ES2401188B1

ES2401188B1 - Sistema para generar energía eléctrica en un automóvil.

Info

Publication number: ES2401188B1
Application number: ES201031991A
Authority: ES
Inventors: José Luis Fernández González
Original assignee: SEAT SA
Current assignee: SEAT SA
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2014-04-22
Anticipated expiration: 2030-12-29
Also published as: ES2401188A2; ES2401188R1

Abstract

Sistema para generar energía eléctrica en un automóvil que tiene un convertidor de energía (1), un alternador (2) y una batería (5). El convertidor de energía (1) tiene un eje de entrada (11) conectado a un elemento de un sistema de suspensión (10) y un eje de salida (12). El convertidor de energía (1) transforma un movimiento oscilatorio del elemento del sistema de suspensión (10) en un movimiento rotativo en un solo sentido en el eje de salida (12). El alternador (2) accionado por el eje de salida (12) recibe energía mecánica proveniente del eje de salida (12) y obtiene energía eléctrica en un terminal de salida (22). La batería (5) almacena energía eléctrica proveniente del terminal de salida (22) del alternador (2).

Description

ES 2 401 188 A2

Sistema para generar energía eléctrica en un automóvil Campo de la invención

La presente invención se engloba dentro del campo de la automoción y más en concreto, en el de los sistemas para generar energía eléctrica en un automóvil. Antecedentes de la invención

US 4024926 muestra un sistema de energía para propulsar un vehículo. Con la vibración y movimiento de las ruedas debido a las irregularidades de la superficie de la carretera se consigue que un pistón se mueva en un cilindro para aumentar la presión de un fluido. El fluido a presión mueve un dispositivo de conversión mecánica como una turbina que a su vez está conectada a un generador eléctrico. La energía eléctrica producida por el generador carga una batería que a su vez mueve el motor.

Descripción de la invención

La invención se refiere a un sistema para generar energía eléctrica en un automóvil como el definido en las reivindicaciones. La invención permite generar energía eléctrica a partir de las vibraciones del sistema de amortiguación sin necesidad de introducir complejos sistemas hidráulicos intermedios como precisa US 4024926.

Para ello, la invención define un sistema para generar energía eléctrica en un automóvil que comprende: 1a) un convertidor de energía:

1a1) que tiene un eje de entrada conectado a un elemento de un sistema de suspensión;

1a2) que tiene un eje de salida;

1a3) configurado para transformar un movimiento oscilatorio del elemento del sistema de suspensión

en un movimiento rotativo en el eje de salida; 1b) un alternador:

1b1) accionado por el eje de salida;

1b3) configurado para recibir energía mecánica proveniente del eje de salida y obtener energía

eléctrica en un terminal de salida; 1c) medios de almacenamiento configurados para almacenar energía eléctrica proveniente del terminal de salida del alternador. Los vehículos ruedan sobre un piso que no es perfectamente plano, provocando vibraciones que hacen oscilar las ruedas del mismo respecto al chasis. La gran parte de la energía provocada por estas vibraciones es absorbida por el muelle y el amortiguador de la suspensión sin aprovecharse. Con el presente invento pretende aprovecharse dicha energía. El resto de la energía de estas vibraciones se absorbe por la amortiguación del neumático y del silentblock.

El movimiento oscilante esencialmente vertical de las ruedas es convertido en una rotación en sentidos alternativos en el eje de unión entre el bastidor del vehículo y el subchasis que soporta las ruedas. Breve descripción de los dibujos

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

La Figura 1 muestra un esquema del sistema de la invención.

En las figuras anteriormente citadas se identifican una serie de referencias que corresponden a los elementos indicados a continuación, sin que ello suponga carácter limitativo alguno:

1.: Convertidor (x4)

2.: Alternador (x4) 2

3.: Motor tracción (x2)

4.: Centralita regulador tensión (x1)

5.: Batería (x1)

6.: Placa rectificadora (x4)

7.: Línea eléctrica

8.: Conexión a la red eléctrica

9.: Rueda trasera

10.: Sistema de suspensión

11.: eje de entrada

12.: eje de salida

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22. terminal de salida Descripción detallada de un modo de realización Una realización de la invención se refiere a un sistema para generar energía eléctrica en un automóvil que

comprende:

1a) un convertidor de energía (1): 1a1) que tiene un eje de entrada (11) conectado a un elemento de un sistema de suspensión (10); 1a2) que tiene un eje de salida (12); 1a3) configurado para transformar un movimiento oscilatorio del elemento del sistema de suspensión

(10) en un movimiento rotativo en el eje de salida (12);

1b) un alternador (2):

1b1) accionado por el eje de salida (12);

1b3) configurado para recibir energía mecánica proveniente del eje de salida (12) y obtener energía eléctrica en un terminal de salida (22);

1c) medios de almacenamiento/batería (5) configurados para almacenar energía eléctrica proveniente del terminal de salida (22) del alternador (2).

Conforme a otras características de la invención, el sistema comprende:

2a) Un motor de tracción (3) conectado a una rueda (9) motriz configurado para mover la rueda motriz consumiendo energía eléctrica;

2b) Un regulador de tensión (4) conectado entre un terminal de salida (22) y un motor de tracción (3) configurado para distribuir la energía eléctrica proveniente del terminal de salida (22) entre los medios de almacenamiento/batería (5) y el motor de tracción (3).

3a) Una placa rectificadora (6) conectada entre un terminal de salida (22) y los medios de almacenamiento/batería (5) configurada para rectificar una señal eléctrica proveniente del terminal de salida (22) y obtener una señal eléctrica rectificada de ciclo positivo independientemente del giro alternativo del alternador (2). La señal eléctrica rectificada puede ser de media onda, de onda completa o puede ser tratada para obtener la forma de onda conveniente, por ejemplo recortando una onda senoidal para convertirla en una onda cuadrada o limitando la amplitud, entre otros tipo de tratamiento/rectificación.

4a) Una pluralidad de líneas eléctricas (7):

4a1) conectadas entre componentes eléctricos del sistema;

4a2) configuradas para transportar una señal eléctrica entre los componentes eléctricos del sistema.

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5.: Un convertidor de energía (1) y un alternador (2) en cada rueda (9).

6.: Una conexión (8) a red eléctrica configurada para suministrar carga a los medios de almacenamiento/batería (5) cuando la conexión (8) está conectada a una toma de corriente.

En una realización de la invención la energía eléctrica generada va a una central de gestión (4)

5 electrónica la cual detecta constantemente el estado de carga de las baterías (5) eléctricas de motopropulsión. Existen varios niveles de decisión según el estado de carga de las baterías (5). Sólo hay dos ruedas de tracción, las traseras, y cuatro convertidores (1), uno por rueda. La gestión de la energía eléctrica la realiza la centralita (4).

En los siguientes supuestos de funcionamiento los datos tienen en cuenta el tiempo de carga de las 10 baterías (5) de motopropulsión y su energía de carga, que puede necesitar aproximadamente 500 Ah.

Supuesto 1: la carga de las baterías (5) está entre 30-100% de su carga y la suma de las energías generadas por los cuatro convertidores (1) puede alimentar los dos motores de propulsión, que puede ser aproximadamente 2x10000=20000W.

En este caso, donde se está generando mucha carga en las ruedas, la energía eléctrica generada por los

15 convertidores (1) va dirigida a los motores eléctricos (3) de las ruedas traseras y si aún sobra a cargar también las baterías (5).

Supuesto 2: la carga de las baterías de motopropulsión está entre 30-100% de su carga pero de los convertidores viene poca energía.

Entonces, la energía generada por los convertidores (1) se utiliza para cargar las baterías (5) y la energía que 20 llega a los motores proviene en su totalidad de las baterías (5) de motopropulsión.

Supuesto 3: las baterías están a menos del 30%.

Entonces los conversores de energía (1), independientemente de si generan mucha o poca energía, son utilizados para cargar las baterías de motopropulsión (5).

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Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema para generar energía eléctrica en un automóvil caracterizado por que comprende:

1a) un convertidor de energía (1): 1a1) que tiene un eje de entrada (11) conectado a un elemento de un sistema de suspensión (10); 1a2) que tiene un eje de salida (12); 1a3) configurado para transformar un movimiento oscilatorio del elemento del sistema de suspensión

(10) en un movimiento rotativo en el eje de salida (12); 1b) un alternador (2):

1b1) accionado por el eje de salida (12);

1b3) configurado para recibir energía mecánica proveniente del eje de salida (12) y obtener energía

eléctrica en un terminal de salida (22); 1c) medios de almacenamiento (5) configurados para almacenar energía eléctrica proveniente del terminal de salida (22) del alternador (2).
2. El sistema de la reivindicación 1 caracterizado por que comprende:

2a) un motor de tracción (3) conectado a una rueda (9) motriz configurado para mover la rueda motriz consumiendo energía eléctrica;

2b) un regulador de tensión (4) conectado entre un terminal de salida (22) y un motor de tracción (3) configurado para distribuir la energía eléctrica proveniente del terminal de salida (22) entre los medios de almacenamiento (5) y el motor de tracción (3).
3. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizado por que comprende: 3a) una placa rectificadora (6) conectada entre un terminal de salida (22) y los medios de almacenamiento

(5) configurada para rectificar una señal eléctrica proveniente del terminal de salida (22) y obtener una señal eléctrica rectificada de ciclo positivo independientemente del giro alternativo del alternador (2).
4.

El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 caracterizado por que comprende:

4a) una pluralidad de líneas eléctricas (7): 4a1) conectadas entre componentes eléctricos del sistema; 4a2) configuradas para transportar una señal eléctrica entre los componentes eléctricos del sistema.
5.

El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-4 caracterizado por que comprende un convertidor de energía (1) y un alternador (2) en cada rueda (9).
6.

El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-5 caracterizado por que comprende una conexión (8) a red eléctrica configurada para suministrar carga a los medios de almacenamiento (5) cuando la conexión (8) está conectada a una toma de corriente.

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