MX2007011780A

MX2007011780A - Dispositivo de alimentacion electrica para un vehiculo automovil.

Info

Publication number: MX2007011780A
Application number: MX2007011780A
Authority: MX
Inventors: Roger Abadia; Ertugrul Taspinar; Hugues Doffin; Matthieu Treguer; Christophe Picod
Original assignee: Valeo Equip Electr Moteur
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-10-18
Also published as: BRPI0609686A2; EP1861889B1; US20080193832A1; WO2006100391A1; JP2008537836A; KR20070114183A; EP1861889A1; CN101147279A; FR2883665A1; FR2883665B1

Abstract

Se describe una caja de conexion para la conexion de al menos dos unidades de almacenamiento de energia electrica; las dos unidades de almacenamiento estan conectadas electricamente mediante una caja de conexion que cubre al menos a una de ellas, y la caja contiene un circuito de elementos de conexion que establece conexiones electricas con dos redes de distribucion independientes mediante unos bornes, por una parte, y con otra toma de conexion, por la otra.

Description

DISPOSITIVO DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA PARA UN VEHBCULO AUTOMÓVIL La invención se refiere a un dispositivo de alimentación eléctrica para un vehículo automóvil que agrupa varias unidades de almacenamiento de energía eléctrica; se refiere más específicamente a la estructura de medios de conexión relacionados con estas unidades de almacenamiento antes mencionadas, con el objetivo de alimentar varias redes de distribución eléctrica independientes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En los vehículos automóviles modernos, las necesidades de energía eléctrica aumentan constantemente. Los equipos que funcionan mediante electricidad son cada vez más numerosos y la potencia eléctrica necesaria es cada vez más y más importante (varios kilowatts). Asimismo, es deseable poder disponer de distintas tensiones de alimentación, por ejemplo 12 V y 24 V (ó incluso más) para alimentar específicamente a tal o cual equipo. Por ejemplo, si la iluminación y los pequeños motores eléctricos con los que cuenta el vehículo pueden ser alimentados bajo una tensión de 12V, como ocurría anteriormente, otros equipos (como por ejemplo un alternador-motor de arranque) se verían más beneficiados si contaran con una alimentación de tensión más elevada. La coexistencia de dos redes de distribución de electricidad, o más, requiere la concepción de un cableado configurado de tal forma que cualquier error de derivación (particularmente durante una operación de mantenimiento, por ejemplo) resulte imposible.

BREVE PESCRIPCION DE LA INVENCIÓN La invención tiene como propósito reagrupar los medios de conexión específicos y ubicarlos alrededor de un conjunto de unidades de almacenamiento de energía eléctrica capaz de responder a las crecientes necesidades del vehículo. Específicamente, la invención se refiere a un dispositivo de alimentación eléctrica para un vehículo automóvil, caracterizado porque incluye al menos dos unidades de almacenamiento de energía eléctrica y una caja de conexión que cubre, al menos parcialmente, al menos una de las unidades de almacenamiento antes mencionadas y protegiendo un circuito de elementos de conexión, mismo que establece conexiones eléctricas entre, por una parte, los bornes de los elementos de almacenamiento y, por la otra, al menos dos redes de distribución distintas, una de los cuales se conecta mediante dos bornes accesibles montados sobre la caja misma. De esta manera, se define un nuevo conjunto funcional compacto y racional, capaz de suministrar tensiones específicas distintas a las diversas redes que alimentan los diferentes sistemas. Cabe señalar que una de las redes (comúnmente la que suministra la corriente bajo una tensión de 12V) conserva una conexión tradicional, mientras que las otras (de preferencia todas las demás) están protegidas, y una persona que no sea especialista no puede tener acceso directo a ellas, y están conectadas a la caja de conexión mediante unas tomas específicas, "rectificadas". Como se mencionó anteriormente, la caja de conexión cubre al menos parcialmente al menos una de estas unidades de almacenamiento de energía eléctrica. Puede constituir por tanto una especie de cubierta protectora que cubre al menos una o el conjunto de estas unidades. Estas últimas pueden ser instaladas en el interior de una bandeja y en ese caso, la caja de conexión puede constituir una especie de cubierta de la bandeja antes mencionada. Las unidades de almacenamiento de energía eléctrica pueden ser de distintos tipos. Por ejemplo, es posible prever al menos un acumulador electroquímico y otra unidad adicional de un género distinto como por ejemplo un "supercondensador". De conformidad con otra modalidad de realización, es posible prever al menos dos acumuladores electroquímicos idénticos que pueden ser montados ya sea en serie o en paralelo. Para estos efectos, la caja de conexión puede contener un conmutador accionado, de tipo electrónico ó electromagnético que permita conectar los dos acumuladores en serie o en paralelo. En una variante, el conmutador es sustituido por un circuito que incluye al menos dos interruptores o un circuito que cuenta con un conmutador y con un interruptor. Gracias a este método sencillo, es posible disponer de una tensión elevada, por ejemplo de 24V, al momento de una fase de arranque, y posteriormente regresar a la tensión más baja comúnmente utilizada (12V), cuando el motor térmico entre en funcionamiento. Como se indicó anteriormente, al menos una unidad de almacenamiento de energía eléctrica como las antes mencionadas puede constituir uno de los componentes del supercondensador antes descrito, es decir, se incrementa en gran medida su capacidad. Un componente de estas características puede ser utilizado particularmente junto con un sistema de recuperación de energía, o asimismo para suministrar un pico ó incremento de la energía eléctrica cuando sea necesario, por ejemplo durante el arranque. Preferiblemente, la caja de conexión puede incluir asimismo un convertidor de corriente continúa-corriente continua. Preferiblemente, la caja de conexión cuenta con unas terminales de conexión a los bornes de las unidades de almacenamiento antes descritas. Una terminal de estas características cuenta con dos brazos rígidos articulados entre sí, lo que permite su adaptación a unidades de almacenamiento que presenten bornes con separaciones distintas o determinadas. Estas terminales de conexión rígidas y, sin embargo, adaptables, pueden constituir los medios de montaje mecánico de la caja antes mencionada por encima de las unidades de almacenamiento de energía eléctrica. Se podrá apreciar que es preferible ubicar la caja de conexión por encima de las unidades de almacenamiento reagrupadas una junto a la otra. De esta manera, actúa de manera complementaria como una cubierta, proporcionando así cierta protección térmica, controlando las fugas de materiales o productos peligrosos o evitando la introducción de ciertos líquidos. Todos los bornes de las unidades de almacenamiento pueden estar recubiertos, o al menos se puede evitar el que se tenga acceso a ellos gracias a esta caja de conexión constituida como una cubierta, lo que impide que una persona poco experimentada se vea expuesta a otras tensiones distintas a la baja tensión tradicional (12V).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se entenderá mejor y otras ventajas de la misma se harán evidentes con mayor claridad a partir de la lectura de la descripción que aparece a continuación de un dispositivo de alimentación eléctrica de conformidad con su principio, y que se proporciona únicamente de manera enunciativa mas no limitativa, haciendo referencia a los dibujos anexos, en los que: la figura 1 es una vista desde arriba del dispositivo de alimentación eléctrica que incluye en este caso dos acumuladores electroquímicos ubicados uno junto al otro; la figura 2 es una vista en alzado del mismo dispositivo; la figura 3 es una vista detallada en perspectiva que ilustra una conexión eléctrica a la toma de conexión específica de la modalidad de realización ilustrada en las figuras 1 y 2; las figuras 4 a 7 ilustran las etapas de fabricación de la caja de conexión ¡lustrada en las figuras 1 y 2; la figura 8 ilustra otra modalidad de realización, en la cual la caja de conexión constituye una cubierta de una bandeja que alberga a una diversidad de unidades del tipo "supercondensadores"; la figura 9 es una vista esquemática de un circuito del dispositivo de alimentación eléctrica para un ejemplo de realización que incluye un interruptor y un conmutador.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El dispositivo de alimentación eléctrica 11 ilustrado incluye dos unidades de almacenamiento de energía eléctrica 12a, 12b, ubicados uno junto al otro, así como una caja de conexión 14 que cubre, al menos parcialmente, a estas dos unidades de almacenamiento. En el ejemplo descrito, las dos unidades de almacenamiento son dos acumuladores electroquímicos o baterías electroquímicas con una tensión nominal de 12V cada una. En una variante, una de las unidades de almacenamiento puede ser un acumulador electroquímico como el antes mencionado, y la otra puede ser un "supercondensador", es decir, contar con una capacidad de gran valor (ultracapacidad). Es posible incluir asimismo un mayor número de unidades de almacenamiento. El dispositivo de alimentación eléctrica 1 1 tiene el propósito, por ejemplo, de formar parte de una configuración para un vehículo automóvil que incluya una máquina eléctrica giratoria polifásica y reversible, como por ejemplo un alternador-motor de arranque, y al menos dos unidades de almacenamiento de energía eléctrica 12a, 12b, tal como se describe por ejemplo en los documentos WO 03/088471 y WO 02/080334 a los cuales se hará referencia para mayores precisiones. Este tipo de configuración hace posible la recuperación de energía durante el frenado y está constituida por dos redes de distribución, al menos un conmutador o un circuito con dos interruptores y un convertidor de corriente continúa-corriente continua, también conocido como convertidor de DC/DC, lo que permite convertir las tensiones con el objeto de que el dispositivo pueda funcionar bajo dos tensiones distintas. Para propósitos prácticos, cabe recordar que un alternador-motor de arranque es un alternador reversible que permite, por una parte, transformar la energía mecánica en energía eléctrica cuando éste funciona en su modalidad de generador eléctrico para, particularmente, recargar una batería y/o alimentar los dispositivos consumidores de electricidad de al menos una red del tablero de mando del vehículo automóvil, y por otra parte, transformar la energía eléctrica en energía mecánica cuando éste funcione en su modalidad de motor eléctrico, es decir, como motor de arranque, para en particular arrancar el motor de combustión interna o el motor térmico del vehículo automóvil y, en una modalidad de realización, evitar que el motor térmico se cale.

Cabe señalar que en su modalidad de motor de arranque (funcionamiento en modalidad de motor eléctrico) la configuración permite alimentar el alternador-motor de arranque con una tensión superior a la suministrada en la modalidad de generador. Este alternador-motor de arranque incluye unos medios de rectificación de corriente conocidos como onduladores que cuentan por ejemplo con unos transistores del tipo MOSFET, controlados mediante una unidad electrónica de accionamiento y de control, como se describe por ejemplo en los documentos FR A 2 745 444 y FR A 2 745 445. Esta unidad electrónica de accionamiento y de control recibe las señales provenientes de unos detectores de la posición angular del rotor de la máquina, e incluye asimismo unos controles, conocidos como "drivers", que son unos elementos de potencia y que controlan los transistores de tipo MOSFET. Estos controles, en una modalidad de realización, forman parte de una etapa de potencia que incluye de igual forma a los transistores de tipo MOSFET del ondulador, constituyendo un convertidor eléctrico reversible de corriente alterna-corriente continua, también conocido como "AC/DC", en su modalidad de generador eléctrico. En la modalidad de motor eléctrico los transistores MOSFET del ondulador son controlados, en su conjunto o ninguno, para accionar a onda máxima los devanados del estator de la máquina o, en una variante, mediante un accionamiento con anchuras de impulsión variables. Los elementos de control forman parte de una etapa de menor potencia.

Haciendo referencia a los dos documentos WO 03/088471 y WO 02/080334 antes mencionados, se puede observar que las dos fuentes de energía pueden consistir en una batería y en una capacidad de gran valor o de ultracapacidad. En una variante, como se describe en la figura 9 del documento WO 02/080334, pueden estar constituidas por dos baterías con la presencia de convertidores DC/DC y de interruptores. El dispositivo de alimentación eléctrica 11 que describiremos a continuación forma parte, en otra modalidad de realización, de una configuración para un vehículo automóvil que incluye dos baterías y un alternador-motor de arranque, o un alternador y un motor de arranque independientes, y el motor de arranque o el alternador-motor de arranque se encuentran en su modalidad de motor de arranque adaptado, por ejemplo, para ser alimentado con 24V utilizando dos baterías para arrancar el motor térmico del vehículo automóvil, mientras que el alternador o el alternador-motor de arranque en su modalidad de generador es alimentado de 12V. Esto se lleva a cabo utilizando al menos un conmutador o dos interruptores que permiten conectar las dos baterías en serie durante la fase de arranque, o en paralelo acumulando las reservas de energía de las dos baterías. El conmutador o los interruptores pueden ser controlados mediante la unidad de accionamiento y de control del alternador-motor de arranque. Las dos unidades de almacenamiento de energía eléctrica 12a, 12b están dispuestas de tal forma que sus bornes de conexión 16 se ubiquen lo más alejados posible el uno del otro, como se ilustra en las figuras. La caja de conexión 14 está hecha de un material eléctricamente aislante, en este caso está hecha de un material plástico aislante. Esta caja 14 de conformidad con una característica recubre al menos la parte central de las unidades de almacenamiento 12a, 12b y, particularmente, hace que los bornes de conexión 16 antes mencionados sean inaccesibles o, en todo caso, de difícil acceso. La caja de conexión 14 contiene un circuito que incluye unos elementos de conexión 18, en este caso metálicos y planos, que permiten establecer conexiones eléctricas entre, por una parte, los bornes 16 de los elementos de almacenamiento y, por la otra, dos redes de distribución distintas. Una de las redes está conectada a los dos bornes accesibles 20 montados sobre la caja misma. Estos bornes 20 están destinados, como en el caso de una batería clásica, a ser conectados a tierra y a un cable positivo conectado con la red del tablero de mando del vehículo. Por su parte, la otra red se conecta a dos bornes no accesibles montados sobre la caja de la manera que se describe a continuación. La caja de conexión 14 cuenta con unas terminales de conexión 22 para su derivación hacia los bornes 16 de las unidades de almacenamiento antes mencionadas. En la figura 1 es posible apreciar cuatro terminales de conexión 22 de este género, metálicas. Cada una cuenta con dos brazos rígidos 26, 28 articulados entre sí y que permiten una adaptación de su longitud entre un borne ubicado sobre la caja de conexión y el borne 16 ubicado sobre la unidad de almacenamiento correspondiente. Como se puede apreciar en las figuras 1 y 2, el brazo 28 está montado de manera articulada sobre uno de los extremos, en la prolongación de una primera terminal (sin número de referencia) eléctricamente conductora montada sobre el borne 16. Este brazo 28 está montado de manera articulada en su otro extremo sobre el extremo del brazo 26 opuesto al extremo de este brazo 26, que lleva sobre el borne 20 ó el borne no accesible (con el número de referencia 20' en la figura 9) montado sobre la caja de conexión 14. Estos bornes 20, 20' consisten por ejemplo en un perno cuya cabeza se apoya sobre el brazo 26 que, en este caso, está perforado para permitir el paso de la parte roscada del perno. El montaje requiere por tanto de tres elementos, a saber la primera terminal y los dos brazos 26, 28 articulados entre sí, que constituyen un pantógrafo entre un borne de una unidad de almacenamiento de energía y un borne de la caja 14. Este montaje hace posible un decalage vertical entre los bornes 16 y los bornes accesibles y no accesibles de la caja 14, así como desplazamientos tanto en lo ancho como en dirección longitudinal. De esta manera, la misma caja de conexión puede ser utilizada en relación con unidades de almacenamiento distintas sin importar sus dimensiones. De igual forma, gracias a las terminales 22, en otra modalidad de realización, la caja 14 cubre en su totalidad a una unidad de almacenamiento 12a, 12b, esto es, a las dos unidades de almacenamiento existentes. En el ejemplo, los elementos de conexión 18 metálicos, insertados dentro de la caja de conexión, establecen las conexiones eléctricas entre las terminales de conexión 22 y un conmutador accionado 30 (de tipo electromecánico ó electrónico) integrado dentro de la estructura de la caja de conexión 14. Un conmutador de estas características hace posible conectar las dos unidades de almacenamiento de energía eléctrica ya sea en serie o en paralelo, de conformidad con las necesidades. En una variante, el conmutador es sustituido por dos interruptores accionados a distancia. La caja de conexión 14 está conectada a dos redes de distribución distintas, una de las cuales se conecta mediante dos bornes 20 accesibles, ubicados sobre la caja misma. Esta caja cuenta para estos efectos con unos achaflanados 38a, 38b hechos de un material plástico y que rodean los bornes de conexión de las terminales 22, del lado de la caja, y que pueden estar abiertos o cerrados. Cuando los achaflanados están abiertos (38a), se puede conectar una red de distribución (comúnmente la red de 12V) directamente sobre estos bornes. En cambio, de conformidad con una característica, ninguna otra conexión es posible con el resto de los bornes (20' - ver figura 9) de la otra red, puesto que dichos bornes están protegidos por los achaflanados cerrados 38b. En este caso la otra red, a la cual no deberá tener acceso una persona no especializada, está conectada con una toma de conexión específica 42, rectificada y protegida. Este puede ser el caso, por ejemplo, para la alimentación de un alternador-motor de arranque o de un alternador. La toma 42 está conectada al conmutador mediante unos elementos de conexión 18. Además de los interruptores accionados o del conmutador accionado 30, que está conectado a los distintos elementos de conexión planos 18 incluidos en la caja, el dispositivo puede incluir asimismo al menos un convertidor de corriente continúa-corriente continua 34 acoplado a las unidades de almacenamiento, como se describe en los documentos WO 03/088471 y WO 02/080334. Este tipo de componentes electrónicos y/o electromecánicos son montados preferiblemente de tal forma que estén en contacto térmico con el radiador de disipación térmica 36 que emerge de la superficie superior de la caja. El radiador 36 es, en este caso, metálico e incluye unas aletas como se puede apreciar en las figuras 1 a 3, así como 6 y 7. Este radiador está hecho por ejemplo de aluminio. La figura 3 ilustra un ejemplo de conexión eléctrica, en este caso acoplada a la toma de conexión 42. Esta forma un asiento 42a sobre el cual va montado un pedestal 63 hecho de un material plástico aislante, que rodea a dos bornes metálicos A y B semianulares separados por una barra saliente 64, aislante y configurada de tal forma que constituya un rectificador. Un tornillo 65 aislado de los dos bornes A y B sobresale al centro del pedestal. Por otra parte, una contera 66 sobre la cual van conectados dos cables eléctricos A', B' conectados asimismo con los bornes A, B, respectivamente cuenta con una perforación 68 que desemboca en el fondo de un alojamiento 67 constituido para dar alojamiento a una tuerca 69. La contera 66 cuenta asimismo con unas marcas impresas (no ilustradas) que corresponden a la barra 64. Durante el montaje, la contera es colocada sobre el pedestal de tal forma que el tornillo 65 sobresalga al centro del alojamiento 67. El ajuste de la tuerca fija las dos conexiones eléctricas. Esta configuración es similar a la descrita en el documento WO 02/060038 que pertenece al solicitante. El borne A corresponde al nivel bajo de tensión (la tierra ó masa). El borne B corresponde a una tensión positiva cuyo valor B depende de la modalidad de funcionamiento. Comúnmente V = 12 voltios en la modalidad de generador y V = 12 + X voltios en la modalidad de motor de arranque. La caja de conexión permite el cambio de tensión al modificar la combinación de las unidades de almacenamiento. Las figuras 4 a 7 ilustran las distintas etapas de fabricación de la caja de conexión 14 antes mencionada. Se aprecia una plantilla interior 46 hecha de un material plástico aislante creada por moldeo. Esta cuenta con unos agujeros para su montaje 47, cuatro perforaciones 48a para el paso respectivamente de los bornes accesibles 20 y de los bornes no accesibles (20' - ver figura 9) recubiertos por los achaflanados 38b, unas perforaciones 48b para las conexiones eléctricas 18 así como unas marcas impresas 49 que reproducen las formas de los elementos de conexión 18 para precisamente alojar a estos elementos 18. Esta parte se puede apreciar en la figura 4. Como se ilustra en la figura 5, los elementos de conexión metálica 18 están ubicados sobre las marcas impresas 49 creadas para estos efectos. Una parte intermedia 50, hecha de material plástico, ha sido sobremoldeada y recubre los elementos de conexión 18 así como los bornes de conexión no accesibles. Los elementos 18 se ven, de esta manera, atrapados en sandwich entre la plantilla 46 y la parte intermedia 50. En una variante, esto puede realizarse en una sola pieza por sobremoldeo. Pasamos ahora a la configuración de la figura 6 donde aparecen los achaflanados abiertos (38a) y los achaflanados cerrados (38b) alrededor de los emplazamientos de los bornes de conexión de la caja de conexión antes mencionada. Además, un espacio hueco 56 ha sido creado para alojar los componentes electrónicos o electromecánicos, tales como el conmutador 30 y/o el convertidor 34. Al menos algunos de estos componentes son enfriados mediante el radiador 36 de disipación térmica que emerge de una cubierta 55 que recubre toda la parte central de la caja. Esta cubierta puede ser sobremoldeada o montada mediante unos tornillos. Con base en lo anterior, se entiende que la caja 14 puede incluir al menos la etapa de potencia de un alternador-motor de arranque, esto es, la etapa de accionamiento del alternador-motor de arranque, unos cables que conecten las salidas de las fases del alternador-motor de arranque a la caja 14 que contiene la etapa de potencia y la etapa de accionamiento del alternador-motor de arranque, por ejemplo de tipo trifásico. En este caso, el pedestal 63 rodea a tres bornes metálicos separados el uno del otro mediante tres barras salientes 64. El radiador 36 permite enfriar estas etapas. La etapa de potencia puede ser un circuito del tipo SMl que incluya un asiento metálico, por ejemplo hecho de aluminio, fijado a la superficie inferior del radiador 33, es decir, sobre la superficie del radiador opuesta a la superficie del mismo que da soporte a las aletas. Esta unión se efectúa, en una modalidad de realización, atornillando el asiento sobre el radiador o, en una variante, pegando el asiento sobre el radiador. Una red de conductores eléctricos, conocida como bastidor de conductores o "lead frame", va pegada sobre la superficie inferior del asiento utilizando un pegamento eléctricamente aislante. La red de conductores cuenta con varias plataformas que dan alojamiento a uno ó a varios componentes electrónicos, particularmente los transistores de tipo MOSFET. Estos conductores cuentan localmente con unas traviesas eléctricamente conductoras. Estas traviesas, por ejemplo de forma cilindrica ahuecada, se apoyan cada una sobre un elemento de conexión 18. Los elementos 18 están perforados al nivel de los agujeros 48b creados sobre la plantilla 46 y las traviesas están fileteadas en su interior. Se ha previsto el uso de unos tornillos para unir eléctrica y mecánicamente a los elementos 18 con las traviesas. La cabeza de los tornillos está alojada dentro de los agujeros 48b y se apoya sobre la superficie inferior del elemento 18 correspondiente. La parte roscada de cada tornillo atraviesa el agujero del elemento 18 correspondiente para atornillarse a la traviesa relacionada. En una variante, es posible soldar las traviesas y los elementos 18. Los agujeros 47 sirven para atornillar la cubierta 55 con la plantilla 46 y la parte intermedia 50. Unos tornillos pueden servir asimismo para el montaje del radiador 36 con la plantilla y con la parte intermedia. El circuito de accionamiento del alternador-motor de arranque es, en una modalidad de realización, un circuito de tipo PCB colocado a un lado del circuito de potencia de tipo SMl. Este circuito es fijado por ejemplo mediante tornillos sobre la superficie inferior del radiador 36. La figura 8 ilustra una variante, en la que la caja de conexión 14 recubre al menos una unidad de almacenamiento y constituye una especie de cubierta otorgando así cierta protección. En este ejemplo, un receptáculo 70 hecho de material plástico aislante da alojamiento a varias unidades de almacenamiento, como por ejemplo unos "supercondensadores" 71. Las unidades de almacenamiento están conectadas entre sí en serie-en paralelo, de tal forma que presenten S unidades en serie y P unidades en paralelo para obtener la tensión y la capacitancia deseadas. La caja de conexión 14 está fijada al receptáculo 70 y constituye una especie de cubierta de protección, por razones de seguridad, ya que se trata de "supercondensadores". Los bornes de salida son dos bornes 38a como en el ejemplo anterior. Estos suministran una tensión de 12 voltios. Como regla general, si la caja de conexión recubre únicamente una sola unidad de almacenamiento ó algunas de ellas solamente, se deberá dar prioridad a aquella o a aquellas unidades que sean "supercondensadores". Como se puede apreciar en los dibujos y a partir de la descripción de los mismos, el dispositivo de alimentación eléctrica para un vehículo automóvil de conformidad con la invención es un dispositivo compacto y constituye un conjunto unitario manipulable y transportable que cuenta con dos bornes accesibles 20 como para una batería o acumulador electroquímico normal, con una disminución en la longitud de las uniones eléctricas, así como una simplificación de las mismas. Esta configuración compacta permite de esta manera reducir las inductancias de conexión, particularmente entre el ondulador y el convertidor de corriente continúa-corriente continua, o asimismo entre el ondulador y la ultracapacidad, mismas que producen ondulaciones de tensión y de resonancia entre los distintos componentes, así como desfasajes de masa para las señales comunicantes entre los distintos equipos. El hecho de reducir las inductancias de conexión permite asimismo reducir el fenómeno de avalancha al nivel del ondulador, fenómeno bien conocido por el experto en la técnica, y que puede provocar problemas de índole térmico. Asimismo, esta configuración compacta evita los inconvenientes de una concepción fragmentada de este tipo de dispositivos de alimentación eléctrica, ya que tal concepción fragmentada implica necesariamente una multiplicación de cajas electrónicas en el interior del vehículo, y en consecuencia, una multiplicación de los imperativos de estanqueidad y de enfriamiento para cada una de las cajas, y en consecuencia además numerosos problemas de cableado en el vehículo, así como de resistencia de las conexiones. De esta manera, se mejora la integración y se limita el espacio ocupado por las unidades de almacenamiento, los convertidores y el conmutador o de los interruptores en el vehículo, y hay un mejor control del comportamiento térmico y eléctrico cuando el dispositivo está en funcionamiento. Queda entendido que la presente invención no se limita a los ejemplos de realización descritos ya que la misma puede utilizarse para distintas aplicaciones. De esta manera, en una variante, la caja puede incluir unos sensores detectores de corriente, de tensión o de temperatura para las dos fuentes de almacenamiento de energía, particularmente para detectar las caídas de tensión o de manera general para poder vigilar el estado de estas fuentes de energía. Es posible integrar asimismo un accionador dentro de la caja para desconectar las fuentes de almacenamiento de energía en caso de colisión. Esta caja puede incluir al menos un borne suplementario conectado a unos componentes electrónicos para intercambiar datos y comunicarse por ejemplo con el control motor del vehículo automóvil. De esta manera, la caja puede contar con un regulador de tensión de la máquina eléctrica giratoria, como por ejemplo un alternador-motor de arranque. Los acumuladores electroquímicos pueden estar constituidos por baterías de cualquier tipo, por ejemplo de plomo, NiMH (níquel metal híbrido) o de litio. Los circuitos para conectar en serie y en paralelo las fuentes de almacenamiento de energía pueden tener distintas formas, ya que todo se encuentra reagrupado al nivel de la caja. Así, este circuito puede ser del tipo ilustrado en las figuras 4 y 5 del documento EPA 1360090. Este circuito puede incluir asimismo un conmutador accionado y un interruptor accionado. En una variante, como se puede apreciar en la figura 9, el dispositivo de conformidad con la invención puede formar parte de un circuito que incluye una unidad electromecánica que cuenta con un alternador A" y un motor de arranque S montados en paralelo y que van conectados mediante un primer borne a tierra, así como mediante un segundo borne E. En una variante, la unidad electromecánica cuenta con un alternador-motor de arranque que sustituye al alternador A" y al motor de arranque S. De manera conocida en la técnica, el alternador A" cuenta con un puente rectificador y con un regulador de tensión, y un cable A' conecta el borne 42 con el borne E. El borne 42 tiene como propósito en este caso alimentar un motor de arranque y un alternador independiente o alimentar un alternador-motor de arranque.

El dispositivo incluye un interruptor K1 y un conmutador K2. El conmutador K2 y el interruptor K1 constituyen una unidad de conmutación 100 integrada dentro de la caja 14 ilustrada en la figura 2. En esta figura 9, el conmutador K2 está en la posición R, mientras que el interruptor K1 está abierto. En esta configuración las dos unidades de almacenamiento de energía 12a, 12b están conectadas en serie. En la segunda posición (K1 y K2 ilustradas en líneas punteadas) el conmutador K2 está en la posición T y el interruptor K1 está cerrado, de tal forma que las dos fuentes 12a, 12b están montadas en paralelo; el punto C está en el potencial del borne E. La unidad de conmutación 100 cuenta, en una modalidad de realización, con unos componentes electrónicos controlados mediante accionamiento alámbrico. La referencia 15 ilustra la línea positiva de alimentación de la red del tablero de mando del vehículo y M representa la tierra o masa.

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- Un dispositivo de alimentación eléctrica para un vehículo automóvil, caracterizado porque incluye al menos dos unidades de almacenamiento de energía eléctrica 12a, 12b y una caja de conexión 14 que cubre al menos parcialmente al menos una de estas unidades de almacenamiento y que protege un circuito de elementos de conexión 18, mismo que establece conexiones eléctricas entre, por una parte, los bornes de los elementos de almacenamiento y, por la otra, al menos dos redes de distribución distintas, una de las cuales se conecta mediante dos bornes accesibles montados sobre la caja misma. 2.- El dispositivo de alimentación de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la caja de conexión 14 antes mencionada incluye asimismo unas terminales de conexión 22 con los bornes de las unidades de almacenamiento antes mencionadas, y porque estas terminales cuentan, cada una, con dos brazos rígidos 26, 28 articulados entre sí y que permiten una adaptación a unidades de almacenamiento que presenten bornes con cualquier tipo de separación distinta. 3.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque las terminales de conexión 22 que cuentan con los brazos rígidos antes mencionados constituyen los medios de montaje

Claims

mecánico de la caja antes descrita, y ésta es soportada por las unidades de almacenamiento de energía eléctrica 12a, 12b antes mencionadas. 4.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la caja de conexión 14 antes mencionada está hecha de un material plástico aislante y porque los elementos de conexión 18 antes descritos son unos conductores planos insertados en el material plástico. 5.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la caja de conexión antes mencionada contiene un conmutador accionado 30 capaz de conectar al menos dos de las unidades de almacenamiento antes mencionadas, ya sea en serie o en paralelo. 6.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación anterior, caracterizado además porque la caja de conexión antes mencionada contiene un convertidor de corriente continúa-corriente continua 34. 7.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la caja de conexión integra al menos la etapa de potencia de un alternador-motor de arranque. 8.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque incluye un radiador de disipación térmica 36, en contacto térmico con unos componentes incluidos en la caja antes descrita. 9.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la caja antes mencionada incluye una toma de conexión específica 42 para la conexión protegida de otra red de distribución de corriente adicional. 10.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la otra red de distribución antes mencionada está destinada específicamente para la alimentación de un motor de arranque y de un alternador, o de un alternador-motor de arranque. 11.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque al menos una unidad de almacenamiento de energía eléctrica es un acumulador electroquímico. 12.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque al menos una unidad de almacenamiento de energía eléctrica es un componente conocido como supercondensador. 13.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las unidades de almacenamiento antes mencionadas han sido instaladas dentro de un receptáculo 70 y porque la caja de conexión 14 antes mencionada está fijada a este receptáculo.