ES2374958T3 - Sistema de gestión para una unidad portátil de batería compuesta. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de gestión para una unidad portátil de batería compuesta (100) que incluye: un convertidor de corriente continua (3) acoplado a un controlador de motor (5), estando configurado el controlador de motor (5) para acoplarse a un motor; una unidad principal (2) de batería de potencia, acoplada al convertidor de corriente continua (3), configurada para suministrar corriente para accionar el controlador de motor (5), y provista de unos primeros medios de gestión (21) para batería configurados para controlar una corriente de salida máxima; y una unidad portátil (1) de batería de alta capacidad, con unos segundos medios (11) de gestión para batería integrados y que está configurada para acoplarse al convertidor de corriente continua (3); en el que: el convertidor de corriente continua (3) está configurado para aumentar o disminuir una tensión de entrada dependiendo de una diferencia entre tensiones nominales de la unidad principal (2) de batería de alimentación y de la unidad portátil (1) de batería de alta capacidad, y se puede hacer funcionar selectivamente: i) para proporcionar una tensión de salida para cargar la unidad principal (2) de batería de potencia desde la unidad portátil(1) de batería de alta capacidad; y ii) para convertir una potencia de salida de la unidad portátil (1) de batería de alta capacidad a una potencia requerida para hacer funcionar el controlador de motor (5) y el motor; y caracterizado porque la unidad portátil (1) de batería de alta capacidad puede ser separada del sistema (100) y puede ser cargada de forma independiente desde un cargador externo (4).
Description
Sistema de gesti6n para una unidad portatil de bateria compuesta
CAMP0 DEL INVENT0
El invento se refiere a un sistema de gesti6n para una unidad portatil de bateria compuesta, y en particular, a un
5 sistema de gesti6n para una unidad portatil de bateria compuesta que puede ser cargada en cualquier vehiculo accionado por motor de modo que suministre y complemente suficiente potencia mecanica para que el vehiculo se desplace en una distancia deseada por una buena funci6n cooperativa entre una unidad portatil de bateria de alta capacidad y una unidad principal de bateria de alimentaci6n de potencia contenida en el sistema con un coste de funcionamiento fiablemente bajo.
En los ultimos aros, estimulados por la concienciaci6n medioambiental, la herramienta de transporte privado de media o corta distancia menos contaminante resulta indispensable para el futuro desarrollo urbano. Mientras tanto, el progreso de la nueva tecnologia de baterias, la tecnica de control de energia electrica y sus dispositivos proporcionan al vehiculo ligero accionado por motor una esperanza de futuro brillante.
15 En la tecnologia anterior de baterias, el estudio esta focalizado sobre c6mo mejorar las prestaciones de salida de la unidad de bateria de alta capacidad y de la unidad de bateria de alimentaci6n de alta potencia para obtener un sistema de bateria compuesta ideal (vease la Publicaci6n de Patente de Taiwan N° 494071, de 11 de Julio de 2002) o, por otra parte, utilizar una fuente de energia futura posiblemente esencial, una pila de combustible, junto con una unidad de bateria de alta potencia para asegurar que la pila de combustible sirve para un funcionamiento del sistema
20 de larga duraci6n con mejor eficiencia. Con este esquema, la bateria secundaria necesaria tambien proporciona la energia de control requerida para el funcionamiento de la pila de combustible (vease la Publicaci6n de Patente de Taiwan N° 559602, de 1 de Noviembre de 2003). En los casos antes mencionados, las necesidades reales de los usuarios y los problemas cuestionables son encontrados raras veces con el mercado de promoci6n vehiculos accionados por motor. Uno de los problemas es que la mayoria de distritos en los que la demanda urgente para usar
25 los vehiculos accionados por motor son los centros urbanos tan congestionados de poblaci6n y edificios que hacen dificil encontrar un sitio apropiado para permitir que la unidad de bateria agotada se recargue durante un tiempo largo. En las ciudades mas densamente pobladas, la distancia de desplazamiento media para una persona por dia es de 20 a 30 Km. Por consiguiente, una unidad de bateria que permita que el vehiculo se desplace mas de 60 Km por dia es una posibilidad excesivamente lujosa cuando se considera su recarga y mantenimiento. Ademas, la
30 tendencia de disero de un sistema de bateria convencional ha permitido tambien exhibir la tecnologia de control y el sistema de control electr6nicos para salida compuesta. Por consiguiente, solo obtiene una prestaci6n muy inteligente de protecci6n de bateria y energia mecanica, pero en vez de ello, se ha incurrido en un elevado coste perdiendo eficiencia en numerosos momentos de conversi6n de energia y control electr6nico, lo que significa que tal sistema complicado ha sido despreciado lo que conduce a una obstrucci6n para promover un mercado para vehiculos
35 accionados por motor.
El inventor ha dedicado grandes esfuerzos durante aros a estudiar y mejorar estos inconvenientes inherentes a la tecnica anterior y ha presentado finalmente un nuevo sistema de gesti6n de unidad portatil de bateria compuesta como el que se ha proporcionado en este invento para eliminar los inconvenientes antes mencionados.
El documento W002/081255A1 describe un dispositivo de almacenamiento de energia electrica para almacenar
40 energia electrica y suministrar la energia electrica a un motor de accionamiento en diferentes niveles de potencia. El dispositivo de almacenamiento electrico tiene una bateria de energia conectada a una bateria de potencia. La bateria de energia tiene una densidad de energia mas elevada que la bateria de potencia. Sin embargo, la bateria de potencia puede proporcionar potencia electrica al motor electrico a diferentes indices de potencia, asegurando asi que el motor tiene suficiente potencia y corriente cuando la necesita. La bateria de potencia es recargada
45 continuamente por la bateria de almacenamiento de energia. De este modo, la bateria de potencia almacena temporalmente energia electrica recibida desde la bateria de energia y proporciona la energia electrica a diferentes indices de potencia cuando es requerido por el motor. El dispositivo de almacenamiento de energia puede estar conectado de forma desmontable a una fuente de corriente externa con el fin de recargar ambas baterias. Ambas baterias pueden ser recargadas de forma independiente para optimizar las caracteristicas de recarga y de duraci6n
50 de vida de las baterias.
RESUMEN DEL INVENT0
Un primer aspecto del presente invento proporciona
un sistema de gesti6n (100) para una unidad portatil de bateria compuesta caracterizado porque el sistema de gesti6n de la unidad de bateria comprende:
55 un convertidor de corriente continua (3) acoplado a un controlador de motor (5), estando configurado el controlador de motor (5) para acoplarse a un motor;
una unidad principal (2) de bateria de potencia, acoplada al convertidor de corriente continua (3), configurada para suministrar corriente para accionar el controlador de motor (5), y provista de unos primeros medios de gesti6n (21) para bateria configurados para controlar una corriente de salida maxima; y una unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, con unos segundos medios (11) de gesti6n para bateria integrados y que esta configurada para acoplarse al convertidor de corriente continua (3); en el que:
el convertidor de corriente continua (3) esta configurado para aumentar o disminuir una tensi6n de entrada dependiendo de una diferencia entre tensiones nominales de la unidad principal (2) de bateria de potencia y de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, y se puede hacer funcionar selectivamente:
i) para proporcionar una tensi6n de salida para cargar la unidad principal (2) de bateria de potencia desde la unidad de bateria (1) de alta capacidad; y
ii) para convertir una potencia de salida de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad a una potencia requerida para hacer funcionar el controlador de motor (5) y el motor;
y en el que ademas:
la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad se puede separar del sistema (100) y se puede cargar de forma independiente desde un cargador externo (4).
Un segundo aspecto del presente invento proporciona
un vehiculo accionado por motor que comprende un sistema de gesti6n (100) para unidad portatil de bateria compuesta, comprendiendo el sistema de gesti6n de unidad de bateria:
un convertidor de corriente continua (3) acoplado a un controlador de motor (5), estando configurado el controlador de motor (5) para acoplarse a un motor;
una unidad principal (2) de bateria de potencia, acoplada al convertidor de corriente continua (3), configurada para suministrar corriente para accionar el controlador de motor (5), y provista de unos primeros medios (21) de gesti6n para bateria configurados para controlar una corriente de salida maxima; y
una unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad con unos segundos, medios (11) de gesti6n para bateria integrados y estando configurada para acoplarse al convertidor de corriente continua (3), en el que:
el convertidor de corriente continua (3) esta configurado para aumentar o disminuir una tensi6n de entrada dependiendo de una diferencia entre las tensiones nominales de la unidad principal (2) de bateria de alimentaci6n y la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, y puede funcionar selectivamente:
i) para proporcionar una tensi6n de salida para cargar la unidad principal (2) de bateria de potencia desde la unidad portatil (1) de bateria de potencia; y ii) para convertir una potencia de salida de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad a una potencia requerida para hacer funcionar el controlador de motor (5) y el motor;
y en el que ademas:
la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad se puede separar del sistema (100) y cargar de forma independiente desde un cargador externo (4), en el que la unidad principal (2) de bateria de potencia esta incluida sobre el vehiculo a motor, y la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad se puede separar del vehiculo a motor.
Los primeros medios (21) de gesti6n para bateria pueden ademas estar configurados para proporcionar el convertidor de corriente continua (3) y el controlador de motor (5) acoplado a el con informaci6n de bateria requerida para el funcionamiento.
La unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad puede ser una bateria de i6n de Li de alta capacidad, una bateria de Li-Polimero, o una pila de combustible de tipo intercambiable.
El sistema (100) de gesti6n de unidad de bateria puede comprender una pluralidad de unidades portatiles (1) de bateria intercambiable de alta capacidad.
Los segundos, medios (11) de gesti6n para bateria integrados pueden estar configurados para proporcionar una indicaci6n de baja capacidad o un corte de baja capacidad entre la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad y el convertidor de corriente continua (3).
La unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad puede ser recargable desde un cargador externo (4) de bateria cuando esta acoplado al controlador de corriente continua (3), con la unidad principal (2) de bateria de potencia siendo recargable a traves del convertidor de corriente continua (3).
La unidad principal (2) de bateria de potencia puede ser una bateria de Pb/CaS04, una bateria de Ni-MH, una bateria de Ni-Zn, una bateria de Li-Mn/Li-Co, o una bateria de Li-Polimero.
El convertidor de corriente continua (3) puede ser un cargador de bateria que limita la corriente maxima configurado para emitir potencia electrica a un vehiculo m6vil, para compartir la demanda de potencia del controlador de motor
- (5)
- entre la unidad principal (2) de bateria de potencia y la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, y el convertidor de corriente continua (3) tambien esta configurado para recargar la unidad principal (2) de bateria de potencia desde la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad.
En el caso de que la energia requerida para desplazarse en una distancia requerida en un viaje este mas alla de la capacidad de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad puede cargarse con el cargador de bateria externo (4), o ser reemplazada por otra unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, o el sistema de bateria compuesta entero puede ser recargado con el cargador de bateria externo
- (4)
- restableciendo asi la potencia de la unidad principal (2) de bateria de potencia.
El sistema de gesti6n (100) para una unidad de bateria puede ademas comprender un circuito l6gico para juzgar si la energia electrica almacenada en las dos unidades de bateria (1, 2) es suficiente para hacer funcionar el controlador de motor (5).
El convertidor de corriente continua (3) puede incluir funciones de control de comprobaci6n: si una carga residual de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad es cero, si la unidad principal (2) de bateria de alimentaci6n esta totalmente cargada, y si el controlador de motor (1) esta en un estado de trabajo.
La unidad principal (2) de bateria de potencia puede comprender una pluralidad de componentes de baterias conectados en serie, siendo los componentes de las baterias iguales o diferentes.
El sistema de gesti6n (100) para una unidad de bateria puede comprender mas de una unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad.
La unidad principal (2) de bateria de potencia puede estar configurada para ser incluida sobre un vehiculo accionado por motor, y la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad puede estar configurada para poderse separar del vehiculo accionado por motor.
Siguiendo el ritmo del progreso de la tecnologia electr6nica, los objetivos de c6mo prolongar la vida util de la bateria y emitir suavemente su potencia electrica han sido superados. Sin embargo, se ha dejado como el problema mas importante sin resolver c6mo complementar la potencia electrica para un vehiculo accionado por motor para ajustarse a los habitos del usuario. En los ultimos aros, el estudio puso sus bases sobre c6mo mejorar el sistema de bateria, y actualmente se han sugerido un mont6n de ideas nuevas y tangibles, pero la mayoria de las sugerencias estan limitadas en el marco de c6mo realizar la mayor distancia de desplazamiento dentro de un peso y un precio aceptables. Pero aun permanece sin resolver c6mo obtener facilmente un suministro de energia desde una red de suministro de energia existente de modo que disminuya el coste de control electr6nico total de manera efectiva en una unidad de bateria.
La semilla del sistema de gesti6n para una unidad portatil de bateria compuesta de acuerdo con el presente invento radica en como proporcionar un sistema de bateria simple que pueda satisfacer la necesidad de que un vehiculo se desplace mas de 60 Km por dia, lo que es mas de 30 Km por dia para la mayoria de los vehiculos accionados por combustible proporcionando medios para una recarga rapida. Para conseguir este objetivo, el presente invento proporciona una unidad principal de bateria de potencia incluida en el vehiculo accionado por motor, y un convertidor de corriente continua (a partir de ahora, llamado un convertidor) capaz de predecir el tiempo para ponerse en marcha por un simple juicio l6gico. Con este esquema en la unidad de bateria junto con una alimentaci6n de corriente electrica adicional significa que puede satisfacerse la expectaci6n de la mayoria de los usuarios para realizar una distancia de desplazamiento maximo posible por dia complementando la energia electrica de un modo practico.
BREVE DESCRIPCION DE L0S DIBUJ0S
La fig. 1 es una vista esquematica del presente invento;
La fig. 2 es una vista esquematica de la unidad principal de bateria de potencia del presente invento.
La fig. 3 es una vista esquematica del convertidor de corriente continua del presente invento;
La fig. 4 es un diagrama de flujo ilustrativo de control de conversi6n de energia; y
La fig. 5 es una vista esquematica de una realizaci6n del presente invento.
DESCRIPCION DETALLADA DE UNA REALIZACION DEL PRESENTE INVENT0
Con referencia a la fig. 1, en esta vista esquematica del presente invento, el sistema de gesti6n de unidad portatil de bateria compuesta contiene una unidad portatil 1 de bateria de alta capacidad esencialmente para alimentar a un vehiculo accionado por motor con un requisito diario de consumo de energia para desplazarse en una distancia predeterminada en una relaci6n energia-peso elevada y un peso y volumen razonables. Las baterias aplicables incluyen baterias de i6n de Litio y de Litio-Polimero de alta potencia. En el futuro, una pila de combustible de tipo intercambiable usada en el ordenador portatil podria ser una de las posibilidades de selecci6n debido a sus ventajas en compacidad y bajo coste. La unidad portatil 1 de bateria de alta potencia, que no esta limitada a s6lo una unidad en aplicaci6n, puede ser recargada con un cargador 4 de bateria adaptado externamente. Por esta raz6n, la unidad 1 de bateria debe estar acomparada por medios 11 de gesti6n de unidad de bateria integrados con respecto a los tipos de unidad de bateria instalados de forma que aseguren su estabilidad y seguridad en caso de que este separada del vehiculo. Tales medios 11 de gesti6n de unidad de bateria que pueden funcionar de modo independiente pueden liberar la dificultad de gesti6n del sistema total y disminuir el coste total del control electr6nico y mejorar la estabilidad del sistema completo. Ademas, los medios 11 de gesti6n de unidad de bateria son funcionales para indicaci6n de baja capacidad y corte de baja capacidad de tal modo que faciliten medios para controlar un convertidor de corriente continua instalado en su lado posterior.
Con referencia a la fig. 2, una unidad principal 2 de bateria de potencia es una unidad de bateria de potencia elevada capaz de suministrar potencia electrica a un controlador de motor 5 tanto de forma instantanea como durante un periodo de tiempo de larga duraci6n. Las baterias aplicables para esta unidad de bateria son aquellas baterias ordinarias tales como bateria de Pb/CaS04, bateria de Ni-MH, bateria de Ni-Zn, bateria de Li-Mn/Li-Co, y bateria de Li-Polimero. Siendo una fuente de corriente esencial para el motor, las baterias componentes usadas en la unidad principal 2 de bateria de potencia estan conectadas en serie. La unidad 2 de bateria debe contener unos medios 21 de gesti6n de bateria o un dispositivo para controlar la corriente de salida maxima de modo que aseguren tambien la seguridad y estabilidad de la unidad 2 de bateria. Ademas, los medios 21 de gesti6n de bateria sirven para proporcionar al convertidor 3 y al controlador de motor 5 instalado en el lado posterior la informaci6n necesaria para su funcionamiento.
Con referencia a las figs. 3 y 4, que son respectivamente una vista esquematica del convertidor y un diagrama de flujo ilustrativo del control de conversi6n de energia de acuerdo con el presente invento. Como se ha mostrado en la fig. 3, el convertidor 3 es un cargador de bateria simple que se puede usar para transferir la energia electrica desde la unidad portatil 1 de bateria de alta capacidad hasta la unidad principal 2 de bateria de potencia bien aumentando
o bien disminuyendo la tensi6n dependiendo de la diferencia de tensiones nominales entre la unidad portatil 1 de bateria de alta capacidad y la unidad principal 2 de bateria de potencia. El modo de control esta basado en la f6rmula Salida � (HD�≠0)�(Motor en marcha � HD�2 � 1) en la que s6lo se han tenido en cuenta tres condiciones, es decir, si la carga residual de la unidad 1 de bateria es cero, si la unidad 2 de bateria esta totalmente cargada, y si el controlador de motor 5 esta en estado de trabajo. En total, la misi6n del convertidor 3 es transformar la salida electrica de la unidad 1 de bateria a la potencia electrica de la unidad 2 de bateria, o transformar la salida electrica de la unidad 1 de bateria a la potencia de trabajo del controlador de motor 5. Como el convertidor convencional 3 consigue facilmente el objetivo de emitir corriente maxima y tensi6n maxima, la demanda de cargar y descargar las unidades de bateria establemente con una eficiencia elevada puede ser satisfecha facilmente. Como el convertidor 3 es tambien un cargador de bateria capaz de limitar la corriente maxima, puede emitir potencia al vehiculo m6vil de tal forma que ayude a la unidad principal 2 de bateria de potencia compartiendo parte de la demanda de potencia para el controlador de motor 5 y complementando la potencia a la unidad principal 2 de bateria de potencia. En caso de que la distancia de desplazamiento exceda de 30 Km, lo que esta mas alla de la capacidad de que lo consiga la unidad 1 de bateria, puede ser recargada de nuevo con el cargador 4 de bateria externo para complemento de energia, o preparar dos unidades portatiles 1 de bateria de alta capacidad, o recargar el sistema de bateria compuesta completo directamente restableciendo por ello completamente la potencia de la unidad principal 2 de bateria de potencia.
Se ha mostrado en la fig. 5 una realizaci6n del presente invento, el sistema 100 de gesti6n de bateria portatil compuesta esta diserado basicamente como una unidad de bateria para una bicicleta ligera de tipo accionada por motor. Los datos de prestaciones son como sigue: carga: 70 Kg, peso total del vehiculo: 130 Kg, distancia de desplazamiento maxima: 70 Km, distancia de desplazamiento para unidad portatil 1 de bateria de alta capacidad totalmente cargada: 35 Km, velocidad media del vehiculo: 30 Km/h. En esta situaci6n, una unidad de bateria de acido de Pb de 36v/17Ah/20�g con un indicador de carga es seleccionada en cuesti6n para servir como la unidad principal 2 de bateria de potencia 2. La unidad portatil 1 de bateria de alta capacidad selectiva es una unidad de bateria de Li-Polimero de 12 series/10Ah/5�g acomparada con funciones de control de tensi6n de bateria individual, equilibrio de capacidad de bateria pasivo, protecci6n de la temperatura de trabajo, e indicaci6n de la capacidad de la bateria de modo que forme un medio de gesti6n de bateria. El convertidor 3 esta especificado a una corriente constante de 5 A, convertidor de descenso de 43,5 V junto con un circuito de control para trabajar en una condici6n predeterminada. La unidad portatil 1 de bateria de alta capacidad que tiene una potencia total de 450Wh con una potencia disponible de 430W despues de ser hecha descender en escalones por el convertidor 3 puede proporcionar
a la auto-bicicleta ligera del tipo accionada por motor para que se desplace 1,2 h y mas a una velocidad de 30 Km/h. Con estas prestaciones, el usuario puede mantener constantemente las dos unidades de bateria 1 y 2 en un estado totalmente cargado por medio de la toma de corriente de la oficina o domestica como una fuente de carga. El sistema 100 de gesti6n para bateria compuesta completo es capaz de proporcionar energia electrica de 1000 Wh 5 para que la bicicleta con motor funcione mas de 3 horas a 30 Km/h, alcanzando una distancia de 90 Km. Despues de eso la unidad portatil 1 de bateria de alta capacidad puede ser establecida en el sistema 100 de gesti6n de bateria compuesta de modo que recargue las unidades de bateria totales 1, 2 al mismo tiempo, o puede ser seleccionada para recargar la unidad portatil 1 de bateria de alta capacidad varias veces sola de modo que mantenga su emisi6n de potencia continua maxima a 1,0 KW. Con este esquema, el sistema de gesti6n para bateria 10 compuesta puede satisfacer la demanda del usuario con un bajo coste operativo por acci6n cooperativa efectiva entre una unidad de bateria de alta capacidad y una unidad de bateria de emisi6n de alta potencia. Esta es la semilla del presente invento. Los medios de gesti6n de bateria integrados en la unidad portatil 1 de bateria de alta capacidad y el cargador 4 de bateria externo de bajo coste que se puede usar para cargar la bateria de Litio con una corriente y una tensi6n constantes son ya suficientes para mantener las prestaciones de la unidad 1 de bateria de 15 alta capacidad. El controlador de motor 5 instalado en el terminal posterior de este sistema es capaz de trabajar de forma estable solo si puede satisfacerse el requisito de corriente de entrada continua maxima a una tensi6n de trabajo minima de 30 V. El circuito electr6nico, que es el coraz6n del sistema, es s6lo un convertidor de descenso capaz de emitir una corriente y una tensi6n maximas. En el caso de que el chip de control del circuito tenga una funci6n para permanecer en reposo a una corriente baja, y una l6gica simple para juzgar si la potencia electrica de
20 las dos unidades de bateria es suficiente para hacer funcionar el controlador de motor (�puede arrancar el vehiculo�), ambos medios de gesti6n de unidad de bateria son seguros para hacer funcionar ambas unidades de bateria de forma estable. Si el sistema de gesti6n de unidad portatil de bateria compuesta de este invento es comparado con los dos inventos citados antes y otras tecnicas anteriores, tiene varias ventajas notables, principalmente:
25 1. La bateria combinada de forma efectiva con la unidad portatil de bateria de alta capacidad y la unidad principal de bateria de potencia es muy conveniente para suministrar la potencia para accionar el vehiculo a motor para que se desplace en una distancia deseada con un bajo coste operativo y de mantenimiento.
2. El sistema es aplicable a cualquier vehiculo accionado por motor. La unidad portatil de bateria de alta
capacidad es ligera de peso de tal forma que puede separase del vehiculo para recargar incluso a edificios 30 de gran altura.
3. La unidad portatil de bateria de alta capacidad tiene una relaci6n de energia-peso elevada de modo que puede alimentar al vehiculo con una potencia suficiente para que funcione cada dia. Una pila de combustible de tipo intercambiable compacta y barata usada en un ordenador portatil tambien es aplicable ademas de las baterias descritas con anterioridad.
35 Mientras se ha descrito el invento en terminos de la que es considerada actualmente como la mejor realizaci6n practica y preferida, ha de comprenderse que el invento no necesita estar limitado a la realizaci6n descrita.
Incidentalmente, el presente invento es una creaci6n tecnica de alto nivel y por ello no significa, simplemente una utilizaci6n de tecnologia tradicional o conocimiento conocidos antes de la solicitud de patente o que pueda ser hecho facilmente por expertos en la tecnica antes de la solicitud de patente, el invento no ha sido publicado ni utilizado para
40 uso publico, ni presentado en una exhibici6n. Por lo tanto, pensamos, que el presente invento es apropiado para patente.
Claims (13)
- REIVINDICACIONES1. Un sistema de gesti6n para una unidad portatil de bateria compuesta (100) que incluye:un convertidor de corriente continua (3) acoplado a un controlador de motor (5), estando configurado el controlador de motor (5) para acoplarse a un motor; una unidad principal (2) de bateria de potencia, acoplada al convertidor de corriente continua (3), configurada para suministrar corriente para accionar el controlador de motor (5), y provista de unos primeros medios de gesti6n (21) para bateria configurados para controlar una corriente de salida maxima; y una unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, con unos segundos medios (11) de gesti6n para bateria integrados y que esta configurada para acoplarse al convertidor de corriente continua (3); en el que:el convertidor de corriente continua (3) esta configurado para aumentar o disminuir una tensi6n de entrada dependiendo de una diferencia entre tensiones nominales de la unidad principal (2) de bateria de alimentaci6n y de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, y se puede hacer funcionar selectivamente:i) para proporcionar una tensi6n de salida para cargar la unidad principal (2) de bateria de potencia desde la unidad portatil(1) de bateria de alta capacidad; y ii) para convertir una potencia de salida de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad a una potencia requerida para hacer funcionar el controlador de motor (5) y el motor;y caracterizado porque la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad puede ser separada del sistema(100) y puede ser cargada de forma independiente desde un cargador externo (4).
- 2. Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun la reivindicaci6n 1, en el que los primeros medios(21) de gesti6n de bateria estan ademas configurados para proporcionar al convertidor de corriente continua (3) y al controlador de motor (5) acoplado a este la informaci6n de bateria requerida para el funcionamiento.
- 3. Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun la reivindicaci6n 1 o 2, en el que la unidad portatil(1) de bateria de alta capacidad es una bateria de alta capacidad de i6n de Li, una bateria de Li-Polimero o una pila de combustible de tipo intercambiable.
-
- 4.
- Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende una pluralidad de unidades portatiles (1) de bateria de alta capacidad intercambiable.
-
- 5.
- Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los segundos medios (11) de gesti6n para bateria integrados estan configurados para proporcionar una indicaci6n de capacidad baja o un corte para capacidad baja entre la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad y el convertidor de corriente continua (3).
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- 6.
- Un sistema (100) de gesti6n de unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad es recargable desde un cargador (4) de bateria externo cuando esta acoplado al convertidor de corriente continua (3), siendo recargable la unidad principal (2) de bateria de potencia a traves del convertidor de corriente continua (3).
-
- 7.
- Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad principal (2) de bateria de potencia es una bateria de Pb/CaS04, una bateria de Ni-MH, una bateria de Ni-Zn, una bateria de Li-Mn/Li-Co, o una bateria de Li-Polimero.
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- 8.
- Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el convertidor de corriente continua (3) es un cargador de bateria con limitaci6n de corriente maxima configurado para emitir corriente electrica a un vehiculo en movimiento, accionable para compartir la demanda de corriente del controlador de motor (5) entre la unidad principal (2) de bateria de potencia y la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, y el convertidor de corriente continua (3) esta tambien configurado para recargar la unidad principal (2) de bateria de potencia a partir de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad.
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- 9.
- Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun la reivindicaci6n 8, en el que, en caso de que la energia requerida para recorrer una distancia necesaria en un solo viaje este mas alla de la capacidad de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad puede ser recargada con el cargador (4) de bateria externo, o reemplazada por otra unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad, o el sistema de bateria compuesta completo puede ser recargado con el cargador (4) de bateria externo restableciendo asi la alimentaci6n de la unidad principal (2) de bateria de potencia.
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- 10.
- Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende ademas un circuito l6gico para juzgar si la energia electrica almacenada en las dos unidades de bateria (1, 2) es suficiente para hacer funcionar el controlador de motor (5).
-
- 11.
- Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el convertidor de corriente continua (3) incluye funcionas de control para verificar: si una carga residual de la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad es igual a cero, si la unidad de bateria principal (2) de potencia esta completamente cargada y si el controlador de motor (5) esta en estado de trabajo.
5 12. Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad principal (2) de bateria de potencia comprende una pluralidad de baterias componentes conectadas en serie, siendo las baterias componentes identicas o diferentes. - 13. Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye ademas una unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad.10 14. Un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad principal (2) de bateria de alimentaci6n esta configurada para ser incluida sobre un vehiculo accionado por motor; y la unidad portatil (1) de bateria de alta capacidad esta configurada para poder ser separada del vehiculo accionado por motor.
- 15. Un vehiculo accionado por motor que comprende un sistema (100) de gesti6n para una unidad de bateria15 compuesta segun la reivindicaci6n 14, en el que la unidad principal (2) de bateria de potencia es incluida sobre el vehiculo accionado por motor; y la unidad portatil (1) para bateria de alta capacidad puede ser separada del vehiculo accionado por motor.
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