ES2213253T3 - Metodo de funcionamiento de un vehiculo electrico con regeneracion de bateria dependiente del estado de carga de la bateria. - Google Patents

Abstract

UN VEHICULO ELECTRICO SE CONTROLA A FIN DE ADAPTAR SU FUNCIONAMIENTO AL DE UN VEHICULO CONVENCIONAL ACCIONADO POR MOTOR DE COMBUSTION INTERNA. EN ALGUNAS REALIZACIONES, LA CARGA DE LAS BATERIAS POR LA FUENTE AUXILIAR DE ELECTRICIDAD Y POR EL FRENADO DINAMICO TIENE UNA MAGNITUD EN RAMPA CUANDO LAS BATERIAS SE ENCUENTRAN EN ESTADO DE CARGA ENTRE LA CARGA PARCIAL Y LA CARGA COMPLETA, RELACIONANDOSE LA MAGNITUD DE LA CARGA CON EL ESTADO RELATIVO DE CARGA DE LA BATERIA. LA DEFICIENCIA ENTRE LA DEMANDA DEL MOTOR DE TRACCION Y LA ENERGIA DISPONIBLE EN LA FUENTE ELECTRICA AUXILIAR LA CUBREN LAS BATERIAS EN UNA CANTIDAD QUE DEPENDE DEL ESTADO DE LAS MISMAS, POR LO QUE LA CANTIDAD TOTAL DE LA DEFICIENCIA SE PROPORCIONA CUANDO LAS BATERIAS ESTAN CERCA DE LA CARGA COMPLETA, Y LAS BATERIAS PROPORCIONAN MUY POCA O NINGUNA ENERGIA CUANDO ESTAN CERCA DE SU ESTADO DESCARGADO. EN LOS ESTADOS DE CARGA DE LAS BATERIAS ENTRE CERCA DE LA CARGA TOTAL Y CERCA DE LA DESCARGA TOTAL, LAS BATERIAS SUMINISTRAN UNA CANTIDAD DE ENERGIA QUE DEPENDE MONOTONICAMENTE DEL ESTADO DE CARGA. LA CARGA DE LAS BATERIAS A PARTIR DE LA FUENTE AUXILIAR SE REDUCE DURANTE EL FRENADO DINAMICO, CUANDO LAS BATERIAS ESTAN CERCA DE LA CARGA COMPLETA. EL CONTROL DE LA CANTIDAD DE ENERGIA DEVUELTA DURANTE EL FRENADO DINAMICO PUEDE REALIZARSE POR CONTROL DE LA EFICIENCIA EN LA TRANSDUCCION DEL MOTOR DE TRACCION UTILIZADO COMO GENERADOR.

Description

Método de funcionamiento de un vehículo eléctrico con regeneración de batería dependiente del estado de carga de la batería.

La presente invención se refiere a un aparato y método para llevar a cabo el funcionamiento y las características de funcionamiento de vehículos eléctricos híbridos simple y eficaz.

Los vehículos eléctricos híbridos están ampliamente considerados entre los vehículos más prácticos de los vehículos de baja contaminación. Un vehículo eléctrico híbrido incluye una batería de "tracción" eléctrica que proporciona potencia eléctrica para un motor de tracción eléctrica, que a su vez acciona las ruedas del vehículo. El aspecto "híbrido" de un vehículo eléctrico híbrido radica en el uso de una fuente secundaria o suplementaria de energía eléctrica para recargar la batería de tracción durante el funcionamiento del vehículo. Esta fuente secundaria de energía eléctrica puede ser paneles solares, una célula energética, un generador accionado por un motor de combustión interna, o por lo general cualquier otra fuente de energía eléctrica. Cuando se usa un motor de combustión interna como fuente secundaria de potencia eléctrica, frecuentemente es un motor relativamente pequeño que usa poco combustible, y produce poca contaminación. Una ventaja concomitante es que tal motor de combustión interna pequeño puede funcionar dentro de un intervalo de RPM limitado, de forma que se puedan optimizar los controles de contaminación del motor. Los términos "primario" y "secundario" cuando se usan para describir las fuentes de energía eléctrica simplemente se relacionan con la forma en la que la energía se distribuye durante el funcionamiento, y no son de importancia fundamental para la invención. Un simple vehículo accionado eléctricamente sólo por baterías eléctricas tiene las desventajas de que las baterías se pueden descargar mientras que el vehículo está lejos de una estación de carga de batería, e incluso cuando tal vehículo regresa con éxito a su lugar para repostar después de un día de uso, entonces las baterías deben ser recargadas. El vehículo eléctrico híbrido tiene la ventaja significativa sobre un vehículo simple eléctricamente accionado que el vehículo eléctrico híbrido recarga sus propias baterías durante el funcionamiento, y así no requeriría normalmente ninguna carga de batería externa. De ese modo, el vehículo eléctrico híbrido se puede usar como un vehículo normal accionado por motores de combustión interna, que requiere sólo el reaprovisionamiento del combustible. Otra ventaja importante del vehículo eléctrico híbrido es su buen rendimiento por kilómetro. La ventaja en el rendimiento por kilómetro se origina del uso del freno dinámico de regeneración, que convierte la energía cinética de movimiento en potencia eléctrica durante al menos una porción de frenado, y retorna la energía a la batería. Se ha encontrado que la cuenta de pérdida de frenado es alrededor de cerca de la mitad de todas las pérdidas por fricción experimentadas por un vehículo en un entorno de tránsito urbano. La recuperación de este 50% de la energía, y su retorno a las baterías para uso adicional, permite el uso de mucho menos combustible "secundario" para hacer funcionar el generador eléctrico como sería el caso si no se usara el frenado de regeneración. A su vez, la fuente eléctrica secundaria más pequeña da por resultado menos combustible usado por unidad de tiempo, o por kilómetro. Incluso otra ventaja de un vehículo eléctrico híbrido es que bajo muchas condiciones, la potencia que está disponible para acelerar el vehículo es la suma de la potencia máxima que se puede suministrar por las baterías más la potencia máxima que puede ser generada por el generador eléctrico secundario. Cuando el generador eléctrico es un motor de combustión interna accionado por diesel, la combinación de la potencia de batería y la potencia diesel puede dar por resultado una fuerza motriz total que es bastante sustancial, no obstante el buen rendimiento por kilómetro.

La solicitud de patente europea número EP 0 611 675 A1 describe un vehículo de tracción eléctrica provisto de un dispositivo de recuperación de energía que describe las características previstas en el preámbulo de la reivindicación 1 independiente. El vehículo automóvil eléctricamente accionado conocido comprende al menos una rueda de accionamiento, medio mecánico para frenar dicha rueda, al menos un motor eléctrico que está mecánicamente acoplado a dicha rueda de accionamiento, un acumulador de energía eléctrica recargable y medios de transferencia y gestión de energía que están acoplado al acumulador y al motor eléctrico, que incluyen el medio de frenado eléctrico que permite que dicho motor eléctrico funcione a modo de generador. El vehículo comprende además medios para disipar la energía eléctrica producida durante el frenado eléctrico, en el que dichos medios de disipación comprenden un circuito de refrigeración de circulación de fluido y un resistor de disipación que interactúa, al menos indirectamente, con dicho circuito de refrigeración. Los medios de transferencia y gestión de la energía se adaptan para producir una señal de medición representativa del grado de carga del acumulador y derivar al menos parte de la corriente de carga hacia dicho elemento de calefacción en respuesta a la señal de medición.

Mientras los vehículos eléctricos híbridos son económica y medioambientalmente ventajosos deben ser algo "seguros", porque deben ser similares a los vehículos accionados por combustión interna convencionales, en su funcionamiento y en sus respuestas a la entrada del operador, para lograr amplia aceptación.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un vehículo eléctrico híbrido que comprende un motor de tracción que puede ser usado para frenado dinámico, mientras que tanto el funcionamiento como la respuesta del vehículo a la entrada del operador son similares a los vehículos accionados por combustión interna convencionales.

La invención se define en la reivindicación 1 independiente. Los desarrollos adicionales se exponen en las reivindicaciones subordinadas.

En una realización preferida de la invención, las etapas descritas anteriormente pasan uniformemente de una a la otra dependiendo del estado de la carga de las baterías. Según la cantidad de frenado dinámico cambia gradualmente en función de la carga de la batería, los frenos de fricción absorben cualquier deficiencia en el frenado, automáticamente como resultado de la fuerza del pedal de freno del operador.

La figura 1 es un diagrama de bloque simplificado de un vehículo eléctrico según un aspecto de la invención, que incluye un controlador de instrucción que realiza el control según la invención, y también incluye un controlador de potencia.

La figura 2 es un diagrama de bloque simplificado que ilustra algunas de las funciones realizadas dentro del controlador de potencia de la figura 1;

La figuras 3a y 3b son diagramas simplificados de regeneración de energía a la batería de tracción frente al estado de carga de la batería de tracción y la tracción debida a la regeneración frente al estado de carga de la batería de tracción, respectivamente;

la figura 4 es un diagrama de flujo simplificado que ilustra el flujo lógico en el controlador de instrucción de las figuras 1 y 2 para proporcionar los funcionamientos ilustrados en las figuras 3a y 3b;

la figura 5 ilustra un diagrama simplificado de la distribución del suministro de potencia de tracción al motor de tracción del vehículo de la figura 1 en función de la carga de la batería de tracción;

la figura 6 es un diagrama de flujo simplificado que ilustra el flujo lógico en el controlador de instrucción de las figuras 1 y 2 para proporcionar los funcionamientos ilustrados en la figura 5;

la figura 7a es un diagrama de motor o generador de potencia frente a la velocidad con par motor como un parámetro, y la figura 7b es una representación de cómo se controla la potencia del motor/generador; y

la figura 8 es un diagrama de bloque simplificado que ilustra ciertos circuitos de control o disposiciones para controlar la cantidad de potencia eléctrica generada por la fuente de potencia auxiliar en respuesta al estado de carga de la batería de tracción.

En la figura 1, un vehículo 10 eléctrico incluye al menos una rueda 12 de accionamiento conectada a un motor 40 de tracción eléctrica de tensión alterna, el cual en una realización de la invención es un motor de corriente alterna de tres fases. El motor 40 es preferiblemente un motor-generador, según se conoce, de forma que la energía cinética de movimiento se pueda transducir en energía eléctrica durante el frenado dinámico. Un controlador 14 de potencia se conecta por trayectorias de gestión de la potencia al motor 40 de tracción, a una batería de tracción que se ilustra como 20, y a una fuente auxiliar de energía eléctrica que se ilustra como un bloque 16. Según se ilustra en el bloque 16, la fuente auxiliar puede incluir un motor de combustión interna tal como un motor 18 diesel que acciona un generador 22 eléctrico, o puede incluir una célula 24 energética. Un controlador de instrucción que se ilustra como un bloque 50 se conecta por medio de trayectorias de información al controlador 14 de potencia, a una fuente 16 auxiliar, y al motor 40 de tracción, para controlar el funcionamiento del controlador 14 de potencia, la fuente 16 auxiliar y el motor 40 de tracción según las leyes de control apropiadas.

Uno de los más comunes y menos costosos tipos de baterías que es capaz de almacenar relativamente gran potencia incluye la batería de plomo/H_{2}SO_{4} común. Este tipo de batería es adecuado para uso en un vehículo eléctrico, si se tiene algún cuidado para evitar la aplicación de una corriente de carga a la misma cuando la batería está a carga completa, para evitar desprendimiento de gases del electrolito y generación de calor no deseada, y si se puede evitar la sulfatación.

En la figura 1, las imágenes y controles del operador del vehículo 10 se ilustran como un bloque 30. El bloque 30 se ilustra estando conectado por una trayectoria 31 de datos bidireccionales para controlar el bloque 50 de instrucción con el fin de aplicar órdenes de conducción al controlador 50, cuyo controlador 50 de instrucción puede entonces convertir en instrucciones apropiadas los diversos elementos de potencia, tal como el controlador 14 de potencia, la fuente 16 auxiliar, y el motor 40 de tracción. El bloque 30 también se ilustra estando conectado por una trayectoria 32 a los frenos 36a y 36b de fricción, para control directo de los frenos de fricción por un sistema de frenado hidráulico convencional conectado a un pedal de freno.

La figura 2 representa la interconexión de algunos de los elementos del controlador 14 de potencia de la figura 1 con otros elementos de la figura 1. Más particularmente, el controlador 14 de potencia incluye una disposición 26 rectificadora conectada a la fuente 16 auxiliar, para (si es necesario) convertir la salida de corriente alterna de la fuente 16 auxiliar a tensión directa. El controlador 14 de potencia también incluye un sistema de control de propulsión bidireccional, que incluye además un invertidor 28 cc-a-ca acoplado por conexiones de potencia a la batería 20, a la disposición 26 rectificadora, y al motor 40 de tracción. Los funcionamientos del invertidor 28, la fuente 16 auxiliar, y el motor 40 de tracción están controlados, según se menciona anteriormente, por el controlador 50 de instrucción. Se debería observar que además del invertidor 28 de cc-a-ca, el sistema de control de propulsión incluye los detectores de tensión y corriente, para detectar los diversos parámetros operativos del motor/generador, batería, y fuente eléctrica auxiliar.

En el funcionamiento básico de la disposición de las figuras 1 y 2, el controlador (50) de instrucción controla los interruptores individuales (no ilustrados) del invertidor 28 con instrucciones moduladas de amplitud de pulsaciones, que dan por resultado la generación, en ese puerto 28m del invertidor 28 el cual está acoplado al motor 40 de tracción, con una aproximación de una tensión alterna que tiene una frecuencia y magnitud seleccionadas. En una realización preferida de la invención, el invertidor es un campo de instrucción orientado tipo (FOC), y el motor de tracción es asimismo un motor de inducción FOC. La frecuencia y magnitud de la activación de la corriente alterna ordenada que acciona al motor 40 de tracción son seleccionadas para activar el motor con una corriente 40 de tracción seleccionada a una velocidad de motor seleccionada. En general, el motor 40 de tracción produce un apoyo EMF que se incrementa con el incremento de la velocidad del motor, y el invertidor debe producir (bajo el control del controlador 50 de instrucción) una tensión alterna que se incrementa en magnitud con el incremento de la frecuencia de tensión alterna para mantener la misma corriente de activación del motor de tracción. El motor gira a una frecuencia compatible con la frecuencia para controlar la salida del invertidor. También en un funcionamiento básico de un vehículo eléctrico tal como la de las figuras 1 y 2, se puede realizar tanto el frenado dinámico como el frenado de fricción. El frenado dinámico es más preferido, puesto que se vuelve a recobrar la energía (cinética) inherente en el movimiento del vehículo, por el funcionamiento del motor de tracción como un generador eléctrico, según reduce la velocidad el vehículo. Durante estos intervalos en los que ocurre el frenado dinámico, el invertidor 28 cc-a-ca de la figura 2, que funciona en una segunda o regeneradora dirección, convierte la tensión alterna producida por el motor 40 de tracción en una tensión directa que carga la batería 20 de tracción. Además, cuando el vehículo eléctrico es un vehículo eléctrico híbrido, que incluye la fuente 16 eléctrica auxiliar, la fuente auxiliar puede funcionar durante el funcionamiento del vehículo para reaprovisionar las baterías y/o proporcionar alguna energía de tracción, dependiendo de las instrucciones del controlador 50 de instrucción.

Se ha observado que, cuando un vehículo eléctrico funciona de un modo normal usando el frenado dinámico, y las baterías están plenamente cargadas, el frenado dinámico tiende a empujar una corriente de carga a través de la batería ya cargada. Las características de una batería ácido-plomo son tales que, en esta situación de aplicación de una corriente de carga a una batería completamente cargada, el voltaje de la batería tiende a aumentar sensiblemente, como desde una batería totalmente cargada, valor sin corriente de 13 voltios, en una batería normalmente de 12 voltios, aproximadamente alrededor de 16 voltios, proporcionando de ese modo una indicación al controlador de instrucción que está ocurriendo una condición de sobrecarga. Si el controlador de instrucción desacopla la energía generada por el frenado dinámico desde la batería, como debe ser para proteger la batería, el voltaje de la batería inmediatamente cae a su valor sin corriente completamente cargada. Esto, a su vez, permite al controlador de frenado dinámico una vez más comenzar a proporcionar energía a la batería hasta que tenga efecto el control de sobrevoltaje. Esto da por resultad una aplicación periódica del frenado dinámico a una frecuencia de pulsación establecida por las características del bucle del controlador de instrucción, y produce una vibración del frenado perceptible, así como la tendencia a sobrecargar la batería durante las porciones del intervalo de pulsación. Son indeseables tanto la sobrecarga como la vibración.

Las figuras 3a y 3b conjuntamente ilustran una ley de control según un aspecto de la invención, que permite la regeneración completa o retorno a las baterías de tracción de la energía derivada del frenado dinámico durante los intervalos en los que las baterías de tracción están en una estado de carga menor que una cantidad particular de carga, cuya cantidad particular de carga es menor que la carga completa, y en la cual, los niveles de carga de la batería de tracción se encuentran entre la carga particular y la carga completa, dan salida a la proporción de la energía regenerada derivada del frenado dinámico de una manera que esté conforme o en función del estado existente de la carga con relación a la diferencia de la carga entre la carga predeterminada y la carga completa. En una realización de la invención, la relación es monótona, y la relación puede ser lineal. En la figura 3a, un gráfico 310 representa la cantidad de regeneración en función del estado de la carga de la batería de tracción de acuerdo con una ley de control según un aspecto de la invención. Más particularmente, el gráfico 310 define una porción 312 que es constante en un valor de regeneración de frenado dinámico que representa el 100% de regeneración, o tan cercano al 100% como sea convenientemente posible. A plena carga, la cantidad de regeneración de la energía derivada desde el frenado dinámico se reduce hasta cerca de cero, o tan próxima a cero como sea convenientemente posible. La ley de control representada por el gráfico 310 incluye además una segunda porción 314, que se inclina de forma monótona desde 100% de regeneración a un nivel de carga de batería de tracción predeterminado denominado "primera carga" a regeneración cero en carga completa de la batería de tracción. El efecto sobre la tracción regeneradora o de frenado del vehículo en función de la condición de carga de la batería de tracción se ilustra por un gráfico 320 en la figura 3b. En la figura 3b, el gráfico 320 incluye una primera porción 322, que se extiende a un valor constante que representa el máximo de tracción de regeneración a partir de los niveles de carga bajos al "primer" nivel de carga de la batería de tracción. Una segunda porción 324 del gráfico 320 representa la tracción de regeneración que se inclina de forma monótona desde el 100% en el "primer" nivel de carga a 0% en la carga completa. Mientras las porciones 314 y 324 de los gráficos 310 y 320, respectivamente, se ilustran como inclinaciones lineales, es suficiente para los fines de control que las porciones 314 y 324 sean monótonas. Esta reducción monótona en el frenado dinámico no debería ser perceptible al conductor del automóvil, puesto que el estado de carga de la batería de tracción cambia lentamente, y por lo tanto la cantidad de frenado de regeneración cambia lentamente. Puesto que el frenado de regeneración cambia lentamente, los frenos de fricción gradualmente absorben cualquier déficit entre el frenado dinámico y la fuerza de frenado deseada. Esta, a su vez, debería reducir la vibración que es evidente cuando la ley de control simplemente protege la batería de tracción de la sobrecarga simplemente deteniendo la regeneración cuando las baterías están a plena carga.

La figura 4 es un gráfico de flujo simplificado que ilustra que la porción 400 de las leyes de control que controlan el procesador 50 de control de la figura 1 que da por resultado el tipo de comportamiento representado por las figuras 3a y 3b. En la figura 4, la lógica comienza en el bloque 410 de INICIO y continúa en el bloque 412, el cual representa los parámetros del paquete (20 de la figura 1) de la batería de tracción tal como temperatura, voltaje, y corriente, y también el tiempo de aviso. Las muestras de estos parámetros se pueden tomar a intervalos frecuentes de muestreo, tal como en cada iteración de la lógica a través del bucle de la figura 4. A partir del bloque 412 de lógica, los flujos lógicos a un bloque 414, que representa un estimado del estado de la carga de la batería de tracción, determinando la cantidad de carga que ha entrado en la batería, y restando la cantidad de carga que ha salido de la batería. La medida de esta carga es el amperios-hora. Una vez que se realice un estimado del estado de la carga de la batería de tracción, la lógica fluye a un bloque 416 de decisión, que compara la corriente o estado estimado de la carga del momento presente de la batería de tracción con el valor predeterminado de carga representado por el nivel de "primera carga"de las figuras 3a y 3b; según se menciona anteriormente, este nivel de carga es menor que la carga completa. Si el bloque 416 de decisión encuentra que el nivel de carga estimado de la batería de tracción es menor que el primer nivel de carga, la lógica abandona la decisión al bloque 416 por la salida SI, y continúa a un bloque 418 adicional, que representa permitir que sea utilizada la plena potencia o energía de frenado de regeneración. La acción tomada en el bloque 418 puede ser, por ejemplo, ajustar la corriente de campo en el motor de tracción (que funciona en su modo generador) durante el frenado para maximizar la producción eléctrica del motor de tracción. Se debería observar que algunos tipos de motor/generadores no tienen un claro devanado de campo, aunque más bien tiene diversos devanados en los que un devanado tiene su inducido de corriente deseada o inducido por corriente controlada en otro devanado; para los fines de la invención, la forma en que se genera la corriente de campo es irrelevante, es suficiente que se genere en la cantidad deseada. A partir del bloque 418, la lógica fluye de nuevo al bloque 412 para comenzar otra iteración alrededor del bucle. Según el vehículo eléctrico híbrido se acciona en este estado, la batería de tracción con frecuencia se cargará más completamente debido a la inyección continua de energía (por la acción del generador/motor de combustión interna auxiliar) dentro del sistema de almacenamiento de energía que incluye la batería de tracción y el movimiento del vehículo.

Finalmente, el estado de la carga de la batería de tracción excederá el nivel de "primera carga" ilustrado en las figuras 3a y 3b. Al mismo tiempo, cambiarán las iteraciones de la lógica del controlador 50 de la figura 1 alrededor de la porción de su lógica preprogramada representada por el bucle 400 de lógica de la figura 4, puesto que el flujo de lógica no se dirigirá por más tiempo desde la salida SI del bloque 416 de decisión, aunque en cambio se dirigirá a la salida NO. A partir de la salida NO del bloque 416 de decisión, la lógica fluye a un bloque 420 adicional, que representa la reducción de la magnitud de la energía o potencia de regeneración disponible en la forma de energía cinética del vehículo, en relación inversa o proporción a la cantidad en tiempo real de carga relativa a la diferencia entre la carga completa y el primer nivel de carga de las figuras 3a y 3b. De este modo, si el estado presente de la carga está al 70% de la distancia entre la primera carga y la carga completa, según se ilustra por C_{c} en las figuras 3a y 3b, la cantidad de la energía de movimiento que se permite recuperar y acoplar a la batería es 30%. Cuando el nivel de carga actual alcanza el 100%, la regeneración permitida es 0%. Según se menciona anteriormente, el control de acoplamiento de energía o potencia a partir del motor de tracción que actúa como un generador se puede lograr simplemente ajustando el par motor de mando del mecanismo de accionamiento en un motor de corriente alterna controlada orientada de campo. En una realización actual de la invención, el par motor se reduce proporcionalmente a la velocidad para controlar la cantidad de potencia producida por el motor que actúa como un generador que retorna a la batería de tracción.

Hasta lo que se ha descrito, la lógica de la figura 4 controla la regeneración según el estado de carga de la batería de tracción. Esto significa que la fuerza retardadora que actúa sobre el vehículo por el motor de tracción que actúa como un generador se reduce durante el frenado. Una de las ventajas de un vehículo eléctrico que usa el frenado de regeneración es que no se requiere que los frenos de fricción hagan todo el frenado, y así su diseño y construcción puede ser de modo que saque ventaja del menor uso, como por ejemplo haciéndolos más ligeros en estructura. Como se ha descrito hasta ahora conjuntamente con la lógica de la figura 4, el frenado dinámico se reduce bajo ciertas condiciones de carga de la batería de tracción. Para proporcionar frenado adicional durante esos momentos cuando se reduce el frenado de regeneración, según otro aspecto de la invención, la lógica fluye desde el bloque 420 de la figura 4 a un bloque 422 adicional, lo cual representa la reducción de la eficacia del motor de tracción que actúa como un generador. Esta reducción de la eficacia del motor de tracción que actúa como un generador se puede lograr ajustando el resbalamiento o la corriente en el devanado del campo o preferiblemente ambos. A partir del bloque 422 de la figura 4, la lógica retorna al bloque 412, para comenzar otra iteración "alrededor del bucle" o a través de la lógica 400.

Según se ha descrito hasta ahora, la vibración o comportamiento no uniforme resultan de la protección de la batería completamente cargada a partir de la carga adicional. Un efecto similar ocurre al acelerar con una batería casi descargada. Durante la aceleración del vehículo 10 de la figura 1, tanto la batería 20 de tracción como la fuente 16 auxiliar o secundaria eléctrica (el generador/motor de combustión interna) están disponibles como fuentes de energía eléctrica para el motor 40 de tracción. En consecuencia, el motor 40 de tracción puede proporcionar potencia a una frecuencia que es la suma de la potencia máxima que puede ser extraída de la batería 20 de tracción conjuntamente con la potencia máxima que puede proporcionar la fuente 16 auxiliar. Esto es conveniente para el funcionamiento en una ciudad, donde los aumentos bruscos de aceleración pueden requerir una potencia importante. Sin embargo, bajo algunas condiciones, los controles de protección de la batería de tracción, si simplemente se detiene la extracción de potencia de la batería de tracción cuando la batería alcanza un estado de carga el cual se considera que es un estado descargado, también originará una forma de vibración. Esta forma de vibración ocurre si el vehículo está funcionando cuesta arriba durante un período largo de tiempo, tal como cruzar la División Continental. Si el régimen de utilización de energía en la subida del vehículo a lo largo de la carretera excede el régimen de entrega de energía por la fuente 16 auxiliar, las baterías se descargarán continuamente, y finalmente alcanzarán el nivel de carga considerado como el nivel "descargado". Si, en ese momento, el controlador de batería de tracción cortara simplemente la batería de tracción del circuito del motor de tracción, la cantidad de corriente disponible al motor de tracción se vería repentinamente disminuida al nivel provisto por la fuente 16 auxiliar, con un cambio abrupto consecuente en potencia de tracción, y el vehículo experimentaría una reducción repentina en la velocidad. La retirada de la descarga de la batería de tracción al motor de tracción, sin embargo, permite que el voltaje de la batería se eleve abruptamente a su voltaje sin carga. Si el controlador interpreta que esta elevación en el voltaje es indicativa de que la batería de tracción tiene carga útil, puede volver a conectar la batería de tracción al motor de tracción, proporcionando de ese modo una vez más potencia de tracción adicional a partir de la batería de tracción, aunque haciendo que caiga el voltaje de la batería de tracción. Aquellos expertos en la técnica reconocerán esto como una condición oscilante, la cual puede hacer que el vehículo haga una "combustión irregular" o de saltos repetidamente durante la subida.

Se debería observar en este punto que una batería "completamente" descargada, en el contexto de una batería de tracción en la cual se desea una larga vida, todavía contiene una carga substancial, debido a que la vida de tales baterías se reduce dramáticamente si el nivel de descarga es demasiado grande; de este modo una batería descargada para los fines expuestos en los vehículos eléctricamente accionados es una en la cual las baterías están en un estado de carga que se considera que sea la condición descargada completa, pero aunque todavía contiene una carga substancial. En un vehículo eléctrico híbrido, la fuente de energía auxiliar proporciona energía continuamente, que puede ser usada para cargar las baterías de tracción si la demanda de tracción es menor que la salida de la fuente de energía auxiliar. Las leyes de control permiten que tanto la fuente de energía auxiliar como las baterías de tracción proporcionen energía al motor de tracción. Cuando la demanda del motor de tracción excede la salida de la fuente auxiliar, la corriente se extrae de la batería de tracción, que ocasiona que su voltaje caiga. Si la batería de tracción está próxima a una condición de descarga completa, la caída de voltaje debido a esta extracción de corriente puede ser tal como para que dispare la protección de la batería deteniendo el drenaje de corriente de la batería. La retirada del drenaje de corriente por las leyes de control, a su vez, hace que el vehículo sea accionado solamente por la fuente auxiliar, y permite que se eleve el voltaje de la batería de tracción. Cuando se eleva la batería de tracción, las leyes de control no reconocen por más tiempo que la batería está descargada, y permite de nuevo el drenaje de corriente de la batería de tracción. El proceso de acoplar y desacoplar repetidamente la batería de tracción al motor de tracción constituye una oscilación del sistema de control. Esta oscilación da como resultado una fuerza de tracción que varía en el régimen de oscilación del sistema de control, y que puede ser perceptible al operador del vehículo.

Según otro aspecto de la invención, el controlador 50 controla la cantidad de potencia que puede ser extraída de la batería de tracción en respuesta al estado de carga de la batería de tracción. Esto evita la situación de "combustión irregular" anteriormente descrita, y permite un descenso uniforme en la velocidad con la cual el vehículo puede subir una pendiente según disminuye la carga de la batería. La figura 5 ilustra un gráfico 500 que representa el resultado del control según este aspecto de la invención. En la figura 5, la potencia de tracción disponible al vehículo está reflejada contra el estado o nivel de carga de la batería de tracción. El gráfico 500 incluye una porción 510, que representa la salida continua de la fuente auxiliar de la energía eléctrica o potencia, el cual es un nivel relativamente bajo. La porción 510 del gráfico se extiende a partir de un nivel menor que la condición de descarga nominal a un nivel de carga designado como "punto de carga baja", que es la condición descargada nominal de la batería de tracción. En una región de funcionamiento representada por la porción 512 del gráfico, la potencia de tracción disponible al vehículo está a un nivel relativamente alto, que representa la suma de la batería y la potencia auxiliar. Este nivel de potencia máximo representado por la porción 512 del gráfico se extiende a partir de una condición de carga denominada como "primera carga" a la condición cargada completamente. Entre la condición "carga baja" de la batería de tracción y la condición "primera carga", la cantidad de potencia de tracción depende del estado de carga de la batería de tracción, según se sugiere por la porción 514 del gráfico. El efecto de este tipo de control es permitir el funcionamiento en una completa potencia de tracción durante un período de tiempo, hasta que la batería de tracción esté parcialmente descargada hasta el "primer" nivel. Según cae la batería de tracción justo por debajo del primer nivel, la cantidad de potencia de batería que está disponible al motor de tracción disminuye ligeramente, en una cantidad que se espera que no sea perceptible. Esta ligera disminución en potencia a un punto justo por debajo del primer nivel de carga de la figura 5 reduce un poco la capacidad de descarga de la batería de tracción. Si la pendiente es larga se puede descargar más la batería de tracción. Según se descarga más la batería de tracción en la región entre la condición de carga "primera" y "baja" de la figura 5, está disponible relativamente menos de la potencia de la batería al motor de tracción, dando por resultado una pérdida de velocidad adicional del vehículo. Para las pendientes más largas, la batería de tracción finalmente alcanzará la condición de carga "baja" la cual se considera que está teóricamente descargada. Cuando se alcanza este nivel, no se extrae más energía de la batería de tracción, y, en general, el estado de la carga de la batería de tracción no se puede extender por debajo del nivel de carga "baja" en la porción 510 del gráfico, a menos que haya algún otro drenaje en la batería de tracción, tal como no hacer caso de la urgencia de protección de batería bajo condiciones de peligro inminente del vehículo o sus ocupantes. Con el control según se refleja en el gráfico de la figura 5, no hay una transición abrupta en la potencia de tracción en ningún punto a lo largo de la curva de control. Cuando la carga de la batería está justo por encima del punto de carga "baja", y se está haciendo la transición al funcionamiento completo a partir de la fuente eléctrica auxiliar, la cantidad de potencia de tracción proporcionada por la batería de tracción es ya muy pequeña, y la transición debería ser imperceptible al conductor del vehículo.

La figura 6 es un gráfico de flujo simplificado que ilustra la porción 600 de la lógica del controlador 50 de la figura 1 el cual proporciona el control según el gráfico 500 de la figura 5. En la figura 6, la lógica comienza en un bloque 610 de INICIO, y continúa a un bloque 612, que representa la lectura de las características de la batería, tal como en el bloque 412 de la figura 4. A partir del bloque 512 de la figura 5, la lógica fluye a un bloque 614, que representa el estimado del estado de la carga, también según se describe por lo general en la figura 4. El bloque 616 de decisión de la figura 6 determina si el estado de la corriente de la carga está por encima del "primer" punto de carga de la figura 5, y sigue la lógica por medio de la salida SI del bloque 616 de decisión si el estado de la carga es mayor que el "primer" punto de carga. A partir de la salida SI del bloque 616 de decisión, la lógica fluye al bloque 618, que representa la formación de la potencia de tracción completa disponible para el motor de tracción. Esto se logra retirando los límites de potencia, según se describe conjuntamente en las figuras 7a y 7b, en el software para controlar el invertidor, teniendo en cuenta que la fuente auxiliar es sólo una fuente, mientras que la batería y el motor/generador pueden ser fuentes o colectores, dependiendo del funcionamiento del invertidor. A partir del bloque 618, la lógica fluye de nuevo al bloque 612, para comenzar otra iteración a través de la lógica de la figura 6. En general, cuando se arranca con una batería de tracción casi completamente cargada, la lógica iterará alrededor del bucle que incluye los bloques 612, 614, 616 y 618 de la figura 6 mientras que la carga de la batería de tracción exceda la carga representada por el "primer" nivel de carga en la figura 5.

En una subida prolongada, la carga de la batería de tracción puede finalmente caer al "primer" punto de carga igual o menor de la figura 5, y en la próximo iteración a través de la lógica de la figura 6, la lógica 6 hará que salga la decisión del bloque 616 por la salida NO, y continuará a un bloque 620. El bloque 620 representa la reducción en la cantidad de potencia disponible al motor de tracción a partir de la batería de tracción en una cantidad que depende de la magnitud de la corriente de la carga de la batería de tracción con relación a la diferencia en carga entre los estados de carga "primero" y "bajo" de la figura 5. Por ejemplo, si el nivel presente de tiempo de carga de la batería de tracción cae por debajo de la "primera" condición de carga de la figura 5 a un nivel representado en la figura 5 como "carga de corriente", el cual es 9/10 del camino entre los niveles de carga representados por los niveles de carga "primero" y "bajo", el controlador 50 controla la cantidad de potencia disponible al motor de tracción a partir de la batería de tracción para que sea 90% del componente suministrado a la batería de la potencia completa representada por la porción 512 del gráfico. De otro modo, puesto que la corriente del estado de carga indicado en la figura 5 como "carga de corriente" es 90% de ese componente de la potencia de tracción completa siendo designada como atribuible a la batería, la potencia de la batería provista al motor de tracción se reduce a 90% de la potencia de la batería. Naturalmente, no se requiere que la porción 514 del gráfico de la figura 5 sea una rampa lineal según se ilustra, pero el sistema de control se simplifica si la porción 514 del gráfico es al menos monótona. A partir del bloque 620 de la figura 6, la lógica fluye a un bloque 622 de decisión, que comparar la demanda de potencia del motor de tracción con la potencia a partir de la fuente auxiliar de energía eléctrica. Si la demanda de potencia de tracción excede la potencia a partir de la fuente auxiliar de electricidad, las baterías están siendo descargadas y la lógica abandona el bloque 622 de decisión por la salida SI. A partir de la salida SI del bloque 622 de decisión, la lógica fluye al bloque 624, lo cual representa aumentar la potencia disponible a partir de la fuente auxiliar a su valor máximo. A partir del bloque 624 la lógica fluye a un bloque 626 de decisión. El bloque 626 de decisión compara la corriente del estado de carga de la batería de tracción con el punto de carga "bajo" de la figura 5. Si el estado de carga está por debajo del punto de carga "bajo", que indica que la batería de tracción no se debería descargar más para evitar daño a la batería de tracción, la lógica abandona el bloque 626 de decisión por la salida SI, y continúa a un bloque 628 de lógica. El bloque 628 representa el límite de la potencia del motor de tracción, por el control FOC, a la cantidad conocida de potencia disponible a partir de la fuente auxiliar de energía eléctrica, fácilmente determinada como el producto del voltaje multiplicado por la corriente. A partir del bloque 628, la lógica fluye por medio de una trayectoria 630 de lógica y retorna al bloque 612 por medio de la trayectoria 630 de lógica, para comenzar otra iteración a través de la lógica de la figura 6. Si, cuando el bloque 626 de decisión examina el estado de carga de la batería de tracción, el estado de la corriente de carga es mayor que el punto de carga "bajo" de la figura 5, la lógica abandona el bloque 626 de decisión por la salida NO, y continúa en la trayectoria 630 de lógica regresando al bloque 612, sin transitar por el bloque 628. De este modo, cuando hay carga importante que se puede usar en la batería de tracción, la lógica de la figura 6 permite su uso. Si, durante el tránsito de la lógica a través de la figura 6, el bloque 622 de decisión encuentra que la potencia de tracción no es mayor que la potencia producida por la fuente 16 auxiliar, la lógica abandona el bloque 622 de decisión por la salida NO, y continúa mediante la trayectoria 630 de lógica al bloque 612, para comenzar otra iteración; esta trayectoria desvía el aumento de la potencia de la fuente 16 auxiliar al máximo.

La figura 7a ilustra un gráfico 710a, 710b, 710c...710N paramétrico simplificado de la potencia del motor (o generador) frente a la velocidad. En la figura 7a los gráficos 710a, 710b, 710c...710N tienen una porción 712 en rampa en común. La potencia para un motor o generador es el producto del par motor multiplicado por la velocidad. En consecuencia, en la velocidad cero, la potencia es cero, sin tener en cuenta el par motor. Según aumenta la velocidad a un par motor constante, la potencia aumenta, según se sugiere por la porción 712 de los gráficos de la figura 7a, hasta una velocidad de \omega_{base}. Por encima de las frecuencias de \omega_{base'}, el diseño del motor/generador es tal que no se puede manipular ninguna potencia, por razones térmicas o de otro tipo. En consecuencia, en el máximo par motor, la potencia del motor/generador está limitada por las leyes de control del invertidor para que se encuentre en el gráfico 710a. Si el par motor es algo menor que el par motor máximo, se logra la potencia máxima en una velocidad del motor ligeramente más baja que la subbase omega, representada por el gráfico 710b. El gráfico 710c representa una magnitud todavía más baja del par motor, y el gráfico, 710N, en la parte más baja, representa el par motor más bajo que puede mantener el sistema de control cuantificado. El sistema de control limitará el par motor producido por el motor a un valor limite, dependiendo de la velocidad, para evitar que el motor opere por encima de los límites de potencia máxima deseada. El límite del par motor que limita se determina simplemente dividiendo la potencia máxima por la velocidad actual del motor.

límite_par motor = P_{max}/velocidad

y el límite que resulta en el par motor hace que el gráfico de potencia se limite a un valor no mayor que el representado en la figura 7a por el gráfico 710a y la porción 712 del gráfico. Si la potencia va a ser limitada a un valor menor que P_{max}, el gráfico de potencia el cual sigue el motor corresponderá a uno de los gráficos 710b, 710c...., 710N de la figura 7a. La figura 7b es un diagrama de bloque simplificado que ilustra la relación del mando del par motor y el limitador de potencia. En la figura 7b, el mando del par motor se aplica a un bloque 714 limitador, que ajusta la magnitud del mando del par motor (Mando del Par Motor Limitado) que llega al invertidor 28 de Control Orientado del Campo (FOC) de una manera que limita la potencia para que esté ubicada por debajo de una curva 716. La curva 716 es un gráfico de par motor frente a la velocidad determinada dividiendo la potencia P regulada o seleccionada por la velocidad del motor. De este modo, el invertidor FOC puede controlar la potencia del motor por control del par motor que da instrucción con vista a la velocidad del motor. El par motor en cuestión puede ser un par motor de accionamiento o tracción, o puede ser un par motor de frenado o retardador. Cuando se desea el control de la potencia que fluye a las baterías desde el motor, que actúa como un generador, el FOC apropiado controla el resultado en la aplicación del límite.

En la fig. 8, el par motor deseado o mando del par motor se deriva de un acelerador eléctrico (no ilustrado) y se aplica por medio de una trayectoria 810 a un primer puerto de entrada de un multiplicador 812, que recibe la velocidad del vehículo detectada (o velocidad del motor de tracción si el vehículo está equipado con cambio de velocidades) a partir de detectores (no ilustrados) en su segundo puerto 814 de entrada. El multiplicador 812 recoge el producto de la velocidad del motor y el par motor controlado, para producir una señal que representa la potencia controlada que va a ser aplicada al motor de tracción. Un bloque 816 aplica la escala a la potencia controlada mediante una constante k, si es necesario, para convertir la señal a una representación P_{c} de la potencia del motor de tracción controlada en vatios. La señal P_{c} que representa la potencia controlada en vatios se aplica a partir del bloque 816 a un bloque 818 adicional, lo cual representa la división de la potencia controlada en vatios por el voltaje de la batería de tracción, para obtener una señal que representa la corriente del motor de tracción controlada = (I_{c}=P/E). El voltaje de la batería de tracción es un indicador aceptable del voltaje del motor de tracción, debido a que todos los voltajes en el sistema tienden hacia el voltaje de la batería. La señal que representa la corriente I_{c} controlada se realiza por una trayectoria 819 de señal a una porción del controlador 50 de instrucción de la figura 1 para el control del invertidor 28 FOC y el motor 40 de tracción de una manera que produzca la corriente del motor deseada. La señal que representa la corriente I_{c} controlada se aplica también a partir de la salida del bloque 818 por medio de un circuito a escala ilustrado como un bloque 820 a un generador 822 de señal de error. El fin del circuito a escala 820 se explica a continuación, aunque su acción da por resultado la conversión de la corriente I_{c} del motor controlada dentro de la corriente I_{G} del generador controlada. El generador 822 de señal de error genera una señal de error substrayendo una señal de alimentación a partir de la trayectoria 824 de señal, que representa la corriente de salida detectada del motor de combustión interna/generador (generador), de la corriente I_{G} del generador controlada. La señal de error producida por el generador 822 de señal de error se aplica a un filtro de compensación de bucle que puede ser un integrador simple, para producir una señal representativa de la velocidad controlada de la fuente 16 auxiliar de energía eléctrica, más específicamente el motor 18 diesel. El motor 18 diesel acciona el generador 22 eléctrico, para producir el voltaje de salida alterno para la aplicación por medio de conductores 832 de potencia al invertidor 28 de la figura 1. Una disposición de detector de corriente ilustrada como un círculo 834 se acopla a los conductores 832 de salida para detectar la corriente del generador. Los bloques 822, 826, 18, 22 y 824 de la figura 8 conjuntamente constituyen un bucle de alimentación cerrado que tiende a hacer que la corriente de salida del generador 22 sea igual a la magnitud controlada por la señal I_{G} de control aplicada al generador de error. El compensador 826 de bucle se selecciona para evitar que la velocidad del motor diesel cambie demasiado rápidamente, lo que pudiera dar por resultado de forma no deseable un aumento en la emisión de contaminantes.

Según se ha descrito hasta ahora, la disposición de la figura 8 produce una señal I_{c} para controlar que la corriente del motor de tracción controle el movimiento del vehículo, y también producir una señal I_{G} la cual controla la corriente del generador 22 auxiliar. En la figura 8, una señal que representa un estado deseado de carga (SOC) de la batería de tracción se recibe en el puerto de entrada que no se invierte de un circuito 850 adicionador. Una señal que representa el estado de la corriente de la carga se recibe en el puerto de entrada que se invierte del circuito 850 adicionador a partir del estado de carga de la batería (SOC) que determina el bloque 852. El bloque 852 SOC recibe señales representativas del voltaje de la batería, la temperatura de la batería y la corriente de la batería. En general, el estado de la carga de una batería es simplemente la integral del tiempo de la cifra neta de las corrientes de salida y entrada. El bloque 852 SOC integra los amperios netos de la corriente para producir amperios-horas de carga. El circuito 850 adicionador produce, sobre una trayectoria 854 de señal, una señal de error que representa la diferencia entre el estado deseado u controlado de la carga de la batería de tracción y su estado real de carga, para identificar de ese modo de forma instantánea un exceso o deficiencia de carga. La señal de error se aplica a un filtro 856 de compensación de bucle, el cual integra la señal de error, para producir una señal de error integrada. La señal de error integrada cambia lentamente en función del tiempo. La señal de error integrada actúa sobre el bloque 820 mediante un limitador 858. Más particularmente, la señal de error integrada, cuando se aplica al bloque 820 a escala, selecciona el factor a escala por el cual se aplica la escala a la corriente I_{c} de motor controlada. El limitador 858 simplemente limita la señal de error integrada del bloque 856 de forma que el intervalo de los factores a escala del bloque 820 a escala está limitado al intervalo entre cero y uno (unidad). De este modo, la corriente I_{G} del generador controlada no puede nunca ser mayor que la corriente I_{C'} del motor de tracción controlada aunque puede ser menor según el factor a escala controlado por la señal integrada limitada del limitador 858, y la corriente I_{G} del generador controlada puede ser tan baja como la corriente cero.

El estado deseado de la carga de la batería de tracción es un nivel de carga que es menor que la carga completa, de modo que el frenado de regeneración se puede aplicar sin peligro de dañar la batería de tracción debido a la sobrecarga. De este modo, el punto de regulación de SOC deseado es una carga menor que la carga completa. El funcionamiento de la disposición de la figura 8 se puede comprender asumiendo que el estado normal de la salida del integrador en el filtro 856 de compensación del bucle es 0,5 "voltios", a medio camino entre el máximo de 1,0 voltios y el mínimo de 0,0 voltios permitido por el limitador 858. El valor de la señal de error integrada (como limitado por el limitador 858) puede ser considerado como un factor de multiplicación por el cual el circuito 820 a escala aplica la escala de la corriente del motor de tracción controlada, de forma que una señal de error integrada que tiene un valor de 1,0 hace que la corriente I_{c} del motor de tracción controlada sea transmitida a la total amplitud por el generador 822 de señal de error, mientras un valor de 0,5 daría por resultado la magnitud de la corriente I_{G} del generador controlada para que sea exactamente la mitad de la magnitud de la corriente I_{c} del motor de tracción controlada. Al funcionar el vehículo bajo el control de la disposición de la figura 8. Según la batería de tracción excede el estado deseado de la carga, el generador 850 de señal de error resta un valor de señal grande que representa un alto estado de carga a partir del valor del punto de regulación, produciendo de ese modo una diferencia o señal de error que tiene una polaridad negativa. El integrador en el filtro 856 de compensación de bucle integra la señal de polaridad negativa, que tiende a "reducir" o activar la señal integrada neta negativa en la salida del filtro 856 de compensación de bucle apartándose de su valor "normal" de 0,5 voltios, posiblemente reducido a 0,3 voltios, como ejemplo. Puesto que un valor de 0,3 voltios de la señal de error integrada radica dentro del intervalo permitido del limitador 858, la señal de error integrada simplemente fluye a través del limitador 858, para controlar el circuito 820 a escala de una manera que hace que la corriente I_{c} del motor de tracción controlada sea multiplicada por 0,3, en lugar de 0,5 "normal", para producir la corriente I_{G} del generador controlada. De este modo, un estado de la carga de la batería mayor que el punto de regulación deseado da por resultado la reducción de la salida promedio del generador. De la misma manera, si el estado de la carga de la batería de tracción es menor que el punto de regulación deseado, la señal aplicada a partir del bloque 852 de la figura 8 al puerto de entrada invertidor del generador 850 de la señal de error se hace más pequeña en magnitud que la señal que representa el SOC deseado, que da por resultado un valor positivo de la señal de error en la salida del generador 850 de la señal de error. El integrador asociado con el filtro 856 de bucle integra su señal de entrada positiva para producir una señal de salida integrada que tiende a aumentar por encima su valor "normal" de 0,5 voltios, a un valor de, por ejemplo, 0,8 voltios. Puesto que este valor está dentro de los valores aceptables al limitador 858, la señal de error integrada de 0,8 voltios se aplica al circuito 820 a escala sin cambio. El voltaje de error integrado de 0,8 voltios hace que el circuito 820 a escala multiplique por 9,8 la señal que representa la corriente I_{c} del motor de tracción controlada, de forma que la corriente I_{G} del generador controlada es mayor que previamente. El efecto neto de la disminución en la carga de la batería de tracción a un valor por debajo del punto de regulación es para aumentar el promedio de potencia de salida desde el generador 22, que tendería a incrementar el nivel de carga de la batería de tracción. Aquellos expertos en la técnica comprenderán que el valor "normal" de la señal de error integrada referida anteriormente no existe en realidad, y se usa sólo para ayudar a comprender el funcionamiento del sistema de control.

De este modo, un método (figuras 3a, 3b, y 4) para el funcionamiento de un vehículo (10) que deriva al menos algunos de sus esfuerzos de tracción o potencia motriz desde una o más baterías eléctricas ("baterías") (20) incluye la etapa (312; 418) del retorno de substancialmente toda la energía a partir de un motor (40) de tracción a las baterías (20) durante el frenado dinámico en los momentos en que las baterías (20) están en una primera condición de carga (por debajo del primer nivel de carga) que es menor que la condición de carga completa. Otras etapas (420, 422) del método incluyen el retorno de menos de toda la energía (314) a partir del motor (40) de tracción a las baterías (20) durante el frenado dinámico cuando las baterías están en un nivel de carga entre la primera condición de carga (primera condición de carga de las figuras 3a y 3b) y la condición de carga completa, y el no retorno substancialmente de ninguna energía (gráfico 314 en el punto de carga completa de la figura 3a) a partir del motor (40) de tracción a las baterías (20) durante el frenado cuando las baterías (20) alcanzan la condición de carga completa. En esta realización, la etapa (420, 422) que retorna menos energía que toda la energía a partir del motor (40) de tracción a las baterías (20) incluye la etapa de retornar una cantidad de la energía de frenado dinámica disponible a las baterías (20) que está relacionada de forma monótona (rampa 314) con la proporción de la carga (C_{c}) de batería en el momento presente con relación a la condición de carga completa. En una realización preferida de la invención, las etapas anteriormente descritas pasan uniformemente de una a la otra dependiendo del estado de carga de las baterías. Puesto que la cantidad de frenado dinámico cambia gradualmente en función de la carga de batería, los frenos (36a, 36b) de fricción absorben cualquier deficiencia en el frenado, automáticamente como resultado de la fuerza del pedal (30a) de freno del operador.

Claims (4)

1. Método de funcionamiento de un vehículo (10) que deriva al menos algunos de sus esfuerzos de tracción a partir de las baterías (20) eléctricas, comprendiendo el método un retorno de la energía derivado a partir del frenado dinámico a dichas baterías (20),

caracterizado porque

a un nivel de carga de dichas baterías (20) entre una condición de carga particular que es menor que una condición de carga completa y dicha condición de carga completa reduce la cantidad de regeneración de energía derivada de dicho motor (40) de tracción a partir del frenado dinámico de una manera que es sensible o en función de la cantidad en la actualidad de carga relativa a una diferencia en la carga entre dicha condición de carga particular y dicha condición de carga completa; y

en dicha condición de carga completa de dichas baterías (20) la cantidad de regeneración de energía derivada a partir de dicho motor (40) de tracción desde el frenado dinámico se reduce próxima a cero.

2. Método según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de retorno menor que toda dicha energía a partir de dicho motor (40) de tracción a dichas baterías (20) incluye la etapa de retornar una cantidad de la energía de frenado dinámica disponible a dichas baterías (20) que está de forma monótona en relación con la proporción de dicha carga relativa a dicha carga completa.

3. Método según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de realizar una transición uniforme entre dichas etapas para retornar substancialmente toda dicha energía y retornar menos que toda dicha energía, y entre dichas etapas para retornar menos que toda dicha energía y retornar substancialmente ninguna energía.

4. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha función es una relación o proporción inversa.