ES2617064T3 - Sistema de ventilación de un compartimento para batería de un vehículo, en especial de un vehículo industrial - Google Patents

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Abstract

Sistema de ventilación de un compartimento de batería (B) de un vehículo, comprendiendo el vehículo un motor de combustión interna y una carcasa de filtro (F) para filtrar el aire fresco aspirado por el motor de combustión interna, comprendiendo el sistema una conexión neumática (C) que conecta el compartimento de batería (B) con dicha carcasa de filtro (F), un ventilador eléctrico (4) para introducir/extraer aire fresco en/desde el compartimiento de batería (B), y una ventana (O) para facilitar la entrada de aire fresco en el compartimento, caracterizado por que el ventilador eléctrico (4) introduce aire en el compartimiento (B) y el motor de combustión interna lo aspira al mismo tiempo, cuando el motor de combustión interna está funcionando.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de ventilacion de un compartimento para baterla de un vehlcuio, en especial de un vehlcuio industrial Campo de aplicacion de la invencion
La presente invencion se refiere a un sistema de ventilacion de un compartimento de baterla de un vehlcuio, en especial de un vehlculo industrial. Ante todo, esta dirigida a aquellos vehlculos en los que el compartimiento de la baterla se encuentra junto a la carcasa de filtro, incluso fuera de la cabina del vehlculo.
Descripcion de la tecnica anterior
El compartimiento de la baterla de los vehlculos industriales generalmente esta dispuesto lateralmente, fijado a la carrocerla del vehlculo y en voladizo con respecto a la misma.
Tal posicion siempre se ha considerado muy ventajosa, ya que mejora la accesibilidad al propio compartimento.
Por un lado, de hecho, resulta necesario alcanzar el compartimento para controlar las condiciones de las baterlas, de sus respectivas conexiones y del propio compartimiento, que a menudo puede verse danado por los vapores acidos de las propias baterlas.
Por otro lado, es importante senalar que las baterlas son particularmente pesadas, y que un compartimento de facil acceso facilita el reemplazo de las propias baterlas.
Dichos compartimentos normalmente tienen la apariencia de cajas sustancialmente conformadas como un paraleleplpedo cerrado, fabricadas con metal, plastico o una mezcla de materiales.
Presentan una tapa de metal o de plastico que cierra superiormente el compartimento de la baterla, con el fin de proteger las baterlas ante cortocircuitos accidentales o ante el agua, el polvo u otros agentes externos.
El cambio del aire en el compartimiento de la baterla siempre resulta crltico, ya que la exposicion al sol y/o a fuentes externas de calor, como por ejemplo los componentes del sistema de escape o de otros circuitos del vehlculo, determina el aumento de la temperatura interna del compartimiento y, en consecuencia, de las baterlas que contiene.
La temperatura alcanzada en el compartimiento de baterla depende de varios factores, tales como las dimensiones del compartimiento, las dimensiones de la baterla y la capacidad, tambien en relacion con las dimensiones del compartimento y con la cantidad de electrolitos contenida en las baterlas, y con la proximidad de fuentes de calor externas.
Estos factores determinan los ciclos de calentamiento, que deterioran la funcionalidad y la vida util de las baterlas.
Tal problema es particularmente relevante en los vehlculos que se desplazan muy lentamente, como por ejemplo las maquinas de movimiento de tierras o los vehlculos destinados a su uso en el trafico de la ciudad. En este caso, la refrigeracion por conveccion, no solo del compartimiento de la baterla sino tambien del catalizador y del motor, se ve particularmente reducida.
Con este fin, la apertura de las ranuras de refrigeracion adecuadas empeora aun mas el problema. Esto se debe a que la apertura de las ranuras en el compartimiento de la baterla aumenta la circulacion de aire, pero solo beneficia a la/s baterla/s mas cercana/s a la parte delantera del vehlculo. Esto genera una diferencia de temperatura entre las baterlas que determina un funcionamiento electroqulmico diferente de las propias baterlas, acelerando adicionalmente el proceso de envejecimiento.
El documento JP2006001489 muestra las caracterlsticas del preambulo de la reivindicacion 1.
Sumario de la invencion
Por lo tanto, el objetivo de la presente invencion es superar todos los inconvenientes anteriormente mencionados, y proporcionar un sistema de extraccion de aire de un compartimiento de baterla de un vehlculo industrial, que limite el sobrecalentamiento de las baterlas.
Un objeto de la presente invencion es un sistema de ventilacion de un compartimento de baterla de un vehlculo, de acuerdo con la reivindicacion 1.
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Un objeto adicional de la presente invencion es un vehlcuio de tierra que comprende el sistema anteriormente mencionado de extraccion de aire.
La presente invencion se describira mas completamente en las reivindicaciones, que son una parte integral de la presente invencion.
Breve descripcion de las figuras
Otros objetivos y ventajas de la presente invencion se haran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada de una realizacion preferida (y de sus realizaciones alternativas), y de los dibujos adjuntos a la misma, que son meramente ilustrativos y no limitativos, en los que:
- la figura 1 muestra esquematicamente una vista en perspectiva de una posible realizacion de un vehlculo, que integra el sistema del que es objeto la presente invencion;
- la figura 2 muestra una realizacion alternativa del sistema de la figura 1;
- las figuras 3 y 4 muestran detalles de construction de una realizacion alternativa preferida, de una portion del sistema de las figuras anteriores;
- la figura 5 muestra un circuito de control y una fuente de alimentation de la porcion mostrada en las figuras 3 y 4. En las figuras, los mismos numeros y letras de referencia identifican los mismos elementos o componentes. Descripcion detallada de realizaciones preferidas de la invencion
Con referencia a las figuras 1 y 2, el sistema de acuerdo con la presente invencion proporciona la conexion neumatica entre la carcasa de filtro F del motor de combustion interna y el compartimiento de baterla B del vehlculo.
La carcasa de filtro comprende un conducto de admision IN, para aspirar aire fresco del medio ambiente. Por lo tanto, de acuerdo con la realizacion alternativa mostrada en la figura 1, la conexion neumatica se hace por medio de dicho conducto de admision IN. En cambio, la figura 2 muestra una realizacion alternativa en la que la conexion neumatica se hace directamente entre la carcasa de filtro F y el compartimiento de baterla B.
Tal conexion neumatica, de acuerdo con las realizaciones alternativas mostradas, se hace por medio de un conducto C en forma de tubo.
Tal conducto esta conectado preferentemente al compartimiento de la baterla, en una parte superior del mismo, con el fin de recoger el aire caliente que se acumula debajo de la tapa.
Ventajosamente, en una gran cantidad de vehlculos industriales, la carcasa de filtro esta dispuesta fuera de la cabina, y en su parte inferior. De este modo, la carcasa de filtro y el compartimiento de baterla a menudo son adyacentes. Asl, la modification a aplicar en los vehlculos conocidos en la tecnica es limitada, al tener los conductos C una longitud de pocos centlmetros.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, la section transversal del conducto C es tal, que el caudal del aire aspirado desde el compartimiento de baterla esta limitado a un pequeno porcentaje de todo el aire fresco aspirado por el motor de combustion interna. De acuerdo con una realizacion preferida, dicho porcentaje es inferior al 30 % de todo el aire fresco. De acuerdo con una realizacion preferida alternativa adicional, dicho porcentaje es de entre el 5 y el 10 %. Este ultimo porcentaje es preferible, ya que garantiza un cambio suficiente de aire en el compartimiento de baterla, sin sobrecalentar el aire aspirado por el motor, lo que representa el mejor compromiso posible en relation con las pruebas realizadas.
En caso de detection de agua en el propio conducto C, o en el compartimiento de baterla, pueden proporcionarse medios automaticos a lo largo del conducto C, que no se muestran, para cerrar el propio conducto C. A modo de alternativa, pueden proporcionarse medios de detention del agua, tales como filtros, codos, etc. Estos medios resultan ventajosos para evitar que el agua alcance el motor de combustion interna. Las flechas negras mostradas en las figuras indican la direction de movimiento del aire de admision del motor de combustion interna. De acuerdo con la presente invencion, el compartimiento de baterla comprende una ventana O, posiblemente provista de una rejilla, con el fin de facilitar la entrada de aire fresco en el propio compartimento.
La solution descrita hasta ahora tambien puede adoptarse en coches, y en cualquier otro vehlculo motorizado con motores de combustion interna.
De acuerdo con una realizacion alternativa adicional de la invencion, la tapa B1 del compartimiento de baterla, adecuada para cerrar/definir la parte superior del propio compartimiento, de acuerdo con un acoplamiento
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reclprocamente complementario, esta equipada con un sistema de introduccion de aire dentro del compartimiento de baterla B. Con referencia a las figuras 3 y 4, tal sistema de ventilacion adicional, que puede estar integrado en la tapa B1, comprende
- un ventilador electrico 4 asociado a la tapa B1,
- la tapa B1 comprende una abertura pasante (no mostrada) que permite al ventilador electrico 4 introducir/aspirar el aire fresco del medio ambiente hacia el compartimiento de baterla B,
- una proteccion 1 esta fijada para cubrir la tapa 5, al menos parcialmente, con el fin de apantallarla de la radiacion solar R, como se muestra en la figura 5,
- un generador fotovoltaico 3, fijado sobre dicha proteccion (1) o que define la proteccion 1, y electricamente conectado al ventilador electrico 4 para alimentarlo,
- un termostato T esta dispuesto dentro del compartimento B, con el fin de activar el ventilador electrico 4 cuando la temperatura interna sobrepase un umbral predeterminado.
Cuando el vehlculo esta parado, el sistema de ventilacion adicional proporciona la ventilacion del compartimento de baterla B. Cuando el motor de combustion interna esta funcionando, los dos sistemas cooperan, el ventilador 4 introduce aire en el compartimento B y el motor de combustion interna lo aspira al mismo tiempo.
De acuerdo con una realizacion preferida de la invencion, el ventilador 4 aspira el aire desde el compartimiento de baterla. De acuerdo con otra realizacion preferida de la invencion, el ventilador 4 aspira el aire desde el compartimiento de baterla hasta que el motor del vehlculo esta parado.
Si el termostato T no esta presente, el ventilador electrico 4 trabaja de forma independiente con respecto a la temperatura en el compartimiento de baterla y/o al estado operativo del motor.
Al estar la cubierta 1 superpuesta a la salida del ventilador electrico, el funcionamiento del ventilador electrico tiende a reducir tambien la temperatura del generador fotovoltaico 3, lo que mejora su eficiencia.
Adicionalmente, la disposicion de la cubierta 1 sobre la tapa B1 protege ventajosamente el propio compartimiento de la radiacion R directa, y protege mecanicamente el ventilador electrico 4.
Ventajosamente, en la realizacion alternativa en la que todo el sistema de ventilacion adicional esta integrado en la tapa, resulta evidente que dicha tapa puede reemplazar una tapa preexistente sin modificacion alguna, ya sea como un dispositivo opcional que pueda utilizarse a discrecion del conductor del vehlculo, y como un dispositivo que se utilice antes de la entrega y la venta del vehlculo. Ventajosamente, dicha tapa es electricamente autonoma, al menos hasta que no quede expuesta directamente a la radiacion solar. Si es necesario que el dispositivo tambien funcione cuando no este directamente expuesto a la radiacion solar, pueden utilizarse celulas solares laminares delgadas, que aseguran un buen rendimiento incluso cuando se ven expuestas a la radiacion solar difusa.
Para los expertos en la materia resultara evidente que pueden concebirse y ponerse en practica otras realizaciones alternativas y equivalentes de la invencion, sin apartarse del alcance de la invencion tal como se define en las reivindicaciones.

Claims (7)

  1. 5
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    30
    REIVINDICACIONES
    1. Sistema de ventilacion de un compartimento de baterla (B) de un vehlcuio, comprendiendo el vehlcuio un motor de combustion interna y una carcasa de filtro (F) para filtrar el aire fresco aspirado por el motor de combustion interna, comprendiendo el sistema una conexion neumatica (C) que conecta el compartimento de baterla (B) con dicha carcasa de filtro (F), un ventilador electrico (4) para introducir/extraer aire fresco en/desde el compartimiento de baterla (B), y una ventana (O) para facilitar la entrada de aire fresco en el compartimento, caracterizado por que el ventilador electrico (4) introduce aire en el compartimiento (B) y el motor de combustion interna lo aspira al mismo tiempo, cuando el motor de combustion interna esta funcionando.
  2. 2. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha carcasa de filtro (F) comprende adicionalmente un conducto de admision (IN) de aire fresco, y en el que dicha conexion neumatica se hace a traves de dicho conducto de admision (IN) de aire fresco.
  3. 3. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha conexion neumatica se hace directamente entre dicho compartimiento de baterla (B) y dicha carcasa de filtro (F).
  4. 4. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que una tapa (B1) de dicho compartimiento de baterla comprende
    - dicho ventilador electrico (4),
    - la ventana (O), que permite al ventilador electrico (4) introducir aire fresco del ambiente dentro del compartimento de baterla (B).
  5. 5. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que dicha tapa (B1) comprende adicionalmente
    - una proteccion (1), fijada para cubrir al menos parcialmente la tapa (B1), con el fin de apantallarla de la radiacion solar (R),
    - un generador fotovoltaico (3) fijado en dicha proteccion (1), o que define la proteccion (1), y conectado electricamente al ventilador electrico (4) para alimentarlo,
    - un termostato T opcional dispuesto dentro del compartimento (B), para activar el ventilador electrico (4) solamente cuando la temperatura interna sobrepase un umbral predeterminado.
  6. 6. Un vehlculo terrestre, que comprende el sistema de ventilacion de acuerdo con una cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a 5.
  7. 7. Un vehlculo terrestre de acuerdo con la reivindicacion 6, del tipo industrial que tiene una cabina (Cab) y una carcasa de filtro (F), situada externamente y en la parte trasera de la cabina, y un compartimiento de baterla dispuesto en una posicion adyacente a la carcasa de filtro (F).
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