ES2939174T3

ES2939174T3 - Limitación dinámica de funcionamiento de vehículo para una mejor economía de esfuerzos

Info

Publication number: ES2939174T3
Application number: ES18151833T
Authority: ES
Inventors: Hok-Sum Luke; Matthew Taylor
Original assignee: Gogoro Inc
Current assignee: Gogoro Inc
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2023-04-19
Anticipated expiration: 2032-07-26
Also published as: TW201312505A; TWI553500B; CN109649171A; US8862304B2; US9176680B2; JP2014529392A; JP2014529982A; TWI718357B; US8996212B2; CN103857555A; TWI618033B; US10546438B2; US20180182188A1; JP6162696B2; TWI486909B; US11139684B2; US20190287324A1; JP6657159B2; US10459471B2; US20140163813A1

Abstract

El funcionamiento del vehículo (p. ej., velocidad, aceleración) puede estar limitado en función de diversas condiciones, como el estado de carga actual de los dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica (p. ej., baterías, supercondensadores o ultracondensadores), el historial de tales condiciones y las condiciones relacionadas con el vehículo. (p. ej., kilometraje, peso, tamaño, coeficiente de arrastre), un conductor u operador del vehículo (p. ej., historial con respecto a la velocidad, aceleración, kilometraje) y/o condiciones ambientales (p. ej., temperatura ambiente, terreno). Un controlador puede controlar el funcionamiento de uno o más convertidores de potencia para limitar la corriente y/o el voltaje suministrado a un motor eléctrico de tracción, según corresponda. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Limitación dinámica de funcionamiento de vehículo para una mejor economía de esfuerzos

ANTECEDENTES

Campo técnico

La presente descripción se refiere en general a un método para operar un vehículo que emplea motores eléctricos como motor principal o motor de tracción de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y se relaciona con un vehículo correspondiente de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 19. La presente descripción se refiere en particular a la gestión térmica de dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica recargables (por ejemplo, baterías secundarias, supercondensadores o ultracondensadores) y/u otros componentes (por ejemplo, convertidores de potencia, circuitos de control) empleados en dichos vehículos.

Descripción de la técnica relacionada

Los vehículos híbridos y los vehículos totalmente eléctricos son cada vez más comunes. Dichos vehículos pueden lograr una serie de ventajas sobre los vehículos tradicionales con motor de combustión interna. Por ejemplo, los vehículos híbridos o eléctricos pueden lograr una mayor economía de combustible y pueden tener poca o incluso cero contaminación del tubo de escape. En particular, todos los vehículos eléctricos pueden no solo tener una contaminación cero en el tubo de escape, sino que pueden estar asociados con una contaminación general más baja. Por ejemplo, la energía eléctrica puede generarse a partir de fuentes renovables (por ejemplo, solar, hidráulica). También, por ejemplo, la energía eléctrica puede generarse en plantas de generación que no producen contaminación del aire (por ejemplo, plantas nucleares). También, por ejemplo, la energía eléctrica puede generarse en plantas de generación que queman combustibles de "combustión relativamente limpia" (por ejemplo, gas natural), que tienen mayor eficiencia que los motores de combustión interna y/o que emplean sistemas de eliminación o control de la contaminación (por ejemplo, filtros de aire industriales) que son demasiado grandes, costosos o caros para su uso con vehículos individuales.

Los vehículos de transporte personal, como por ejemplo los scooters y/o motocicletas con motor de combustión, son omnipresentes en muchos lugares, por ejemplo, en muchas grandes ciudades de Asia. Dichos scooters y/o motocicletas tienden a ser relativamente económicos, en particular en comparación con automóviles, coches o camiones. Las ciudades con un gran número de scooters y/o motocicletas con motor de combustión también tienden a estar muy densamente pobladas y sufren altos niveles de contaminación del aire. Cuando son nuevos, muchos scooters y/o motocicletas con motor de combustión están equipados como una fuente de transporte personal relativamente poco contaminante. Por ejemplo, dichos scooters y/o motocicletas pueden tener índices de kilometraje más altos que los vehículos más grandes. Algunos scooters y/o motocicletas pueden incluso estar equipados con equipos básicos de control de la contaminación (por ejemplo, un convertidor catalítico). Desafortunadamente, los niveles de emisión especificados de fábrica se superan rápidamente cuando los scooters y/o las motocicletas se utilizan y no reciben mantenimiento o cuando los scooters y/o las motocicletas se modifican, por ejemplo, mediante la eliminación intencional o no intencional de los convertidores catalíticos. A menudo, los propietarios u operadores de scooters y/o motocicletas carecen de los recursos financieros o la motivación para realizar el mantenimiento de sus vehículos.

Se sabe que la contaminación del aire tiene un efecto negativo en la salud humana, ya que se asocia con la causa o el agravamiento de diversas enfermedades (por ejemplo, numerosos informes relacionan la contaminación del aire con el enfisema, el asma, la neumonía y la fibrosis quística, así como con diversas enfermedades cardiovasculares). Dichas enfermedades se cobran un gran número de vidas y reducen gravemente la calidad de vida de muchas otras.

Además de lo anteriormente mencionado, el documento US 2011/160992 A1 da a conocer un método y un sistema para ampliar la autonomía operativa de un vehículo motorizado, en que el vehículo tiene un primer modo de funcionamiento y un modo económico de funcionamiento, en que la autonomía del vehículo puede estimarse en función del nivel de combustible del vehículo y el primer modo de operación y también se puede realizar una estimación de la distancia hasta una ubicación de combustible, en que el modo económico de funcionamiento del vehículo se puede introducir automáticamente un período de tiempo predeterminado después de la autonomía estimada del vehículo basándose en el nivel de combustible del vehículo y el primer modo operativo disminuye hasta dentro de un umbral predeterminado de la distancia estimada a una ubicación de combustible.

Además, el documento JP 2009-171646 A da a conocer un controlador de ahorro de energía para un coche eléctrico capaz de llevar a cabo un control de ahorro de energía de acuerdo con la distancia de desplazamiento hasta una estación de carga y la capacidad residual de una batería.

Se conocen otras técnicas relacionadas, por ejemplo, a partir de los documentos JP 2000-287302 A, JP H11-176487 A, WO 2010/33517 A2, DE 102009016869 A1 y US 2011/112710 A1, así como de los documentos US 2010/ 0050676A1, US 2010 / 0001 583A1, EP 2061 128 A1 y JP 10 - 174297 A.

BREVE RESUMEN

Las alternativas de emisiones cero del tubo de escape a los motores de combustión beneficiarían enormemente la calidad del aire y, por lo tanto, la salud de grandes cantidades de población.

Si bien se aprecia el beneficio de emisiones cero del tubo de escape de los vehículos totalmente eléctricos, la adopción de vehículos totalmente eléctricos por parte de grandes segmentos de población ha sido lenta. Una de las razones parece estar relacionada con la autonomía algo limitada del dispositivo de almacenamiento de energía o energía eléctrica principal, habitualmente una matriz de celdas de batería química secundarias (es decir, recargables), comúnmente denominadas batería. El rendimiento del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica puede verse afectado negativamente por una variedad de condiciones, como por ejemplo el nivel actual de carga, la temperatura y el historial de uso, incluida la antigüedad y la cantidad de ciclos de recarga a los que se ha sometido el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica. La autonomía también puede variar según una variedad de otros factores o condiciones. Por ejemplo, las condiciones relacionadas con el vehículo pueden afectar a la autonomía, por ejemplo, el tamaño, el peso, el par de torsión, la velocidad máxima, el coeficiente de arrastre. También, por ejemplo, las condiciones del conductor u operador pueden afectar a la autonomía, por ejemplo, si el conductor u operador conduce a altas velocidades o acelera rápidamente (es decir, aceleraciones rápidas de arrancada) y con qué frecuencia. Como otro ejemplo, las condiciones ambientales pueden afectar a la autonomía, por ejemplo, la temperatura ambiente y el terreno (por ejemplo, llano, montañoso).

Garantizar una autonomía adecuada y predecible es importante para lograr una amplia aceptación de los vehículos eléctricos. Esto puede ser especialmente cierto cuando es posible la sustitución o recarga de la energía eléctrica principal o del dispositivo de almacenamiento de energía, suponiendo que el vehículo pueda llegar a un lugar en el que dicha sustitución o recarga se encuentre disponible.

Los planteamientos descritos en este documento pueden abordar algunos de los problemas que han limitado la adopción de la tecnología de emisión cero del tubo de escape, particularmente en ciudades densamente pobladas y en poblaciones con recursos financieros limitados.

Por ejemplo, algunos de los planteamientos descritos en este documento pueden limitar el funcionamiento del vehículo (por ejemplo, velocidad, aceleración) y/o el funcionamiento de los accesorios del vehículo alimentados eléctricamente (por ejemplo, accesorios alimentados eléctricamente como por ejemplo aire acondicionado, calefacción, descongelación, iluminación, sistemas de audio, ventanillas eléctricas, cerraduras eléctricas, calefactores de asientos, sistemas de posicionamiento global, sistemas de comunicación inalámbrica y similares) en función de diversas condiciones, como por ejemplo una condición de carga actual o el estado de un dispositivo de almacenamiento de energía o energía eléctrica (por ejemplo, baterías, supercondensadores o ultracondensadores), el historial de dichas condiciones relacionadas con el vehículo (por ejemplo, kilometraje, peso, tamaño, coeficiente de arrastre), las condiciones relacionadas con un conductor u operador del vehículo (por ejemplo, el historial con respecto a la velocidad, aceleración, kilometraje) y/o las condiciones ambientales (por ejemplo, temperatura ambiente, terreno). Por ejemplo, un controlador puede controlar el funcionamiento de uno o más convertidores de potencia para limitar la corriente y/o el voltaje suministrados a un motor de tracción eléctrica del vehículo o a los accesorios del vehículo, según sea necesario con el fin de garantizar la autonomía adecuada para llegar a un punto de sustitución o reposición.

A la vista de lo anterior, la presente invención es un método para hacer funcionar un vehículo que tiene un motor principal accionado por un dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica tal como se define en la reivindicación 1 y un vehículo tal como se define en la reivindicación 19. Se definen formas de realización ventajosas adicionales en las reivindicaciones dependientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS DIVERSAS VISTAS DE LOS DIBUJOS

En los dibujos, los números de referencia idénticos identifican elementos o actos similares. Los tamaños y las posiciones relativas de los elementos en los dibujos no están necesariamente dibujados a escala. Por ejemplo, las formas de varios elementos y ángulos no están dibujados a escala, y algunos de estos elementos se amplían y colocan arbitrariamente para mejorar la legibilidad del dibujo. Además, las formas particulares de los elementos tal como están dibujados, no pretenden transmitir ninguna información con respecto a la forma real de los elementos particulares, y se han seleccionado únicamente para facilitar su reconocimiento en los dibujos.

Asimismo, los ejemplos de la Figura 2 no están de acuerdo con la invención y, por lo tanto, se encuentran presentes solo con fines ilustrativos.

La Figura 1 es una vista isométrica, parcialmente despiezada, de un scooter o motocicleta eléctrica que puede incluir los diversos componentes o estructuras descritos en el presente documento, de acuerdo con una forma de realización ilustrada no limitativa.

La Figura 2 es un diagrama de bloques de algunos de los componentes o estructuras del scooter o motocicleta de la Figura 1, de acuerdo con un ejemplo únicamente con fines ilustrativos. La Figura 3 es un diagrama de bloques de algunos de los componentes o estructuras del scooter o motocicleta de la figura 1, de acuerdo con otra forma de realización ilustrada no limitativa de la presente invención.

La Figura 4 es un diagrama esquemático de un entorno que incluye uno o más scooters o motocicletas, ubicaciones para sustituir o reponer un dispositivo de almacenamiento de energía o potencia, y un sistema de cliente - servidor acoplado comunicativamente por una infraestructura de comunicaciones, de acuerdo con una forma de realización ilustrada no limitativa.

La Figura 5 es un diagrama de flujo que muestra un método de alto nivel para operar los componentes o estructuras de las Figuras 2-4 con el fin de controlar el funcionamiento de un vehículo que tiene un dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica, de acuerdo con una forma de realización ilustrada.

La Figura 6 es un diagrama de flujo que muestra un método de bajo nivel para operar los componentes o estructuras de las Figuras 2 y 3 con el fin de implementar el control del vehículo ajustando la temperatura y, opcionalmente, limitando el voltaje y/o la corriente de la energía o del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica de acuerdo con una forma de realización ilustrada no limitativa, útil para llevar a cabo el método de la Figura 5.

La Figura 7 es un diagrama de flujo que muestra un método de bajo nivel para operar los componentes o estructuras de las Figuras 2-4 con el fin de determinar una autonomía estimada de acuerdo con una forma de realización ilustrada no limitativa, útil para llevar a cabo el método de la Figura 5. La Figura 8 es un diagrama de flujo que muestra un método de bajo nivel para operar los componentes o estructuras de las Figuras 2-4 con el fin de implementar el control del vehículo de acuerdo con una forma de realización ilustrada no limitativa, útil para llevar a cabo el método de la Figura 5.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

En la siguiente descripción, se exponen ciertos detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de las diversas formas de realización descritas. Sin embargo, un experto en la técnica relevante reconocerá que las formas de realización se pueden poner en práctica sin uno o más de estos detalles específicos, o con otros métodos, componentes, materiales, etc. En otros casos, estructuras bien conocidas asociadas con aparatos expendedores, baterías, supercondensadores o ultracondensadores, convertidores de potencia, incluidos, pero sin limitarse a, transformadores, rectificadores, convertidores de potencia de CC/CC, convertidores de potencia en modo de conmutación, controladores y sistemas y estructuras y redes de comunicaciones no se han mostrado ni descrito en detalle para evitar oscurecer innecesariamente las descripciones de las formas de realización.

A menos que el contexto requiera lo contrario, a lo largo de la memoria descriptiva y las reivindicaciones que siguen, la palabra "comprende" y sus variaciones, como por ejemplo "comprenden" y "que comprende" deben interpretarse en un sentido abierto e inclusivo que es como "que incluye, pero no se limita a."

La referencia a lo largo de esta memoria descriptiva a "una forma de realización" u "otra forma de realización" significa que una característica, estructura o elemento particular descritos en relación con la forma de realización está incluido en al menos una forma de realización. Por lo tanto, la aparición de las frases "en una forma de realización" o "en la forma de realización" en varios puntos a lo largo de esta memoria descriptiva no necesariamente se refieren todas a la misma forma de realización.

El uso de ordinales como por ejemplo primero, segundo y tercero no implica necesariamente un sentido de orden clasificado, sino que puede distinguir solamente entre múltiples instancias de un acto o estructura.

La referencia a un dispositivo portátil de almacenamiento de energía eléctrica o a un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica significa cualquier dispositivo capaz de almacenar energía eléctrica y liberar energía eléctrica almacenada, incluidos, pero no sin limitarse a, baterías, supercondensadores o ultracondensadores. La referencia a baterías significa una celda o celdas de almacenamiento químico, por ejemplo, celdas de batería recargables o secundarias que incluyen, pero sin limitarse a, celdas de batería de aleación de níquel-cadmio o de iones de litio.

Los encabezados y el Resumen de la Descripción proporcionados en este documento son solo con finalidades de conveniencia y no interpretan el alcance o el significado de las formas de realización.

La Figura 1 muestra un vehículo de transporte de personal accionado eléctricamente en forma de scooter o motocicleta eléctrica 100, de acuerdo con una forma de realización ilustrada.

Tal como se ha indicado anteriormente, los scooters y motocicletas con motor de combustión son comunes en muchas grandes ciudades, por ejemplo, en Asia, Europa y Oriente Medio. La capacidad de abordar problemas de rendimiento o eficiencia relacionados con el uso de dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica (por ejemplo, baterías secundarias) como fuente de energía principal o primaria para un vehículo puede fomentar el uso de scooters y motocicletas 108 totalmente eléctricos en lugar de scooters y motocicletas con motor de combustión, aliviando de esta forma la contaminación del aire, a la vez que reduciendo el ruido.

El scooter o motocicleta eléctrica 100 incluye un chasis 102, unas ruedas 104a, 104b (colectivamente 104) y un manillar 106 con controles de usuario como por ejemplo un acelerador 108, unas palancas de freno 110, unos conmutadores de indicadores de giro 112, etc., todos los cuales pueden ser de diseño convencional. El scooter o moto eléctrica 100 también incluye un sistema de energía 114, que incluye un motor de tracción eléctrica 116 acoplado para impulsar al menos una de las ruedas 104b, al menos un dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica 118 que almacena energía eléctrica para alimentar al menos el motor de tracción eléctrica 116, y el circuito de control 120 que controla la distribución de energía entre al menos el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica 118 y el motor de tracción eléctrica 116.

El motor de tracción eléctrica 116 puede tomar cualquiera de una variedad de formas, pero normalmente será un motor de inducción de imanes permanentes capaz de producir suficiente potencia (vatios o caballos de potencia) y par de torsión para impulsar la carga esperada a velocidades y aceleraciones deseables. El motor de tracción eléctrica 116 puede ser cualquier motor eléctrico convencional capaz de funcionar en un modo de conducción, así como de funcionar en un modo de frenado regenerativo. En el modo de conducción, el motor de tracción eléctrica consume energía eléctrica para impulsar la rueda. En el modo de frenado regenerativo, el motor de tracción eléctrica funciona como un generador, produciendo corriente eléctrica en respuesta a la rotación de la rueda y produciendo un efecto de frenado para reducir la velocidad del vehículo.

Los dispositivos principales de almacenamiento de energía eléctrica 118 pueden tomar una variedad de formas, por ejemplo, baterías (por ejemplo, una matriz de celdas de batería) o supercondensadores o ultracondensadores (por ejemplo, una matriz de celdas de ultracondensador). Por ejemplo, los dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica 118 pueden adoptar la forma de baterías recargables (es decir, celdas o baterías secundarias). Los dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica 118 pueden, por ejemplo, estar dimensionados para adaptarse físicamente y accionar eléctricamente vehículos de transporte personal, como por ejemplo scooters o motocicletas 100 totalmente eléctricos, y pueden ser portátiles para permitir una sustitución o intercambio fácil. Dada la probable demanda impuesta por la aplicación de transporte, es probable que los principales dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica 118 adopten la forma de una o más celdas de batería química.

Los dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica 118 pueden incluir varios terminales eléctricos 122a, 122b (se ilustran dos, 122 en conjunto), accesibles desde el exterior del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118. Los terminales eléctricos 122 permiten que se suministre carga desde el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118, a la vez que también permiten que se suministre carga al dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 para cargar o recargar el mismo. Si bien se ilustran en la Figura 1 como postes, los terminales eléctricos 122 pueden adoptar cualquier otra forma a la que se pueda acceder desde el exterior del dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118, incluidos los terminales eléctricos colocados dentro de las ranuras en una carcasa de batería.

Tal como se ilustra y describe mejor a continuación, el circuito de control 120 incluye varios componentes para transformar, acondicionar y controlar la transferencia de energía eléctrica, en particular entre el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 y el motor de tracción eléctrica 116.

La Figura 2 muestra las partes del scooter o moto eléctrica 100, de acuerdo con un ejemplo con fines ilustrativos. Es decir, la Figura 2 y la siguiente descripción de la misma no están de acuerdo con la invención, pero son útiles para explicar aspectos y principios de la presente invención. En particular, la Figura 2 muestra un ejemplo que emplea el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 para suministrar energía generada por el motor de tracción eléctrica 116 que se utilizará para ajustar o controlar la temperatura de varios componentes (por ejemplo, el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 y/o circuitos) a través de una serie de dispositivos de ajuste de temperatura, en conjunto 200.

Tal como se ilustra, el motor de tracción eléctrica 116 incluye un eje 202, que está acoplado directa o indirectamente para impulsar al menos una rueda 104b del scooter o motocicleta eléctrica 100. Si bien no se ilustra, se puede emplear una transmisión (por ejemplo, cadena, engranajes, junta universal).

El circuito de control 120 puede tomar cualquiera de una gran variedad de formas y habitualmente incluirá un controlador 204, uno o más convertidores de potencia 206a-206e (se ilustran cinco), conmutadores SW¹-SW³(se ilustran tres) y/o sensores S^tb, S^vb, S^ib, S^tc, S^vc, S^ic, S^tm, S^vm, S^im, S^rm.

Tal como se ilustra en la Figura 2, el circuito de control 120 puede incluir un primer convertidor de potencia de CC/CC 206a que en un modo o configuración de accionamiento acopla el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 para suministrar energía generada por el motor de tracción eléctrica 116. El primer convertidor de potencia de CC/CC 206a puede aumentar un voltaje de energía eléctrica desde el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 hasta un nivel suficiente para accionar el motor de tracción eléctrica 116. El primer convertidor de potencia de CC/CC 206a puede tomar una variedad de formas, por ejemplo, un convertidor de potencia de modo de conmutación no regulado o regulado, que puede o no estar aislado. Por ejemplo, el primer convertidor de potencia de CC/CC 206a puede tomar la forma de un convertidor de potencia de modo conmutado elevador regulado, o un convertidor de potencia de modo conmutado reductor-elevador.

El circuito de control 120 puede incluir un convertidor de potencia de CC/CA 206b, comúnmente denominado inversor, que en el modo o configuración de accionamiento acopla el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 para suministrar energía generada por el motor de tracción eléctrica 116 a través del primer convertidor de CC/ CC 206a. El convertidor de potencia de CC/CA 206b puede invertir la energía eléctrica del primer convertidor de CC/CC 206a en una forma de onda de CA adecuada para accionar el motor de tracción eléctrica 116. La forma de onda de CA puede ser monofásica o multifásica, por ejemplo, alimentación de CA bifásica o trifásica. El convertidor de potencia de CC/CA 206b puede tomar una variedad de formas, por ejemplo, un convertidor de potencia de modo de conmutación no regulado o regulado, que puede o no estar aislado. Por ejemplo, el convertidor de potencia de CC/CA 206b puede adoptar la forma de un inversor regulado.

El primer convertidor de potencia de CC/CC 206a y el convertidor de potencia de CC/CA 206b se controlan a través de las señales de control C¹, C², respectivamente, suministradas a través del controlador 204. Por ejemplo, el controlador 204, o algún circuito de activación de compuerta intermedio, puede suministrar señales de activación de puerta moduladas por ancho de pulso para controlar el funcionamiento de los conmutadores (por ejemplo, transistores de efecto de campo semiconductor de óxido metálico o MOSFET, transistores de puerta aislada bipolar o IGBT) del primer convertidor de potencia de CC /CC 206a y/o de CC/CA, 206b.

Tal como se ilustra adicionalmente en la Figura 2, el circuito de control 120 puede incluir un convertidor de potencia de CA/CC 206c, comúnmente denominado rectificador, que en un modo o configuración de frenado o frenado regenerativo acopla el motor de tracción eléctrica 116 con el fin de suministrar la energía generada de ese modo para el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118. El convertidor de potencia de CA/CC 206c puede rectificar una forma de onda de CA producida por el motor de tracción eléctrica 116 a una forma de CC adecuada para alimentar el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 y opcionalmente otros componentes como por ejemplo el circuito de control 120. El convertidor de potencia de AC/DC 206c puede tomar una variedad de formas, por ejemplo, un rectificador de diodo pasivo de puente completo o un rectificador de transistor activo de puente completo.

El circuito de control 120 también puede incluir un segundo convertidor de potencia de CC/CC 206d que acopla eléctricamente el motor de tracción eléctrica 116 al dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 a través del convertidor de potencia de CA/CC 206c. El segundo convertidor de potencia de CC/CC 206d puede reducir el voltaje de la energía eléctrica generada por el motor de tracción eléctrica 116 a un nivel adecuado para el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118. El segundo convertidor de potencia de CC/CC 206d puede adoptar una variedad de formas, por ejemplo, un convertidor de potencia de modo de conmutación no regulado o regulado, que puede o no estar aislado. Por ejemplo, el segundo convertidor de potencia de CC/CC 206d puede adoptar la forma de un convertidor de potencia de modo de conmutación reductor regulado, un convertidor de potencia de modo de conmutación reductor síncrono o un convertidor de potencia de modo de conmutación reductor-elevador.

El convertidor de potencia de CA/CC 206c y el segundo convertidor de potencia de CC/CC 206d se controlan a través de las señales de control C³, C⁴, respectivamente, suministradas a través del controlador 204. Por ejemplo, el controlador 204, o algún controlador de activación de puerta intermediario, puede suministrar señales de activación de compuerta moduladas por ancho de pulso para controlar el funcionamiento de los conmutadores (por ejemplo, MOSFET, IGBT) de los convertidores de potencia de CA/CC y/o los segundos convertidores de potencia de CC/CC 206c, 206d.

Tal como se ilustra adicionalmente en la Figura 2, el circuito de control 120 puede incluir un tercer convertidor de potencia de CC/CC 206e que conecta eléctricamente el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 a varios otros componentes, por ejemplo, el controlador 120. El tercer convertidor de potencia de CC/CC 206e puede reducir el voltaje de la energía eléctrica suministrada por el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 a un nivel adecuado para uno o más componentes adicionales. El tercer convertidor de potencia de CC/CC 206e puede adoptar una variedad de formas, por ejemplo, un convertidor de potencia de modo de conmutación no regulado o regulado, que puede o no estar aislado. Por ejemplo, el tercer convertidor de potencia de CC/CC 206e puede adoptar la forma de un convertidor de potencia de modo de conmutación reductor regulado, un convertidor de potencia de modo de conmutación reductor síncrono o un convertidor de potencia de modo de conmutación reductor-elevador.

Tal como también se ilustra en la Figura 2, el / los dispositivo(s) de ajuste de temperatura 200 pueden ubicarse para controlar o ajustar la temperatura de ciertos componentes o cerca de los mismos.

El (los) dispositivo (s) de ajuste de temperatura 200 pueden estar ubicados próximos, adyacentes o en contacto con uno o más componentes que se beneficiarían al tener una gestión o manejo activo de la temperatura. Por ejemplo, un primer número de dispositivos de ajuste de temperatura 200a, 200b (se ilustran dos) pueden estar ubicados próximos, adyacentes o en contacto con el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica 118, que suministra energía eléctrica al motor de tracción eléctrica 116. Un segundo número de dispositivos de ajuste de temperatura 200c pueden estar ubicados próximos, adyacentes o en contacto con uno o más componentes o elementos del circuito de control, por ejemplo, uno o más de los convertidores de potencia 206a-206e. Un tercer número de dispositivos de ajuste de temperatura 200d pueden estar ubicados próximos, adyacentes o en contacto con uno o más componentes del controlador 204. Aunque se ilustra cerca del primer convertidor de potencia de CC/CC 206a y del convertidor de potencia de CC/CA 206b, el dispositivo de ajuste de temperatura 200c puede ubicarse además, o alternativamente, próximo, adyacente o en contacto con el convertidor de potencia de CA/CC 206c o el segundo convertidor de CC/CC 206d. Además, o alternativamente, uno o más dispositivos de ajuste de temperatura 200 pueden estar ubicados cerca del tercer convertidor de potencia de CC/CC 206e. Los dispositivos de ajuste de temperatura 200 pueden ser alimentados por energía generada por el motor de tracción eléctrica 116, energía que se genera de ese modo durante la operación de frenado regenerativo. Uno o más conmutadores S¹(solamente se ilustra uno) pueden ser operados en respuesta a las señales de control CS1 del controlador 120 para acoplar de forma selectiva energía a los dispositivos de ajuste de temperatura desde el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118.

Los dispositivos de ajuste de temperatura 200 pueden tomar una variedad de formas. Por ejemplo, uno o más de los dispositivos de ajuste de temperatura 200 pueden adoptar la forma de dispositivos Peltier, también conocidos como dispositivos de efecto Peltier. Dichos dispositivos emplean el efecto Peltier para crear un flujo de calor entre una unión de dos tipos diferentes de materiales. El dispositivo Peltier es una bomba de calor activa de estado sólido que, en respuesta a una corriente continua, transfiere calor contra un gradiente de temperatura de un lado al otro del dispositivo. La dirección de la transferencia de calor está controlada por la polaridad del voltaje de CC aplicado. Por lo tanto, estos dispositivos a veces se denominan refrigerador Peltier, calentador Peltier o bomba de calor termoeléctrica. Uno o más de los dispositivos de ajuste de temperatura 200 pueden, por ejemplo, adoptar la forma de un calentador resistivo.

Uno o más de los dispositivos de ajuste de temperatura 200 pueden incluir uno o más dispositivos de intercambio de calor 208a-208d (colectivamente 208), o pueden estar acoplados térmicamente por conducción. Los dispositivos de intercambio de calor 208 pueden incluir disipadores de calor (es decir, un dispositivo que transfiere calor de un material sólido a un fluido como por ejemplo el aire), difusores de calor (es decir, una placa con una conductividad térmica relativamente alta) y/o conductos de calor (es decir, un dispositivo de transferencia de calor que emplea la transición de fase de un material), solo o en cualquier combinación. Los dispositivos de intercambio de calor 208 normalmente tendrán un área de superficie de disipación de calor relativamente grande en comparación con los dispositivos de ajuste de temperatura 200. Por ejemplo, los dispositivos de intercambio de calor 208 pueden incluir una pluralidad de aletas, por ejemplo, aletas de clavija para maximizar el área de superficie para un volumen determinado. Las superficies de disipación de calor de los dispositivos de intercambio de calor 208 pueden colocarse relativamente alejadas de los componentes específicos que están siendo refrigerados.

El controlador 204 puede tomar una variedad de formas que pueden incluir uno o más circuitos integrados, componentes de circuitos integrados, circuitos analógicos o componentes de circuitos analógicos. Tal como se ilustra, el controlador 204 incluye un microcontrolador 220, una memoria no transitoria legible por computadora o procesador, como por ejemplo una memoria de solo lectura (ROM) 222 y/o una memoria de acceso aleatorio (RAM) 224, y puede incluir opcionalmente uno o más circuitos de activación de puerta 226.

El microcontrolador 220 ejecuta la lógica para controlar el funcionamiento del sistema de energía y puede tomar una variedad de formas. Por ejemplo, el microcontrolador 220 puede adoptar la forma de un microprocesador, un controlador lógico programado (PLC), una matriz de puertas programables (PGA) como por ejemplo una matriz de puertas programables en campo (FPGS) y un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC) u otros dispositivos de microcontrolador similares. La ROM 222 puede tomar cualquiera de una variedad de formas capaces de almacenar instrucciones y/o datos ejecutables del procesador para implementar la lógica de control. La RAM 224 puede tomar cualquiera de una variedad de formas capaces de retener temporalmente instrucciones o datos ejecutables del procesador. El microcontrolador 220, la ROM 222, la RAM 224 y, opcionalmente, el / los circuito(s) de activación de puerta 226 pueden acoplarse mediante uno o más buses (que no se muestran), incluidos buses de alimentación, buses de instrucciones, buses de datos, buses de direcciones, etc. Alternativamente, la lógica de control puede implementarse en un circuito analógico.

El (los) circuito (s) de activación de puerta 226 puede (n) adoptar cualquiera de una variedad de formas adecuadas para activar conmutadores (por ejemplo, MOSFET, IGBT) de los convertidores de potencia 206 a través de señales de activación (por ejemplo, señales de activación de puerta PWM). Si bien se ilustran como parte del controlador 204, uno o más circuitos de activación de puerta pueden ser intermedios entre el controlador 204 y los convertidores de potencia 206.

El controlador 204 puede recibir señales de uno o más sensores Stb, Svb, Sib, Stc, Svc, Sic, Stm, Svm, Sim, Srm. El controlador puede utilizar la información detectada para controlar los dispositivos de ajuste de temperatura 200, por ejemplo, iniciar la transferencia de calor, detener la transferencia de calor, aumentar la tasa de transferencia de calor o incluso cambiar la dirección de la transferencia de calor. Esto puede lograrse mediante la aplicación de señales de control C^s1-C^s3para seleccionar los conmutadores SW¹-SW³. Por ejemplo, las señales de control C^stC^s3seleccionan los conmutadores SW¹-SW³para hacer que se suministre energía (por ejemplo, corriente continua) a los dispositivos de ajuste de temperatura 200 seleccionados, y para establecer un nivel de voltaje de la energía aplicada e incluso una polaridad de la potencia aplicada.

Puede colocarse un sensor de temperatura de la batería Stb para detectar una temperatura del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica 118 o del entorno ambiental próximo al dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica 118 y proporcionar señales Tb indicativas de la temperatura detectada.

Puede colocarse un sensor de voltaje de batería Svb para detectar un voltaje a través del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica 118 y proporcionar señales V^bindicativas del voltaje detectado.

Puede colocarse un sensor de carga de batería Sib para detectar una carga del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica 118 y proporcionar señales Ib indicativas de la carga detectada.

Puede colocarse un sensor de temperatura del convertidor de potencia Stc para detectar la temperatura de uno o más de los convertidores de potencia 206 o el entorno ambiental próximo al (a los) convertidor (es) de potencia 206 y proporcionar señales Tc indicativas de la temperatura detectada.

Puede colocarse un sensor de voltaje del convertidor de potencia Svc para detectar un voltaje a través de uno o más de los convertidores de potencia 206 y proporcionar señales Vc indicativas del voltaje detectado.

Un sensor de carga del convertidor de potencia S^icpuede colocarse para detectar una carga a través de uno o más de los convertidores de potencia 206 y proporcionar señales I^cindicativas de la carga detectada.

Puede colocarse un sensor de temperatura del motor de tracción Stm para detectar una temperatura del motor de tracción eléctrica 116 o del entorno ambiental próximo al motor de tracción eléctrica 116 y proporcionar señales T^mindicativas de la temperatura detectada.

Puede colocarse un sensor de voltaje del motor de tracción S^vmpara detectar un voltaje a través del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica 116 y proporcionar señales Vm indicativas del voltaje detectado.

Puede colocarse un sensor de corriente del motor de tracción Sim para detectar un flujo de corriente a través del motor de tracción 116 y proporcionar señales I^mindicativas de la corriente detectada.

Puede colocarse un sensor de rotación del motor de tracción Srm para detectar un flujo de corriente a través del motor de tracción 116 y proporcionar señales RPM indicativas de la velocidad de rotación detectada.

Tal como se analiza en el presente documento, el controlador puede utilizar una o más de las condiciones detectadas para controlar el funcionamiento de uno o más de los dispositivos de ajuste de temperatura 200.

El controlador 204 incluye un transmisor y un receptor que pueden estar formados o denominados como un transceptor 228, que proporciona comunicaciones inalámbricas con componentes o sistemas que están alejados del scooter o motocicleta eléctrica 100. El transceptor 228 puede adoptar una gran variedad de formas adecuadas para proporcionar comunicaciones inalámbricas. Por ejemplo, el transceptor puede tomar la forma de un conjunto de chips de teléfono celular (también denominado radio) y antena(s) para realizar comunicaciones con un sistema remoto a través de una red de proveedor de servicios celulares. El transceptor 228 puede implementar enfoques de comunicaciones inalámbricas distintos de las comunicaciones basadas en celulares. Las comunicaciones pueden incluir recibir información y/o instrucciones desde un sistema o dispositivo remoto, así como transmitir información y/o instrucciones o consultas a un sistema o dispositivo remoto.

El controlador 204 puede incluir un receptor 230 de sistema de posicionamiento global (GPS), que recibe señales de satélites GPS que permiten que el controlador 204 determine una ubicación actual del scooter o motocicleta 100. Puede emplearse cualquiera de una gran variedad de receptores GPS disponibles comercialmente. La ubicación o posición actual se puede especificar en coordenadas, por ejemplo, longitud y latitud, normalmente con una precisión de menos de 3 metros. Alternativamente, se pueden emplear otras técnicas para determinar la ubicación o posición actual del scooter o motocicleta 100, por ejemplo, la triangulación basada en tres o más torres celulares o estaciones de base.

La elevación en una ubicación actual puede discernirse o determinarse en función de las coordenadas GPS. Asimismo, los cambios de elevación entre una ubicación actual y una o más ubicaciones o destinos pueden determinarse utilizando un mapa topográfico u otro formato estructurado que relacione las coordenadas GPS con las elevaciones. Esto puede utilizarse de forma ventajosa para estimar mejor la autonomía del scooter o motocicleta eléctrica 100. Alternativamente, o adicionalmente, el scooter o motocicleta eléctrica 100 puede incluir un altímetro que detecta la elevación u otros sensores, por ejemplo, un acelerómetro, que detecta cambios en la elevación. Esto puede permitir que se tenga en cuenta la energía potencial asociada con una posición relativa del scooter o motocicleta eléctrica 100 con respecto a las pendientes (por ejemplo, la cima de la pendiente, la parte inferior de la pendiente) al determinar una autonomía estimada. Esto puede producir ventajosamente una autonomía más precisa o estimada, evitando una limitación innecesaria del rendimiento operativo. Por ejemplo, el conocimiento de que el scooter o la motocicleta eléctrica 100 está en la cima de una gran pendiente o cerca de ella puede conducir a un aumento en la autonomía estimada determinada, poniendo un lugar de sustitución o reabastecimiento dentro de la atuonomía y evitando la necesidad de limitar el rendimiento operativo. Alternativamente, el conocimiento de que el scooter o motocicleta eléctrica 100 está en la parte inferior de una gran pendiente o cerca de ella puede conducir a una disminución en la autonomía estimada determinada, lo que indica que una ubicación de sustitución o reabastecimiento más cercana está fuera de la autonomía estimada y provoca la limitación de que el rendimiento operativo se produzca antes que en caso contrario, asegurando que el scooter o la motocicleta eléctrica 100 llegarán al lugar de sustitución o reposición.

La Figura 3 muestra partes del scooter o motocicleta eléctrica 100, de acuerdo con otra forma de realización ilustrada. En particular, la Figura 3 muestra una forma de realización que emplea un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar 300 para suministrar energía generada por el motor de tracción eléctrica 116 que se utilizará para ajustar o controlar la temperatura de varios componentes (por ejemplo, el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica 118 y/o circuitos) a través de una serie de dispositivos de ajuste de temperatura 200. El dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar 300 se suma al dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica 118 que todavía se utiliza para suministrar energía al motor de tracción eléctrica 116. Muchas de las estructuras y/o componentes son similares, o incluso idénticos, a los ilustrados y descritos con referencia a la Figura 2 anterior. Dichas estructuras y componentes compartirán los mismos números de referencia que se utilizan en la Figura 2 y no se describirán con mayor detalle. Sólo algunas de las diferencias significativas se describen inmediatamente a continuación.

Tal como se ha indicado, la forma de realización de la Figura 3 añade un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar 300. La energía eléctrica generada por el motor de tracción eléctrica que funciona en modo de frenado regenerativo se suministra al dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar 300, por ejemplo, a través del convertidor de CA/CC 206c y/o el convertidor de CC/CC 206d. El dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar 300 se ilustra como uno o más supercondensadores o ultracondensadores, aunque pueden adoptar diversas formas, por ejemplo, una batería química. Dado que el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar 300 no acciona el motor de tracción eléctrica 116, se permite una mayor flexibilidad en la selección de la forma. Por lo tanto, el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar 300 puede seleccionarse en función de una característica deseada, como por ejemplo el rendimiento a los voltajes esperados, la capacidad de carga y/o las temperaturas a las que funcionará el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar 300. La elección de un ultracondensador puede generar eficiencias sobre una batería química, particularmente con respecto a las operaciones de descarga y/o carga a temperaturas ambiente relativamente altas.

Los conmutadores SW¹-SW³ahora están operativos para acoplar selectivamente el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar 300 a los dispositivos de ajuste de temperatura 200.

La forma de realización de la Figura 3 también puede incluir una resistencia de descarga o disipación R y un conmutador SW⁴operable en respuesta a las señales de control Cr del controlador 120 para acoplar selectivamente la resistencia R en paralelo entre el motor de tracción eléctrica 116 y el convertidor de potencia de CA/CC. 206c. Esto puede permitir que el exceso de energía eléctrica se disipe como calor, por ejemplo, cuando la energía generada durante la operación de frenado regenerativo es excesiva para el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar 300.

La forma de realización de la Figura 3 puede incluir además un conmutador de acoplamiento directo SW⁵que funciona en respuesta a las señales de control Css del controlador 120 para proporcionar un acoplamiento eléctrico directo entre la energía eléctrica generada por el motor de tracción eléctrica que funciona en modo de frenado regenerativo y los dispositivos de ajuste de temperatura 200 sin baterías ni ultracondensadores intermedios.

La Figura 4 muestra un entorno 400 en el que puede funcionar el scooter o la motocicleta eléctrica 100 (solamente se muestra uno) de las Figuras 1 y 2, de acuerdo con una forma de realización ilustrada.

El entorno 400 incluye una pluralidad de ubicaciones 402a, 402b (colectivamente 402, solamente se muestran dos) en las que se puede reemplazar o recargar un dispositivo principal de almacenamiento de energía. Estas ubicaciones 402 pueden, por ejemplo, incluir máquinas dispensadoras o expendedoras o quioscos 404a, 404b (colectivamente 404) para recoger, cargar y distribuir energía o dispositivos de almacenamiento de energía 406a, 406b-406n (solamente se citan tres, colectivamente 406). Alternativamente, estas ubicaciones 402 pueden emplear personas para recoger, cargar y distribuir dispositivos de almacenamiento de energía o energía 406 manualmente. Dichos lugares de sustitución o reabastecimiento 402 pueden estar distribuidos en un área geográfica, por ejemplo, una ciudad o pueblo, o un condado u otra región. Habitualmente, cada ubicación de sustitución o recarga 402 mantendrá un inventario 406 de energía o dispositivos de almacenamiento de energía, que pueden estar en varios estados y/o condiciones de carga. Un dispositivo de almacenamiento de energía o potencia 118 en un scooter o motocicleta eléctrica 100 puede cambiarse por un dispositivo de almacenamiento de energía o potencia 406 con una carga más completa en las ubicaciones de sustitución o recarga 402.

El entorno 400 incluye uno o más sistemas de cliente - servidor 408 que incluyen uno o más servidores de cliente - servidor 408a (solo se muestra uno), que está configurado para rastrear las ubicaciones 402 en las que un dispositivo de almacenamiento de energía principal 118 puede ser sustituido o reabastecido. El sistema de cliente - servidor incluye un medio no transitorio 410 (por ejemplo, un disco duro) que mantiene una base de datos u otra estructura de información 412 de las diversas ubicaciones de sustitución o reposición 402. Dicha información puede incluir las coordenadas 412a de las ubicaciones 402, por ejemplo especificadas en longitud y latitud y/o especificadas por la dirección de la calle. Esto también puede incluir un inventario actual 412b de energía o dispositivos de almacenamiento de energía en una ubicación determinada 402. El inventario 412b puede, por ejemplo, especificar el número 412c de dispositivos de almacenamiento de energía o potencia disponibles en la ubicación determinada 402, una condición de carga 412d de uno o más de los dispositivos de almacenamiento de energía o potencia y/o información histórica 412e que refleja el uso de uno o más de los dispositivos de almacenamiento de energía o potencia 406, por ejemplo, la antigüedad del dispositivo de almacenamiento de energía o potencia 406 y/o un número de ciclos de recarga a los que se ha sometido un dispositivo de almacenamiento de energía o potencia 406 determinado.

El entorno 400 puede incluir una infraestructura de comunicaciones 414 que permite o facilita las comunicaciones entre varios componentes, por ejemplo, entre el sistema de cliente - servidor 408 o el servidor 408a, la pluralidad de ubicaciones 402 en las que un dispositivo principal de almacenamiento de energía 118 puede ser sustituido o reabastecido y/o uno o más scooters o motos eléctricas 100. La infraestructura de comunicaciones 414 puede adoptar una gran variedad de formas y puede incluir diferentes componentes y sistemas distintos, por ejemplo, componentes o sistemas cableados o de cable óptico y/o componentes o sistemas inalámbricos. Por ejemplo, la infraestructura de comunicaciones 414 puede incluir una red de comunicaciones celulares proporcionada por un proveedor de servicios de comunicaciones celulares que incluye estaciones de base 416a, 416b, 416c (colectivamente 416). Esto puede permitir comunicaciones de datos a través de infraestructuras inalámbricas (que se muestran como líneas en zigzag con flechas de dos puntas), por ejemplo, comunicaciones con el scooter o la motocicleta eléctrica 100. Algunos de los componentes pueden acoplarse comunicativamente a través de una red cableada (que se muestra mediante líneas sólidas con flechas de dos puntas), por ejemplo, la red 418 del Servicio Telefónico Antiguo (POTS). Por ejemplo, los componentes fijos como por ejemplo el sistema de cliente - servidor 408 o el servidor 408a y la pluralidad de ubicaciones 402 en las que se puede reemplazar o recargar un dispositivo principal de almacenamiento de energía 118 se pueden acoplar a través de cables telefónicos convencionales. Alternativamente, el sistema de cliente - servidor 408 o servidor 408a y la pluralidad de ubicaciones 402 pueden acoplarse comunicativamente a través de Internet 419, o alguna otra red (por ejemplo, extranet, internet), que puede emplear cableado, inalámbrico y/o combinaciones de vías o canales de comunicación por e inalámbricas.

En algunas instalaciones, el sistema de cliente - servidor 408 o el servidor 408a simplemente proporciona la información solicitada con respecto a las ubicaciones 402 y/o los inventarios 406 a los controladores 204 (Figuras 2 y 3) del scooter o motocicleta eléctrica 100. El controlador 204 procesa la información recibida, así como la información relativa al funcionamiento del scooter o motocicleta eléctrica 100 para controlar el funcionamiento del scooter o motocicleta eléctrica 100, tal como se analiza con mayor detalle a continuación. En otras instalaciones, el controlador 204 (Figuras 2 y 3) puede proporcionar información sobre las condiciones operativas y la ubicación actual del scooter o motocicleta eléctrica 100 al sistema de cliente - servidor 408 o servidor 408a. En dicha instalación, el sistema de cliente - servidor 408 o servidor 408a determina si limitar el funcionamiento del scooter o motocicleta eléctrica 100 y comunica las instrucciones apropiadas al controlador 204 del scooter o motocicleta eléctrica 100 para limitar el funcionamiento en consecuencia.

El controlador 204 o el sistema de cliente - servidor 408 o el servidor 408a determina una distancia de desplazamiento entre una ubicación actual 420 del vehículo 100 y uno o más destinos 422a, 422b en los que se puede obtener una sustitución o una recarga del dispositivo principal de almacenamiento de energía 118. La distancia de desplazamiento representa al menos una estimación de una distancia que tendría que ser atravesada por carreteras en las que el vehículo 100 está legalmente autorizado a viajar. Por ejemplo, es posible que no esté legalmente permitido operar algunos scooters eléctricos en las autopistas, mientras que algunos scooters eléctricos pueden no ser adecuados para el funcionamiento fuera de la carretera o en el campo. La distancia de desplazamiento está representada por un primer trayecto 424a a una primera de las ubicaciones 422a, y un segundo trayecto 424b a una segunda de las ubicaciones 422b. Mientras que algunas formas de realización pueden emplear una distancia "a vuelo de pájaro" o en línea recta, se prefiere una distancia que tenga en cuenta los impedimentos reales.

El controlador 304 o el sistema de cliente - servidor 408 o el servidor 408a pueden tener en cuenta un destino real, final o principal 426, que no es una ubicación 422a, 422b en la que la sustitución o la reposición de la energía principal o el dispositivo de almacenamiento de energía 118 se encuentra disponible o puede ser obtenido. Esto puede explicar el hecho de que un conductor u operador de vehículo prefiera no apartarse excesivamente de su ruta para buscar una sustitución o una recarga del dispositivo principal de almacenamiento de energía o potencia 118. Una distancia de desplazamiento entre las ubicaciones 422a, 422b y el destino real, final o principal 426 se representan como trayectos 428a, 428b, respectivamente. Las ubicaciones 422a, 422b y/o el destino real, final o principal 426 pueden estar definidos, al menos en parte, por coordenadas, por ejemplo, longitud y latitud. Una ubicación actual 420 del vehículo 118 también puede especificarse en coordenadas, por ejemplo, a través de un receptor GPS. Se pueden emplear varios enfoques de software utilizando información de mapas para calcular la distancia de desplazamiento, teniendo en cuenta nuevamente los obstáculos y otras limitaciones en la el trayecto de desplazamiento real. Tal como se ha indicado anteriormente, esto también puede explicar los cambios de elevación entre una ubicación actual y uno o más destinos. Del mismo modo, pueden emplearse varios enfoques de software utilizando información de mapa para calcular o determinar direcciones a lo largo de uno o más de los trayectos 424a, 424b, 428a, 428b, para proporcionar al conductor u operador.

La Figura 5 muestra un método de alto nivel 500 para operar los componentes o estructuras de las Figuras 2-4 con el fin de implementar el control de un vehículo que tiene un dispositivo principal de almacenamiento de potencia o energía eléctrica, de acuerdo con una forma de realización ilustrada no limitativa.

En 502, un controlador de un vehículo o un sistema de cliente - servidor determina una autonomía estimada de un vehículo basándose al menos en parte en al menos una característica eléctrica de un dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (por ejemplo, la batería secundaria química principal) del vehículo en un tiempo presente. Por ejemplo, la autonomía estimada puede basarse en un nivel de carga del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica y puede tener en cuenta otros factores relacionados con: el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (por ejemplo, antigüedad, ciclos de carga), el vehículo (por ejemplo, kilometraje, peso, arrastre), un conductor del vehículo (por ejemplo, velocidad promedio, historial de aceleración) y/o el entorno operativo (por ejemplo, temperatura ambiente, terreno).

En 504, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor determina al menos una estimación de al menos una distancia de desplazamiento entre una ubicación actual del vehículo y al menos un destino en el que se puede reemplazar o reponer el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica. Por ejemplo, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor determina al menos una estimación de al menos una distancia de desplazamiento entre una ubicación actual del vehículo y dos o más de las ubicaciones más cercanas donde se inventarian o distribuyen dispositivos de almacenamiento de energía o potencia de sustitución. Tal como se ha indicado anteriormente, existe una variedad de formas en las que se puede determinar la ubicación actual del vehículo, por ejemplo, a través de un receptor GPS o mediante triangulación en el controlador, en el sistema de cliente - servidor o proporcionado por un proveedor de servicios de comunicaciones como por ejemplo un proveedor de servicios celulares de terceros. Las ubicaciones en las que se pueden reemplazar o reabastecer los dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica suelen ser ubicaciones fijas, aunque pueden aparecer nuevas ubicaciones de vez en cuando, mientras que algunas ubicaciones pueden cerrarse o mudarse. Las coordenadas para dichas ubicaciones se pueden mantener en una base de datos u otra estructura de almacenamiento de información, por ejemplo, una tabla de consulta.

En 506, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor compara la al menos una distancia de desplazamiento determinada con la autonomía estimada determinada. Ésta puede ser una simple comparación o puede incluir algún umbral o margen de corrección, por ejemplo, un margen de seguridad como por ejemplo el 10%. Por lo tanto, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor puede realizar la comparación para determinar si la distancia de desplazamiento es superior al 90 % de la autonomía estimada. Por supuesto, pueden emplearse otros valores y porcentajes de umbral o margen de seguridad. El margen o porcentaje de seguridad particular puede determinarse "sobre la marcha" o en tiempo real, por ejemplo, en función de una o más características de las condiciones actuales del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica, el funcionamiento o el estado del vehículo, la operación o el estado del conductor, y /o las condiciones del entorno operativo.

En 508, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor determina si debe limitar las características operativas de un motor principal y/o los accesorios del vehículo basándose al menos en parte en el resultado de la comparación de la distancia de desplazamiento determinada y la autonomía estimada determinada. Así, por ejemplo, si la distancia de desplazamiento determinada es más del 90 % de la autonomía disponible estimada, el controlador o el sistema de cliente - servidor puede determinar que el funcionamiento del vehículo debe limitarse para extender la autonomía estimada.

En 510, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor limita al menos una característica operativa (por ejemplo, la velocidad, la aceleración) de un motor principal del vehículo (por ejemplo, un motor de tracción eléctrica) y/o el funcionamiento de los accesorios del vehículo accionados eléctricamente en respuesta a la determinación. Tal como se analiza con mayor detalle a continuación, la característica operativa puede limitarse controlando la cantidad de energía (por ejemplo, corriente y/o voltaje) suministrada al motor principal y/o accesorio a través de una fuente de alimentación como por ejemplo uno o más convertidores de potencia. Esto puede implementarse mediante el ajuste de un ciclo de trabajo de una o más señales de activación de puerta moduladas por ancho de pulso aplicadas a uno o más conmutadores activos de uno o más convertidores de potencia. De acuerdo con la presente invención, la limitación en el paso S510 se realiza al menos ajustando la temperatura del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica.

Opcionalmente, en 512, el controlador del vehículo determina si el conductor u operador ha seleccionado anular la función de limitación. Por ejemplo, el vehículo puede incluir uno o más conmutadores operables por parte del conductor u operador u otros controles que permitan al conductor u operador anular la función de limitación, por ejemplo, cuando mantener la velocidad y/o el acelerador o algún otro parámetro operativo se considere esencial para un funcionamiento seguro. Por ejemplo, el conductor o el operador pueden optar por anular el límite cuando conducen en una autopista, ya que la capacidad de alcanzar y mantener las velocidades de la autopista puede ser importante para un funcionamiento seguro. Otras razones para anular la limitación pueden incluir el conocimiento de la existencia de un dispositivo de almacenamiento de energía de sustitución o recarga como alguna otra ubicación, por ejemplo, una ubicación intermedia. En 514, el controlador deja de limitar el funcionamiento si el conductor u operador ha seleccionado anular la limitación.

El método 500 puede repetirse de forma continua, periódica o incluso aperiódica, actualizando las diversas condiciones o parámetros y determinando si limitar o no el funcionamiento del vehículo basándose en los mismos.

La Figura 6 muestra un método de bajo nivel 600 para operar los componentes o estructuras de las Figuras 2 y 3 con el fin de implementar el control del vehículo ajustando la temperatura del dispositivo de almacenamiento de potencia o energía eléctrica principal y, opcionalmente, limitando el voltaje y/o la corriente. El método 600 puede ser útil para llevar a cabo el método 500 (Figura 5). La forma de realización ilustrada se refiere a un motor eléctrico; sin embargo, la descripción es igualmente aplicable a los accesorios de vehículos eléctricos. Además, para accesorios de vehículos eléctricos, en lugar de limitar el voltaje suministrado a un accesorio, se puede desconectar la energía eléctrica suministrada al accesorio a través de un circuito de conmutación, con el fin de reducir el consumo de energía eléctrica del accesorio.

En 602, el controlador limita un voltaje suministrado a un motor eléctrico del vehículo en respuesta a una determinación de que la distancia de desplazamiento determinada es mayor que una autonomía estimada determinada. Esto puede implementarse mediante el ajuste de un ciclo de trabajo de una o más señales de activación de puerta moduladas por ancho de pulso aplicadas a uno o más conmutadores activos de uno o más convertidores de potencia. Esto puede lograrse además, o alternativamente, ajustando la temperatura del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica.

En 604, el controlador limita una corriente suministrada al motor eléctrico en respuesta a una determinación de que la distancia de desplazamiento determinada es mayor que la autonomía estimada determinada. Esto puede implementarse mediante el ajuste de un ciclo de trabajo de una o más señales de activación de puerta moduladas por ancho de pulso aplicadas a uno o más conmutadores activos de uno o más convertidores de potencia. Esto puede lograrse además, o alternativamente, ajustando la temperatura del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica.

En 606, el controlador hace que se ajuste la temperatura del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (por ejemplo, aumentar, disminuir) en respuesta a una determinación de que una distancia de desplazamiento determinada es mayor que la autonomía estimada determinada. De acuerdo con la presente invención, esto se logra mediante la activación de un dispositivo de ajuste de temperatura, por ejemplo, un dispositivo Peltier para transportar calor fuera del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica o alternativamente hacia el mismo. Además de utilizar el dispositivo de ajuste de temperatura, esto puede lograrse de manera menos directa controlando el consumo de corriente del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica. En particular, la descarga y/o la carga de una batería pueden afectar significativamente la temperatura de la batería.

El controlador puede, por ejemplo, limitar el funcionamiento al reducir la capacidad de respuesta a las entradas del acelerador. Por ejemplo, la entrada del acelerador se puede amortiguar de manera que una entrada determinada del acelerador produzca un cambio menor en la velocidad y/o aceleración cuando se opera en un modo operativo limitado o de "mejores esfuerzos" que durante un modo operativo normal. También, por ejemplo, la capacidad de respuesta a los cambios de aceleración puede retrasarse algún tiempo, por ejemplo, un cuarto de segundo cuando se opera en el modo de "mejores esfuerzos" o de funcionamiento limitado que durante el modo de funcionamiento normal. El controlador implementa un regulador para limitar el rendimiento operativo con el fin de lograr una autonomía deseada, lo que puede permitir que el scooter o la motocicleta lleguen a un destino deseado, como por ejemplo un lugar donde se puede reemplazar o recargar un dispositivo de almacenamiento de energía. Los modos operativos pueden indicarse al conductor o al operador, por ejemplo mediante un LED verde y rojo. Se puede utilizar un LED ámbar para indicar una condición en la que aún no se ha activado la limitación, pero las condiciones indican que la limitación puede ser necesaria.

La reducción en el rendimiento operativo se puede denominar modo de "llegar a casa", ya que proporciona energía y recursos suficientes para alcanzar un destino deseado, sin suministrar energía ni recursos completos. Como parte de la limitación del funcionamiento, además de limitar la velocidad y/o la aceleración, el controlador puede apagar o reducir el consumo de energía de otros componentes "no necesarios" o "no esenciales", como por ejemplo los componentes que no son necesarios para el funcionamiento y/o o la seguridad. Por ejemplo, se puede reducir la energía eléctrica suministrada a un sistema de entretenimiento, mientras se mantiene la energía para los indicadores de dirección, los faros delanteros y las luces de freno.

La Figura 7 muestra un método de bajo nivel 700 para operar los componentes o estructuras de las Figuras 2-4 con el fin de determinar una autonomía estimada, de acuerdo con una forma de realización ilustrada no limitativa. El método 700 puede ser útil para llevar a cabo el método 500 (Figura 5).

En 702, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor determina una autonomía estimada del vehículo basándose, al menos en parte, en un nivel de carga del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica en un momento actual.

En 704, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor determina la autonomía estimada del vehículo basándose al menos en parte en el perfil histórico del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica. Esto puede tener en cuenta la antigüedad del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica, la cantidad de ciclos de recarga a los que ha estado sujeto el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica y/u otros aspectos, como por ejemplo la dureza con la que se ha gestionado el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica, incluyendo con qué frecuencia el principal dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica se ha agotado por completo o casi por completo.

En 706, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor determina la autonomía estimada del vehículo basándose al menos en parte en una o más características del vehículo. Las características del vehículo pueden tomar una variedad de formas, por ejemplo, kilometraje promedio, tamaño, peso del vehículo, tamaño del motor (por ejemplo, HP), coeficiente de arrastre, etc.

En 708, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor determina la autonomía estimada del vehículo basándose al menos en parte en un patrón de conducción histórico del vehículo. Esto puede incluir una velocidad promedio y/o una aceleración promedio durante el funcionamiento del vehículo durante algún período de tiempo. Las características operativas pueden ponderarse, por ejemplo, las características operativas más recientes pueden tener más influencia que las características operativas menos recientes.

En 710, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor determina la autonomía estimada del vehículo basándose al menos en parte en un patrón de conducción histórico de un conductor actual del vehículo en un momento presente. El patrón de conducción histórico puede incluir información indicativa de la velocidad o la velocidad promedio, la aceleración o la tendencia hacia arrancadas bruscas y rápidas, períodos prolongados de ralentí o incluso una tendencia a realizar giros incorrectos. Esto puede incluir otra información que puede ser relevante para predecir la autonomía. El conductor puede identificarse en cualquiera de una gran variedad de formas. Por ejemplo, cada conductor del vehículo puede tener un llavero con un transpondedor inalámbrico que almacena un identificador exclusivo. Dichos datos pueden ser leídos por un lector (por ejemplo, un interrogador RFID) del vehículo siempre que el llavero remoto esté muy cerca del vehículo.

En 712, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor determina la autonomía estimada en base al menos en parte a uno o más parámetros ambientales de un entorno en el que se opera el vehículo en el momento actual. Los parámetros ambientales pueden tomar una variedad de formas. Por ejemplo, una temperatura ambiente puede ser detectada por un sensor de temperatura tal como por ejemplo un termopar. Un terreno del entorno puede detectarse utilizando uno o más acelerómetros, giroscopios o a partir de información cartografiada como por ejemplo información topográfica almacenada en una base de datos u otra estructura de información. Además, o alternativamente, el terreno puede determinarse en base a datos cartográficos, por ejemplo, datos cartográficos topográficos. Esto puede permitir que se tengan en cuenta los cambios de elevación entre una ubicación actual y uno o más destinos al determinar una autonomía estimada. Por ejemplo, el conocimiento de que el scooter o la motocicleta eléctrica 100 se encuentra en la cima de una gran cuesta o cerca de ella puede conducir a un aumento en la autonomía estimada determinada, poniendo un lugar de sustitución o reabastecimiento dentro de la autonomía y evitando la necesidad de limitar el rendimiento operativo. Alternativamente, el conocimiento de que el scooter o motocicleta eléctrica 100 se encuentra en la parte inferior de una gran cuesta o cerca de ella puede conducir a una disminución en la autonomía estimada determinada, lo que indica que una ubicación de sustitución o reabastecimiento más cercana está fuera de la autonomía estimada y provoca la limitación de que el rendimiento operativo se produzca antes de lo contrario, asegurando que el scooter o la motocicleta eléctrica 100 llegarán al lugar de sustitución o reposición.

El método 700 puede ejecutar uno o más de las acciones 702-712. Las acciones 702-712 pueden ejecutarse secuencial o simultáneamente. Las acciones 702-712 pueden, por ejemplo, ejecutarse resolviendo una o más ecuaciones con las diversas condiciones como parámetros. Alternativamente, se pueden emplear una o más tablas de consulta.

La Figura 8 muestra un método de bajo nivel 800 para operar los componentes o estructuras de las Figuras 2-4 con el fin de implementar el control de un vehículo de acuerdo con una forma de realización ilustrada no limitativa. El método 800 puede ser útil para llevar a cabo el método 500 (Figura 5).

En 802, el controlador del vehículo o el sistema de cliente - servidor determina una distancia de desplazamiento (por ejemplo, la distancia por carretera más corta) entre una ubicación actual del vehículo y al menos una ubicación que tiene una sustitución o una recarga para el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica. La ubicación actual del vehículo puede, por ejemplo, determinarse utilizando coordenadas GPS proporcionadas por un receptor GPS. Alternativamente, o adicionalmente, la ubicación actual del vehículo puede, por ejemplo, determinarse mediante triangulación, realizada por el controlador, el sistema de cliente - servidor o mediante el sistema de un proveedor de servicios de comunicaciones de terceros.

En 804, el controlador del vehículo limita al menos una de entre la velocidad o la aceleración del vehículo en respuesta a que la autonomía estimada se encuentra dentro de un umbral definido de la distancia de desplazamiento determinada. Esto puede implementarse, por ejemplo, a través de un ajuste de un ciclo de trabajo de una o más señales de activación de puerta moduladas por ancho de pulso aplicadas a uno o más conmutadores activos de uno o más convertidores de potencia. Esto puede lograrse además, o alternativamente, ajustando la temperatura del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica. Dicho ajuste puede realizarse, por ejemplo, para limitar la velocidad del vehículo a una velocidad máxima definida y/o para limitar la aceleración del vehículo a una aceleración máxima definida, asegurando así la autonomía máxima dado el estado actual de la energía eléctrica o del dispositivo de almacenamiento de energía y varias otras condiciones.

El método 800 puede repetirse de forma continua, periódica o incluso aperiódica, actualizando las diversas condiciones o parámetros, determinando si se debe limitar o no la operación del vehículo basándose en los mismos e implementando la limitación según dicta la determinación.

Los diversos métodos descritos en este documento pueden incluir acciones adicionales, omitir algunas acciones y/o pueden realizar las acciones en un orden distinto al establecido en los diversos diagramas de flujo.

La descripción detallada anterior ha expuesto diversas formas de realización de los dispositivos y/o procesos mediante el uso de diagramas de bloques, esquemas y ejemplos. En la medida en que dichos diagramas de bloques, esquemas y ejemplos contengan una o más funciones y/u operaciones, los expertos en la materia entenderán que cada función y/u operación dentro de dichos diagramas de bloques, diagramas de flujo o ejemplos puede implementarse, individual y/o colectivamente, por medio de una amplia gama de hardware, software, firmware o prácticamente cualquier combinación de los mismos. En una forma de realización, el presente tema puede implementarse a través de uno o más microcontroladores. Sin embargo, los expertos en la técnica reconocerán que las formas de realización descritas en este documento, en su totalidad o en parte, pueden implementarse de manera equivalente en circuitos integrados estándar (por ejemplo, circuitos integrados específicos de aplicación o ASIC), como uno o más programas de computadora ejecutados por una o más computadoras (por ejemplo, como uno o más programas que se ejecutan en uno o más sistemas informáticos), como uno o más programas ejecutados por uno o más controladores (por ejemplo, microcontroladores), como uno o más programas ejecutados por uno o más procesadores (por ejemplo, microprocesadores), como firmware, o virtualmente como cualquier combinación de los mismos, y que diseñar el circuito y/o grabar el código para el software y/o firmware entraría dentro de la habilidad de alguien con experiencia ordinaria en la técnica a la luz de las enseñanzas de esta descripción.

Cuando la lógica se implementa como software y se almacena en la memoria, la lógica o la información se pueden almacenar en cualquier medio legible por computadora no transitorio para su uso por medio de o en conexión con cualquier sistema o método relacionado con el procesador. En el contexto de esta descripción, una memoria es un medio de almacenamiento no transitorio legible por computadora o procesador que es un dispositivo o medio electrónico, magnético, óptico u otro dispositivo o medio físico que contiene o almacena de manera no transitoria un programa de computadora y/o procesador. La lógica y/o la información pueden incorporarse en cualquier medio legible por computadora para ser utilizado por o en conexión con un sistema, aparato o dispositivo de ejecución de instrucciones, como por ejemplo un sistema basado en computadora, un sistema que contiene un procesador u otro sistema que pueda obtener las instrucciones del sistema, aparato o dispositivo de ejecución de instrucciones y ejecutar las instrucciones asociadas con la lógica y/o la información.

En el contexto de esta memoria descriptiva, un "medio legible por computadora" puede ser cualquier elemento físico que pueda almacenar el programa asociado con la lógica y/o información para su utilización por parte de o en conexión con el sistema, aparato y/o dispositivo de ejecución de instrucciones. El medio legible por computadora puede ser, por ejemplo, pero sin limitarse a, un sistema, aparato o dispositivo electrónico, magnético, óptico, electromagnético, infrarrojo o semiconductor. Otros ejemplos específicos (una lista no exhaustiva) del medio legible por computadora incluirían los siguientes: un disquete de computadora portátil (magnético, tarjeta compact flash, digital segura o similar), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM, EEPROM o memoria Flash), una memoria de solo lectura de disco compacto portátil (CDROM) y cinta digital.

Las diversas formas de realización descritas anteriormente se pueden combinar para proporcionar formas de realización adicionales siempre que las formas de realización entren dentro del alcance de la invención.

Si bien generalmente se describe en el entorno y el contexto de un sistema de potencia para su utilización con vehículos de transporte personal, como por ejemplo scooters y/o motocicletas totalmente eléctricas, las enseñanzas del presente documento se pueden aplicar en una amplia variedad de otros entornos, incluidos otros entornos de vehículos, así como otros entornos no de vehículos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para operar un vehículo (100) que tiene un motor principal accionado por un dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118), en que el método comprende:

determinar una autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos una característica eléctrica del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) en un momento actual;

determinar al menos una estimación de al menos una distancia de desplazamiento entre una ubicación actual y al menos un destino;

comparar la distancia de desplazamiento determinada con la autonomía estimada determinada; y

determinar si se debe limitar una característica operativa del motor principal del vehículo (100) basándose al menos en parte en un resultado de la comparación de la distancia de desplazamiento determinada y la autonomía estimada determinada,

en que el método se caracteriza por:

ajustar una temperatura del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) por medio de un dispositivo de ajuste de temperatura (200a) en respuesta a la determinación de que la distancia de desplazamiento determinada es mayor que la autonomía estimada determinada, en que el dispositivo de ajuste de temperatura (200a) es alimentado por la energía generada por el motor principal durante el frenado regenerativo que se ha almacenado en un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar (300), en que se proporciona el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar (300) además del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118), en que la energía generada por el motor principal durante la operación de frenado regenerativo del motor principal se suministra y almacena en el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar (300).

2. El método de la reivindicación 1, que comprende además:

limitar al menos una característica operativa del motor principal del vehículo (100) en respuesta a la determinación.

3. El método de la reivindicación 2, en que limitar al menos una característica operativa del motor principal del vehículo (100) en respuesta a la determinación incluye limitar la velocidad del vehículo (100).

4. El método de la reivindicación 2, en que limitar al menos una característica operativa del motor principal del vehículo (100) en respuesta a la determinación incluye limitar la aceleración del vehículo (100).

5. El método de la reivindicación 1, en que el motor principal es un motor eléctrico (116), y que comprende además:

limitar el voltaje suministrado al motor eléctrico (116) del vehículo (100) en respuesta a la determinación de que la distancia de desplazamiento determinada es mayor que la autonomía estimada determinada.

6. El método de la reivindicación 1, en que el motor principal es un motor eléctrico (116), y que comprende además:

limitar una corriente suministrada al motor eléctrico (116) del vehículo (100) en respuesta a la determinación de que la distancia de desplazamiento determinada es mayor que la autonomía estimada determinada.

7. El método de la reivindicación 1, que comprende además:

interrumpir el suministro de energía a al menos un componente no esencial del vehículo (100) en respuesta a la determinación de que la distancia de desplazamiento determinada es mayor que la autonomía estimada determinada.

8. El método de la reivindicación 1, en que determinar una autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos una característica eléctrica del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) en un momento actual incluye determinar la autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en un nivel de carga del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) en el momento actual.

9. El método de la reivindicación 1, en que determinar una autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos una característica eléctrica del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) en un momento actual incluye determinar la autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en un perfil histórico para el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118).

10. El método de la reivindicación 1, en que determinar una autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos una característica eléctrica del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) en un momento actual incluye determinar la autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos una característica del vehículo (100).

11. El método de la reivindicación 1, en que determinar una autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos una característica eléctrica del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) en un momento actual incluye determinar la autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en un patrón de conducción histórico del vehículo (100).

12. El método de la reivindicación 1, en que determinar una autonomía estimada del vehículo basándose al menos en parte en al menos una característica eléctrica del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica en un momento actual incluye determinar la autonomía estimada del vehículo basándose al menos en parte en un patrón de conducción histórico (velocidad, aceleración) de un conductor del vehículo en el momento actual.

13. El método de la reivindicación 1, en que determinar una autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos una característica eléctrica del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) en un momento actual incluye determinar la autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos un parámetro ambiental (temperatura ambiente, terreno) de un entorno en el que se opera el vehículo (100) en el momento actual.

14. El método de la reivindicación 1, en que determinar al menos una estimación de al menos una distancia de desplazamiento entre una ubicación actual y al menos un destino incluye determinar una distancia de desplazamiento entre la ubicación actual y al menos una ubicación que tenga un recambio para el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica. (118).

15. El método de la reivindicación 1, en que determinar al menos una estimación de al menos una distancia de desplazamiento entre una ubicación actual y al menos un destino incluye determinar la distancia más corta entre la ubicación actual y el al menos un destino en las carreteras por las que el vehículo (100) puede circular.

16. El método de la reivindicación 1, en que determinar al menos una estimación de al menos una distancia de desplazamiento entre una ubicación actual y al menos un destino incluye tener en cuenta al menos un cambio de elevación entre la ubicación actual y el al menos un destino.

17. El método de la reivindicación 1, en que comparar la distancia de desplazamiento determinada con la autonomía estimada determinada incluye determinar si la autonomía estimada está dentro de un umbral definido de la distancia de desplazamiento determinada.

18. El método de la reivindicación 17, en que determinar si se debe limitar una característica operativa del motor principal del vehículo (100) basándose al menos en parte en un resultado de la comparación de la distancia de desplazamiento determinada y la autonomía estimada determinada incluye limitar al menos una de entre la velocidad o la aceleración del vehículo (100) en respuesta a que la autonomía estimada está dentro del umbral definido de la distancia de desplazamiento determinada.

19. Un vehículo (100), que comprende:

un motor primario acoplado para impulsar al menos una rueda (104b) del vehículo (100); un dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) que almacena energía; una fuente de alimentación acoplada y operable para transferir energía eléctrica selectivamente entre el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica y el motor principal;

y

un controlador acoplado comunicativamente para controlar la fuente de alimentación, en que el controlador limita al menos una característica operativa del motor principal del vehículo (100) en respuesta a un resultado de una comparación de una autonomía estimada determinada del vehículo en un momento actual y una distancia de desplazamiento determinada entre una ubicación actual del vehículo (100) y al menos un destino, caracterizado porque:

el vehículo comprende además;

un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar (300), que se proporciona además del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) y que está configurado para almacenar energía generada por el motor principal durante la operación de frenado regenerativo del motor principal, y

un dispositivo de ajuste de temperatura (200a) configurado para ser alimentado a partir de la energía generada por el motor principal durante el frenado regenerativo que se ha almacenado en el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica auxiliar (300) y configurado para ajustar la temperatura del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118 );

en que el controlador ajusta la temperatura del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) por medio del dispositivo de ajuste de temperatura (200a) en respuesta a la determinación de que la distancia de desplazamiento determinada es mayor que la autonomía estimada determinada.

20. El vehículo (100) de la reivindicación 19, en que el controlador además:

determina la autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos una característica eléctrica del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) en el momento actual;

determina la distancia de desplazamiento entre una ubicación actual y al menos un destino; compara la distancia de desplazamiento determinada con la autonomía estimada determinada; y

determina si se debe limitar la característica operativa del motor principal del vehículo (100) basándose al menos en parte en el resultado de la comparación de la distancia de desplazamiento determinada y la autonomía estimada determinada.

21. El vehículo (100) de la reivindicación 19, en que el motor principal es un motor eléctrico (116) y el controlador aplica señales de control a la fuente de alimentación que limitan el voltaje suministrado al motor eléctrico (116) del vehículo (100) en respuesta a la determinación.

22. El vehículo (100) de la reivindicación 19, en que el motor principal es un motor eléctrico (116) y el controlador aplica señales de control a la fuente de alimentación que limitan la corriente suministrada al motor eléctrico (116) del vehículo (100) en respuesta a la determinacion.

23. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador interrumpe el suministro de energía a al menos un componente no esencial del vehículo (100) en respuesta a la determinación.

24. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador determina la autonomía estimada del vehículo basándose, al menos en parte, en el nivel de carga del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118) en el momento actual.

25. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador determina la autonomía estimada del vehículo (100) basándose, al menos en parte, en un perfil histórico del dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118).

26. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador determina la autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos una característica del vehículo (100).

27. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador determina la autonomía estimada del vehículo (100) basándose, al menos en parte, en un patrón de conducción histórico del vehículo (100).

28. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador determina la autonomía estimada del vehículo basándose, al menos en parte, en un patrón de conducción histórico de un conductor del vehículo en el momento actual.

29. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador determina la autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos un parámetro ambiental de un entorno en el que el vehículo (100) funciona actualmente.

30. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador determina la autonomía estimada del vehículo (100) basándose al menos en parte en al menos un cambio de elevación entre la ubicación actual y el al menos un destino.

31. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador determina la distancia de desplazamiento entre la ubicación actual y al menos una ubicación que tiene una sustitución para el dispositivo principal de almacenamiento de energía eléctrica (118).

32. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador determina la distancia más corta entre la ubicación actual y el al menos un destino a lo largo de las carreteras por las que puede circular el vehículo (100).

33. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador determina si la autonomía estimada está dentro de un umbral definido de la distancia de desplazamiento determinada.

34. El vehículo de la reivindicación 19, en que el controlador limita al menos una de entre la velocidad o la aceleración del vehículo (100) en respuesta a que la autonomía estimada está dentro de un umbral definido de la distancia de desplazamiento determinada.