se refere a sistemas de potência acessórios para um veículo. Mais particularmente, essa descrição se refere a sistemas e métodos para regular a potência para acessórios em corrente contínua, CC, e em corrente alternada, CA, onde a potência é fornecida por um motor gerador (gen set).

FUNDAMENTOS

[002] Os veículos incluindo barramentos convencionais têm acessórios e subsistemas acessórios que requerem potência. Os acessórios podem ser acessórios CC ou acessórios CA. Esses acessórios podem ser energizados usando uma bateria de baixa tensão. Adicionalmente, os acessórios podem ser energizados usando um motor gerador. A expressão motor gerador usada aqui se refere a um motor mecanicamente acoplado a um gerador para prover saída de potência elétrica de corrente alternada (CA) do gerador.

[003] No entanto, vários eventos, incluindo quedas repentinas na velocidade do motor, a aplicação em etapa de cargas adicionais de acessórios ou a partida da linha de motores acessórios podem causar sobrecarga transitória do gerador e/ou limites de potência do motor.

[004] Em particular, quando a velocidade do motor é baixa, um sistema de potência acessório pode ser limitado em potência disponível por causa do motor ou gerador. Por exemplo, quando os acessórios são comutados nas linhas de potência (barramentos), a potência de irrupção pode exceder temporariamente a potência de estado estável. Particularmente desafiadoras são as partidas de linha de máquinas de indução que podem consumir de 5 a 10x a potência nominal para vários ciclos de 60Hz. Também é possível que o carregamento de acessório em estado estável exceda a capacidade do gerador e/ou motor.

SUMÁRIO

[005] Portanto, é descrito um sistema de potência acessório. O sistema compreende um primeiro inversor acoplado a um gerador, um conversor CC-CC, um segundo inversor e um processador. O gerador é mecanicamente acoplável a um motor. O primeiro inversor, quando o gerador é acoplado ao motor, é configurado para receber potência CA do gerador e prover potência CC para um primeiro elo CC.

[006] O conversor CC-CC é acoplado ao primeiro elo CC e configurado para receber a potência CC do primeiro inversor e prover potência CC para um segundo elo CC para energizar um acessório CC. O segundo elo CC é acoplável a uma bateria.

[007] O segundo inversor é acoplado ao primeiro elo CC e configurado para receber a potência CC do primeiro inversor e prover potência CA para um acessório CA.

[008] O processador é configurado para controlar a saída do gerador e fazer com que a potência seja fornecida do gerador para o acessório CC e para o acessório CA, comparar uma tensão CC detectada no primeiro elo CC com um ponto de ajuste de tensão CC para o acessório CC. Quando a tensão CC detectada é menor que o ponto de ajuste de tensão CC, o processador é configurado para diminuir um limite de corrente de saída para o conversor CC-CC a partir de um valor de linha de base. Quando o segundo elo CC é acoplado à bateria, a potência para o acessório CC é provida pela bateria.

[009] O sistema pode fornecer potência para um ou mais acessórios CC e um ou mais acessórios CA. Ao energizar mais que um acessório CC, o sistema pode compreender uma pluralidade de conversores CC-CC. Cada um dos conversores CC-CC é acoplado à primeira linha CC e recebe a potência CC do primeiro inversor e provê potência CC para o segundo elo CC para, respectivamente, energizar um acessório CC.

[0010] Cada acessório CC tem um ponto de ajuste de tensão CC. Em um aspecto da descrição, o mesmo ponto de ajuste é usado para todos os acessórios CC. Quando a tensão CC detectada no primeiro elo CC é menor que o ponto de ajuste de tensão CC, o processador é configurado para diminuir o limite de corrente de saída para cada um dos conversores CC-CC. A potência é fornecida para cada um dos acessórios CC pela bateria. Quando a tensão CC no primeiro elo CC retorna acima do ponto de ajuste de tensão CC, o processador é configurado para aumentar o limite de corrente de saída para a potência CC-CC para o valor de linha de base.

[0011] Em um aspecto da descrição, um ponto de ajuste diferente é usado para os acessórios CA do que para os acessórios CC. Por exemplo, o ponto de ajuste para um acessório CA é menor que o ponto de ajuste de tensão CC. O processador é adicionalmente configurado para comparar a tensão CC detectada no primeiro elo CC com o ponto de ajuste para o acessório CA. Quando a tensão CC detectada é menor que o ponto de ajuste para o acessório CA, o processador é configurado para diminuir uma saída de Volts por hertz do segundo inversor a partir de um valor de linha de base.

[0012] Da mesma forma, quando a tensão CC no primeiro elo CC retorna acima do ponto de ajuste, o processador é configurado para aumentar a saída de Volts por hertz para o segundo inversor para o valor de linha de base.

[0013] Ao energizar mais que um acessório CA, cada acessório CA pode ter seu próprio ponto de ajuste. O ponto de ajuste é definido com base em uma prioridade para o acessório. Em um aspecto da descrição, cada acessório CA pode ter seu próprio segundo inversor. Em um outro aspecto da descrição, o mesmo segundo inversor pode ser usado para vários acessórios CA.

[0014] O ponto de ajuste diferente permite uma limitação proporcional (foldback) seletiva de acessórios CA. Por exemplo, quando a tensão CC detectada é menor que um ponto de ajuste para um ou mais dos acessórios CA, o processador é configurado para diminuir uma saída de Volts por hertz de um ou mais segundos inversores correspondendo a um ou mais acessórios CA tendo o ponto de ajuste sendo maior que a tensão CC detectada.

[0015] O processador é adicionalmente configurado para receber uma velocidade detectada do gerador ou motor e comparar a velocidade detectada com um limiar. Quando a velocidade detectada é menor que o limiar, o processador é configurado para diminuir um torque ou limite de potência para o gerador e controlar o gerador com base no torque diminuído ou limite de potência. O torque ou limite de potência é subsequentemente elevado de volta a um valor de linha de base quando a velocidade detectada se move para uma velocidade igual ou maior que o limiar após ser menor que o limiar.

[0016] O processador é adicionalmente configurado para determinar um intervalo de tempo onde um torque é maior que um limiar para uma dada velocidade. Quando o intervalo de tempo determinado é maior que um limiar de tempo, o processador é configurado para emitir um comando de torque ou velocidade para um controlador de motor para aumentar a velocidade do motor para uma velocidade especificada.

[0017] O processador é configurado para emitir uma instrução para um veículo para remover um acessório de uma carga no sistema de potência acessório quando o torque ainda for maior que um limiar para a nova velocidade.

[0018] Também é descrito um sistema de potência acessório compreendendo um primeiro inversor acoplado a um gerador, um conversor CC-CC, um segundo inversor e um processador. O gerador é mecanicamente acoplável a um motor. Quando o gerador é acoplado ao motor, o inversor é configurado para receber potência CA do gerador e prover potência CC para um primeiro elo CC.

[0019] O conversor CC-CC é acoplado ao primeiro elo CC e configurado para receber a potência CC do primeiro inversor e prover potência CC para um segundo elo CC para energizar um acessório CC. O segundo elo CC é acoplável à bateria.

[0020] O segundo inversor é acoplado ao primeiro elo CC e configurado para receber a potência CC do primeiro inversor e prover potência CA para um acessório CA.

[0021] O processador configurado para controlar a saída do gerador e fazer com que a potência seja fornecida do gerador para o acessório CC e para o acessório CA, recebe uma velocidade detectada do gerador ou motor e compara a velocidade detectada com um limiar. Quando a velocidade detectada é menor que o limiar, o processador é configurado para diminuir um torque ou limite de potência para o gerador e controlar a saída do gerador com base no torque diminuído ou limite de potência.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0022] A Fig. 1 ilustra um diagrama de blocos de um sistema de potência acessório acoplado a um motor e uma pluralidade de acessórios CC e acessórios CA de acordo com aspectos da descrição onde o gerador é acoplado por meio de uma correia a um eixo do motor; a Fig. 2 ilustra um diagrama de blocos de um sistema de potência acessório acoplado a um motor e uma pluralidade de acessórios CC e acessórios CA de acordo com aspectos da descrição onde o gerador é diretamente acoplado a um eixo de tomada de força do motor; a Fig. 3 ilustra um diagrama de blocos da unidade de controle de potência de acordo com aspectos da descrição; a Fig. 4 ilustra um diagrama de blocos da unidade de controle de sistema de acordo com aspectos da descrição; a Fig. 5 ilustra um exemplo de pontos de ajuste baseados na prioridade para o acessório CC e acessórios CA de acordo com aspectos da descrição; a Fig. 6 ilustra um diagrama de um controle integrado de proporção executado por um processador de acordo com aspectos da descrição; a Fig. 7 ilustra um diagrama de blocos para limitação proporcional de acessório devido à queda de tensão de acordo com aspectos da descrição; a Fig. 8 ilustra um diagrama de blocos para torque ou limitação proporcional de limite de potência devido à velocidade do gerador/motor de acordo com aspectos da descrição; a Fig. 9 representa um diagrama de blocos de um trajeto de controle para o conversor CC-CC de acordo com aspectos da descrição; e a Fig. 10 ilustra um trajeto de controle para o inversor de acordo com aspectos da descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0023] Os sistemas descritos aqui podem ser usados em qualquer veículo móvel convencional tal como um ônibus, carro, caminhão, navio, rebocador, avião e semelhantes. O sistema não requer o uso de um dispositivo de armazenamento de energia de alta tensão. Alta usado aqui significa uma tensão acima de 50V.

[0024] A Fig. 1 ilustra um diagrama de blocos de um sistema de potência acessório acoplado a um motor 100 e uma pluralidade de acessórios CC (coletivamente e geralmente referenciado aqui como 130) e acessórios CA (coletivamente e geralmente referenciado aqui como 135) de acordo com aspectos da descrição.

[0025] O motor 100 (por exemplo, um aparelho de força motriz) pode ser um motor que usa gasolina, um motor a diesel ou um motor a gás natural comprimido (CNG). O sistema de potência acessório é separado do trem de acionamento. O trem de acionamento compreende o motor 100, a transmissão 104 e eixo de acionamento 106.

[0026] O gerador 110 é mecanicamente conectado ou acoplado ao motor 100. Como representado na Fig. 1, o gerador 110 é mecanicamente conectado a um eixo 102 do motor 100 por meio de um sistema de correia/polia 108. Enquanto na Fig. 1, o gerador 110 está conectado por meio de uma sistema de correia/polia 108 ao eixo 102, o gerador 110 pode ser conectado ao motor 100 de outras maneiras. Por exemplo, a Fig. 2 mostra uma conexão mecânica diferente, por exemplo, o gerador 110 está conectado a um eixo de tomada de força (PTO) 112. Em outros aspectos da descrição, o gerador 110 pode ser conectado a uma caixa de engrenagem que por sua vez é conectada a um eixo do motor 100.

[0027] A caixa de engrenagem e/ou correia proveem uma razão fixa de velocidade do motor para a velocidade do gerador. Em um aspecto da descrição, a velocidade do motor pode ser diferente da velocidade do gerador. Essa diferença é conhecida de antemão (pela razão de velocidade fixa). Portanto, quando se conhece a velocidade do gerador, também se conhece a velocidade do motor.

[0028] O gerador 110 pode ser um gerador de ímã permanente. Outros geradores podem ser usados. Quando acoplado ao motor 100 (referido aqui como o motor gerador), o gerador provê potência elétrica CA trifásica. O gerador 110 pode prover uma potência elétrica CA de frequência variável. O gerador 110 é um gerador de alta tensão.

[0029] O gerador 110 é eletricamente acoplado à unidade de controle de potência (PCU) 115, também conhecida como um sistema de potência acessório (APS). O acoplamento é mostrado com uma linha grossa (versos tracejados ou finos). A PCU 115 provê o processamento e a conversão de potência necessários para fornecer a potência requerida para os acessórios CC 130 e para os acessórios CA 135.

[0030] O sistema compreende adicionalmente uma unidade de controle de sistema (SCU) 120. A SCU 120 se comunica com a PCU 115 para controlar a conversão e o fornecimento de potência. As linhas tracejadas na Fig. 1 mostram as linhas de sinal de controle. A SCU 120 também determina o limites de torque e/ou potência para o gerador 110. Adicionalmente, a SCU 120 determina os limites de corrente e limites de potência para a PCU 115.

[0031] O sistema compreende adicionalmente um sensor de velocidade 140. O sensor de velocidade 140, tal como um resolvedor, um codificador, um efeito Hal e autodetecção detecta a velocidade do gerador 110. O sensor de velocidade 140 comunica a velocidade detectada para a SCU 120. A linha tracejada conectando o sensor de velocidade 140 e a SCU 120 é uma linha de sinal.

[0032] A PCU 115 é eletricamente acoplável aos acessórios CC 130 e aos acessórios CA 135. As Figs. 1 e 2 mostram a PCU 115 acoplado ao número N de acessórios CC e ao número N de acessórios CA. Os acessórios CC 130 podem compreender iluminação, radio, caixa registradora, vidros elétricos, portas, ventiladores e direção hidráulica. Os acessórios CC 130 não estão limitados aos exemplos aqui providos.

[0033] A PCU 115 é acoplada aos acessórios CC 130 por meio de um elo CC de baixa tensão (barramento) 315 (mostrado na Fig. 3). Uma bateria 125, tal como uma bateria de chumbo-ácido, também é acoplável ao elo CC de baixa tensão 315. O elo CC de baixa tensão é mostrado nas Figs. 1 e 2 usando linhas finas. A bateria 125 pode ser feita a partir de outros materiais tal como baterias de íon de lítio ou pode ser um supercapacitor. Em um aspecto da descrição, essa bateria 125 é usada para partida, iluminação e ignição (SLI).

[0034] A Fig. 1 mostra a bateria 125 acoplada ao elo CC de baixa tensão. A bateria 125 é uma bateria de baixa tensão.

[0035] Os acessórios CA 135 são normalmente acionados por motor. Assim, a PCU 115 é acoplável aos motores para os acessórios associados. As linhas de tensão CA são mostradas nas Figs. 1 e 2 como linhas sólidas (diferente do elo de alta tensão CA entre o gerador 110 e a PCU 115 e o elo CC de baixa tensão). Por exemplo, os acessórios CA 135 podem compreender compressores de ar, compressores de ar condicionado e bombas de direção hidráulica. Os acessórios CA 135 não estão limitados aos exemplos aqui providos. A frase “acessórios CA” usada aqui também se refere aos subsistemas requeridos para o acessório funcionar.

[0036] A Fig. 3 ilustra um diagrama de blocos do PCU 115 de acordo com aspectos da descrição. A PCU 115 compreende um inversor de gerador 300, um elo CC de alta tensão 305, um ou mais conversores CC-CC (coletivamente e geralmente referenciado aqui como 310), um ou mais inversores de acessórios (coletivamente e geralmente referenciado aqui como 320) e um sensor de tensão 325.

[0037] O inversor de gerador 300 é eletricamente conectado ao gerador 110. O inversor de gerador 300 recebe a potência elétrica CA trifásica do gerador 110. O inversor de gerador 300 compartilha um elo CC de alta tensão 305 comum com todos os inversores de potência acessórios 320 e conversores CC-CC 310.

[0038] A tensão no elo CC de alta tensão 305 é baseada na saída do gerador 110. O aumento do torque de regeneração do gerador 110 resultará em um aumento na magnitude da tensão do elo CC de alta tensão 305 e a diminuição do torque de regeneração do gerador 110 resultará em uma diminuição na magnitude da tensão do elo CC de alta tensão 305. Quando o inversor de gerador 300 e o gerador 110 estão operando em seu torque e/ou limite de potência, eles serão incapazes de manter a magnitude do elo CC de alta tensão 305. Por exemplo, quando o gerador 110 está operando em torque ou potência de regeneração máxima e carga adicional é aplicada, a tensão do elo de alta tensão CC 305 cairá.

[0039] Os conversores CC-CC 310 produzem uma fonte de potência CC ajustável para prover potência para um elo CC de baixa tensão 315 de veículos. A bateria 125 é conectada ao elo CC de baixa tensão 315. Os conversores CC-CC 310 mantêm uma carga na bateria de baixa tensão 125. Como mostrado na Fig. 3, há um número N de conversores CC-CC 310. Em um aspecto da descrição, o número de conversores CC-CC 310 é o mesmo que o número de acessórios CC 130. Os conversores CC-CC 310 são eletricamente conectados ao elo CC de alta tensão comum 305.

[0040] Os inversores de acessórios 320 produzem frequência variável e potência trifásica de tensão a partir do elo de alta tensão CC comum 305 para acessórios de veículos acionados por motor. Como mostrado na Fig. 3, há números N de inversores de acessórios 320. Em um aspecto da descrição, o número de inversores de acessórios 320 é o mesmo que o número de acessórios CA 135. Em outros aspectos da descrição, o número de inversores de acessórios 320 é menor que o número de acessórios CA, onde vários acessórios CA compartilham um inversor de acessório. Os inversores de acessórios 320 também são eletricamente conectados ao elo CC de alta tensão comum 305. Os motores acessórios podem ser conectados aos inversores de acessórios. Por exemplo, o motor para a bomba de direção hidráulica pode ser conectado a um inversor de acessório (por exemplo, 3201).

[0041] Um sensor de tensão 325 é eletricamente acoplado ao elo CC de alta tensão 305 e configurado para detectar a tensão do elo CC 305. O sensor de tensão 325 relata a tensão detectada para a SCU 120 por meio de uma linha de sinal (mostrada nas Figs. 1 e 2). O sensor de tensão 325 envia a tensão detectada para um processador na SCU 120.

[0042] A Fig. 4 ilustra um diagrama de blocos da SCU 120 de acordo com aspectos da descrição.

[0043] A SCU 120 compreende um processador 400 e memória 405. O processador 400 comanda a PCU 115 por meio da linha de sinal. O processador 400 implementa uma regulação de tensão/corrente e regulação de torque que será descrita mais tarde. Em um outro aspecto da descrição, em vez do processador 400, o inversor de gerador 300 provê a regulação. Por exemplo, o inversor de gerador 300 pode ser configurado para controlar a magnitude do elo CC de alta tensão comum 305 ajustando o torque produzido pelo gerador 110. O inversor de gerador 300 pode controlar o torque de regeneração a fim de aumentar a magnitude da tensão do elo CC de alta tensão 305. O inversor de gerador 300 pode controlar o torque de regeneração a fim de diminuir a magnitude do elo CC de alta tensão 305.

[0044] Adicionalmente, o processador 400 recebe sinais de detecção do sensor de velocidade 140 e do sensor de tensão 325 também por meio de linhas de sinal.

[0045] O processador 400 pode ser um microcontrolador ou microprocessador ou qualquer outro hardware de processamento tal como uma CPU, GPU, Arranjo de portas programáveis em campo (FPGA) ou Dispositivo lógico programável (PLD). A memória 405 pode ser separada do processador 400 (como mostrado na Fig. 4 para clareza da figura) ou integrada no mesmo. Por exemplo, o microcontrolador ou microprocessador inclui pelo menos um dispositivo de armazenamento de dados, tal como, mas não limitado a, RAM, ROM e armazenamento persistente. Em um aspecto da descrição, o processador 400 pode ser configurado para executar um ou mais programas armazenados em um dispositivo de armazenamento legível por computador. O dispositivo de armazenamento legível por computador pode ser RAM, armazenamento persistente ou armazenamento removível. Um dispositivo de armazenamento é qualquer peça de hardware que é capaz de armazenar informações, tal como, por exemplo sem limitação, dados, programas, instruções, código de programa, e/ou outras informações adequadas, seja em uma base temporária e/ou uma base permanente.

[0046] De acordo com aspectos da descrição, a memória 405 pode compreende pontos de ajuste usados para limitar proporcionalmente o limite de corrente para os conversores CC-CC 310, pontos de ajuste usados para limitar proporcionalmente a saída de Volts por hertz dos inversores de acessórios 320, limiar usado para limitar proporcionalmente o torque e/ou limite de potência do gerador 110 e ponto de ajuste para o mesmo e limares de tempo.

[0047] De acordo com aspectos da descrição, o processador 400 regula a potência para os acessórios CC 130 e os acessórios CA 135 para evitar que os conversores CC-CC 310 e o inversores de acessórios 320 sobrecarreguem o gerador 110.

[0048] É possível saber em uma largura de banda alta que o gerador 110 está sobrecarregado porque os conversores e inversores compartilham um elo CC de alta tensão comum 305 com o inversor de gerador 300 e como descrito acima, a magnitude da tensão CC cairá quando o gerador 110 é limitado em potência ou torque. Quando há uma queda de tensão do elo CC de alta tensão comum 305, a corrente é limitada para um ou mais dos conversores CC-CC 310 e/ou Volts-por-hertz é limitado para um ou mais inversores de acessórios 320.

[0049] Em um aspecto da descrição, a limitação proporcional pode ser priorizada com base nos acessórios (CA e CC) e seus conversores CC-CC e inversores de acessórios associados. Por exemplo, uma prioridade pode ser atribuída a diferentes acessórios ao limitar proporcionalmente as fontes de potência.

[0050] A prioridade é atribuída a diferentes acessórios 130 e 135 selecionando diferentes pontos de ajuste de limitação proporcional para seu conversor CC-CC ou inversor de acessório associado. Conforme o elo CC de alta tensão 305 cai, o conversor CC-CC 310 ou inversor de acessório 320 com o ponto de ajuste mais alto limitará proporcionalmente sua carga primeiro. Conforme o elo cai abaixo de cada conversor CC-CC ou ponto de ajuste do inversor acessório, a potência será removida do inversor de gerador 300 que atuará para restaurar o equilíbrio de potência entre o inversor de gerador 300 e os conversores CC-CC 310 e inversores de acessórios 320.

[0051] Em um aspecto da descrição, um objetivo é ter potência ininterrupta no nível do sistema e um outro objetivo é limitar proporcionalmente cargas não críticas antes das cargas críticas (por exemplo, pode ser desejável perder potência para o ar condicionado antes da direção hidráulica).

[0052] Por causa da bateria 125 ser acoplada ao elo CC de baixa tensão 315, os conversores CC-CC 310 podem receber prioridade mais baixa e são ajustados para limitar proporcionalmente primeiro (ponto de ajuste de limitação proporcional de tensão mais alto também referido como pontos de ajuste de limitação proporcional, pontos de ajuste de tensão e pontos de ajuste de tensão CC). Em um aspecto da descrição, todos os conversores CC-CC 310 podem ter pontos de ajuste de limitação proporcional iguais a fim de manter o compartilhamento da carga. O sistema mantém potência ininterrupta porque a bateria 125 fornece potência temporariamente para os acessórios CC 130 afixados ao elo CC de baixa tensão 315 (a menos que a bateria não tenha potência).

[0053] Em um aspecto da descrição, os acessórios CA 135 podem receber alta prioridade definindo o ponto de ajuste de limitação proporcional de tensão mais baixo do que os conversores CC-CC 130. Isso ocorre porque uma limitação proporcional é aplicada à saída V/Hz dos acessórios CA 135 e reduzirá diretamente a potência distribuída, que pode ser notável para um usuário.

[0054] Quando mais de um inversor de acessório 320 é provido, cada acessório CA e inversor de acessório associado, podem ser ainda priorizados atribuindo um ponto de ajuste de limitação proporcional diferente para cada acessório CA. Por exemplo, a direção hidráulica pode ser ajustada a um ponto de ajuste de tensão mais baixo do que o ar condicionado a fim de dar prioridade.

[0055] A Fig. 5 ilustra um exemplo de pontos de ajuste com base na prioridade para um acessório CC e uma pluralidade de acessórios CA de acordo com aspectos da descrição. Como mostrado na Fig. 5, os acessórios de baixa prioridade (cargas) um recebem ponto de ajuste alto, enquanto as cargas de alta prioridade recebem um ponto de ajuste baixo. A seta à esquerda da figura mostra cargas de alta prioridade em versos baixos. O caixa tracejada no topo reflete um valor do elo CC de alta tensão nominal. Por exemplo, o valor pode ser 600V. Os pontos de ajuste são um valor de tensão menor que a tensão nominal para o elo CC de alta tensão.

[0056] Cada linha representa um valor de tensão para o ponto de ajuste. Como mostrado, o conversor CC-CC 310 tem o ponto de ajuste mais alto (ponto de ajuste de limitação proporcional), por exemplo, mais perto do valor do elo CC de alta tensão nominal. Os inversores de acessórios 320 para os acessórios CA têm pontos de ajuste mais baixos (ponto de ajuste de Limitação proporcional 1-n). Como mostrado na Fig. 5, cada acessório CA (e inversor de acessório associado) tem um ponto de ajuste diferente. Alto e baixo são determinados em relação à tensão nominal para o elo CC de alta tensão 305.

[0057] Em um aspecto da descrição, o processador 400 determina a limitação proporcional usando controle integral proporcional (PI). Um exemplo do controle PI executado pelo processador é mostrado na Fig. 6.

[0058] Na Fig. 6, o sinal medido é a tensão no elo CC de alta tensão 305 detectada pelo sensor de tensão 325. O ponto de ajuste de limitação proporcional é o valor para um conversor CC-CC ou inversor acessório específico. O PI é repetido para cada acessório, conforme necessário. Usando o PI, o processador 400 calcula um ganho de limitação proporcional que pode ser aplicado ao limite de corrente de saída dos conversores CC-CC 310 ou de forma equivalente aos Volts por hertz de tensões CA de saída dos inversores acessórios 320. O ganho de limitação proporcional é limitado entre 0 e 1, como mostrado em 620.

[0059] O PI determina a diferença entre a tensão medida (detectada) e o ponto de ajuste de limitação proporcional 600 (subtrator). Quando a tensão medida (detectada) é maior que uma ponto de ajuste de limitação proporcional, o processador 400 determina um valor de 1 para o ganho de limitação proporcional e nenhuma limitação proporcional para o limite de corrente para um conversor CC-CC é aplicado ou um Volts por hertz do inversor de acessório.

[0060] Quando a tensão medida (detectada) é menor que o ponto de ajuste de limitação proporcional, o processador 400 determina um saída de estado estável de 0 para o ganho de limitação proporcional e, portanto, uma limitação proporcional completa se aplicaria, por exemplo, ao limite de corrente para um conversor CC-CC 310 ou para o Volts por hertz de um inversor de acessório 320. O tempo para um valor de estado estável para o ganho de limitação proporcional é determinado a partir dos ganhos de controle, Ki 616 e Kp 618. A taxa pode ser controlada ajustando os ganhos de controle. Kp 618 é uma limitação proporcional rápida, enquanto Ki 616 é uma limitação proporcional incremental. Por ter um grande Kp 618, a limitação proporcional é mais rápida, por exemplo, atinge o estado estável (limitação proporcional completa mais rápida).

[0061] A Fig. 7 ilustra um método para regular a potência para acessórios de acordo com aspectos da descrição. Na Fig. 7, a potência para os acessórios é regulada para reduzir ou evitar uma queda de tensão no elo CC de alta tensão 305.

[0062] No S700, o processador 400 recebe uma tensão medida no elo CC de alta tensão. Essa tensão é detectada pelo sensor de tensão 325 na PCU 115 e transmitida por uma linha de sinal. A tensão medida é temporariamente armazenada na memória 405.

[0063] No S705, o processador 400 compara a tensão medida com a tensão nominal do elo CC de alta tensão. Em um aspecto da descrição, a tensão nominal é predefinida e armazenada na memória 405. O processador 400 recupera a tensão nominal da memória 405.

[0064] Se a tensão medida é menor que a tensão nominal (“Y” em S705), o processador 400 recupera os pontos de ajuste para os acessórios CC e os acessórios CA da memória 405, em S710. Uma tensão medida sendo menor que a tensão nominal indica queda de tensão e uma sobrecarga potencial no gerador 110.

[0065] Em 715, o processador 400 determina se qualquer acessório, por exemplo, acessório CC 130 ou acessório CA 135 foi anteriormente proporcionalmente limitado, por exemplo, limite de corrente aplicado ao seu conversor CC-CC 310 ou inversor de acessório 320. Essa determinação é feita para ver se o limite de corrente para o acessório CC ou CA ainda precisa ser aplicado ou pode ser removido.

[0066] Se em S715 for determinado que nenhum acessório foi anteriormente proporcionalmente limitado (“N em S715), o processador 400 executa uma análise de limitação proporcional para cada acessório CC e CA (conforme necessário) em S730 usando os pontos de ajuste recuperados. O processador 400 executa o controle PI como representado na Fig. 6. Por exemplo, para um acessório CC, o processador 400 determina um diferença entre a tensão medida e o ponto de ajuste (tensão) 600. Quando a tensão medida é maior que o ponto de ajuste CC (tensão), a potência para o acessório CC associado permanece a mesma, por exemplo, sem limitação proporcional. Por outro lado, quando a tensão medida é menor, por exemplo, diferença negativa, ocorre a limitação proporcional. Em um aspecto da descrição, o processador 400 também recupera Kp 618 e Ki 616 da memória. O processador 400 integra a diferença entre a tensão medida e o ponto de ajuste tensão ao longo do tempo (mostrado como 1/S 605 na Fig. 6) e multiplica o diferença integrada por Ki 616 para obter um primeiro valor. Adicionalmente, o processador 400 multiplica a diferença entre a tensão medida e a tensão de ponto de ajuste por Kp 618 para obter um segundo valor. O ganho de limitação proporcional é determinado adicionando, usando um somador 615, o primeiro e o segundo valores.

[0067] O processador 400 controla o conversor CC-CC correspondente (por exemplo, 3101) usando o ganho de limitação proporcional. Por exemplo, quando o ganho de limitação proporcional em estado estável é zero, o limite de corrente é zero e nenhuma potência é fornecida ao acessório CC (por exemplo, 1301) a partir do conversor CC-CC (por exemplo, 3101). Entre o estado estável ser zero e nenhuma limitação proporcional, a potência fornecida ao acessório CC (por exemplo, 1301) é reduzida ao limite de corrente do conversor CC-CC (por exemplo, 3101).

[0068] A Fig. 9 representa um diagrama de blocos de um trajeto de controle para o conversor CC-CC de acordo com aspectos da descrição. O controle representado pode ser executado pelo processador 400. Como descrito acima, o ganho de limitação proporcional é usado para definir o limite de corrente. O conversor CC-CC tem uma corrente CC-CC máxima predefinida. O processador 400 ajusta a corrente CC-CC máxima predefinida multiplicando, usando um multiplicador 900, o ganho de limitação proporcional com a corrente CC-CC máxima predefinida. Esta é a entrada de limite de corrente para o UL do regulador de tensão 910. O sistema inclui sensores de tensão e corrente para detectar a tensão e a corrente fornecidas por um conversor CC-CC. O processador 400 determina uma diferença, usando o subtrator 905, entre a tensão solicitada e a medição de tensão do sensor de tensão. A diferença é inserida como o erro de tensão no regulador de tensão 910 (erro). Zero Amps (0A) (por exemplo, limite mais baixo) também é entrada para o regulador de tensão 910.

[0069] O regulador de tensão 910 (processador) emite uma solicitação de corrente para o regulador de corrente 920. O processador 400 determina a diferença entre a solicitação de corrente (como determinado pelo regulador de tensão 910) e a medição de corrente conforme detectada pelo sensor de corrente (para a saída de corrente pelo conversor CC-CC) usando o subtrator 915. A diferença é inserida no regulador de corrente 920 como erro de corrente (erro). O regulador de corrente 920 também recebe o Ciclo de Trabalho Máximo e Mínimo e emite uma solicitação de ciclo de trabalho para a geração PWM 925.

[0070] Como descrito acima, o processador 400 executa o multiplicador 900, subtratores 905/915, o regulador de tensão 910 e o regulador de corrente 920. Em outros aspectos da descrição, o controle está no próprio conversor CC-CC.

[0071] A análise de limitação proporcional é repetida para cada acessório CC 310. Em um aspecto da descrição, cada acessório CC tem o mesmo ponto de ajuste, assim, se um acessório CC for proporcionalmente limitado usando um limite de corrente, cada acessório CC reduzirá a potência zero (em estado estável) ou a potência reduzida. A redução na potência fornecida ao acessório CC é temporária e a potência retornará ao valor de linha de base quando a tensão medida retornar acima do ponto de ajuste. Quando a potência é reduzida para o acessório CC (por exemplo, 1301), a bateria 125 fornece a potência para o mesmo. O valor de linha de base é uma potência consumida antes de um evento de limitação proporcional como ditado pelas cargas e o estado de carga da bateria 125.

[0072] Em um aspecto da descrição, antes de analisar os acessórios CA 135 para limitação proporcional, o processador 400 faz com que o sensor de tensão 325 detecte a tensão no elo CC 305 de alta tensão novamente para ver se a tensão aumentou de volta ao valor nominal para evitar impacto aos acessórios AC.

[0073] Se ainda estiver abaixo, o processador 400 realiza a análise de limitação proporcional para os acessórios CA 135. O processador 400 começa com o acessório CA tendo o ponto de ajuste de tensão mais alto (por exemplo, 1351). A análise de limitação proporcional para o acessório CA (por exemplo, 1351) é a mesma que para o acessório CC (exceto para um ponto de ajuste diferente). Por exemplo, para um acessório CA (por exemplo, 1351), o processador 400 determina uma diferença entre a tensão medida e o ponto de ajuste de limitação proporcional. Quando a tensão medida é maior do que o ponto de ajuste de limitação proporcional, a potência para o acessório CA associado permanece a mesma, por exemplo, sem limitação proporcional. Por outro lado, quando a tensão medida é menor, por exemplo, diferença negativa, ocorre a limitação proporcional. O ganho de limitação proporcional é determinado de maneira similar à descrita acima e não será descrito novamente.

[0074] O processador 400 controla o inversor de acessório correspondente (por exemplo, 3201) usando o ganho de limitação proporcional para ajustar a saída de Volts por hertz pelo inversor.

[0075] Por exemplo, quando o ganho de limitação proporcional em estado estável é zero, a saída de volts por hertz é zero e nenhuma potência é fornecida ao acessório CA (por exemplo, 1351) a partir do inversor de acessório (por exemplo, 3201). Entre o estado estacionário sendo zero e sem limitação proporcional, a potência fornecida ao acessório CA (por exemplo, 1351) é reduzida em Volts por hertz proporcional ao ganho de limitação proporcional.

[0076] A Fig. 10 ilustra um trajeto de controle para o inversor de acordo com aspectos da descrição. Tal como o trajeto de controle para o conversor CC-CC, o controle pode ser executado pelo processador 400. Em outros aspectos da descrição, o controle pode ser implementado no próprio inversor.

[0077] A limitação proporcional é aplicada à tensão e frequência solicitadas. O processador 400, usando multiplicadores 1000/1005, multiplica o ganho de limitação proporcional com a solicitação de tensão e a solicitação de frequência. A tensão resultante é inserida na transformação CC para CA 1020 (transformação matemática). A frequência resultante é multiplicada por 2π para obter o Ômega. O Ômega é integrado (mostrado na Fig. 10 como 1/S, integrador 1015) com saída Teta. O teta é inserido na transformação CC para CA 1020, que é executada pelo processador 400. A transformação CC para CA 1020 emite um sinal de tensão CA (identificado como Tensão ABC na Fig. 10). O processador 400 executa um cálculo de ciclo de trabalho 1025. Isso emite um ciclo de trabalho (identificado como Ciclo de Trabalho ABC na Fig. 10) para a geração PWM 1030.

[0078] Como mostra a Fig. 10, o processador 400 pode executar os multiplicadores 1000/1005, a integração 1015, a transformação CC para CA 1020, o cálculo de ciclo de trabalho 1025 e a geração PWM 1030.

[0079] Em um aspecto da descrição, antes de analisar outros acessórios CA para limitação proporcional, o processador 400 faz com que o sensor de tensão 325 detecte a tensão no elo CC 305 de alta tensão novamente para ver se a tensão aumentou de volta para o valor nominal para evitar impacto aos outros acessórios AC.

[0080] Se ainda estiver abaixo, o processador 400 realiza a análise de limitação proporcional para outro acessório CA (por exemplo, 1352). Em um aspecto da descrição, a análise de limitação proporcional para os acessórios AC 135 e a detecção de tensão no elo CC de alta tensão 305 podem ser desempenhos alternativos, detectando a tensão entre a análise de limitação proporcional.

[0081] Em outros aspectos da descrição, o processador 400 realiza a análise de limitação proporcional para cada acessório CC 130 e acessório CA 135 antes de detectar a tensão no elo CC 305 de alta tensão novamente.

[0082] Se, por outro lado, em S715, um acessório CC ou CA (130 ou 135) tinha sido proporcionalmente limitado anteriormente (“Y” em S715), o processador 400 determina se o limite de corrente ou Volts por hertz pode retornar a um valor de linha de base em S720.

[0083] No S720, o processador 400 determina se a tensão medida no elo CC de alta tensão 305 é maior ou igual ao ponto de ajuste de limitação proporcional para um acessório. Essa determinação é feita para cada acessório que foi proporcionalmente limitado. Se o processador 400 determinar que a tensão medida é maior ou igual ao ponto de ajuste de limitação proporcional para um acessório, o limite de corrente ou Volts por hertz retorna a um valor de linha de base em S725. O processador 400 emite uma instrução para o conversor CC-CC 310 ou para o inversor acessório 320 com o valor de linha de base. O controlador PI (processador) receberá um erro positivo, quando este valor positivo for múltiplo por Kp 618 e adicionado ao trajeto integral (Ki), o valor do ganho de limitação proporcional fará a transição de 0 de volta para 1.

[0084] Se o processador 400 determinar que a tensão medida ainda é menor do que o ponto de ajuste de limitação proporcional, o processo se move para S730 e o acessório permanece em um estado de limitação proporcional.

[0085] Referindo-se a S705, se em S705 o processador 400 determinar que a tensão medida é igual à tensão nominal (“N” em S705), o processador 400 determina se algum acessório foi proporcionalmente limitado anteriormente para retornar o limite de corrente ou Volts por hertz ao valor de linha de base.

[0086] Se o processador 400 determinar que existem acessórios que foram anteriormente proporcionalmente limitados em S735 (“Y” em S735), o limite de corrente ou Volts por hertz retorna a um valor de linha de base em S740 e o controle descrito nas Figs. 9 ou 10 é executado com sem ganho de limitação proporcional.

[0087] Posteriormente, o processo retorna para S700. Da mesma forma, se não houver acessórios em um estado proporcionalmente limitado (“N” em S735), o processo retorna para S700.

[0088] A Fig. 8 ilustra um método para regulação de acordo com outros aspectos da descrição para reduzir a probabilidade ou evitar que o motor 100 exceda seu limite de torque ou potência. No S800, o processador 400 recebe a velocidade do gerador 110 de um sensor de velocidade 140. A velocidade é recebida em uma linha de sinal. Uma vez que o gerador 110 é mecanicamente acoplado ao motor 100, a velocidade do gerador tem uma razão fixa para a velocidade do motor, que é conhecida de antemão. Portanto, qualquer velocidade (motor ou gerador) pode ser usada a seguir. Por exemplo, em um aspecto da descrição, antes de S805, o processador 400 pode converter a velocidade do gerador detectada em uma velocidade do motor usando a razão fixa, onde o limiar é uma velocidade do motor.

[0089] Em S805, o processador 400 compara a velocidade com um limiar para a velocidade armazenada na memória 405. O processador recupera o limiar da memória 405. Em um aspecto da descrição, o limiar pode ser uma velocidade em marcha lenta do motor (ou qualquer velocidade equivalente do gerador). Em um outro aspecto da descrição, o limiar é um valor menor do que a velocidade em marcha lenta usado para indicar uma condição de estol. Quando a velocidade é menor que o limiar, o motor pode ser sobrecarregado. Em um aspecto da descrição, o processador 400 pode reduzir o torque ou o limite de potência do gerador, emitir um comando de velocidade para um controlador de motor para aumentar a velocidade do motor ou emitir um comando para um outro controlador para desativar um acessório dependendo de certas outras condições. Uma dessas condições é o tempo em que a condição de sobrecarga é experimentada. Em aspectos da descrição, dois temporizadores e dois valores específicos de tempo (ou limares) são usados. Um temporizador é usado para determinar se a velocidade do motor deve ser aumentada e outro temporizador é usado para determinar se a carga deve ser removida.

[0090] Se a velocidade for igual ou maior que o limiar (“N” em S805), o processador 400 determina se ambos temporizadores foram ajustados anteriormente (devido a uma condição de sobrecarga anterior) em S810. Se os temporizadores não forem ajustados, o processo retorna para S800. Se os temporizadores estiverem definidos (“Y” em S810), o processador 400 para os temporizadores e os reinicializa para zero em S815.

[0091] Se a velocidade for menor do que o limiar (“Y” em S805), o processador 400 determina se um temporizador, por exemplo, primeiro temporizador, é definido em S820. Se o temporizador não estiver definido (“N” em S820), o processador 400 define o temporizador para um valor específico em S825. Esse temporizador é usado para determinar se a velocidade do motor deve ser aumentada. Por exemplo, o temporizador pode ser definido para 5 segundos ou 10 segundos. Em vez de definir o temporizador para um valor específico, o processador pode iniciar o temporizador e determinar se o tempo atinge um limiar. As mesmas alternativas também se aplicam acima.

[0092] Se o temporizador estiver definido e em contagem regressiva (ou iniciado e em contagem crescente) (“Y” em S820), o processador 400 determina se o tempo expirou (se em contagem regressiva) ou atingiu um limiar (se em contagem crescente) em S830.

[0093] Se o tempo não expirou ou não atingiu o limite (“N” em S830), o processador 400 executa uma limitação proporcional do torque ou limite de potência do gerador 110 (S870 também é executado após S825). Em um aspecto da descrição, o processador 400 executa um controle PI para determinar um ganho de limitação proporcional semelhante ao descrito acima. Porém, nesse caso, o valor medido é a velocidade (do motor ou gerador) e o ponto de ajuste também é uma velocidade. Em um aspecto da descrição, o ponto de ajuste é uma velocidade menor que a velocidade em marcha lenta do motor (ou uma velocidade que está correlacionada pela razão fixa à mesma). Nesse PI, ki e kp são valores diferentes dos acima. Da mesma forma, o kp causa uma diminuição mais rápida no torque ou no limite de potência do motor, enquanto ki diminui gradativamente o torque ou o limite de potência ao longo do tempo. Como acima, o torque mínimo ou limite de potência é zero, por exemplo, limitação proporcional completa. O limite superior é uma capacidade máxima para a eletrônica de potência, por exemplo, gerador e inversores.

[0094] A velocidade de ponto de ajuste é subtraída pela velocidade medida. O processador 400 integra a diferença ao longo do tempo e multiplica o mesmo por Ki para obter o primeiro valor e multiplica a diferença por kp para obter o segundo valor. O ganho de limitação proporcional para o torque do gerador e limite de potência, por exemplo, torque de regeneração e limite de potência, é determinado pela adição do primeiro valor e do segundo valor.

[0095] Qualquer torque ou potência subsequente gerada pelo gerador 110 é com base no torque ou limite de potência. O ganho de limitação proporcional é multiplicado pelo torque ou limite de potência do gerador 110 para produzir um valor presente do torque ou limite de potência que é usado para prover o limite superior para o torque ou potência produzida pelo regulador de tensão. Quando o torque ou potência desejada excede o limite de torque ou potência conforme determinado usando o ganho de limitação proporcional, o processador 400 regula o torque ou potência para igualar o torque ou limite de potência. Caso contrário, quando o torque ou potência desejada for menor ou igual ao torque ou limite de potência, o torque ou potência desejado é usado.

[0096] A limitação proporcional removerá o torque e/ou a potência do motor 100 e atua para evitar que o motor 100 pare. No entanto, a limitação proporcional provavelmente causará uma queda de tensão no elo CC de alta tensão 305, o que desencadeará a limitação proporcional dos acessórios que foram descritos na Fig. 7 e, portanto, não serão descritos novamente em detalhes.

[0097] Se o tempo expirou ou atingiu o limiar (“Y” em S830), o processador 400 emite um comando para um controlador de motor para aumentar a velocidade do motor, por exemplo, para acima da velocidade em marcha lenta em S835. O comando é emitido por meio de uma linha de comunicação (barramento), que não é mostrada nas Figs. 1 ou 2. O valor do temporizador pode depender da aplicação. Em aspectos da descrição, o temporizador pode ser com base em uma quantidade máxima de tempo em que um evento de etapa de carga transiente pode ocorrer. O temporizador seria ajustado para ser maior do que esse tempo. Adicionalmente, o temporizador pode ser o usuário ou operador (proprietário dos veículos), por exemplo, a quantidade de tempo que o operador está disposto a permitir que os acessórios funcionem com um desempenho reduzido.

[0098] Posteriormente, o processador 400 ajusta outro temporizador em S840. Esse temporizador é usado para determinar se deve remover uma carga do gerador 110, por exemplo, acessório CA 135. Por exemplo, o cronômetro pode ser de 10 segundos ou 20 segundos. Em vez de definir o temporizador para um valor específico, o processador 400 pode iniciar o temporizador e determinar se o tempo atinge outro limite. O processador 400 determinou se um torque atual é maior do que um limiar de torque para uma determinada velocidade. O limiar de torque é diferente para diferentes velocidades. Em um aspecto da descrição, a memória 405 inclui uma tabela de limares de torque indexados por velocidade. O processador recebe a velocidade atual por meio de uma linha de sinal. O processador 400, usando a velocidade atual, recupera o limiar de torque correspondente da memória 405. Em S850, o processador 400 compara o torque atual com o limiar de torque para a velocidade atual. Quando o torque é maior do que o limiar de torque é igual (“Y” em S850), o motor 100 é sobrecarregado. O processador 400 determina a duração da sobrecarga. Em S855, o processador 400 determina se o tempo expirou (se estiver em contagem regressiva) ou atingiu outro limiar (se estiver em contagem crescente).

[0099] Se o tempo no outro temporizador não expirou ou não atingiu o outro limiar, o processo retorna para S850, caso contrário, o processo se move para S860. Em S860, o processador 400 emite um comando para um controlador de veículo (não mostrado) para reduzir a carga. O comando é transmitido por meio de uma linha de comunicação (barramento) também não mostrada. Por exemplo, em um aspecto da descrição, o veículo pode desativar uma carga de baixa prioridade, como um sistema de ar condicionado.

[00100] Se em S850, o processador 400 determinar que o torque atual é menor ou igual ao limiar de torque para a velocidade atual (“N” em S850), o processador 400 para o outro temporizador em S865. O processo então retorna para S800.

[00101] Como usado aqui, o termo “processador” pode incluir um processador de núcleo único, um processador de vários núcleos, vários processadores localizados em um único dispositivo ou vários processadores em comunicação com ou sem fio entre si e distribuídos por uma rede de dispositivos, Internet ou nuvem. Portanto, como usado aqui, funções, recursos ou instruções realizadas ou configuradas para serem realizadas por um “processador” podem incluir o desempenho das funções, recursos ou instruções por um processador de núcleo único, podem incluir o desempenho das funções, recursos ou instruções coletivamente ou colaborativamente por vários núcleos de um processador de vários núcleos, ou podem incluir o desempenho das funções, recursos ou instruções coletivamente ou colaborativamente por vários processadores, onde cada processador ou núcleo não é necessário para executar cada função, recurso ou instrução individualmente.

[00102] Vários aspectos da presente descrição podem ser incorporados como um programa, software ou instruções de computador incorporados ou armazenados em um computador ou meio utilizável ou legível por máquina, ou um grupo de meios que faz com que o computador ou máquina realize as etapas do método quando executado no computador, processador e/ou máquina. Um dispositivo de armazenamento de programa legível por uma máquina, por exemplo, um meio legível por computador, incorporando tangivelmente um programa de instruções executáveis pela máquina para realizar várias funcionalidades e métodos descritos na presente descrição, também é provido, por exemplo, um produto de programa de computador.

[00103] O meio legível por computador pode ser um dispositivo de armazenamento legível por computador ou um meio de sinal legível por computador. Um dispositivo de armazenamento legível por computador pode ser, por exemplo, um sistema, aparelho ou dispositivo magnético, óptico, eletrônico, eletromagnético, infravermelho ou semicondutor ou qualquer combinação adequada dos anteriores; no entanto, o dispositivo de armazenamento legível por computador não está limitado a esses exemplos, exceto que um dispositivo de armazenamento legível por computador exclui o meio de sinal legível por computador. Exemplos adicionais do dispositivo de armazenamento legível por computador podem incluir: um disquete de computador portátil, um disco rígido, um dispositivo de armazenamento magnético, um disco compacto portátil de memória somente de leitura (CD- ROM), uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória somente de leitura (ROM), uma memória programável apagável somente de leitura (EPROM ou memória Flash), um dispositivo de armazenamento óptico ou qualquer combinação apropriada dos anteriores; entretanto, o dispositivo de armazenamento legível por computador também não está limitado a esses exemplos. Qualquer meio tangível que pode conter, ou armazenar, um programa para uso por ou em conexão com um sistema, aparelho ou dispositivo de execução de instrução pode ser um dispositivo de armazenamento legível por computador.

[00104] Um meio de sinal legível por computador pode incluir um sinal de dados propagado com código de programa legível por computador incorporado no mesmo, tal como, mas não limitado a, em banda base ou como parte de uma onda portadora. Um sinal propagado pode assumir qualquer uma de uma pluralidade de formas, incluindo, mas não se limitando a, eletromagnética, óptica ou qualquer combinação adequada das mesmas. Um meio de sinal legível por computador pode ser qualquer meio legível por computador (exclusivo do dispositivo de armazenamento legível por computador) que pode se comunicar, propagar ou transportar um programa para uso por ou em conexão com um sistema, aparelho ou dispositivo. O código de programa incorporado em um meio de sinal legível por computador pode ser transmitido usando qualquer meio apropriado, incluindo, mas não se limitando a sem fio, com fio, cabo de fibra óptica, RF, etc., ou qualquer combinação adequada dos anteriores.

[00105] A terminologia usada aqui tem a finalidade de descrever modalidades particulares apenas e não se destina a limitar o escopo da descrição e não se destina a ser exaustiva. Muitas modificações e variações serão aparentes para aqueles versados na técnica sem se afastar do escopo e do espírito da descrição.

Claims

1. Sistema de potência acessório, compreendendo: um primeiro inversor (300) acoplado a um gerador (110), onde o gerador (110) é mecanicamente acoplável a um motor (100), o primeiro inversor (300), quando o gerador (110) é acoplado ao motor (100), é configurado para receber potência em corrente alternada, CA, do gerador (110) e prover potência em corrente contínua, CC, para um primeiro elo de corrente contínua, CC (305); um conversor de corrente contínua para corrente contínua, CC-CC (310), acoplado ao primeiro elo CC (305) e configurado para receber a potência CC do primeiro inversor (300) e prover potência CC para um segundo elo CC (315) para energizar um acessório CC, em que o segundo elo CC (315) é acoplável a uma bateria (125); um segundo inversor (320) acoplado ao primeiro elo CC (305) e configurado para receber a potência CC do primeiro inversor (300) e prover potência CA para um acessório CA (135); e caracterizadopelo fato de que compreende um processador (400) configurado para: controlar a saída do gerador (110) e fazer com que a potência seja fornecida do gerador para o acessório CC (130) e para o acessório CA (135); receber uma tensão CC detectada no primeiro elo CC (305); comparar a tensão CC detectada no primeiro elo CC (305) com um ponto de ajuste de tensão CC para o acessório CC (130), quando a tensão CC detectada é menor que o ponto de ajuste de tensão CC, o processador (400) é configurado para diminuir um limite de corrente de saída para o conversor CC-CC (310) a partir de um valor de linha de base, em que quando o segundo elo CC (315) é acoplado à bateria (125), a potência para o acessório CC (130) é provida pela bateria (125).

2. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de conversores CC-CC (310) que inclui o conversor CC-CC, cada um da pluralidade de conversores CC-CC respectivamente acoplado ao primeiro elo CC (305) e configurado para receber a potência CC do primeiro inversor (300) e prover potência CC para o segundo elo CC (315) para, respectivamente, energizar um acessório CC (130), cada acessório CC (130) tem o ponto de ajuste de tensão CC, e em que quando a tensão CC detectada no primeiro elo CC (305) é menor que o ponto de ajuste de tensão CC, o processador (400) é configurado para diminuir o limite de corrente de saída para cada um dos conversores CC-CC (310), e em que a potência para cada um dos acessórios CC (130) é provida pela bateria.

3. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que quando a tensão CC detectada no primeiro elo CC (305) se move acima do ponto de ajuste de tensão CC após ser menor que o ponto de ajuste de tensão CC, o processador (400) é configurado para aumentar o limite de corrente de saída para a potência CCCC para o valor de linha de base.

4. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o acessório CA (135) tem um outro ponto de ajuste de tensão CC, o outro ponto de ajuste de tensão CC é menor que o ponto de ajuste de tensão CC, e em que o processador (400) é adicionalmente configurado para comparar a tensão CC detectada no primeiro elo CC (305) com o outro ponto de ajuste de tensão CC para o acessório CA (135), quando a tensão CC detectada é menor que o outro ponto de ajuste de tensão CC, o processador (400) é configurado para diminuir uma saída de Volts por hertz do segundo inversor (320) a partir de um valor de linha de base.

5. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que quando a tensão CC detectada no elo CC (305) se move acima do outro ponto de ajuste de tensão CC após ser menor que o outro ponto de ajuste de tensão CC, o processador (400) é configurado para aumentar a saída de Volts por hertz para o segundo inversor (320) para o valor de linha de base.

6. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de segundos inversores (320) incluindo o segundo inversor, cada um da pluralidade de segundos inversores respectivamente acoplado ao primeiro elo CC (305) e configurado para receber a potência CC do primeiro inversor (300) e prover potência CA para um acessório CA (135) respectivo, cada acessório CA (135) tem um outro ponto de ajuste de tensão CC diferente, e em que quando a tensão CC detectada é menor que um outro ponto de ajuste de tensão CC diferente para um ou mais dos acessórios CA (135), o processador (400) é configurado para diminuir uma saída de Volts por hertz de um ou mais segundos inversores (320) correspondendo a um ou mais acessórios CA (135) tendo o outro ponto de ajuste de tensão CC diferente sendo maior que a tensão CC detectada.

7. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que quando a tensão CC detectada no primeiro elo CC (305) se move acima de um outro ponto de ajuste de tensão CC diferente para o um ou mais dos acessórios CA (135) após ser menor que o outro ponto de ajuste de tensão CC diferente, o processador (400) é configurado para aumentar a saída de Volts por hertz para o segundo inversor (320) correspondente para o valor de linha de base.

8. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o segundo inversor (320) é acoplado a uma pluralidade de acessórios CA (135), cada um da pluralidade de acessórios CA (135) tem um mesmo outro ponto de ajuste de tensão CC.

9. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o processador (400) é adicionalmente configurado para: receber uma velocidade detectada do gerador (110) ou motor (100); comparar a velocidade detectada com um limiar, quando a velocidade detectada é menor que o limiar, o processador (400) é configurado para diminuir um torque ou limite de potência para o gerador (110); e controlar a saída do gerador (110) com base no torque diminuído ou limite de potência.

10. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que o processador (400) é adicionalmente configurado para quando a velocidade detectada se mover a uma velocidade maior que o limiar após ser menor que o limiar, elevar o torque ou limite de potência para o gerador a um valor de linha de base e controlar a saída do gerador (110) com base no valor de linha de base.

11. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que o processador (400) é adicionalmente configurado para: determinar um intervalo de tempo onde a velocidade detectada é menor que o limiar, e quando o intervalo de tempo determinado é maior que um limiar de tempo, o processador (400) é configurado para emitir um comando de torque ou velocidade para um controlador de motor para aumentar a velocidade do motor para uma velocidade especificada.

12. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que o limiar é um conjunto de valor menor que a velocidade em marcha lenta.

13. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que o processador (400) é adicionalmente configurado para determinar se um torque é maior que um limiar de torque para uma velocidade atual, e determinar um intervalo de tempo onde o torque é maior que o limiar de torque, quando o intervalo de tempo excede um outro limiar de tempo, o processador (400) é configurado para emitir uma instrução para um veículo para remover um acessório de uma carga no sistema de potência acessório.

14. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o ponto de ajuste de tensão CC para cada acessório CC (130) e o outro ponto de ajuste de tensão CC para cada acessório CA (135) é definido com base em uma prioridade de cada acessório CC (130) respectivo e cada acessório CA (135) respectivo.

15. Sistema de potência acessório, compreendendo: um primeiro inversor (300) acoplado a um gerador (110), em que o gerador (110) é mecanicamente acoplável a um motor (100), o primeiro inversor (300), quando o gerador é acoplado ao motor (100), é configurado para receber potência CA do gerador (110) e prover potência CC para um primeiro elo CC (305); um conversor CC-CC (310) acoplado ao primeiro elo CC (305) e configurado para receber a potência CC do primeiro inversor (300) e prover potência CC para um segundo elo CC (315) para energizar um acessório CC (130), em que o segundo elo CC (315) é acoplável à bateria (125); um segundo inversor (320) acoplado ao primeiro elo CC (305) e configurado para receber a potência CC do primeiro inversor (300) e prover potência CA para um acessório CA (135); e caracterizadopelo fato de que compreende um processador (400) configurado para: receber uma tensão CC detectada no primeiro elo CC (305); comparar a tensão CC detectada no primeiro elo CC (305) com um ponto de ajuste de tensão CC para o acessório CC (130), quando a tensão CC detectada é menor que o ponto de ajuste de tensão CC, o processador (400) é configurado para diminuir um limite de corrente de saída para o conversor CC-CC (310) a partir de um valor de linha de base; controlar a saída do gerador (110) e fazer com que a potência seja fornecida do gerador para o acessório CC (130) e para o acessório CA (135); receber uma velocidade detectada do gerador (110); comparar a velocidade detectada com um limiar, quando a velocidade detectada é menor que o limiar, o processador (400) é configurado para diminuir um torque ou limite de potência para o gerador (110); e controlar a saída do gerador (110) com base no torque diminuído ou limite de potência.

16. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que o processador (400) é adicionalmente configurado para quando a velocidade detectada se mover para uma velocidade maior que o limiar após ser menor que o limiar, elevar o torque ou limite de potência para o gerador (110) a um valor de linha de base e controlar a saída do gerador (110) com base no valor de linha de base.

17. Sistema de potência acessório de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que o processador (400) é adicionalmente configurado para: determinar um intervalo de tempo onde a velocidade detectada é menor que o limiar, e quando o intervalo de tempo determinado é maior que um limiar de tempo, o processador (400) é configurado para emitir um comando de torque ou velocidade para um controlador de motor para aumentar a velocidade do motor para uma velocidade especificada.