ES2887413T3 - Dispositivo y método de gestión de carga y descarga de ultracondensadores sin cableado de control - Google Patents

Dispositivo y método de gestión de carga y descarga de ultracondensadores sin cableado de control Download PDF

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Abstract

Dispositivo y procedimiento de gestión de carga y descarga de ultracondensadores sin cableado de control Dispositivo y procedimiento de gestión de carga y descarga de ultracondensadores sin cableado de control que se conecta en paralelo al sistema eléctrico de un motor de combustión, o de cualquier otro dispositivo o proceso que necesite una batería para entregar o absorber fuertes corrientes eléctricas. Son ventajas del dispositivo que para su funcionamiento no se necesite modificar el cableado eléctrico del motor y que permite el funcionamiento del motor incluso cuando la batería está parcialmente cargada, totalmente descargada, o no existe batería. La invención presenta una realización portátil, una realización para usos permanente y otra realización en la que el dispositivo está conectado a una batería electroquímica formando un conjunto que se encarga de suministrar energía eléctrica al motor.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo y método de gestión de carga y descarga de ultracondensadores sin cableado de control
Objeto de la invención
El objeto de la presente invención es un dispositivo y su procedimiento de control que gestiona la carga y descarga de un grupo de ultracondensadores y permite su conexión, preferentemente, al sistema eléctrico de un motor de combustión para garantizar su arranque y funcionamiento, independientemente del estado de la batería electroquímica. El principal atributo diferenciador de la invención es que, para realizar dicha gestión, no se necesitan órdenes externas, detectándose de manera indirecta los intentos de arranque y detención, el estado de funcionamiento del motor de combustión interna y el estado de la batería electroquímica del motor de combustión, por lo que no es necesario modificar el cableado o instalación eléctrica del motor de combustión, sino únicamente conectar el dispositivo en paralelo al cableado de alimentación, por ejemplo, a los bornes de la batería eléctrica. Antecedentes de la invención
De acuerdo con los datos de la compañía aseguradora Mutua Madrileña, el conjunto formado por el sistema eléctrico y la batería del vehículo es el segundo motivo principal por el que se solicita asistencia técnica en carretera, suponiendo un 30 % de las llamadas. Curiosamente, de acuerdo con las asistencia prestada por EuropAssistance, el sistema de ignición representa la avería más común, lo que supone más de un millón de llamadas de asistencia al año, todo esto sin contar los innumerables casos de averías donde no se ha hecho uso de ningún tipo de seguro. Se trata de una avería muy frecuente e imprevisible, con consecuencias más o menos importantes, entre otras pérdida de tiempo, perdida de mercancía o de billetes de viaje, que normalmente conlleva la detención del vehículo y/o requiere asistencia.
Para la asistencia de tal avería, se recurre a un "booster" o arrancador portátil que contiene una pequeña batería electroquímica que debe estar completamente cargada en el momento de su uso, por lo que el dispositivo debe permanecer conectado a la red eléctrica para garantizar su funcionamiento cuando sea necesario. Por otro lado, una vez conseguido el arranque del motor mediante este método, si la batería del vehículo se encuentra seriamente dañada, el rendimiento continuado del motor no se puede garantizar ni tampoco los intentos de arranque posteriores.
Por otro lado, es común en el estado de la técnica el uso de baterías de ultracondensadores como sistema de almacenamiento auxiliar para la ayuda la ignición de motores de combustión interna. Estas baterías auxiliares de ultracondensadores se utilizan preferentemente para la ayuda a la ignición de grandes motores de combustión interna y dispositivos que necesiten una batería electroquímica que deba funcionar en condiciones de bajas temperaturas o con ciclos de arranque-detención muy frecuentes, ya que reúnen las siguientes ventajas:
• Su baja resistencia interna les permite suministrar las altas corrientes necesarias para activar los motores de arranque de los motores de combustión con muy bajas pérdidas.
• Las características nominales apenas varían entre -40 a 65 °C, lo que es especialmente interesante a bajas temperaturas, donde las baterías electroquímicas ven drásticamente disminuido su rendimiento.
• Cuando trabajan conjuntamente con una batería electroquímica, prolongan notablemente la vida de esa batería al evitar las intensas descargas a las que se ven sometidas en el momento de la ignición.
En el estado actual de la técnica existen distintos dispositivos que permiten conectar tales baterías de ultracondensadores al sistema eléctrico de un motor de combustión, pero exigen, necesariamente para su funcionamiento, la modificación del sistema de control y/o cableado de alimentación, lo que supone, en el caso de vehículos, por ejemplo, la intervención de un experto y la necesidad de homologación de las modificaciones efectuadas, además de impedir su uso puntual como equipo de emergencia.
También existen baterías de ultracondensadores portátiles, como la divulgada en el documento DE 102008014346, que se conectan de manera puntual a la batería electroquímica y ayudan al arranque en caso de que la batería del vehículo se encuentre descargada. En los casos conocidos, las operaciones de conexión, carga, descarga, activación, desconexión, etc., se realizan de manera totalmente manual, rudimentaria y peligrosa.
Sería, por tanto, deseable disponer de un dispositivo que, sin tener que modificar el cableado eléctrico del motor de combustión interna, permitiese la conexión, gestión y control de un grupo de ultracondensadores como sistema de apoyo a la batería principal, sin que el dispositivo necesite estar previamente cargado.
Para ello, la presente invención se centra en el procedimiento y los elementos de control de la carga y descarga de un grupo de ultracondensadores que, sin necesidad de órdenes externas, detecta de manera indirecta el intento de arranque y apagado, el estado de funcionamiento del motor de combustión interna o proceso y el estado de la batería del sistema. Esto se consigue mediante el uso de un algoritmo de control basado en la lectura de las variaciones de la tensión, la corriente y la resistencia interna del sistema eléctrico del motor de combustión interna, y otros parámetros físicos necesarios para la correcta gestión, como la temperatura.
Descripción de la invención
El dispositivo de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores, objeto de la presente invención, comprende todos los atributos de la reivindicación 1 independiente.
Opcionalmente, un convertidor de corriente alterna a corriente continua está dispuesto de modo que esté conectado entre la conexión eléctrica de la fuente de alimentación externa y el convertidor de corriente continua a corriente continua.
Y el procedimiento de gestión de carga y descarga de los ultracondensadores objeto de la presente invención comprende todos los atributos de la reivindicación 10 independiente.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra un diagrama de cableado del dispositivo de ignición y funcionamiento auxiliar.
La figura 2 muestra un diagrama de cableado del procedimiento de ignición y funcionamiento auxiliar.
En las figuras se utilizan las siguientes referencias:
1. Batería de ultracondensadores
2. Primer interruptor unidireccional
3. Segundo interruptor unidireccional
4. Convertidor de corriente continua a corriente continua
5 y 6. Dispositivos electrónicos
7. Dispositivo de control electrónico
8. y 9. Sensores de tensión e intensidad
10. batería eléctrica del motor de combustión interna
11. Alternador
12. Motor de arranque
13. Consumo auxiliar
14. Fuente de alimentación eléctrica externa
15. interfaz hombre-máquina
16. Sonda de temperatura
Realización preferente de la invención
La función principal de la invención a la que hace referencia esta memoria consiste en garantizar la ignición y el funcionamiento de un motor de combustión interna, o cualquier dispositivo o proceso que necesite una batería electroquímica para suministrar o absorber fuertes corrientes eléctricas en un breve período de tiempo, sea cual sea el estado de su batería o incluso en ausencia o avería total de esta. Esto se consigue mediante la gestión de la carga y descarga de un grupo de ultracondensadores utilizados como sistema de almacenamiento rápido de alimentación.
El principal atributo diferenciador de la invención consiste en realizar esta gestión sin necesidad de órdenes externas de control, detectándose de manera indirecta los intentos de ignición y apagado, el estado de funcionamiento del motor de combustión interna y el estado de la batería del motor. Esto se consigue mediante el uso de un algoritmo de control basado en la lectura de las variaciones de la tensión, la corriente y la resistencia interna del sistema eléctrico del motor de combustión interna, y otros parámetros físicos necesarios para la correcta gestión, tal como la temperatura.
En su realización preferente, el dispositivo objeto de esta invención comprende:
• Un grupo de ultracondensadores (1) con una capacidad adaptada a la alimentación del motor de arranque (12) del motor de combustión interna y los circuitos de consumo auxiliares (13).
• Un primer conector que se puede conectar en paralelo al sistema eléctrico que comprende un motor de combustión interna y una batería.
• Un segundo conector que se puede conectar a una fuente de alimentación externa.
• Un primer interruptor unidireccional (2) que controla el flujo de alimentación desde el sistema eléctrico del motor, en concreto desde la batería o el alternador, de acuerdo con la fase de funcionamiento, hacia la batería de ultracondensadores.
• Un segundo interruptor unidireccional (3) que controla el flujo de energía eléctrica desde la batería de ultracondensadores hacia el sistema eléctrico del motor de combustión.
• Un convertidor de corriente continua a corriente continua (4) elevador-reductor de tensión configurado para cargar la batería de ultracondensadores desde el sistema eléctrico del motor o desde la fuente de alimentación externa
• Un primer y un segundo dispositivo electrónico (5 y 6), preferentemente diodos, que impiden el paso de electricidad desde la fuente de alimentación externa (14) hacia la batería (10) y viceversa.
• Uno o más sensores (9) de medida de la tensión del sistema eléctrico del motor de combustión interna fijados a la primera conexión eléctrica.
• Uno o más sensores (9) de medida de la intensidad de corriente del sistema eléctrico del motor de combustión interna fijados a la primera conexión eléctrica.
• Uno o más sensores (8) de medida de la tensión de la batería de ultracondensadores.
• Uno o más sensores (8) de medida de la intensidad de corriente de la batería de ultracondensadores.
• Un sensor (16) de medida de temperatura ambiente.
• Una interfaz hombre-máquina (15) incorporada en el dispositivo o conectada externamente que está configurada para:
■ Comunicarse con el dispositivo de control electrónico (7) y permitir la programación de los parámetros Vnom, Vmáx, Vmín.
■ Presentar información de los parámetros de funcionamiento de los dispositivos de ignición y de alimentación auxiliar del sistema eléctrico del motor de combustión interna y poner en funcionamiento dicho dispositivo de ignición y alimentación auxiliar.
• Un dispositivo de control electrónico (7) y su firmware correspondiente configurados para:
o Recibir y procesar las señales medidas por los sensores de medida de tensión y de intensidad del sistema eléctrico del motor de combustión y de los ultracondensadores (8 y 9)
o Recibir y procesar la señal capturada por la sonda de temperatura (16) y modificar los parámetros Vnom, Vmáx y Vmín de acuerdo con la temperatura ambiente medida y las características de la batería eléctrica (10) del motor de combustión.
o Controlar la apertura y el cierre del primer (2) y el segundo (3) interruptores unidireccionales.
o Controlar la anchura de pulso del segundo interruptor unidireccional (3).
o Controlar el funcionamiento del convertidor de corriente continua a corriente continua (4).
o Comunicarse con la interfaz hombre-máquina (15).
Y el método de funcionamiento del dispositivo descrito anteriormente comprende las siguientes etapas:
a. Conexión en paralelo al cableado eléctrico del motor de combustión
b. Selección de la tensión máxima, Vmáx, y la tensión nominal, Vnom, del sistema eléctrico del motor de combustión
c. Detección de la tensión de la batería, Vbat, del motor de combustión
d. Si Vbat > Vmín, (donde Vmín es la tensión mínima de funcionamiento del convertidor de corriente continua a corriente continua) el dispositivo de control electrónico (7) activa el convertidor de corriente continua a corriente continua (4), permitiendo que la batería eléctrica del motor (10) cargue la batería de ultracondensadores (1) hasta Vmáx.
e. Si Vbat < Vmín, la interface hombre-máquina (15) demanda la conexión del dispositivo de ignición y funcionamiento auxiliar a una fuente de alimentación eléctrica externa o la batería eléctrica recargable (14), y el dispositivo de control electrónico (7) activa el convertidor de corriente continua a corriente continua (4), permitiendo que la fuente externa (14) cargue la batería de ultracondensadores (1) hasta Vmáx.
f. Cierre eléctrico del circuito del motor de arranque (12).
g. Detección del cierre eléctrico del motor de arranque (12) mediante la medición de un cambio súbito de la tensión, dVbat, del sistema eléctrico del motor de combustión interna.
h. Si dVbat es mayor que un valor predeterminado y el motor de arranque eléctrico se ha cerrado eléctricamente, el sistema de control eléctrico (7) cierra el segundo interruptor unidireccional (3), permitiendo que la batería de ultracondensadores alimente el circuito eléctrico del motor de combustión.
i. Detección del estado de funcionamiento del motor de combustión interna mediante la medida de la tensión, Vbat, de su sistema eléctrico.
j. Si el dispositivo de control eléctrico detecta Vbat=Vmáx, el motor de combustión interna ha arrancado activando el alternador (11) y el dispositivo de control electrónico (7) procede a regular la intensidad de carga de la batería de ultracondensadores (1) mediante la modulación de la anchura de pulso del primer interruptor unidireccional (2)
k. Detención del motor de combustión.
l. Si el dispositivo de control eléctrico detecta que Vbat es menor o igual que Vnom, el motor está detenido, desactivando el alternador (11) y el dispositivo de control electrónico (7) abre el primer (2) y el segundo (3) interruptores unidireccionales y la batería de ultracondensadores (1) se carga hasta Vmáx mediante el convertidor de corriente continua a corriente continua (4) con la alimentación suministrada por la batería eléctrica del motor de combustión (10) o la fuente de alimentación externa (14).
El método de acuerdo con la invención es destacable porque, a diferencia de otras aplicaciones existentes basadas en el uso de ultracondensadores, la conexión del dispositivo supone una operación sencilla, sin requerir modificaciones en el cableado de la instalación eléctrica existente, requiriendo únicamente la conexión en paralelo del dispositivo con la batería o el sistema eléctrico por medio de, por ejemplo, una "pinza de arranque" u otro sistema de conexión similar. Su funcionamiento es automático y seguro. Detecta el estado de funcionamiento del motor o proceso, el estado de carga de los ultracondensadores y el de la batería principal o la ausencia de esta, y protege contra conexiones erróneas y cortocircuitos al sistema y al usuario.
De acuerdo con su diseño de construcción, el dispositivo puede estar instalado de manera permanente o utilizarse de manera puntual en caso necesario y se puede fabricar para que proporcione cualquier tensión requerida, o diferentes tensiones, que se puedan seleccionar manualmente o de manera automática.
Con el fin de obtener el máximo par en el motor de arranque del motor de combustión interna, la carga inicial del grupo de ultracondensadores se lleva a cabo a la tensión máxima del sistema y se puede realizar desde la batería parcialmente cargada o desde una fuente auxiliar si la batería está totalmente descargada o no hay batería.
La fuente de alimentación auxiliar puede tener una tensión superior o inferior a la tensión nominal del sistema y, en cualquier caso, sus requisitos, en términos de capacidad o energía almacenada, son mínimos. Por ejemplo, la energía necesaria para arrancar el motor de un vehículo diésel de 2.000 cc puede suponer algo menos de 2 Wh, que se pueden obtener desde una pequeña batería o una batería recargable tipo AA. Esta misma cantidad de energía se puede extraer de dispositivos de muy variada índole, tales como baterías de teléfonos móviles, puertos USB, paneles solares, la red eléctrica, etc.
El dispositivo, además de funcionar en motores de combustión, también es capaz de funcionar en vehículos híbridos, aeronaves o cualquier dispositivo o proceso que necesite una batería para suministrar o absorber fuertes corrientes eléctricas en un breve período de tiempo.
En su versión portátil, ofrece las siguientes ventajas en comparación con un booster.
- No contiene líquidos.
- Tiene menor peso y tamaño que un booster.
- No necesita estar cargado permanentemente, o previamente, por lo que se puede llevar en el maletero del coche y utilizarse en cualquier momento como dispositivo de emergencia.
- Un booster no tiene gestión automática, únicamente sirve para arrancar y no permite el funcionamiento del vehículo si la batería está muy deteriorada.
- Este dispositivo puede dejarse instalado provisionalmente, permitiendo la ignición y funcionamiento del vehículo o motor hasta la sustitución de la batería electroquímica dañada.
En su versión para instalación permanente ofrece las siguientes ventajas.
- Gracias al procedimiento de gestión automática que hace posible su instalación sin necesidad de modificar el cableado eléctrico del motor, evita otros aspectos tales como la necesidad de homologaciones del fabricante, pérdidas de garantías o la necesidad de modificaciones en fábrica.
- Evita posibles averías electromecánicas del vehículo en circulación y la posible pérdida de control del vehículo provocadas por una avería súbita de la batería, ofreciendo, por tanto, una mayor seguridad durante la circulación. - Prolonga notablemente la vida de la batería electroquímica al hacerse cargo de las intensas descargas y cargas que se producen durante el arranque en cualquier motor de combustión o el frenado en los vehículos híbridos, por ejemplo.
- Garantiza la ignición a temperaturas muy bajas.
- Permite disminuir notablemente la capacidad de la batería convencional, con las consiguientes ventajas económicas y medioambientales.
- La disminución de peso es una ventaja notable en determinadas aplicaciones, por ejemplo, en aeronaves.
Cabe mencionar, entre todas las ventajas mencionadas, que el dispositivo permite la ignición y funcionamiento del motor independientemente del estado de la batería electroquímica, manteniendo el flujo de corriente necesario para el correcto funcionamiento de la electrónica, las unidades de control, los sistemas de inyección, ABS..., mediante la estabilización de las constantes eléctricas, por lo que permite al vehículo seguir funcionando sin problema hasta sustituir la batería dañada.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de carga y descarga de una batería de ultracondensadores, en donde el dispositivo comprende:
o Una batería de ultracondensadores (1) formada por uno o más ultracondensadores.
o Un primer conecto eléctrico que se puede conectar en paralelo a un sistema eléctrico que comprende un motor de combustión, una batería y un alternador de carga.
o Un segundo conector que se puede conectar a una fuente de alimentación externa (14).
o Un primer interruptor unidireccional (2) que controla el flujo de electricidad desde el sistema eléctrico del motor de combustión hacia la batería de ultracondensadores (1).
o Un segundo interruptor unidireccional (3) que controla el flujo de electricidad desde la batería de ultracondensadores (1) hacia el sistema eléctrico del motor de combustión.
o Un convertidor de corriente continua a corriente continua elevador-reductor de tensión configurado para cargar la batería de ultracondensadores (1) desde el sistema eléctrico del motor y desde la fuente de alimentación externa (14).
o Un primer y un segundo dispositivo electrónico (5 y 6), preferentemente diodos, que impiden el paso de electricidad desde la fuente de alimentación externa (14) hacia la batería (10), y viceversa.
o Uno o más sensores (9) de medida de la tensión (9) del sistema eléctrico del motor de combustión interna fijados a la primera conexión eléctrica.
o Uno o más sensores (9) de medida de la intensidad de corriente del sistema eléctrico del motor de combustión interna fijados a la primera conexión eléctrica.
o Uno o más sensores (8) de medida de la tensión de la batería de ultracondensadores.
o Uno o más sensores (9) de medida de la intensidad de corriente de la batería de ultracondensadores.
o Un sensor (16) de medida de la temperatura ambiente.
o Una interfaz hombre-máquina (15) incorporada en el dispositivo o conectada externamente que está configurada para:
■ Comunicarse con el dispositivo de control electrónico (7) y permitir la programación de los parámetros Vnom, Vmáx y Vmín.
■ Presentar información de los parámetros de funcionamiento de los dispositivos de ignición y alimentación auxiliar del sistema eléctrico del motor de combustión interna y poner en funcionamiento dicho dispositivo de ignición y alimentación auxiliar.
o Un dispositivo de control electrónico (7) y su firmware correspondiente configurado para:
■ Recibir y procesar las señales medidas por los sensores de medida de tensión y de intensidad del sistema eléctrico del motor de combustión y de los ultracondensadores (8 y 9).
■ Recibir y procesar la señal capturada por la sonda de temperatura (16) y modificar los parámetros Vnom, Vmáx y Vmín de acuerdo con la temperatura ambiente medida y las características de la batería eléctrica (10) del motor de combustión.
■ Controlar la apertura y el cierre del primer (2) y el segundo (3) interruptores unidireccionales.
■ Controlar la anchura de pulso del segundo interruptor unidireccional (3).
■ Controlar el funcionamiento del convertidor de corriente continua a corriente continua (4).
■ Comunicarse con la interfaz hombre-máquina (15).
En donde el dispositivo está configurado para realizar las siguientes etapas
a. Selección de la tensión máxima, Vmáx, y la tensión nominal, Vnom, del sistema eléctrico del motor de combustión
b. Detección de la tensión de la batería, Vbat, del motor de combustión
c. Si Vbat > Vmín, (donde Vmín es la tensión mínima de funcionamiento del convertidor de corriente continua a corriente continua) el dispositivo de control electrónico (7) activa el convertidor de corriente continua a corriente continua (4), permitiendo que la batería eléctrica del motor (10) cargue la batería de ultracondensadores (1) hasta Vmáx.
d. Si Vbat < Vmín, la interface hombre-máquina (15) demanda la conexión del dispositivo de ignición y funcionamiento auxiliar a una fuente de alimentación eléctrica externa o la batería eléctrica recargable (14), y el dispositivo de control electrónico (7) activa el convertidor de corriente continua a corriente continua (4), permitiendo que la fuente externa (14) cargue la batería de ultracondensadores (1) hasta Vmáx.
e. Detección del cierre eléctrico del motor de arranque (12) mediante la medición de un cambio súbito de la tensión, dVbat, del sistema eléctrico del motor de combustión interna.
f. Si dVbat es mayor que un valor predeterminado y el motor de arranque eléctrico se ha cerrado eléctricamente, el sistema de control eléctrico (7) cierra el segundo interruptor unidireccional (3), permitiendo que la batería de ultracondensadores alimente el circuito eléctrico del motor de combustión.
g. Detección del estado de funcionamiento del motor de combustión interna mediante la medida de la tensión, Vbat, de su sistema eléctrico.
h. Si el dispositivo de control eléctrico detecta Vbat=Vmáx, el motor de combustión interna ha arrancado activando el alternador (11) y el dispositivo de control electrónico (7) procede a regular la intensidad de carga de la batería de ultracondensadores (1) mediante la modulación de la anchura de pulso del primer interruptor unidireccional (2)
i. Si el dispositivo de control eléctrico detecta que Vbat es menor o igual que Vnom, el motor está detenido, desactivando el alternador (11) y el dispositivo de control electrónico (7) abre el primer (2) y el segundo (3) interruptores unidireccionales y la batería de ultracondensadores (1) se carga hasta Vmáx mediante el convertidor de corriente continua a corriente continua (4) con la alimentación suministrada por la batería eléctrica del motor de combustión (10) o la fuente de alimentación externa (14).
2. El dispositivo de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo para seleccionar de la tensión máxima de carga de los condensadores es automático y está controlado por el dispositivo de control electrónico (7)
3. El dispositivo de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 caracterizado por que el primer (2) y el segundo (3) interruptores unidireccionales son transistores, tiristores o contactores con diodos conectados en serie.
4. El dispositivo de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer y el segundo dispositivos electrónicos son diodos.
5. Dispositivo de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que del dispositivo comprende, además, un convertidor de corriente alterna a corriente continua dispuesto de modo que esté conectado entre la conexión eléctrica de la fuente de alimentación externa y el convertidor de corriente continua a corriente continua.
6. El dispositivo de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que tiene una batería eléctrica recargable (14) para cargar la batería de ultracondensadores (1).
7. El dispositivo de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la interfaz-hombre máquina (15) es un dispositivo remoto.
8. El dispositivo de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que está configurado para apoyar cualquier dispositivo o proceso que necesite una batería electroquímica para suministrar o absorber fuertes corrientes eléctricas en un breve período de tiempo.
9. El dispositivo de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo mencionado anteriormente de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores está configurado para conectarse eléctricamente a una batería electroquímica formando un conjunto de dispositivo de suministro de alimentación.
10. Un procedimiento de gestión de carga y descarga de una batería de ultracondensadores utilizando el dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el procedimiento de gestión comprende las siguientes etapas:
a. Conexión en paralelo al sistema eléctrico de un motor de combustión
b. Selección de la tensión máxima, Vmáx, y la tensión nominal, Vnom, del sistema eléctrico del motor de combustión
c. Detección de la tensión de la batería, Vbat, del motor de combustión
d. Si Vbat > Vmín, (donde Vmín es la tensión mínima de funcionamiento del convertidor de corriente continua a corriente continua) el dispositivo de control electrónico (7) activa el convertidor de corriente continua a corriente continua (4), permitiendo que la batería eléctrica del motor (10) cargue la batería de ultracondensadores (1) hasta Vmáx.
e. Si Vbat < Vmín, la interface hombre-máquina (15) demanda la conexión del dispositivo de ignición y funcionamiento auxiliar a una fuente de alimentación eléctrica externa o la batería eléctrica recargable (14), y el dispositivo de control electrónico (7) activa el convertidor de corriente continua a corriente continua (4), permitiendo que la fuente externa (14) cargue la batería de ultracondensadores (1) hasta Vmáx.
f. Cierre eléctrico del circuito del motor de arranque (12).
g. Detección del cierre eléctrico del motor de arranque (1 2) mediante la medición de un cambio súbito de la tensión, dVbat, del sistema eléctrico del motor de combustión interna.
h. Si dVbat es mayor que un valor predeterminado y el motor de arranque eléctrico se ha cerrado eléctricamente, el sistema de control eléctrico (7) cierra el segundo interruptor unidireccional (3), permitiendo que la batería de ultracondensadores alimente el circuito eléctrico del motor de combustión.
i. Detección del estado de funcionamiento del motor de combustión interna mediante la medida de la tensión, Vbat, de su sistema eléctrico.
j. Si el dispositivo de control eléctrico detecta Vbat=Vmáx, el motor de combustión interna ha arrancado activando el alternador (11) y el dispositivo de control electrónico (7) procede a regular la intensidad de carga de la batería de ultracondensadores (1) mediante la modulación de la anchura de pulso del primer interruptor unidireccional (2) k. Detención del motor de combustión.
l. Si el dispositivo de control eléctrico detecta que Vbat es menor o igual que Vnom, el motor está detenido, desactivando el alternador (11) y el dispositivo de control electrónico (7) abre el primer (2) y el segundo (3) interruptores unidireccionales y la batería de ultracondensadores (1) se carga hasta Vmáx mediante el convertidor de corriente continua a corriente continua (4) con la alimentación suministrada por la batería eléctrica del motor de combustión (10) o la fuente de alimentación externa (14).
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