ES2892249T3 - Aparato y método para cargar un vehículo eléctrico - Google Patents

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ES2892249T3 ES11187387T ES11187387T ES2892249T3 ES 2892249 T3 ES2892249 T3 ES 2892249T3 ES 11187387 T ES11187387 T ES 11187387T ES 11187387 T ES11187387 T ES 11187387T ES 2892249 T3 ES2892249 T3 ES 2892249T3
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tio
port
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Ruediger Soeren Kusch
Robert Dean King
Robert Louis Steigerwald
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General Electric Co
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General Electric Co
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Abstract

Un sistema (11) de almacenamiento y gestión de energía (ESMS) que comprende: uno o más dispositivos (32, 34, 36) de almacenamiento de energía para acoplar a un tren (18, 26, 14, 24) de transmisión de un vehículo y configurados para almacenar energía de CC; un sistema (42) de conversión electrónica de potencia que tiene una pluralidad de conexiones (102) de energía, comprendiendo el sistema de conversión electrónica de potencia una pluralidad de convertidores eléctricos (104, 106, 108) de CC, cada convertidor eléctrico (104, 106, 108) de CC configurado para aumentar y reducir una tensión de CC, en el que: cada una de la pluralidad de conexiones (102) de energía se puede acoplar a cada uno de los uno o más dispositivos (32, 34, 36) de almacenamiento de energía; y cada una de la pluralidad de conexiones (102) de energía se puede acoplar a un sistema (44) de carga eléctrica; una primera fuente (264) de energía externa acoplada a una primera conexión (114) de la pluralidad de conexiones (102) de energía, y una segunda fuente (266) de energía externa acoplada a una segunda conexión (122) de la pluralidad de conexiones (102) de energía de tal manera que se proporcione energía eléctrica a cada uno de los uno o más dispositivos (32, 34, 36) de almacenamiento de energía simultáneamente desde la primera fuente (264) de energía externa y la segunda fuente (266) de energía externa; y un controlador (46) configurado para: determinar una tensión de cada conexión (102) de energía que tiene un dispositivo (32, 34, 36) de almacenamiento de energía o un sistema (44) de carga eléctrica de CC acoplado al mismo; y conectar eléctricamente una primera conexión de energía con el sistema (44) de carga eléctrica a una segunda conexión de energía con el dispositivo (32, 34, 36) de almacenamiento de energía, en el que al menos uno de la pluralidad de convertidores eléctricos (102) de CC es un convertidor reductor-elevador y que al menos uno de los convertidores eléctricos (104, 106, 108) de CC aumenta o reduce una tensión de CC de entrada al uno o más dispositivos (32, 34, 36) de almacenamiento de energía en función de la tensión determinada de cada conexión (102) de energía.

Description

DESCRIPCIÓN
A p a ra to y m é to d o p a ra c a rg a r un ve h ícu lo e lé c trico
Antecedentes de la invención
La inve nc ión se re fie re en g e n e ra l a s is te m a s de a cc io n a m ie n to e lé c trico q ue inc lu ye n v e h ícu lo s h íb rid os y e lé c trico s y, m ás p a rticu la rm e n te , a la ca rg a de un ve h ícu lo e lé c tr ico u tiliz a n d o un s is te m a de g e s tió n de e n e rg ía de m ú ltip les p ue rtos .
Los v e h ícu lo s e lé c tr ic o s h íb rid os p ue de n c o m b in a r un m o to r de co m b u s tió n in te rn a y un m o to r e lé c tr ico im p u lsa d o p o r un d isp o s itivo de a lm a ce n a m ie n to de e ne rg ía , ta l co m o u na b a te ría de tra cc ió n , p a ra p ro p u ls a r e l ve h ícu lo . Ta l c o m b in a c ió n p u e d e in c re m e n ta r la e fic ie n c ia g lo b a l de l co m b u s tib le al p e rm itir q ue e l m o to r de c o m b u s tió n y e l m o to r e lé c tr ico fu n c io n e n c a d a uno en in te rva lo s re sp e c tivo s de m a yo r e fic ie n c ia . Los m o to re s e lé c trico s , p o r e je m p lo , p ue de n s e r e fic ie n te s p a ra a ce le ra r d e sd e un a rra n q u e p a rado , m ie n tra s q u e los m o to re s de co m b u s tió n in te rn a (IC E ) p ue de n s e r e fic ie n te s d u ra n te p e río d o s s o s te n id o s de fu n c io n a m ie n to co n s ta n te de l m o to r, co m o en la c o n d u cc ió n p o r ca rre te ra . T e n e r un m o to r e lé c tr ico p a ra im p u lsa r la a ce le ra c ió n in ic ia l p e rm ite q u e los m o to re s de c o m b u s tió n en v e h ícu lo s h íb rid o s sean m á s p e q u e ñ o s y m ás e fic ie n te s en co m b u s tib le .
Los ve h ícu lo s p u ra m e n te e lé c tr ico s u tilizan e n e rg ía e lé c tr ic a a lm a ce n a d a p a ra a lim e n ta r un m o to r e lé c trico , q ue im p u lsa e l ve h ícu lo y ta m b ié n p ue de o p e ra r a cc io n a m ie n to s a ux ilia res . Los v e h ícu lo s p u ra m e n te e lé c trico s p ueden u tiliz a r u n a o m ás fu e n te s de e n e rg ía e lé c tr ic a a lm a ce n a d a . P o r e je m p lo , u n a p rim e ra fu e n te de e n e rg ía e lé c trica a lm a c e n a d a se p u e d e u tiliz a r p a ra p ro p o rc io n a r e n e rg ía de m a yo r d u ra c ió n (ta l co m o u na b a te ría de b a ja te n s ió n ) m ie n tra s q ue u na s e g u n d a fu e n te de e n e rg ía e lé c tr ic a a lm a c e n a d a se p u e d e u tiliz a r p a ra p ro p o rc io n a r e n e rg ía de m a yo r p o te n c ia p ara , p o r e je m p lo , a ce le ra c ió n (ta l co m o u n a b a te ría de a lta te n s ió n o un u ltra co n d e n sa d o r).
Los v e h ícu lo s e lé c tr ic o s q ue se p ue de n e n ch u fa r, ya sean de tip o h íb rid o e lé c tr ico o de tip o p u ra m e n te e lé c trico , e s tán co n fig u ra d o s p a ra u tiliz a r e n e rg ía e lé c tr ic a p ro ce d e n te de u n a fu e n te e x te rn a p a ra re ca rg a r los d isp o s itivo s de a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía . T a le s v e h ícu lo s p ue de n in c lu ir v e h ícu lo s de ca rre te ra y to d o te rre n o , ca rro s de go lf, v e h ícu lo s e lé c tr ic o s de ve c in d a rio , c a rre tilla s e le va d o ra s y c a m io n e s u tilita r io s co m o e je m p lo s . Estos v e h ícu lo s p ueden u tiliz a r c a rg a d o re s de b a te ría e s ta c io n a rio s e x te rn o s , ca rg a d o re s de b a te ría s de a b o rd o o u na co m b in a c ió n de ca rg a d o re s de b a te ría s e s ta c io n a rio s e x te rn o s y ca rg a d o re s de b a te ría s de a b o rd o p a ra tra n s fe r ir e n e rg ía e lé c trica d e sd e u n a red de se rv ic io s p ú b lico s o u na fu e n te de e n e rg ía re n o va b le a la b a te ría de tra cc ió n a b o rd o de l v e h ícu lo . Los ve h ícu lo s q ue se p ue de n e n c h u fa r p ue de n in c lu ir c ircu ito s y co n e x io n e s p a ra fa c ilita r la re ca rg a de la b a te ría de tra cc ió n d e sd e la red de se rv ic io s p ú b lico s u o tra fu e n te e x te rn a , p o r e je m p lo .
El d o cu m e n to W O 2010 /122648 A1 d e sc rib e un s is te m a de su m in is tro de e n e rg ía p a ra un ve h ícu lo con un a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía y u n a fu e n te de a lim e n ta c ió n p a ra s u m in is tra r e n e rg ía a un inve rso r. El s is te m a e s tá c o n fig u ra d o p a ra re a liz a r co n ve rs ió n de te n s ió n b id ire cc io n a l. El d o cu m e n to EP 2179882 A2 d e sc rib e un a p a ra to para la tra n s fe re n c ia de e n e rg ía u tiliza n d o c o n v e rtid o re s con un d isp o s itivo de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía co n fig u ra d o p ara s u m in is tra r e n e rg ía , un c o n v e rt id o r de te n s ió n de C C /C C b id ire cc io n a l a co p la d o al m ism o, un in v e rs o r de te n s ió n y u na fu e n te de e n e rg ía e x te rn a , in d e te rm in a d a . El t ra n s fo rm a d o r a u m e n ta la te n s ió n de la red p a ra u n a c a rg a m ás rá p id a , se d e sc rib e con m ás d e ta lle u na c o n ve rs ió n b id ire cc io n a l, a s í co m o u n a te n s ió n de CC re fo rza da . El d o cu m e n to US 2008 /055940 A1 se re fie re a un c o n v e rt id o r de p o te n c ia de m o do co n m u ta d o p ara su m in is tro de e n e rg ía b id ire cc io n a l y b ipo la r.
Los ca rg a d o re s de b a te ría s son c o m p o n e n te s im p o rta n te s en e l d e sa rro llo de v e h ícu lo s e lé c tr ic o s (EV). H is tó rica m e n te , se co n o ce n d o s tip o s de ca rg a d o re s p a ra a p lica c io n e s de EV. U no es un tip o in d e p e n d ie n te d o n d e la fu n c io n a lid a d y el e s tilo se p ue de n c o m p a ra r con u n a g a s o lin e ra p a ra re a liza r u n a c a rg a ráp ida . El o tro es un tip o , que se u tiliz a ría p a ra u na c a rg a m ás len ta de la ta s a C d e sd e un e n ch u fe d o m é s tico c o n ve n c io n a l. Los EV sue len in c lu ir d is p o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía ta le s co m o b a te ría s de b a ja te n s ió n (para a u to n o m ía y co n tro l de c ru ce ro , p o r e je m p lo ), b a te ría s de a lta te n s ió n (para im p u lso y a ce le ra c ió n , p o r e je m p lo ) y u ltra co n d e n sa d o re s (para im p u lso y a ce le ra c ió n , p o r e je m p lo ), p o r n o m b ra r a lg u no s. D eb ido a q u e e s to s d is p o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía o p e ra n b a jo d ife re n te s te n s io n e s y se ca rg a n de m a n e ra d ife re n te e n tre sí, típ ic a m e n te ca d a d is p o s itivo de a lm a ce n a m ie n to inc lu ye su p ro p io s is te m a de c a rg a ú n ico . Esto p ue de c o n d u c ir a m ú ltip le s c o m p o n e n te s y s is te m a s de c a rg a p o rq u e los d is p o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to g e n e ra lm e n te no se p u e d e n c a rg a r u tiliz a n d o s is te m a s de ca rg a p a ra o tro s d isp o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to . En o tra s p a la b ra s , un d isp o s itivo de c a rg a u tiliza d o p a ra c a rg a r u na ba te ría de b a ja te n s ió n n o rm a lm e n te no se p u e d e u tiliz a r p a ra c a rg a r un u ltra c o n d e n sa d o r o u na b a te ría de a lta te n s ió n .
El e fe c to (es d ec ir, m u ch os d isp o s itivo s ) g e n e ra lm e n te se a g ra va cu a n d o se c o n s id e ra q ue en a lg u n a s a p lica c io n e s es d e se a b le c a rg a r rá p id a m e n te el d is p o s itivo de a lm a ce n a m ie n to u tiliz a n d o un s is te m a de c a rg a tip o "g a so lin e ra ", m ie n tra s q ue en o tra s a p lica c io n e s es d e se a b le c a rg a r le n ta m e n te el d isp o s itivo de a lm a ce n a m ie n to u tiliza n d o un e n ch u fe d o m é s tico co n ve n c io n a l. P o r tan to , p a ra p ro p o rc io n a r c a p a c id a d de c a rg a p a ra m ú ltip le s tip o s de d isp o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía y u tiliz a n d o un s is te m a de c a rg a rá p id a o de c a rg a len ta , p u e d e n s e r n e ce sa rio s va rio s tip o s de ca rg a d o re s p a ra p ro p o rc io n a r to d a s las fu n c io n a lid a d e s d e se a d a s . D eb ido a q ue c a d a tip o de c a rg a d o r inc luye en co n s e c u e n c ia un s is te m a de c o m p o n e n te s e lé c trico s , la fia b ilid a d de l s is te m a g e n e ra l p u e d e v e rse co m p ro m e tid a d e b id o al g ran n úm e ro de c o m p o n e n te s q u e se p ue de n u tiliz a r p a ra p ro p o rc io n a r e s ta fu n c io n a lid a d . Y, a u n q u e los c o m p o n e n te s e lé c trico s y e le c tró n ico s se p ue de n d im e n s io n a r de ta l m a n e ra q u e los n ive les de te n s ió n e lé c tr ic a sean b a jos, e l c ic lo de tra b a jo re la tiva m e n te a lto ta m b ié n p u e d e in flu ir s ig n ifica tiva m e n te en la fia b ilid a d .
P o r lo tan to , se ría d e se a b le p ro p o rc io n a r un a p a ra to p a ra re d u c ir e l n ú m e ro to ta l de c o m p o n e n te s e lé c tr ic o s al t ie m p o q u e p ro p o rc io n a fle x ib ilid a d p ara c a rg a r un EV.
Breve descripción de la invención
La inve nc ión e s tá d e fin id a p o r la re iv in d ica c ió n in d e p e n d ie n te 1.
O tras ca ra c te rís tic a s y ve n ta ja s d ife re n te s se harán e v id e n te s a p a rtir de la s ig u ie n te d e sc rip c ió n d e ta lla d a y de los d ib u jo s .
Breve descripción de los dibujos
Los d ib u jo s ilus tra n re a liza c io n e s co n te m p la d a s a c tu a lm e n te p a ra p o n e r en p rá c tica la inve nc ión .
En los d ib u jo s :
La F ig ura 1 es un d ia g ra m a de b lo q u e s e sq u e m á tico de un ve h ícu lo e lé c tr ico (E V ) q u e in co rp o ra re a liza c io n e s de la inve nc ión .
La F ig u ra 2 es un d ia g ra m a e sq u e m á tic o de u n a a rq u ite c tu ra de c a rg a d o r de m ú ltip le s p u e rto s co n fig u ra b le seg ún u na re a liza c ió n de la inve nc ión .
La F ig u ra 3 es u n a ta b la q ue ilu s tra c o n fig u ra c io n e s a p a rtir d e l c a rg a d o r de m ú ltip le s p u e rto s ilu s tra d o en la F ig u ra 2. La F ig u ra 4 es u n a ilus tra c ión de l c a rg a d o r de m ú ltip
Figure imgf000003_0001
fig u ra c ió n . La F ig u ra 5 es u n a ilus tra c ión de l c a rg a d o r de m ú ltip
Figure imgf000003_0002
fig u ra c ió n . Las F ig uras 6A y 6B son ilu s tra c io n e s de l c a rg a d o r de m ú ltip le s p u e rto s de la F ig ura 5 seg ún co n fig u ra c io n e s a lte rn a tiva s .
La F ig u ra 7 es u n a ilus tra c ión de l c a rg a d o r de m ú ltip
Figure imgf000003_0003
fig u ra c ió n . La F ig u ra 8 es u n a ilus tra c ión de l c a rg a d o r de m ú ltip
Figure imgf000003_0004
fig u ra c ió n . La F ig u ra 9 es u n a ilus tra c ión de l c a rg a d o r de m ú ltip
Figure imgf000003_0005
fig u ra c ió n . La F ig u ra 10 ilus tra u na fo rm a de o n d a y c o n m u ta c ió n de m o d u la c ió n p o r a ncho de p u lsos (P W M ) típ ica .
La F ig u ra 11 ilus tra un d ia g ra m a de b lo q u e s de un c a rg a d o r de m ú ltip le s p u e rto s seg ún u na re a liza c ió n de la inve nc ión . La F ig ura 12 ilu s tra d isp o s ic io n e s de ca rg a q ue se p ue de n a p lic a r y d e s a p lic a r s e le c tiva m e n te de l ca rg a d o r de m ú ltip les p u e rto s de la F ig u ra 2.
La F ig u ra 13 ilus tra un c a rg a d o r de m ú ltip le s p ue rto q ue tie n e u na fu e n te de C A m o no fá s ica .
La F ig u ra 14 ilus tra un c a rg a d o r de m ú ltip le s p u e rto s q u e tie n e u n a fu e n te de C A trifá s ica .
La F ig u ra 15 ilus tra el f lu jo de e n e rg ía en un c a rg a d o r de m ú ltip le s p u e rto s seg ún u n a c o n fig u ra c ió n de fu n c io n a m ie n to . La F ig u ra 16 ilus tra el f lu jo de e n e rg ía en un c a rg a d o r de m ú ltip le s p u e rto s seg ún u n a c o n fig u ra c ió n de fu n c io n a m ie n to . La F ig u ra 17 ilus tra un c a rg a d o r de m ú ltip le s p u e rto s q ue tie n e u na e n tra d a de e n e rg ía de un m o to r de co m b u s tió n in te rn a (IC E ) según u na re a liza c ió n de la inve nc ión .
Descripción detallada
La F ig u ra 1 ilus tra u n a re a liza c ió n de un ve h ícu lo e lé c tr ico h íb rid o (H E V ) o v e h ícu lo e lé c tr ico (E V ) 10, ta l co m o un a u to m ó v il, ca m ió n , a u to b ú s o ve h ícu lo to d o te rre n o , p o r e je m p lo , q ue in co rp o ra re a liza c io n e s de la inve n c ió n . El ve h ícu lo 10 inc lu ye un s is te m a 11 de a lm a ce n a m ie n to y g e s tió n de e n e rg ía (E S M S ) de co m b u s tió n in te rn a o m o to r té rm ic o 12, u n a tra n s m is ió n 14 a co p la d a al m o to r 12, un d ife re n c ia l 16 y un c o n ju n to 18 de á rbo l de tra n sm is ió n a co p la d o e n tre la tra n s m is ió n 14 y e l d ife re n c ia l 16. Y, a u n q u e el E S M S 11 se ilus tra en un v e h ícu lo e lé c tr ico h íb rido q u e se p u e d e e n c h u fa r (P H E V ), se e n tie n d e q u e el E S M S 11 es a p lica b le a c u a lq u ie r ve h ícu lo e lé c trico , ta l co m o un H E V o EV u o tro s a cc io n a m ie n to s e le c tró n ico s de p o te n c ia u tiliz a d o s p a ra o p e ra r ca rg a s p u lsad as , según las re a liza c io n e s de la inve nc ión . S eg ú n d ife re n te s re a liza c io n e s , e l m o to r 12 p u e d e s e r un m o to r de g a s o lin a de c o m b u s tió n in te rna , un m o to r d ié se l de co m b u s tió n in te rn a , un m o to r de co m b u s tió n e x te rn a o un m o to r de tu rb in a de g as, co m o e je m p lo s . El E S M S 11 inc lu ye un c o n tro la d o r 20 de l m o to r p ro p o rc io n a d o p a ra c o n tro la r e l fu n c io n a m ie n to d e l m o to r 12. S egún u n a re a liza c ió n , e l c o n tro la d o r 20 d e l m o to r inc lu ye uno o m ás se n so re s 22 q u e e s tá n c o n fig u ra d o s p a ra d e te c ta r las co n d ic io n e s de fu n c io n a m ie n to de l m o to r 12. Los se n so re s 22 p u e d e n in c lu ir un s e n s o r de rpm , un s e n s o r de par, un s e n s o r de o x íg e n o y un s e n s o r de te m p e ra tu ra co m o e je m p lo s . C om o ta l, e l c o n tro la d o r 20 de m o to r e s tá co n fig u ra d o p a ra tra n s m it ir o re c ib ir d a to s de l m o to r 12. El ve h ícu lo 10 ta m b ié n inc lu ye un s e n s o r de ve lo c id a d d e l m o to r (no m o s tra d o ) q u e m ide la v e lo c id a d de l c ig ü e ñ a l de l m o to r 12. S egún u na re a liza c ió n , el s e n s o r de v e lo c id a d p u e d e m e d ir la ve lo c id a d de l c ig ü e ñ a l de l m o to r de un ta c ó m e tro (no m o s tra d o ) en p u lsos p o r seg u n d o , q u e p uede co n v e rtirse en u na señ a l de re vo lu c io n e s p o r m in u to (rpm ).
El v e h ícu lo 10 ta m b ié n inc lu ye al m e no s d os ruedas 24 q ue e s tá n a co p la d a s a los e x tre m o s re sp e c tivo s d e l d ife re n c ia l 16. En u na re a liza c ió n , e l v e h ícu lo 10 e s tá co n fig u ra d o com o un ve h ícu lo de tra cc ió n tra se ra de ta l m a n e ra q u e el d ife re n c ia l 16 e s tá p o s ic io n a d o c e rca de un e x tre m o tra se ro de l ve h ícu lo 10 y e s tá co n fig u ra d o p a ra a cc io n a r al m enos u na de las ru ed a s 24. O p c io n a lm e n te , e l v e h ícu lo 10 p ue de e s ta r c o n fig u ra d o co m o un ve h ícu lo de tra cc ió n d e la n te ra .
En u na re a liza c ió n , la tra n s m is ió n 14 es u n a tra n s m is ió n o p e ra d a m a n u a lm e n te q u e inc lu ye u na p lu ra lid a d de e n g ra n a je s de ta l m a n e ra q u e el p a r de e n tra d a re c ib id o de l m o to r 12 se m u ltip lica a tra vé s de u n a p lu ra lid a d de re la c io n e s de e n g ra n a je s y se tra n s m ite al d ife re n c ia l 16 a tra vé s d e l c o n ju n to 18 de á rbo l de tra n sm is ió n . S egún ta l re a liza c ió n , e l ve h ícu lo 10 inc lu ye un e m b ra g u e (no m o s tra d o ) co n fig u ra d o p a ra c o n e c ta r y d e s c o n e c ta r se le c tiva m e n te el m o to r 12 y la tra n s m is ió n 14.
El ve h ícu lo 10 ta m b ié n inc lu ye un d is p o s itivo e le c tro m e c á n ic o ta l co m o un m o to r e lé c trico o u n a u n idad 26 de m o to r/g e n e ra d o r e lé c tr ico a co p la d o a lo la rgo d e l c o n ju n to 18 de á rbo l de tra n sm is ió n e n tre la tra n s m is ió n 14 y el d ife re n c ia l 16 de ta l m a n e ra q ue e l p a r g e n e ra d o p o r e l m o to r 12 se tra n s m ite a tra vé s de la tra n s m is ió n 14 y a tra vé s d e l m o to r e lé c tr ico o de la u n id ad 26 de m o to r/g e n e ra d o r e lé c tr ico al d ife re n c ia l 16. S e p ue de in c lu ir un s e n s o r de ve lo c id a d (no m o s tra d o ) p a ra m o n ito r iz a r la v e lo c id a d de fu n c io n a m ie n to d e l m o to r e lé c trico 26. S eg ú n u n a re a liza c ió n , e l m o to r e lé c tr ico 26 e s tá a co p la d o d ire c ta m e n te a la tra n s m is ió n 14, y e l c o n ju n to 18 de á rbo l de tra n sm is ió n co m p re n d e un e je o á rbo l de tra n s m is ió n a co p la d o al d ife re n c ia l 16.
Se p ro p o rc io n a un s is te m a de co n tro l de a cc io n a m ie n to h íb rid o o c o n tro la d o r 28 de p a r p a ra c o n tro la r el fu n c io n a m ie n to d e l m o to r e lé c tr ico 26 y e s tá a co p la d o a la u n id ad 26 de m o to r/g e n e ra d o r. Un s is te m a 30 de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía e s tá a co p la d o al c o n tro la d o r 28 de p a r y co m p re n d e un a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía de b a ja te n s ió n o u n a b a te ría 32 de e n e rg ía , un a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía de a lta te n s ió n o u n a b a te ría 34 de e n e rg ía , y un u ltra c o n d e n sa d o r 36, com o e je m p lo s . S in e m b a rg o , a u n q u e se ilus tran un a lm a ce n a m ie n to 32 de e n e rg ía de b a ja te n s ió n , un a lm a c e n a m ie n to 34 de e n e rg ía de a lta te n s ió n y un u ltra c o n d e n sa d o r 36, d eb e e n te n d e rs e q u e el s is te m a 30 de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía p u e d e in c lu ir u na p lu ra lid a d de u n id a d e s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía co m o se e n tie n d e en la té cn ica , ta le s co m o b a te ría s de h a lu ro de sod io m e tá lico , b a te ría s de c lo ru ro de sod io y n íque l, b a te rías de su lfu ro de sod io , b a te ría s de h id ru ro de n íq ue l m e tá lico , b a te ría s de iones de litio, b a te ría s de p o lím e ro de litio, b a te ría s de ca d m io y n íq ue l, u n a p lu ra lid a d de c e ld a s de u ltra co n d e n sa d o re s , u na c o m b in a c ió n de u ltra co n d e n sa d o re s y b a te ría s , o u na ce ld a de co m b u s tib le , co m o e je m p lo s . Un p ed a l 38 de l a ce le ra d o r y un p ed a l 40 de fre n o ta m b ié n se inc lu ye n en e l ve h ícu lo 10. El ped a l 38 de l a ce le ra d o r e s tá co n fig u ra d o p a ra e n v ia r se ñ a le s de c o m a n d o de l a ce le ra d o r o se ñ a le s de l ped a l d e l a ce le ra d o r al c o n tro la d o r 20 de l m o to r y al co n tro l 28 de l par.
El s is te m a 10 inc lu ye un c a rg a d o r 42 a co p la d o a las u n id a d e s 32 -36 de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía d e l s is te m a 30 de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía , según re a liza c io n e s de la inve nc ión . El c a rg a d o r 42 p u e d e a co p la rse a m ú ltip les s is te m a s 32 -36 de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía , co m o se ilus tra , y e l c a rg a d o r 42 p ue de a co p la rse a u na o m ú ltip les líne as 44 de e n tra d a de e n e rg ía , d os de las cu a le s se ilus tra n , seg ún re a liza c io n e s de la inve nc ión . Es d e c ir, el c a rg a d o r 42 ilus tra u n a re a liza c ió n de la inve nc ión , y e l c a rg a d o r 42 p ue de a co p la rse a uno o m ú ltip le s s is te m a s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía , y e l c a rg a d o r 42 p u e d e a co p la rse a uno o m ú ltip le s s is te m a s 44 de e n tra d a de e n e rg ía , seg ún re a liza c io n e s q ue ilus tran el u so de la inve nc ión . El c a rg a d o r 42 inc lu ye un c o n tro la d o r 46 q ue e s tá co n fig u ra d o p a ra a p lic a r y d e s a p lic a r s e le c tiva m e n te d isp o s itivo s e lé c trico s de C C o m ó d u lo s re d u c to re s -e le va d o re s d e l c a rg a d o r 42 co m o se d iscu tirá .
Y , a u n q u e e l ca rg a d o r 42 se ilus tra co m o e s ta n d o a co p la d o a los s is te m a s 32 -36 de a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía , y el c a rg a d o r 42 se ilus tra co m o a co p la d o a u n a o m ú ltip le s líneas 44 de e n tra d a de e n e rg ía , d e b e e n te n d e rs e q ue las re a liza c io n e s de la inve nc ión no d eb en lim ita rse a e llo . En ca m b io , d eb e e n te n d e rs e q u e el c a rg a d o r 42 se p uede a co p la r a m ú ltip le s y v a r ia d o s tip o s de s is te m a s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía y e n tra d a s de e n e rg ía , a lg u n o s de las c u a le s se ilus tra n en las s ig u ie n te s fig u ra s . A d e m á s, d eb e e n te n d e rse q ue p ue de h a b e r m ú ltip le s ca rg a d o re s 42 p o r ve h ícu lo en p a ra le lo , o q ue p ue de h a b e r s is te m a s de e n e rg ía a p lica d o s a c a d a ru ed a 24 de l v e h ícu lo 10, c a d a u no de los c u a le s tie n e un ca rg a d o r 42 a co p la d o al m ism o.
En fu n c io n a m ie n to , se e n tie n d e en la té c n ica q u e se p ue de p ro p o rc io n a r e n e rg ía al c o n ju n to 18 de á rbo l de tra n sm is ió n d e sd e la co m b u s tió n in te rn a o e l m o to r té rm ico 12 a tra vé s de la tra n s m is ió n 14, y se p ue de p ro p o rc io n a r e n e rg ía al co n ju n to 18 de á rbo l de tra n s m is ió n a tra vé s de l s is te m a 28 de co n tro l de a cc io n a m ie n to q ue tie n e e n e rg ía e x tra íd a d e l s is te m a 30 de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía q ue p ue de in c lu ir s is te m a s 32 -36 de e n e rg ía . P o r lo tan to , co m o se e n tie n d e en la té cn ica , la e n e rg ía p u e d e e x tra e rse p a ra e l im p u lso o a ce le ra c ió n de l ve h ícu lo 10 d esde , p o r e je m p lo , un d isp o s itivo 34 de a lm a c e n a m ie n to de a lta te n s ió n q u e p u e d e in c lu ir u na ba te ría , co m o un e je m p lo , o d e sd e el u ltra c o n d e n sa d o r 36. D u ran te e l co n tro l de c ru ce ro (es d ec ir, fu n c io n a m ie n to g e n e ra lm e n te sin a ce le ra c ió n ), se p uede e x tra e r e n e rg ía p a ra el ve h ícu lo 10 a tra vé s de un d isp o s itivo de a lm a c e n a m ie n to de b a ja te n s ió n , ta l com o a lm a c e n a m ie n to 32 de e n e rg ía de b a ja te n s ió n .
Y, d u ra n te e l fu n c io n a m ie n to , se p u e d e e x tra e r e n e rg ía de la co m b u s tió n in te rn a o de l m o to r té rm ico 12 para a lm a c e n a m ie n to 30 de e n e rg ía o p ro p o rc io n a r p o te n c ia al c o n ju n to 18 de á rbo l de tra n sm is ió n co m o se e n tie n d e en la té cn ica . A d e m á s, a lg u n o s s is te m a s inc lu ye n u n a o p e ra c ió n re g e n e ra tiva en la q ue la e n e rg ía p u e d e re cu p e ra rse de u na o p e ra c ió n de fre n a d o y u tiliza rse p a ra re ca rg a r el a lm a c e n a m ie n to 30 de e n e rg ía . A d e m á s, a lg u n o s s is te m a s p u e d e n no p ro p o rc io n a r re cu p e ra c ió n de e n e rg ía re g e n e ra tiva d e l fre n a d o y a lg u n o s s is te m a s p ue de n no p ro p o rc io n a r un m o to r té rm ic o ta l co m o m o to r té rm ic o 12 o de c o m b u s tió n in te rna . No o b s ta n te , y a p e s a r de la ca p a c id a d de a lg u n o s s is te m a s p a ra re ca rg a r e l a lm a c e n a m ie n to 30 de e n e rg ía , e l a lm a ce n a m ie n to 30 de e n e rg ía re q u ie re re ca rg a r p e rió d ica m e n te d e sd e u n a fu e n te e x te rn a , co m o un su m in is tro d o m é s tic o de 115 V o u na fu e n te tr ifá s ic a de 230 V, co m o e je m p lo s . El re q u is ito de re ca rg a r e l a lm a c e n a m ie n to 30 de e n e rg ía es p a rtic u la rm e n te a g u d o en un v e h ícu lo e lé c tr ico h íb rid o q u e se p ue de e n c h u fa r (P H E V ) q ue no tie n e m o to r té rm ic o p a ra p ro p o rc io n a r e n e rg ía y u na m a yo r a u to n o m ía de co n d u cc ió n .
P o r ta n to , las re a liza c io n e s de la inve n c ió n son fle x ib le s y co n fig u ra b le s , tie n e n u n a p lu ra lid a d de p u e rto s de e n e rg ía y p ue de n a co p la rse a m ú ltip le s fu e n te s de e n e rg ía y tip o s de fu e n te s p a ra c a rg a r u no o m ú ltip les tip o s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía . A d e m á s, co m o se ilus tra rá , las re a liza c io n e s de la inve nc ión p e rm ite n la ca rg a de una u n id ad de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía q u e e s tá co m p le ta m e n te a g o ta d a y q ue tie n e u na te n s ió n de a rra n q u e q u e e stá p o r d e b a jo de la te n s ió n de u na fu e n te de e n e rg ía , y las re a liza c io n e s de la inve n c ió n p e rm ite n la c a rg a de u n a un idad de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía p a ra te n s io n e s q u e su p e ra n la te n s ió n de la fu e n te de a lim e n ta c ió n .
P ara s a tis fa c e r las d e m a n d a s de los P H E V y EV m o d e rn o s , la in fra e s tru c tu ra d e b e ría p ro p o rc io n a r típ ic a m e n te 7 kW p a ra lo g ra r u n a g a n a n c ia de e s ta d o de ca rg a (S O C ) de l 80% (a su m ie n d o u n a b a te ría de 25 kW h ) en un tie m p o de ca rg a de 2 o 3 hora s (ca rg a en casa ). P ara un e sce n a rio de c a rg a rá p id a de p a ra d a c o rta m ás a g re s ivo (p. e j., una "g a so lin e ra ") se p ue de n re q u e rir n ive les de p o te n c ia s ig n ifica tiva m e n te m ás a lto s p a ra lo g ra r un 80 % de S O C d e se a d o en 10 m in u tos . La in te rfaz de l ve h ícu lo d eb e d ise ñ a rse de a cu e rd o con los e s tá n d a re s e x is te n te s . U na señ a l p ilo to d e te rm in a p o r su c ic lo de tra b a jo la p o te n c ia m á x im a p e rm itid a . A d e m á s de un a lto g ra d o de in te g ra c ió n , e l s is te m a p ro p u e s to ta m b ié n p ro p o rc io n a u na e n tra d a de C A m o n o fá s ica o tr ifá s ica , a lta e fic ie n c ia , b a jo s a rm ó n ico s , fa c to r de p o te n c ia de e n tra d a cas i un ita rio , b a jo cos te , b a jo p eso y e n c la v a m ie n to de se g u rid a d d e l e q u ip o . El re q u is ito de c o rre cc ió n de l fa c to r de p o te n c ia (P F C ) p ue de s e r a cc io n a d o p o r las re g u la c io n e s de co rr ie n te a rm ó n ica de línea IE C /IS O /IE E E , co m o se co n o ce en la té cn ica .
En las s ig u ie n te s fig u ra s se ilu s tra un s is te m a de g e s tió n de e n e rg ía con u na u n id ad de c a rg a in te g ra d a q ue co n s ta de tre s e ta p a s re d u c to ra s -e le va d o ra s b id ire cc io n a le s y un e x tre m o fro n ta l de l ca rg a d o r. El s is te m a inc lu ye ta m b ié n un m ó d u lo c a rg a d o r p a ra la c a rg a de C C de a lta te n s ió n y de C A e s tá n d a r.
E s ta inve n c ió n es a p lica b le a v e h ícu lo s e lé c tr ico s co n v e n c io n a le s (EV) a s í co m o a v e h ícu lo s e lé c tr ico s h íb rid os c a rg a d o s en red (P H E V ). Los H E V ca rg a d o s en red b rind an la o p c ió n de c o n d u c ir e l ve h ícu lo d u ra n te u na c ie rta c a n tid a d de m illas (es d ec ir, P H E V 20 , P H E V 40 , P H E V 60 ). T ra d ic io n a lm e n te , e l o b je tivo de los P H E V es p ro p o rc io n a r u na a lta ca p a c id a d de a u to n o m ía to ta lm e n te e lé c tr ic a (A E R ) p a ra re d u c ir los c o s te s o p e ra tiv o s y p o d e r o p tim iz a r la e s tra te g ia o p e ra tiva . En té rm in o s de las e ta p a s de re d u cc ió n - im p u lso , e l e x tre m o fro n ta l y la in te rfaz de l ca rg a d o r, g e n e ra lm e n te no h ay d ife re n c ia si e s tá d is e ñ a d o p a ra u na a p lica c ió n EV o P H E V . La fu n c ió n de l c o n v e rtid o r de C C /C C es u na tra n s fe re n c ia de e n e rg ía e fic ie n te e n tre d o s o m á s fu e n te s de e n e rg ía , fia b le p a ra d e m a n d a s de p o te n c ia c o n tin u a s y p ico . La in te g rac ión de la u n id ad de ca rg a es e l s ig u ie n te p aso h ac ia un d ise ñ o de m a yo r d e n s id a d de p o te n c ia con m e no s c o m p o n e n te s y, p o r lo tan to , u na m a yo r fia b ilid a d . C om o ta l, las re a liza c io n e s de la inve n c ió n son a p lica b le s a m ú ltip le s v e h ícu lo s e lé c trico s , in c lu ye n d o ve h ícu lo s e lé c trico s to ta lm e n te e lé c trico s e h íb rid os , co m o e je m p lo s , d e s ig n a d o s g e n e ra l y a m p lia m e n te co m o "E V ". T a le s EV p ue de n inc lu ir, p e ro no e s tá n lim ita d o s a, v e h ícu lo s de ca rre te ra , ca rro s de g o lf, tre n e s y s im ila re s , c a p a ce s de te n e r s is te m a s de p o te n c ia q ue inc lu ye n un co m p o n e n te e lé c tr ico p a ra p ro v o ca r e l m o v im ie n to d e l v e h ícu lo .
En las im p le m e n ta c io n e s co n v e n c io n a le s co e x is te n m u ch as u n id a d e s se p a ra d a s , p a ra in c lu ir g e n e ra lm e n te un ca rg a d o r, u n a u n id ad de g e s tió n de b a te ría y u n a u n id ad de co n tro l q ue e s tá n in te rco n e c ta d a s . En un e n to rno a u to m o triz con b a te ría s a va n za d a s , las co m u n ic a c io n e s e n tre e l c a rg a d o r y la b a te ría u o tros s is te m a s de l v e h ícu lo de d ife re n te s p ro ve e d o re s , la in te g rac ión p e rfe c ta es u n a c o n s id e ra c ió n im p orta n te . El s is te m a de g e s tió n de e n e rg ía con c a rg a d o r in te g rad o es ve n ta jo so en el a sp e c to de q ue se re q u ie re m e no s e s fu e rzo de in te g ra c ió n y m e no s c o m p o n e n te s m e jo ran la fia b ilid a d .
H a c ie n d o re fe re n c ia a h o ra a la F ig u ra 2, u n a a rq u ite c tu ra de c a rg a d o r in te g ra d o de m ú ltip le s p u e rto s co n fig u ra b le , s is te m a de a lm a ce n a m ie n to y g e s tió n de e n e rg ía (E S M S , ta m b ié n d e n o m in a d o s is te m a de g e s tió n de e n e rg ía (E M S )) E S M S 100, ta l co m o e l c a rg a d o r 42 , se ilu s tra con cu a tro p u e rto s 102 de e n e rg ía y tre s d is p o s itivo s de co n ve rs ió n e lé c tr ic a de C C o co n ve rtid o re s re d u c to re s -e le va d o re s re sp e c tiva m e n te co m o m ó d u lo s 1, 2 y 3 104 106, 108. C om o se co n o ce en la té cn ica , los c o n v e rtid o re s re d u c to re s -e le v a d o re s 104 -108 se p ue de n c o n fig u ra r p a ra fu n c io n a r en un m o do re d u c to r h ac ie n d o f lu ir e n e rg ía e lé c tr ic a a tra vé s de e llo s en un p rim e ra d ire cc ió n 110 ( ilu s tra d a con re sp e c to al c o n v e rt id o r re d u c to r-e le v a d o r 104, p e ro ig u a lm e n te a p lica b le a los c o n v e rtid o re s 106 y 108), o un m o do e le v a d o r h a c ie n d o f lu ir la e n e rg ía e lé c tr ic a en u n a s e g u n d a d ire cc ió n 112 ( ilu s tra d a de n uevo con re sp e c to al c o n v e rtid o r re d u c to r-e le v a d o r 104, p e ro ig u a lm e n te a p lica b le a los c o n ve rtid o re s 106 y 108). C om o se ilus tra , los p u e rto s 102 de e n e rg ía co m p re n d e n un p rim e r p ue rto 114 de e n e rg ía c o n fig u ra b le p a ra te n e r u n a p rim e ra u n id ad 116 u n id a o a co p la d a e lé c tr ic a m e n te al m ism o . De m a n e ra s im ila r, los p u e rto s 102 de e n e rg ía , e l p ue rto 118, 120, 122 de e n e rg ía se p ue de n c o n fig u ra r p a ra te n e r u n a s e g u n d a u n id ad 124, u n a te rce ra u n id ad 126 y u n a c u a rta u n id ad 128 re sp e c tiva s u n id a s o a co p la d a s e lé c tr ic a m e n te a los m ism os.
S eg ú n la inve nc ión , e l c a rg a d o r fo rm a p a rte ín te g ra m e n te d e l d ise ñ o d e l ve h ícu lo y e s tá m o n ta d o a bord o . El c a rg a d o r de a b o rd o in te g ra d o es c a p a z de a ju s ta r co n tin u a m e n te u n a co rr ie n te de e n tra d a com o re su lta d o de, p o r e je m p lo , un e s ta d o de ca rg a (S O C ) de un d is p o s itivo co n e c ta d o al m ism o p a ra ca rga r. El s is te m a de g e s tió n de e n e rg ía del c a rg a d o r in te g ra d o e s tá e q u ip a d o con un n ú m e ro m ín im o de c o m p o n e n te s e s tá n d a r y, p o r lo ta n to , es c a p a z de c a rg a r de m a n e ra e fic ie n te u na p lu ra lid a d de s is te m a s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía y tip o s de s is te m a s con un cos te m ín im o . En u n a re a liza c ió n , ca d a u no de los m ó d u lo s b á s ico s m o s tra d o s e s tá a d e m á s e q u ip a d o con un so lo c o n ta c to r a d ic io n a l p a ra re a liza r las d ife re n te s fu n c io n e s d e sc rita s a c o n tin u a c ió n y p a ra p e rm itir el a is la m ie n to de los pue rtos . La co n fig u ra c ió n de los tre s m ó d u lo s in d iv id u a le s M1 a M 3 en la F ig ura 2 ju n to con el a lg o ritm o de ca rg a a d e cu a d o p e rm ite la tra n s fe re n c ia de e n e rg ía d e sd e u na C A re c tifica d a o d ire c ta m e n te d e sd e u na fu e n te de C C a d ife re n te s u n id a d e s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía c o n e c ta d a s a los p u e rto s de l E SM S.
C om o se ilus tra rá , e l E S M S 100 de la F ig ura 2 se p ue de c o n fig u ra r p a ra c a rg a r h as ta tre s fu e n te s de e n e rg ía (para in c lu ir b a te ría s de e n e rg ía de b a ja te n s ió n , b a te ría s de e n e rg ía de a lta te n s ió n , u ltra co n d e n sa d o re s , co m o e je m p lo s ) al m ism o tie m p o o s im u ltá n e a m e n te . El E S M S 100 p u e d e te n e r m ó d u lo s co n fig u ra d o s en e l m ism o p a ra se r e n tre la z a d o s con e l fin de re d u c ir la co rr ie n te de o n d u la c ió n . El E S M S 100 ta m b ié n es ca p a z de te n e r m ú ltip le s p e rfile s de ca rg a en fu n c ió n de l S O C y la te m p e ra tu ra , co m o e je m p lo s , p a ra d ife re n te s te c n o lo g ía s de b a te ría s y tip o s de d isp o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to . El E S M S 100 inc lu ye un co n tro l de f lu jo de e n e rg ía ce n tra liz a d o q ue e s tá co n tro la d o ce n tra lm e n te p o r un c o n tro la d o r ta l co m o el c o n tro la d o r 46 de la F ig u ra 1, y e l E S M S 100 es ca p a z de g e s tio n a r un a m p lio in te rva lo de te n s io n e s de e n tra d a y sa lida .
El E S M S 100 de las F ig uras 1 y 2 se p u e d e c o n fig u ra r en m ú ltip le s co n fig u ra c io n e s com o se ilus tra en la F ig ura 3 co m o u na ta b la 200. C a d a co n fig u ra c ió n de l E S M S 100 se p u e d e s e le cc io n a r m e d ia n te c o n ta c to re s (no ilus tra do s), co m o se e n tie n d e en la té cn ica , y e l f lu jo de e n e rg ía se c o n tro la m e d ia n te a lg o ritm o s de co n tro l de l ESM S, im p le m e n ta d o s en el c o n tro la d o r 46 d e l ve h ícu lo h íb rid o 10, q u e p ue de d e te c ta r u n a p re se n c ia ta n to de d isp o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía co m o de d isp o s itivo s de c a rg a c o n e c ta d o s a los p u e rto s 102 y a ju s ta r un flu jo de d ire cc ió n de e n e rg ía , en co n se cu e n c ia . P o r e je m p lo , los a lg o ritm o s de co n tro l p u e d e n d e te rm in a r u na te n s ió n de ca d a p u e rto al q u e se a co p la un d isp o s itivo de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía o un s is te m a de c a rg a e lé c tr ic a (C C o C A re c tifica d a , co m o e je m p lo s ) y o p e ra r e l E S M S 100 en c o n s e c u e n c ia y en base a las te n s io n e s d e te rm in a d a s , en b ase a u n a fre cu e n c ia m e d id a , o a m b a s (com o e je m p lo s ). Y, un b e n e fic io de in c lu ir un re c tif ic a d o r es q ue inc lu so si se c o n e c ta C C con la p o la rid a d inco rre c ta , e l re c tif ic a d o r p ro p o rc io n a p ro te cc ió n , inc lu so si se u tiliz a un re c tifica d o r m o n o fá s ico o si se u tiliza u n a e n tra d a de C C a d o s de las e n tra d a s tr ifá s ic a s p a ra un re c tif ic a d o r tr ifá s ico .
B a te ría ú n ica con c a rg a d o r in te g ra d o de a m p lio in te rva lo de e n tra da .
S eg ú n u n a p rim e ra c o n fig u ra c ió n 202 , ilu s tra d a en la F igura 4, e l E M S o E S M S inc lu ye u na b a te ría 204 de b a ja te n s ió n q ue se ilus tra co m o co n e c ta d a al p u e rto 1 y un b an co 206 de u ltra c o n d e n sa d o re s q u e e s tá co n e c ta d o al p ue rto 2. En e s ta co n fig u ra c ió n , u n a so la b a te ría de b a ja te n s ió n , q u e re p re se n ta la u n id ad p rin c ip a l de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía p a ra el EV, e s tá co n e c ta d a al p u e rto 1. El p u e rto 2 de a lta te n s ió n e s tá c o n e c ta d o a un b an co de u ltra co n d e n sa d o re s o s im p le m e n te a los co n d e n s a d o re s d e l e n la ce de C C q ue a lim e n ta n e l in v e rs o r de l m o to r. U na u n id ad 208 de ca rg a e s tá co n e c ta d a al p u e rto 3, q ue p u e d e in c lu ir u n a fu e n te de C C o u na fu e n te de C A re c tificad a , seg ún re a liza c io n e s de la inve nc ión . P ara e s te caso , si u na te n s ió n de e n tra d a de ca rg a en e l p ue rto 3 es m a yo r q ue la b a te ría 204 de e n e rg ía en el p u e rto 1, e l m ó d u lo 2 fu n c io n a en m o do reducto r.
S e p u e d e n c o n s id e ra r d o s caso s. En p rim e r lugar, si la te n s ió n n om in a l de la b a te ría de e n e rg ía en e l p ue rto 1 es m e n o r q u e la te n s ió n de e n tra d a del c a rg a d o r m ás ba ja , e n to n ce s el a lg o ritm o de c a rg a fu n c io n a co m o se a ca b a de d e sc rib ir. En se g u n d o lugar, si la te n s ió n n om in a l de la b a te ría 204 es m a yo r q ue la te n s ió n de e n tra d a del c a rg a d o r 208 , e l m ó d u lo 2210 e s tá co n d u c ie n d o p e rm a n e n te m e n te , el m ó du lo 1212 fu n c io n a en m o do de e le v a d o r y e l m ó du lo 3 214 fu n c io n a en m o do re d u c to r p a ra c a rg a r la b a te ría 204.
En u n a s e g u n d a c o n fig u ra c ió n p a ra e s ta secc ión (no ilus tra da ), se p u e d e c o n e c ta r u n a b a te ría de e n e rg ía /p o te n c ia al p u e rto 2. Los p u e rto s re s ta n te s d e l E S M S se d e ja n flo ta n d o . En e s te e sce n a rio se co n s id e ra n d os ca so s d e p e n d ie n d o d e l n ive l de te n s ió n in s ta n tá n e a (S O C ). P ara n ive les n o rm a le s de S O C , d o n d e V 2 (te ns ión en e l p u e rto 2) es m a yo r q ue V 3 (te ns ión en e l p ue rto 3, e n tra d a de l ca rg a d o r) e l m ó d u lo 2 e s tá co n d u c ie n d o p e rm a n e n te m e n te y e l m ó d u lo 1 fu n c io n a en m o do e le va d o r. P ara el caso en e l q ue la b a te ría e s té b a ja en S O C (V 2 < V 3) e l m ó du lo 2 fu n c io n a en m o do re d u c to r y e l m ó d u lo 1 en m o do e le va d o r.
B a te ría d ua l con c a rg a d o r de a m p lio in te rva lo de e n tra d a .
H a c ie n d o re fe re n c ia a h o ra a la F ig ura 5, en e s ta co n fig u ra c ió n , u na b a te ría 250 de e n e rg ía en el p u e rto 1 re p re se n ta la u n idad p rin c ip a l de a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía p a ra el EV, y u n a b a te ría 252 de a lta te n s ió n o de p o te n c ia e s tá c o n e c ta d a al p ue rto 2. El c a rg a d o r de a m p lio in te rva lo de te n s ió n de e n tra d a in te g ra d o p e rm ite la c a rg a in d e p e n d ie n te o s im u ltá n e a de a m b a s b a te ría s 250, 252. La b a te ría 250 de e n e rg ía en e l p u e rto 1 tie n e típ ic a m e n te te n s io n e s n o m in a le s m ás b a ja s q ue la b a te ría 252 de p o te n c ia (e leva do r). S in e m b a rg o , en e s ta co n fig u ra c ió n , la ca rg a ta m b ié n es p o s ib le inc lu so si la te n s ió n de l p ue rto 1 o d e l p ue rto 2 es m uy ba ja . Este se ría el ca so si u na de las d o s b a te rías (la do 250 de e n e rg ía o lado 252 de e n e rg ía ) e s tá co m p le ta m e n te d e sca rg a d a . El m ó du lo 2 254 fu n c io n a en m odo re d u c to r y e l m ó du lo 1256 en m o do e le va d o r. S i la te n s ió n de la e n tra d a 258 de c a rg a (C C o C A re c tifica d a ) es m e n o r q ue la te n s ió n de l p ue rto 1, e l m ó d u lo 2210 se e n c ie n d e to d o e l t ie m p o , e l m ó d u lo 1256 e le va a los n ive les de te n s ió n d e l p ue rto 2 y e l m ó d u lo 3 260 c a rg a la b a te ría 250 de e n e rg ía en e l p ue rto 1.
Y, a u n q u e la F ig u ra 5 ilus tra u na co n fig u ra c ió n de ca rg a de u n a fu e n te de C A re c tificad a , p u e d e s e r e n g a ñ o so q u e se p ue da n u tiliz a r te n s io n e s re la tiva m e n te b a ja s p a ra ca rg a r. De h echo , e l p ue rto u tiliz a d o (p a ra ca rga r, p u e rto 3) tien e p ocas re s tr ic c io n e s en té rm in o s de n ive les de te n s ió n . El p u e rto 4, p o r e je m p lo , p e rm ite u n a te n s ió n de h as ta un m á x im o d e l s is te m a 262 de c a rg a g e n e ra l, q ue ta m b ié n p u e d e d e p e n d e r de l d isp o s itivo . C o m o ta l, la co n fig u ra c ió n ilu s tra d a de la F ig ura 5 es ca p a z de c a rg a r u n a te n s ió n re la tiva m e n te a lta (p. e j., m o do IEC 4: 400 V D C ).
Las re a liza c io n e s de la inve nc ión p e rm ite n la ca rg a s im u ltá n e a de d is p o s itivo s de a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía d esde m ás de u n a fu e n te de ca rga . En un e je m p lo , un s e g u n d o s is te m a de c a rg a p u e d e in te rco n e c ta rse con un E S M S , com o se ilus tra en la F ig u ra 6A. P o r ta n to , la F ig ura 6A ilus tra u n a p a rte in fe rio r re co rta d a de un E S M S . En las re a liza c io n e s ilu s tra d a s a n te r io rm e n te , las a p lica c io n e s de EV inc lu ye n d o s u n id a d e s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía , d o n d e el p u e rto 4 e s tá lib re de uso , y u na fu e n te de C C o fu e n te 264 de C A re c tificad a . S in e m b a rg o , según re a liza c io n e s de la inve nc ión , u n a fu e n te 266 de C A re c tifica d a p ue de a co p la rse al p u e rto 4, co m o se ilus tra , lo q ue p e rm ite u n a ca rg a m ás rá p id a d e sd e u n a se g u n d a sa lid a . P o r tan to , seg ún re a liza c io n e s de la inve nc ión , los p u e rto s 3 y 4 se p ueden c o n fig u ra r te n ie n d o fu e n te s e lé c tr ic a s re sp e c tiva s a co p la d a s a los m ism os p a ra c a rg a r d is p o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to q ue e s tá n a co p la d o s , p o r e je m p lo , a los p u e rto s 1 y 2 de las F ig u ras 4 y 5, co m o e je m p lo s . S in e m b a rg o , la F ig u ra 6B ilus tra u n a re a liza c ió n a lte rn a tiva q u e tie n e u n a fu e n te 266 de C A re c tif ica d a a co p la d a a la m ism a y u na fu e n te 268 de C C a co p la d a al p ue rto 3.
U na v e n ta ja de la c a rg a s im u ltá n e a con m ú ltip le s fu e n te s , ta l co m o u na fu e n te de C A y u na fu e n te de C C , es q ue se p u e d e re a liza r u na ca rg a rá p id a de a lta p o te n c ia sin la n eces id ad de a u m e n ta r p o te n c ia lm e n te el c o n e c to r de ca rg a m ás a llá de lo q ue ya es un e s tá n d a r (o se e sp e ra q u e se co n v ie rta en un e s tá n d a r). P o r e je m p lo , si la fu e n te de C A y los co n e c to re s de a co p la m ie n to a so c ia d o s e s tá n d is e ñ a d o s p a ra el n ive l 2, p o r e je m p lo , 22 kW , y la fu e n te de C C y los co n e c to re s de a co p la m ie n to a so c ia d o s e s tá n d ise ñ a d o s p a ra el n ive l 3 o p o s ib le m e n te el n ive l 4 de c a rg a rá p ida de C C a, p o r e je m p lo , a p ro x im a d a m e n te 50 kW , e n to n ce s la c a rg a s im u ltá n e a d e sd e fu e n te s de C A y C C u tiliza n d o re a liza c io n e s de la inve n c ió n se p ue de re a liz a r a 72 kW u tiliza n d o u n id a d e s de c o n e c to r de c a rg a d o r e s tá n d a r (a su m ie n d o q ue la e s ta c ió n de ca rg a es ca p a z de s o p o rta r e s to s n ive les de p o ten c ia ). S in e s ta ca ra c te rís tica , la ca rg a m á x im a p ue de s e r de a p ro x im a d a m e n te 22 kW a tra vé s d e l c o n e c to r de c a rg a de C A de n ive l 2 o de 50 kW a tra vé s d e l c o n e c to r de ca rg a de C C de n ive l 3 o n ive l 4. A d e m á s, si e l v e h ícu lo so lo e s tá e q u ip a d o con un c o n e c to r de ca rg a tr ifá s ico de n ive l 2, el co n tro l d e n tro d e l E S M S p o d ría im p le m e n ta rse p a ra p e rm itir q ue la e n tra d a de C C se co n e c te a d o s de los tre s te rm in a le s de e n tra d a y se co n tro le p a ra fu n c io n a r en el n ive l 2 h as ta e l n ive l de c a rg a de 22 kW , d e p e n d ie n d o de la ca p a c id a d de co rr ie n te e sp e c ífica d e l co n e c to r. P ara o tro ca so en e l q u e el ve h ícu lo e s tá e q u ip a d o so lo con co n e c to re s de c a rg a de C A, p o r e je m p lo , u na e n tra d a de C A de n ive l 2 tr ifá s ic a a 22 kW y C A de n ive l 2 m o n o fá s ico a a p ro x im a d a m e n te 7 ,4 kW , la ca rg a s im u ltá n e a u tiliza n d o a m b o s co n e c to re s de C A p o d ría p ro p o rc io n a rse a n ive les de a p ro x im a d a m e n te 29 ,4 kW .
B a te ría tr ip le con c a rg a d o r in te g ra d o de a m p lio in te rva lo de e n tra d a .
H a c ie n d o re fe re n c ia a la F igura 7, se ilus tra u n a c o n fig u ra c ió n de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía tr ip le q u e p e rm ite c a rg a r d e sd e u na e n tra d a de a m p lio in te rva lo de te n s ió n , según u n a re a liza c ió n . S eg ú n la co n fig u ra c ió n ilus tra da , e l E M S o E S M S 300 inc lu ye u na p rim e ra b a te ría 302 de b a ja te n s ió n a co p la d a al p u e rto 1, u n a s e g u n d a b a te ría 304 de b a ja te n s ió n a co p la d a al p u e rto 4, u n a b a te ría 306 de a lta te n s ió n o de e le v a d o r a co p la d a al p ue rto 2 y u n a fu e n te de CC o fu e n te 308 de C A re c tifica d a a co p la d a al p ue rto 3. En un e je m p lo , la fu e n te 308 es u n a fu e n te de C C re c tifica d a que p u e d e p ro te g e r c o n tra la co n e x ió n in a d ve rtid a a lo la rgo de l p ue rto 3 q u e tie n e u n a p o la rid a d inco rre c ta . En un e je m p lo , la s e g u n d a b a te ría 304 de b a ja te n s ió n p u e d e se r u n a b a te ría de e n e rg ía de re sp a ld o q ue p e rm ite un m a yo r n ive l de re d u n d a n c ia p a ra a p lica c io n e s c rít ica s p a ra la seg u rid a d .
B a te ría de e le v a d o r con un c a rg a d o r de b a ja te n s ió n .
H a c ie n d o re fe re n c ia a la F igura 8, se p ue de n c o n e c ta r d os b a te ría s 310 , 312 de e le v a d o r a los p u e rto s 2 y 3 re sp e c tivo s , q ue se p ue de n c a rg a r u tiliz a n d o u n a fu e n te de CC o u n a fu e n te 314 de C A re c tifica d a a co p la d a al p ue rto 4. P o r lo ta n to , se p u e d e n c o n e c ta r d o s u n id a d e s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía de a lta p o te n c ia /a lta te n s ió n en p a ra le lo p a ra lo g ra r el m á x im o re n d im ie n to de e le v a d o r m ie n tra s se m a n tie n e un c ie rto g ra d o de g e s tió n e n e rg é tica . S in e m b a rg o , en lu g a r de s im p le m e n te p o n e r en p a ra le lo las d os u n id ad es , el E S M S 316 a c tú a co m o u n a e ta p a de e q u ilib rio , m ie n tra s q ue la ca p a c id a d de su m in is tro de e n e rg ía es s im ila r a u n a c o n fig u ra c ió n en p ara le lo .
B a te ría d o b le con c a rg a d o r in te g ra d o de a m p lio in te rva lo de e n tra d a y e n tre la za d o .
H a c ie n d o re fe re n c ia a la F igura 9, e l E M S o E S M S 350 e s tá a co p la d o a d is p o s itivo s de e n e rg ía de la m ism a fo rm a q ue la ilu s tra d a a n te r io rm e n te con re sp e c to a la F ig u ra 5. C om o ta l, u na b a te ría 352 de b a ja te n s ió n e s tá a co p la d a al p u e rto 1, u n a b a te ría 354 de a lta te n s ió n e s tá a co p la d a al p u e rto 2 y u na fu e n te de C A re c tifica d a o u na fu e n te 356 de C C e s tá a co p la d a al p ue rto 3. S in e m b a rg o , en e s te m odo, e l m ó du lo 3 358 se u tiliza p a ra e n tre la z a r d u ra n te el fu n c io n a m ie n to d e l E S M S 350 con e l fin de m in im iza r la o n d u la c ió n de la co rr ie n te de sa lida .
Es d ec ir, en el m o do e n tre la za d o , la e n e rg ía se tra n s fie re a tra vé s de d o s o tre s m ó d u lo s (m ó d u lo 1 360 , m ó du lo 2 362 y m ó du lo 3 358) y p ro d u ce u n a o n d u la c ió n de co rr ie n te de sa lid a m e no r, en c o m p a ra c ió n con la de la F ig ura 5, m ie n tra s q u e al m ism o tie m p o re du ce e l ta m a ñ o de los c o m p o n e n te s m a g n é tico s y de o tro tip o . P ara e l m o do e n tre la za d o con d os m ó du los , e l m ó du lo 1360 y e l m ó du lo 3 358 e s tá n c o n e c ta d o s co m o se m u e s tra en la F ig u ra 9. A d e m á s, la F igura 10 m u e s tra u na c o n m u ta c ió n típ ic a 364 de m o d u la c ió n p o r a ncho de p u lso s (P W M ) y u na fo rm a de o n d a 366 de co rrie n te . En el m o do de e n tre la za d o , e l PW M al m ó d u lo 2 362 es g e n e ra lm e n te s im ila r en fre cu e n c ia , s im p le m e n te d e sp la za d o en el t ie m p o p o r T s /2 en re lac ió n con la señ a l PW M de l m ó du lo 1 360. Y, tre s m ó du los fu n c io n a n en e n tre la za d o , las se ñ a le s PW M al m ó du lo 2 362 y al m ó du lo 3 358 se d e sp la za n , re sp e c tiva m e n te , en T s /3 y 2Ts/3.
La F igura 11 ilus tra un d ia g ra m a de b lo q u e s de un E S M S de m ú ltip le s p u e rto s seg ún u n a re a liza c ió n de la inve nc ión . P o r tan to , en las re a liza c io n e s m e n c io n a d a s a n te rio rm e n te , los c o n ta c to re s ilu s tra d o s en la F ig ura 11 se pueden c o n tro la r seg ún la ta b la ilu s tra d a en la F ig ura 12.
H a c ie n d o re fe re n c ia en p rim e r lu g a r a la F ig u ra 11, p o r s im p lic id a d , se o m ite n los c o m p o n e n te s e le c tró n ico s de con tro l. A s í, e l E S M S 400 ilus tra un p rim e r m ó du lo re d u c to r-e le v a d o r 402 , un se g u n d o m ó du lo re d u c to r-e le v a d o r 404 y un te rc e r m ó du lo re d u c to r-e le v a d o r 406. El E S M S 400 ta m b ié n ilu s tra e l p u e rto 1 408 q u e tie n e u na b a te ría de b a ja te n s ió n a co p la d a al m ism o , el p u e rto 2410 tie n e u n a u n id ad de a lta te n s ió n a co p la d a al m ism o , e l p ue rto 3 412 tien e u na te n s ió n de C A o de C C re c tifica d a a co p la d a al m ism o , y e l p u e rto 4414 tie n e un u ltra c o n d e n sa d o r de b a ja ten s ión a co p la d o al m ism o . P o r ta n to , en e l e je m p lo ilus tra do , los d is p o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía y un c a rg a d o r de e n e rg ía e s tá n a co p la d o s al E S M S 400 p a ra ilu s tra r e l fu n c io n a m ie n to seg ún u n a co n fig u ra c ió n . S in e m b a rg o , com o se tra tó , e l E S M S 400 se p ue de c o n fig u ra r en n u m e ro sa s d isp o s ic io n e s p a ra a lo ja r m ú ltip le s d isp o s ic io n e s de c a rg a d o r/a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía . C om o ta l, e l E S M S 400 inc lu ye los c o n ta c to re s KU 416 , KV 418 , K W 420 , U P O S 422 y M 424 q u e p ue de n a p lica rse o d e sa p lica rse s e le c tiva m e n te p a ra lo g ra r co n fig u ra c io n e s de ca rga , según las ilu s tra c io n e s a n te rio res .
C a d a u no de los tre s m ó d u lo s re d u c to re s -e le v a d o re s 402 , 404 , 406 inc lu ye u n a p a ta IG B T ( in te rru p to r s u p e r io r e in fe rio r) y un ind u cto r. El bus de C C de a lta te n s ió n e s tá p ro te g id o p o r v a r io s co n d e n s a d o re s de p o te n c ia . C a d a sa lid a de e ta p a de l c o n v e rtid o r re d u c to r-e le v a d o r e s tá e q u ip a d a con un s e n s o r de co rrie n te , q ue m ide la co rr ie n te de inducto r. Los lím ites de te n s ió n q ue se m u e s tra n en el p u e rto 3 se o rig in a n p o r te n s io n e s de s a lid a de C A m o n o fá s ico s típ ico s ta n to en los EE. UU. co m o en E uropa.
El E S M S 400 u tiliza c o n ta c to re s co m o bus p rin c ip a l y co n m u ta d o re s de m ó d u lo s in d iv id u a le s . El c ircu ito de ca rg a p re v ia se re a liza u tiliza n d o d os re s is te n c ia s de p o te n c ia (p. e j., 120 o h m io s , 100 W , R H -50 ) y un c o n ta c to r o FET. Un c o n ta c to r a d ic io n a l (U P O S 422 en la F ig u ra 11) s irve en d os caso s. U no e s tá b a jo u na c ie rta c o n d ic ió n S O C de u na b a te ría en e l p ue rto 1, y el se g u n d o si e l e n tre la z a d o del m ó d u lo 1 y e l m ó du lo 3 e s tá h ab ilita do . La F ig u ra 11 ilus tra p u n to s de d e te cc ió n de te n s ió n y co rr ie n te d e l E S M S 400 q ue tie n e un c a rg a d o r in te grad o .
P o r tan to , h ac ie n d o re fe re n c ia a h o ra a la F ig u ra 12, un e xp e rto en la té c n ica re co n o ce rá q u e e l co n tro l de o p e ra c io n e s de ca rg a e sp e c ífica s p u e d e se r m e d ia n te la a p lica c ió n y d e sa p lica c ió n se le c tiva de los c o n ta c to re s 416 -424.
S e re co n o ce rá q u e en las co n fig u ra c io n e s ilus tra da s en e ste d o cu m e n to , la g e s tió n de e n e rg ía de m ú ltip le s p ue rtos es co m p le ta m e n te fu n c io n a l. Inc lu so si p o r a lg u n a razón se d e s e a e q u ip a r e l s is te m a con un c a rg a d o r se p a ra d o , el E S M S de m ú ltip le s p u e rto s aún re a liza su fu n c ió n , q ue es u na g e s tió n de e n e rg ía m ín im a e n tre los p u e rto s 1, 2 y 4. D espu és de c o m p le ta r la ca rg a p re v ia de los co n d e n s a d o re s de e n la ce de C C , el E S M S e s ta b le ce las m á qu ina s de e s ta d o de fa se in d iv id u a le s en m o do m a nu a l y e s ta b le ce los co m a n d o s de co rr ie n te y c o m ie n z a a re g u la r d e sp u é s de u n a ve rific a c ió n de c o rd u ra de los e s ta d o s d e l con tac to r.
H a c ie n d o re fe re n c ia a h o ra a la F ig u ra 13, e l p u e rto 3 de l E S M S 450 ilu s tra d o se p ue de c a rg a r d e sd e u n a fu e n te 452 de C A m o n o fá s ica , p o r lo q u e se p ue de re a liz a r un re g u la d o r p rev io de e le v a d o r de fa c to r de a lta p o te n c ia s im p le seg ún u n a re a liza c ió n de la inve nc ión . Si e l E S M S 450 e s tá co n e c ta d o a un re c tif ic a d o r m o n o fá s ico en e l p u e rto 3454, p o r e je m p lo , co m o se m u e s tra en la F ig u ra 13, e l m ó du lo 1456 y e l m ó du lo 2458 se u tilizan fu n c io n a n d o en un m odo de re g u la d o r de fa c to r de p o te n c ia a lto . P o r tan to , la F ig ura 13 ilus tra un e n fo q u e s im p le de u n a fu e n te de C A re c tifica d a q ue tie n e un re g u la d o r p rev io de co rre cc ió n de l fa c to r de p o te n c ia (P F C ), C in es un p e q u e ñ o c o n d e n s a d o r de d e riva c ió n de a lta fre cu e n c ia , y C out es un c o n d e n s a d o r de a lm a c e n a m ie n to m a s ivo o un co n d e n s a d o r de bus de CC.
P or ta n to , hay d os fu n c io n e s b á s ica s q u e re a liza e l co n tro l en m o do de C A . En p rim e r lu g a r es lim ita r la co rr ie n te de c a rg a m á x im a e x tra íd a de la red de se rv ic io s p ú b lico s al m á x im o e sp e c ifica d o q u e e s tá lim ita d o p o r la línea o el d isyu n to r. En se g u n d o lugar, la e ta p a de e le v a d o r de PFC d a fo rm a a la co rr ie n te p a ra m in im iza r e l á n g u lo de fa se e n tre la co rr ie n te de e n tra d a y la te n s ió n de e n tra d a . El c ircu ito ilu s tra d o es e se n c ia lm e n te un c o n v e rt id o r e le v a d o r con un a m p lio in te rva lo de e n tra d a q u e es ca p a z de c o n tro la r con p re c is ió n u na co rr ie n te de e n tra d a (m o d e la d o de co rrie n te ). La co rr ie n te en fo rm a de o n d a y fa se a la te n s ió n de e n tra d a se c o n tro la in s ta n tá n e a m e n te . Un c o n d e n s a d o r re la tiva m e n te g ra n d e en la sa lid a de la e ta p a de re fue rzo su m in is tra d e m a n d a s de e n e rg ía p ico co rta s , m ie n tra s q ue el c o n d e n s a d o r de e n tra d a se re du ce a u no s p ocos m ic ro fa ra d io s .
C u a lq u ie r f iltro EMI d e s e a d o no se m u e s tra en las fig u ra s a n te rio re s . Los c o m p o n e n te s de l f iltro EMI son co m p o n e n te s e s tá n d a r y e s ta rá n c o n e c ta d o s e n tre e l e x tre m o fro n ta l co rre sp o n d ie n te y la in te rfaz m e cá n ica a1H V S E , co m o se e n tie n d e en la té cn ica .
H a c ie n d o re fe re n c ia a h o ra a la F ig ura 14, el E S M S 450 p ue de in c lu ir un e x tre m o fro n ta l 460 de l re c tif ic a d o r p a ra una e n tra d a 462 de c a rg a d o r tr ifá s ico d is e ñ a d a de u n a m a n e ra s im ila r a la ilu s tra d a en la F ig ura 13.
En u n a re a liza c ió n a d ic io n a l, u na co n fig u ra c ió n de c a rg a d o r in te g ra d o de l p u e rto 3 E S M S de las F ig uras 13 y 14 se p u e d e u tiliz a r co m o e n tra d a de ca rg a d o r. Un tip o de co n tro l de ca rg a d e p e n d e de un n ive l de te n s ió n co m o se ind ica en la F ig ura 12, con los e s ta d o s co rre sp o n d ie n te s d e l c o n ta c to r KU = ce rra d o , K V = a b ie rto , K W = a b ie rto , U P O S = a b ie rto y M = ce rra d o .
H a c ie n d o re fe re n c ia a las F ig uras 15 y 16, se ilus tra e l f lu jo de e n e rg ía p a ra d o s co n fig u ra c io n e s de ca rga . H ac ien do re fe re n c ia p rim e ro a la F ig u ra 15, la e n e rg ía d eb e f lu ir d e sd e un c a rg a d o r (no ilu s tra d o ) s itu a d o en e l p ue rto 3464 , al m ó d u lo 2466 y al m ó du lo 1468 q ue fu n c io n a en m o do e le va d o r. C om o ta l, u n a fu e n te de C C se p ue de e le v a r a una s a lid a de a lta te n s ió n en el p ue rto 2470 , a se g u rá n d o se de q ue K V y K W e sté n a b ie rtos .
En o tro e je m p lo ilu s tra d o en la F ig u ra 16, el p ue rto 1472 y e l p u e rto 4 474 p u e d e n ca rg a rse s im u ltá n e a m e n te d esde u na fu e n te de C C (no m o s tra d a ) a co p la d a al p u e rto 3 476. Se p u e d e n c o n s id e ra r d o s ca so s con re spe cto a la F igura 16, co m o e je m p lo s .
Caso 1: La te n s ió n de e n tra d a en e l p ue rto 3 476 es m a yo r q u e la te n s ió n de la b a te ría en e l p ue rto 1472. En este caso , e l m ó d u lo 2 478 o p e ra en m o do re d u c to r y la co rr ie n te IL4 480 en LU e s tá re gu lad a . Los c o n ta c to re s KU 482 y K V 484 e s tá n ce rra d o s , m ie n tra s q u e M 486 , k W 488 y U P O S 490 e s tá n a b ie rtos .
Caso 2: La te n s ió n de e n tra d a en e l p ue rto 3 476 es m e n o r q u e la te n s ió n de la b a te ría en e l p ue rto 1472. En este caso , los c o n ta c to re s KU 482 , M 486 y U P O S 490 e s tán ce rra d o s , m ie n tra s q u e los K V 484 y K W 488 e s tá n a b ie rtos . El m ó du lo 2478 e s tá in a c tivo (M 2U e s tá p e rm a n e n te m e n te e n ce n d id o ), e l m ó du lo 1492 o p e ra en m o do e le v a d o r para e le v a r la te n s ió n de e n tra d a b a ja h as ta un n ive l m ás a lto . El m ó du lo 3 494 d e v u e lv e e s ta te n s ió n a la te n s ió n e s ta b le c id a de la b a te ría de e n e rg ía en el p ue rto 1 472. La co rr ie n te IL2 496 en LW se c o n tro la en fo rm a de b uc le ce rra do .
En los v e h ícu lo s EV y P H E V d isp o n ib le s co m e rc ia lm e n te en la a c tu a lid a d , los tre n e s de tra n s m is ió n de e n e rg ía y m o to re s e lé c trico s g e n e ra lm e n te inc lu ye n c o m p o n e n te s de d ife re n te s p ro ve e d o re s . C o m o re su ltad o , m u ch a s u n id a d e s se d u p lica n , con m u ch a s p o s ib ilid a d e s de fa llo de un so lo p un to en el s is te m a . P o r tan to , la in te g rac ión de fu n c io n e s en u na en lu g a r de tre s o cu a tro u n id a d e s de g e s tió n d a rá co m o re su lta d o u na m e jo ra de la f ia b ilid a d , según las re a liza c io n e s de la inve nc ión . D esde la p e rs p e c tiva de un fa b ric a n te de b a te ría s , p o r e je m p lo , cu a n d o se d isp o n e de un b uen co n o c im ie n to de l c o m p o rta m ie n to de las c e ld a s de la b a te ría , es d e se a b le u n a in te g ra c ió n d e l E S M S y la fu n c ió n de l ca rg a d o r. A d e m á s, a u n q u e se m e n c io n a e sp e c ífica m e n te un EV, co m o se m e n c io n ó , las re a liza c io n e s de la in ve n c ió n ta m b ié n se p ue de n u tiliz a r p a ra un P H E V o h íb rid o en serie . En e s te caso , u no de los p u e rto s de la izq u ie rd a p o d ría u tiliz a rse p a ra tra n s fe r ir e n e rg ía d e sd e u na U n id ad de E ne rg ía A u x ilia r (A P U ), q u e p ue de fu n c io n a r en m o do de so s te n im ie n to de ca rga . En o tra re a liza c ió n , las re a liza c io n e s de la inve n c ió n ta m b ié n p od rían u tiliza rse en u na co n fig u ra c ió n h íb rid a en se rie v e rd a d e ra , d o n d e la A P U ICE es lo s u fic ie n te m e n te g ra n d e p a ra c o n d u c ir el ve h ícu lo (m od o h íb rid o en serie ). P or ta n to , h a c ie n d o re fe re n c ia a h o ra a la F igura 17, seg ún u n a re a liza c ió n , e l ESM S 500 inc lu ye u n a sa lid a e lé c tr ica de un m o to r de co m b u s tió n in te rn a (IC E) 502 a co p la d o al p u e rto 1, y u n a b a te ría LV 506 o u n a fu e n te 506 de C A re c tifica d a a co p la d a al p ue rto 4. P o r e je m p lo , la sa lid a e lé c tr ic a de ICE 502 p ue de s e r un a lte rn a d o r q u e e m ite e n e rg ía e lé c tr ic a de C C , en u n a re a liza c ió n . U na b a te ría 508 de p o te n c ia e s tá a co p la d a al p ue rto 2 y u n a fu e n te de C A o fu e n te 510 de C C p u e d e a co p la rse al p ue rto 3. C om o ta l, se p ue de e xp e r im e n ta r u n a a u to n o m ía de ve h ícu lo e x te n d id a con e n e rg ía e lé c tr ic a d e riv a d a de ICE 502 , p o r lo q ue E S M S 500 b rin d a fle x ib ilid a d p a ra a m p lia r la a u to n o m ía d e l ve h ícu lo al t ie m p o q u e p ro p o rc io n a la ca p a c id a d de c a rg a r el s is te m a de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía d e sd e p u e rto s sep a rad os .
U na co n trib u c ió n té c n ica p a ra e l a p a ra to d e sc rito es q ue p ro p o rc io n a u na té c n ica im p le m e n ta d a p o r c o n tro la d o r p ara c a rg a r d is p o s itivo s de a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía de un ve h ícu lo e lé c trico .
S eg ú n u n a re a liza c ió n de la inve nc ión , un s is te m a de g e s tió n de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía (E S M S ) inc lu ye u no o m ás d is p o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía a co p la d o s al tre n de tra n s m is ió n de un ve h ícu lo y co n fig u ra d o s p ara a lm a c e n a r e n e rg ía de C C , te n ie n d o un s is te m a de c o n ve rs ió n e le c tró n ic a de p o te n c ia u na p lu ra lid a d de p u e rto s de e n e rg ía , co m p re n d ie n d o el s is te m a de c o n ve rs ió n e le c tró n ic a de p o te n c ia u n a p lu ra lid a d de c o n v e rtid o re s e lé c trico s de C C , e s ta n d o ca d a c o n v e rt id o r e lé c tr ico de C C co n fig u ra d o p a ra a u m e n ta r y re d u c ir u n a te n s ió n de C C , en e l que ca d a u no de la p lu ra lid a d de p u e rto s de e n e rg ía se p ue de a co p la r a c a d a u no de los u no o m ás d is p o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía y c a d a u no de la p lu ra lid a d de p u e rto s de e n e rg ía se p ue de a co p la r a un s is te m a de ca rg a e lé c trica . El EV inc lu ye un c o n tro la d o r co n fig u ra d o p a ra d e te rm in a r u n a te n s ió n de c a d a p u e rto de e n e rg ía q ue tien e un d isp o s itivo de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía o un s is te m a de c a rg a e lé c tr ic a de C C a co p la d o al m ism o, y co n e c ta e lé c tr ic a m e n te un p rim e r p ue rto de e n e rg ía a un se g u n d o p ue rto de e n e rg ía de al m e no s d o s de los p u e rto s de e n e rg ía de ta l m a n e ra q ue al m e no s uno de los c o n ve rtid o re s e lé c trico s de C C a u m e n ta o reduce u na te n s ió n de C C de e n tra d a en fu n c ió n de la te n s ió n d e te rm in a d a de c a d a p u e rto de e n e rg ía . H ac ie n d o re fe re n c ia a las F ig u ras 15 y 16, se ilus tra el f lu jo de e n e rg ía p a ra d os co n fig u ra c io n e s de ca rga . H a c ie n d o re fe re n c ia p rim e ro a la F ig ura 15, la e n e rg ía d e b e flu ir d e sd e un c a rg a d o r (no ilu s tra d o ) s itu a d o en el p u e rto 3464 , al m ó du lo 2466 y al m ó du lo 1468 q ue fu n c io n a en m odo e le va d o r. C om o ta l, u n a fu e n te de C C se p u e d e e le v a r a u na sa lid a de a lta te n s ió n en el p ue rto 2470 , a se g u rá n d o se de q ue K V y K W e sté n a b ie rtos .
En o tro e je m p lo ilu s tra d o en la F ig u ra 16, el p ue rto 1472 y e l p u e rto 4 474 p u e d e n ca rg a rse s im u ltá n e a m e n te d esde u na fu e n te de C C (no m o s tra d a ) a co p la d a al p u e rto 3 476. S e p ue de n c o n s id e ra r d os ca so s con re sp e c to a la F igura 16, co m o e je m p lo s .
Caso 1: La te n s ió n de e n tra d a en e l p ue rto 3 476 es m a yo r q u e la te n s ió n de la b a te ría en e l p ue rto 1472. En este caso , e l m ó du lo 2478 fu n c io n a en m o do re d u c to r y la co rr ie n te IL4 480 en LU e s tá re gu lad a . Los c o n ta c to re s KU 482 y K V 484 e s tá n ce rra d o s , m ie n tra s q ue M 486 , K W 488 y U P O S 490 e s tá n a b ie rtos .
Caso 2: La te n s ió n de e n tra d a en e l p ue rto 3 476 es m e n o r q u e la te n s ió n de la b a te ría en e l p ue rto 1472. En e ste caso , los c o n ta c to re s KU 482 , M 486 y U P O S 490 e s tán ce rra d o s , m ie n tra s q u e los K V 484 y K W 488 e s tá n a b ie rtos . El m ó du lo 2 478 e s tá ina c tivo (M 2U e s tá p e rm a n e n te m e n te e n ce n d id o ), e l m ó du lo 1492 fu n c io n a en m o do e le v a d o r p a ra e le v a r la te n s ió n de e n tra d a b a ja h as ta un n ive l m ás a lto . El m ó du lo 3 494 d e vu e lve e s ta te n s ió n a la ten s ión e s ta b le c id a de la b a te ría de e n e rg ía en el p ue rto 1 472. La co rr ie n te IL2 496 en LW se c o n tro la en fo rm a de b uc le ce rra d o .
En los v e h ícu lo s EV y P H E V d isp o n ib le s co m e rc ia lm e n te en la a c tu a lid a d , los tre n e s de tra n sm is ió n de e n e rg ía y m o to re s e lé c tr ic o s g e n e ra lm e n te inc lu ye n c o m p o n e n te s de d ife re n te s p ro ve e d o re s . C om o re su ltad o , m u ch a s u n id a d e s se d u p lica n , con m u ch as p o s ib ilid a d e s de fa llo de un so lo p un to en el s is te m a . P o r ta n to , la in te g ra c ió n de fu n c io n e s en u n a en lu g a r de tre s o cu a tro u n id a d e s de g e s tió n d a rá co m o re su lta d o u n a m e jo ra de la f ia b ilid a d , según las re a liza c io n e s de la inve nc ión . D esde la p e rs p e c tiva de un fa b ric a n te de b a te ría s , p o r e je m p lo , cu a n d o se d isp o n e de un b uen co n o c im ie n to de l c o m p o rta m ie n to de las c e ld a s de la b a te ría , es d e se a b le u n a in te g ra c ió n d e l E S M S y la fu n c ió n de l ca rg a d o r. A d e m á s, a u n q u e se m e n c io n a e sp e c ífica m e n te un EV, co m o se m e n c io n ó , las re a liza c io n e s de la inve nc ión ta m b ié n se p ue de n u tiliz a r p a ra un P H E V o h íb rid o en se rie . En e s te caso , u no de los p u e rto s de la izq u ie rd a p o d ría u tiliza rse p a ra tra n s fe r ir e n e rg ía d e sd e u na U n id ad de P o te nc ia A u x ilia r (A P U ), q ue p u e d e fu n c io n a r en m odo de so s te n im ie n to de ca rga . En o tra re a liza c ió n , las re a liza c io n e s de la inve n c ió n ta m b ié n p od rían u tiliza rse en u na c o n fig u ra c ió n h íb rid a en se rie v e rd a d e ra , d o n d e la A P U ICE es lo su fic ie n te m e n te g ra n d e p a ra a cc io n a r el ve h ícu lo (m od o h íb rid o en se rie ). P o r ta n to , h ac ie n d o re fe re n c ia a h o ra a la F ig u ra 17, según u n a re a liza c ió n , el E S M S 500 inc lu ye u n a sa lid a e lé c tr ica de un m o to r 502 de co m b u s tió n in te rn a (IC E ) a co p la d o al p u e rto 1, y u n a b a te ría LV 506 o u na fu e n te 506 de C A re c tifica d a a co p la d a al p ue rto 4. P o r e je m p lo , la sa lid a e lé c tr ic a de ICE 502 p u e d e se r un a lte rn a d o r q u e e m ite e n e rg ía e lé c tr ic a de C C , en u n a re a liza c ió n . U na b a te ría 508 de p o te n c ia e s tá a co p la d a al p ue rto 2 y u n a fu e n te de C A o fu e n te 510 de C C se p ue de a co p la r al p u e rto 3. C om o ta l, se p ue de e x p e r im e n ta r un a u to n o m ía de ve h ícu lo e x te n d id a con e n e rg ía e lé c tr ic a d e riv a d a de ICE 502 , p o r lo q u e E S M S 500 p ro p o rc io n a fle x ib ilid a d p ara u n a m a yo r a u to n o m ía de v e h ícu lo s al t ie m p o q u e p ro p o rc io n a la ca p a c id a d de c a rg a r e l s is te m a de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía d e sd e p u e rto s sep a rad os .
U na co n trib u c ió n té c n ica p a ra e l a p a ra to d e sc rito es q ue p ro p o rc io n a u na té c n ica im p le m e n ta d a p o r c o n tro la d o r p ara c a rg a r d is p o s itivo s de a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía de un ve h ícu lo e lé c trico .
De a cu e rd o con u na re a liza c ió n de la inve nc ión , un s is te m a de g e s tió n de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía (E S M S ) inc lu ye u no o m ás d is p o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía a co p la d o s al tren de tra n s m is ió n de un v e h ícu lo y c o n fig u ra d o s p a ra a lm a c e n a r e n e rg ía de C C , un s is te m a de co n ve rs ió n e le c tró n ic a de p o te n c ia q u e tie n e u n a p lu ra lid a d de p ue rtos de e n e rg ía , c o m p re n d ie n d o e l s is te m a de co n ve rs ió n e le c tró n ic a de p o te n c ia u na p lu ra lid a d de co n ve rtid o re s e lé c trico s de C C , e s ta n d o ca d a c o n v e rt id o r e lé c tr ico de C C co n fig u ra d o p a ra a u m e n ta r y re d u c ir u n a te n s ió n de C C , en e l que ca d a u no de la p lu ra lid a d de p u e rto s de e n e rg ía se p ue de a co p la r a c a d a u no de los u no o m ás d is p o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía y c a d a u no de la p lu ra lid a d de p u e rto s de e n e rg ía se p ue de a co p la r a un s is te m a de ca rg a e lé c trica . El EV inc lu ye un c o n tro la d o r co n fig u ra d o p a ra d e te rm in a r u n a te n s ió n de c a d a p u e rto de e n e rg ía q ue tiene un d isp o s itivo de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía o un s is te m a de c a rg a e lé c tr ic a de C C a co p la d o al m ism o, y co n e c ta e lé c tr ic a m e n te un p rim e r p ue rto de e n e rg ía a un s e g u n d o p ue rto de e n e rg ía de al m e no s d o s de los p u e rto s de e n e rg ía de ta l m a n e ra q ue al m e no s uno de los c o n ve rtid o re s e lé c trico s de C C a u m e n ta o re du ce u na te n s ió n de C C de e n tra d a en fu n c ió n de la te n s ió n d e te rm in a d a de ca d a p u e rto de e n e rg ía .
De a cu e rd o con o tra re a liza c ió n de la inve nc ión , un m é to do p a ra fa b r ic a r un s is te m a de a lm a c e n a m ie n to y g e s tió n de e n e rg ía (E S M S ) inc lu ye a co p la r u no o m ás d isp o s itivo s de a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía al tren m o triz de un ve h ícu lo , fa b r ic a r un d isp o s itivo de c a rg a q ue tie n e u na p lu ra lid a d de c o n v e rtid o re s re d u c to re s -im p u lso re s , c o n e c ta r el d isp o s itivo de c a rg a al v e h ícu lo , co m p re n d ie n d o e l d isp o s itivo de ca rg a u n a p lu ra lid a d de p u e rto s de e n e rg ía , ca d a u no de la p lu ra lid a d de p u e rto s de e n e rg ía a co p la b le a ca d a u no de los uno o m ás d is p o s itivo s de a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía , d e te c ta n d o u n a te n s ió n en c a d a u no de la p lu ra lid a d de p u e rto s de e n e rg ía , d e te rm in a n d o si un d isp o s itivo de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía y un s is te m a de c a rg a e lé c tr ica e s tá n a co p la d o s a c u a lq u ie ra de la p lu ra lid a d de p ue rtos de e n e rg ía en b ase a la ten s ión d e te c ta d a , y co n e c ta n e lé c tr ic a m e n te e l s is te m a de c a rg a e lé c tr ic a a cu a lq u ie ra de la p lu ra lid a d de p u e rto s de e n e rg ía q u e tien en un d is p o s itivo de a lm a c e n a m ie n to de e n e rg ía d ir ig ie n d o se le c tiva m e n te la co rr ie n te e lé c tr ic a a f lu ir a tra vé s de u no o m ás de la p lu ra lid a d de co n ve rtid o re s re d u c to re s -e le va d o re s .
De a cu e rd o con o tra re a liza c ió n m ás de la in ve n c ió n , un m e d io de a lm a c e n a m ie n to leg ib le p o r c o m p u ta d o ra no tra n s ito r io co lo ca d o en un s is te m a de a lm a c e n a m ie n to y g e s tió n de e n e rg ía (E S M S ) y q ue tie n e a lm a ce n a d o en el m ism o un p ro g ra m a de c o m p u ta d o ra q u e co m p re n d e in s tru cc io n e s q ue cu a n d o son e je cu ta d a s p o r u na c o m p u ta d o ra h a ce n q u e la c o m p u ta d o ra d e te rm in e u n a te n s ió n de c a d a p ue rto de e n e rg ía de un s is te m a de c o n ve rs ió n de e n e rg ía de m ú ltip le s p u e rto s q u e se c o lo ca en el E S M S , y c o n e c ta e lé c tr ic a m e n te al m e no s d os de los p u e rto s de e n e rg ía de m a n e ra q u e la e n e rg ía e lé c tr ica p a se de un p rim e ro de los al m e no s d o s p u e rto s de e n e rg ía a un se g u n d o de los al m e no s d os p u e rto s de e n e rg ía y a tra vé s de al m e no s d os co n ve rtid o re s re d u c to r-re fo rza d o r, un p rim e r c o n v e rt id o r re d u c to r-re fo rz a d o r de los al m e no s d o s co n ve rtid o re s re d u c to r-re fo rz a d o r co n fig u ra d o s p a ra o p e ra r en un m odo re fo rza do , y un se g u n d o c o n v e rt id o r re d u c to r-re fo rz a d o r de los al m e no s d o s c o n ve rtid o re s re d u c to re s -im p u lso re s co n fig u ra d o s p a ra o p e ra r en m o do reducto r.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un s is te m a (11) de a lm a ce n a m ie n to y g e s tió n de e n e rg ía (E S M S ) q u e co m p re n d e :
u no o m ás d is p o s itivo s (32, 34, 36) de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía p a ra a co p la r a un tre n (18, 26, 14, 24) de tra n s m is ió n de un ve h ícu lo y co n fig u ra d o s p a ra a lm a c e n a r e n e rg ía de C C ;
un s is te m a (42) de co n ve rs ió n e le c tró n ic a de p o te n c ia q u e tie n e u na p lu ra lid a d de c o n e x io n e s (102 ) de e n e rg ía , co m p re n d ie n d o e l s is te m a de c o n ve rs ió n e le c tró n ic a de p o te n c ia u na p lu ra lid a d de c o n v e rtid o re s e lé c tr ic o s (104, 106, 108) de C C , c a d a c o n v e rtid o r e lé c tr ico (104, 106, 108) de C C c o n fig u ra d o p a ra a u m e n ta r y re d u c ir u n a te n s ió n de CC, en e l q ue :
c a d a u na de la p lu ra lid a d de co n e x io n e s (102) de e n e rg ía se p ue de a co p la r a ca d a u no de los u no o m ás d isp o s itivo s (32, 34, 36) de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía ; y
c a d a u n a de la p lu ra lid a d de co n e x io n e s (102 ) de e n e rg ía se p u e d e a co p la r a un s is te m a (44) de c a rg a e lé c trica ; u na p rim e ra fu e n te (264 ) de e n e rg ía e x te rn a a co p la d a a u na p rim e ra co n e x ió n (114 ) de la p lu ra lid a d de c o n e x io n e s ( 102) de e n e rg ía , y u n a s e g u n d a fu e n te (266 ) de e n e rg ía e x te rn a a co p la d a a u n a s e g u n d a co n e x ió n (122) de la p lu ra lid a d de c o n e x io n e s (102) de e n e rg ía de ta l m a n e ra q ue se p ro p o rc io n e e n e rg ía e lé c tr ic a a c a d a u no de los uno o m ás d isp o s itivo s (32, 34, 36) de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía s im u ltá n e a m e n te d e sd e la p rim e ra fu e n te (264 ) de e n e rg ía e x te rn a y la s e g u n d a fu e n te (266 ) de e n e rg ía e x te rn a ; y
un c o n tro la d o r (46) co n fig u ra d o p ara :
d e te rm in a r u na te n s ió n de ca d a c o n e x ió n (102 ) de e n e rg ía q u e tie n e un d is p o s itivo (32, 34, 36) de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía o un s is te m a (44) de ca rg a e lé c tr ica de C C a co p la d o al m ism o ; y
c o n e c ta r e lé c tr ic a m e n te u n a p rim e ra co n e x ió n de e n e rg ía con el s is te m a (44) de c a rg a e lé c tr ic a a u n a se g u n d a co n e x ió n de e n e rg ía con el d isp o s itivo (32, 34, 36) de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía , en el q u e al m e no s u no de la p lu ra lid a d de c o n v e rtid o re s e lé c trico s (102 ) de C C es un c o n v e rt id o r re d u c to r-e le v a d o r y q u e al m e no s u no de los c o n ve rtid o re s e lé c trico s (104, 106, 108) de C C a u m e n ta o re du ce u n a te n s ió n de C C de e n tra d a al uno o m ás d isp o s itivo s (32, 34, 36) de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía en fu n c ió n de la te n s ió n d e te rm in a d a de ca d a co n e x ió n (102) de e n e rg ía .
2. El E S M S (11) de la re iv in d ica c ió n 1, en el q u e e l c o n tro la d o r (46) e s tá co n fig u ra d o p a ra d e te rm in a r cuá l de la p lu ra lid a d de co n e x io n e s (102) de e n e rg ía tie n e un s is te m a (266, 268 ) de c a rg a e lé c tr ic a de C C o C A a co p la d o al m ism o en fu n c ió n de u n a m e d ic ión e lé c tr ic a de c a d a co n e x ió n (102) de e ne rg ía .
3. El E S M S (11) de la re iv in d ica c ió n 1 o la re iv in d ica c ió n 2, en el q u e la m e d ic ió n e lé c tr ica inc lu ye al m e no s u n a de e n tre u na m e d ic ió n de te n s ió n y u na m e d ic ión de fre cu e n c ia .
4. El E S M S (11) de c u a lq u ie r re iv in d ica c ió n a n te rio r, en el q ue la p rim e ra fu e n te (264 ) de e n e rg ía es u na fu e n te de C A re c tifica d a .
5. El E S M S (11) de c u a lq u ie r re iv in d ica c ió n an te rio r, en el q ue la s e g u n d a fu e n te (266 ) de e n e rg ía es u n a fu e n te de C A re c tifica d a , u na fu e n te de C C re c tifica d a y u na fu e n te de CC.
6. El E S M S (11) de c u a lq u ie r re iv in d ica c ió n a n te rio r, en el q ue el c o n tro la d o r (46) e s tá co n fig u ra d o p a ra p a s a r e n e rg ía e lé c tr ic a d e sd e la p rim e ra co n e x ió n (476 ) de e n e rg ía a la s e g u n d a c o n e x ió n (472 ) de e n e rg ía a tra vé s de un p rim e r c o n v e rt id o r e lé c tr ico (478 ) de C C d e l al m e no s u no de los c o n ve rtid o re s e lé c tr ico s (104, 106, 108) de C C , e s ta n d o el p r im e r c o n v e rt id o r e lé c tr ico (478 ) de C C co n fig u ra d o p a ra re d u c ir la te n s ió n de C C de e n tra da .
7. El E S M S (11) de la re iv in d ica c ió n 6, en e l q u e el c o n tro la d o r (46) e s tá co n fig u ra d o p a ra p a s a r la e n e rg ía e lé c trica s im u ltá n e a m e n te d e sd e la p rim e ra co n e x ió n (476 ) de e n e rg ía , a tra vé s d e l p rim e r c o n v e rt id o r e lé c tr ico (478 ) de C C y a un se g u n d o c o n v e rt id o r e lé c tr ico (472 ) de C C q u e e s tá co n fig u ra d o p a ra e le v a r u n a te n s ió n de e n tra d a y u n a te rce ra co n e x ió n de e n e rg ía .
8. El E S M S (11) de c u a lq u ie r re iv in d ica c ió n an te rio r, en el q u e uno de los d is p o s itivo s (32, 34, 36) de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía co m p re n d e u no de u n a b a te ría y un u ltra co n d e n sa d o r.
9. El E S M S (11) de c u a lq u ie r re iv in d ica c ió n a n te rio r, q u e co m p re n d e u na sa lid a e lé c tr ic a de un m o to r (502 ) de c o m b u s tió n in te rn a a co p la d a a u n a co n e x ió n de e n e rg ía d e l E S M S (114).
10. El E S M S (11) de c u a lq u ie r re iv in d ica c ió n a n te rio r, q u e co m p re n d e un m o to r (12) de co m b u s tió n in te rn a (IC E )) a co p la d o a u na tra n s m is ió n (14), en e l q u e la tra n s m is ió n (14) e s tá a co p la d a a u n a o m ás ru ed a s m o trice s (24) de la tra n s m is ió n de l ve h ícu lo . .
11. El E S M S (11) de c u a lq u ie r re iv in d ica c ió n an te rio r, en e l q ue el c o n tro la d o r (46) e s tá co n fig u ra d o para : d e te rm in a r cu á l de la p lu ra lida d de c o n e x io n e s (102 ) de e n e rg ía tie n e u no o m ás d is p o s itivo s (32, 34, 36) de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía a co p la d o al m ism o ; y
d e te rm in a r cuá l de la p lu ra lida d de c o n e x io n e s (102) de e n e rg ía tie n e un s is te m a de c a rg a e lé c tr ic a a co p la d o al m ism o.
12. El E S M S (11) de c u a lq u ie r re iv in d ica c ió n a n te rio r, en el q ue e l c o n tro la d o r (46) e s tá co n fig u ra d o p a ra c a rg a r s im u ltá n e a m e n te d os de los d is p o s itivo s (32, 34, 36) de a lm a ce n a m ie n to de e n e rg ía d ir ig ie n d o la e n e rg ía p a ra q ue v a y a s im u ltá n e a m e n te a u n a p rim e ra co n e x ió n de e n e rg ía y a u n a se g u n d a co n e x ió n de e n e rg ía de la p lu ra lid a d de c o n e x io n e s (102) de e n e rg ía .
13. El E S M S (11) de c u a lq u ie r re iv in d ica c ió n an te rio r, en el q ue e l c o n tro la d o r (46) e s tá c o n fig u ra d o p a ra p a s a r e n e rg ía a tra vé s de d os de la p lu ra lid a d de c o n v e rtid o re s e lé c trico s de C C de ta l m a n e ra q ue uno de los d o s co n ve rtid o re s e lé c tr ico s de C C fu n c io n a p a ra e le v a r u n a te n s ió n a p lica d a al m ism o, y e l o tro de los d o s co n ve rtid o re s e lé c trico s de C C fu n c io n a p a ra re d u c ir la te n s ió n q u e se a p lica al m ism o.
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Families Citing this family (103)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012034554A (ja) * 2009-08-21 2012-02-16 Jfe Engineering Corp 急速充電装置
US8725330B2 (en) 2010-06-02 2014-05-13 Bryan Marc Failing Increasing vehicle security
KR101194485B1 (ko) * 2010-10-19 2012-10-24 삼성전기주식회사 가변 주파수 역률 제어 충전 장치
KR20120061281A (ko) * 2010-12-03 2012-06-13 에스케이이노베이션 주식회사 자동차용 배터리를 이용한 무효전력 공급 시스템 및 방법
US8863256B1 (en) 2011-01-14 2014-10-14 Cisco Technology, Inc. System and method for enabling secure transactions using flexible identity management in a vehicular environment
US9035595B2 (en) * 2011-06-29 2015-05-19 Caterpillar Inc. Integral electric power/compact construction equipment system
KR20130016875A (ko) * 2011-08-09 2013-02-19 현대자동차주식회사 하이브리드 차량
KR101263463B1 (ko) * 2011-09-02 2013-05-10 주식회사 만도 배터리 충전 장치
CN103051039A (zh) * 2011-10-11 2013-04-17 台达电子工业股份有限公司 高压电池充电系统及其适用的充电器
US9348381B2 (en) 2011-10-19 2016-05-24 Zeco Systems Pte Ltd Methods and apparatuses for charging of electric vehicles
US9073438B2 (en) 2011-10-28 2015-07-07 General Electric Company System for selectively coupling an energy source to a load and method of making same
US8829722B2 (en) * 2011-10-31 2014-09-09 General Electric Company Apparatus and method for rapidly charging an electric vehicle
DE102012200804A1 (de) * 2012-01-20 2013-07-25 Continental Automotive Gmbh Bordnetz und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes
US9118201B2 (en) 2012-05-08 2015-08-25 General Electric Company Systems and methods for energy transfer control
DE102012207809A1 (de) * 2012-05-10 2013-11-14 Robert Bosch Gmbh Reichweitenverlängerer, Antrieb und Kraftfahrzeug
US8981727B2 (en) * 2012-05-21 2015-03-17 General Electric Company Method and apparatus for charging multiple energy storage devices
US10086716B2 (en) 2012-06-27 2018-10-02 Byd Company Limited Charging system, vehicle comprising the same and method for controlling charging vehicle with the same
US9634508B2 (en) * 2012-09-13 2017-04-25 Stem, Inc. Method for balancing frequency instability on an electric grid using networked distributed energy storage systems
CN104769827B (zh) * 2012-11-07 2017-11-21 沃尔沃卡车公司 电源装置
JP6187878B2 (ja) * 2012-11-16 2017-08-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車載電源装置
WO2014076884A1 (ja) * 2012-11-16 2014-05-22 パナソニック株式会社 車載電源装置
ITFI20130027A1 (it) * 2013-02-04 2014-08-05 Paolo Canova Dispositivo per il test e il condizionamento di batterie, provvisto di mezzi per il recupero dell¿energia di scarica della batteria.
US9174525B2 (en) 2013-02-25 2015-11-03 Fairfield Manufacturing Company, Inc. Hybrid electric vehicle
JP6156484B2 (ja) 2013-03-21 2017-07-05 トヨタ自動車株式会社 車両
JP6117599B2 (ja) * 2013-04-08 2017-04-19 本田技研工業株式会社 車両用バッテリ充電装置
TWI556538B (zh) 2013-06-04 2016-11-01 台達電子工業股份有限公司 電力供應系統及其中之電力變換方法
DE102013225493A1 (de) * 2013-08-12 2015-02-12 Hyundai Motor Company Umwandlervorrichtung und -verfahren eines Elektrofahrzeugs
CN104553838B (zh) 2013-10-11 2017-03-01 通用电气公司 推进系统
KR101459968B1 (ko) * 2013-11-19 2014-11-10 현대자동차주식회사 전기자동차 충전 요구량 검증 방법 및 이에 사용되는 시스템
US20170072804A1 (en) * 2014-02-20 2017-03-16 Coordenação Dos Programas De Pós Graduaçäo De Engenharia Da Universidade Federal Do Rio De Jane Smart energy management systems for electric and hybrid electric vehicles with bidirectional connection, smart energy management system for an energy generator, method for managing energy in a smart energy management system and method for controlling the operation of an energy generator
JP5915675B2 (ja) * 2014-02-21 2016-05-11 トヨタ自動車株式会社 電動車両
DE102014006028B4 (de) * 2014-04-24 2022-06-30 Audi Ag Multibatteriesystem zur Erhöhung der elektrischen Reichweite
JP6322088B2 (ja) * 2014-08-29 2018-05-09 株式会社日立製作所 電池システム
JP6172114B2 (ja) * 2014-10-28 2017-08-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
CN105730257B (zh) 2014-12-08 2018-05-22 通用电气公司 推进系统、能量管理系统及方法
US9796277B2 (en) 2015-02-27 2017-10-24 GM Global Technology Operations LLC Electric bike extended range battery power electronics and control
CN106143170B (zh) 2015-03-31 2020-11-17 通用电气公司 具有增程器的能量存储系统及能量管理控制方法
CN106143171A (zh) 2015-03-31 2016-11-23 通用电气公司 多源能量存储系统及能量管理控制方法
KR101755798B1 (ko) * 2015-06-30 2017-07-07 현대자동차주식회사 친환경 차량의 배터리 충방전량 제어 장치 및 방법
DE102016103011A1 (de) * 2016-02-22 2017-08-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von Ladestationen
US11088549B2 (en) * 2016-03-22 2021-08-10 Intersil Americas LLC Multiple chargers configuration in one system
US10594152B1 (en) 2016-03-25 2020-03-17 Intersil Americas LLC Method and system for a battery charger
CN106026322B (zh) * 2016-07-22 2022-04-29 中国电力科学研究院 一种配置储能电池的电动汽车充电即插即用系统控制方法
DE102016217955A1 (de) * 2016-09-20 2018-03-22 Voith Patent Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs
DE102017201155A1 (de) 2017-01-25 2018-07-26 Robert Bosch Gmbh Anordnung zum Übertragen elektrischer Energie, Antriebsstrang und Arbeitsvorrichtung
CN107054260A (zh) * 2017-04-24 2017-08-18 北京新能源汽车股份有限公司 一种蓄电池控制方法、系统及电动汽车
WO2018231810A1 (en) 2017-06-12 2018-12-20 Tae Technologies, Inc. Multi-level multi-quadrant hysteresis current controllers and methods for control thereof
EA202090065A1 (ru) 2017-06-16 2020-04-17 Таэ Текнолоджиз, Инк. Многоуровневые контроллеры напряжения гистерезиса для модуляторов напряжения и способы для их управления
CN109204025B (zh) * 2017-06-30 2024-02-20 宇通客车股份有限公司 一种车载充电装置及新能源车辆
FR3069497B1 (fr) * 2017-07-26 2019-08-02 Psa Automobiles Sa Procede pour vehicule hybride de controle d’un alternateur de recharge d’une batterie d’un reseau de bord
DE102017213682A1 (de) * 2017-08-07 2019-02-07 Continental Automotive Gmbh Akkuladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zum Betreiben einer kraftfahrzeugseitigen Akkuladevorrichtung, Hochvoltbordnetz und Verwendung einer Akkuladevorrichtung
DE102017217729B4 (de) 2017-10-05 2020-01-23 Audi Ag Energiebereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen elektrischer Energie für wenigstens ein Endgerät sowie Verfahren zum Betreiben einer Energiebereitstellungseinrichtung
US11070049B2 (en) * 2017-11-08 2021-07-20 Eaton Intelligent Power Limited System, method, and apparatus for power distribution in an electric mobile application using a combined breaker and relay
US11368031B2 (en) 2017-11-08 2022-06-21 Eaton Intelligent Power Limited Power distribution and circuit protection for a mobile application having a high efficiency inverter
US11108225B2 (en) 2017-11-08 2021-08-31 Eaton Intelligent Power Limited System, method, and apparatus for power distribution in an electric mobile application using a combined breaker and relay
EP3707795A2 (en) 2017-11-08 2020-09-16 Eaton Intelligent Power Limited Power distribution unit and fuse management for an electric mobile application
US10882415B2 (en) * 2017-12-04 2021-01-05 General Electric Company System and method of pre-charge testing to prevent misuse of electric vehicle charging station
JP2021044850A (ja) * 2017-12-27 2021-03-18 日本電産トーソク株式会社 モータ制御装置
MX2020009845A (es) 2018-03-22 2020-10-15 Tae Tech Inc Sistemas y metodos para gestion y control de potencia.
KR102530939B1 (ko) * 2018-04-09 2023-05-11 현대자동차주식회사 차량용 전력변환 시스템
IT201800004702A1 (it) * 2018-04-19 2019-10-19 Sistema e metodo di ricarica di un veicolo elettrico in corrente continua
JP7115082B2 (ja) 2018-07-09 2022-08-09 株式会社デンソー 充電制御装置及び充電制御システム
JP2020058131A (ja) 2018-10-01 2020-04-09 株式会社Ｓｏｋｅｎ 駆動システム
CN111509695B (zh) * 2019-01-31 2025-09-02 开利公司 电力模块装置和运输冷藏系统
US11682895B2 (en) 2019-02-22 2023-06-20 Eaton Intelligent Power Limited Inverter assembly with integrated coolant coupling port
CN109808524B (zh) * 2019-03-19 2024-06-11 南京新驿科技发展有限公司 一种纯电动汽车的供电拖车系统及其控制方法
US10843578B2 (en) 2019-03-22 2020-11-24 Caterpillar Inc. Configuration for battery powered electric drive load haul dump
CA3134697A1 (en) 2019-03-29 2020-10-08 Tae Technologies, Inc. Module-based energy systems having converter-source modules and methods related thereto
US12556017B2 (en) 2019-05-30 2026-02-17 Tae Technologies, Inc. Advanced battery charging on modular levels of energy storage systems
US12278508B2 (en) * 2019-06-17 2025-04-15 Renesas Electronics America Inc. Single inductor multiple output charger for multiple battery applications
WO2021009217A2 (en) 2019-07-15 2021-01-21 Eaton Intelligent Power Limited Power distribution and circuit protection for a mobile application having a high efficiency inverter
JP7074725B2 (ja) * 2019-07-18 2022-05-24 矢崎総業株式会社 電源システム、ｄｃｄｃコンバータ装置、及び充電方法
US20210066953A1 (en) * 2019-08-28 2021-03-04 Delphi Automotive Systems Luxembourg Sa Systems and methods for smooth start up of vehicle onboard battery charger
CA3153001A1 (en) 2019-08-28 2021-03-04 SparkCharge, Inc. Electric vehicle charging apparatus, system and methods
US11801770B2 (en) * 2019-09-13 2023-10-31 GM Global Technology Operations LLC Charging architecture for reconfigurable battery pack using solid-state and contactor switches
CN110556901A (zh) * 2019-09-23 2019-12-10 台达电子企业管理（上海）有限公司 车载充放电系统
KR102717297B1 (ko) * 2019-10-08 2024-10-16 현대자동차주식회사 전기 자동차의 충전 장치
CN114731039A (zh) * 2019-11-29 2022-07-08 索尤若驱动有限及两合公司 具有蓄能器和能由逆变器供电的电机的设备及其运行方法
CA3178859A1 (en) 2020-04-14 2021-10-21 Tae Technologies, Inc. Modular cascaded energy systems with a cooling apparatus and with replaceable energy source capability
CA3191441A1 (en) 2020-04-14 2021-10-21 Tae Technologies, Inc. Systems, devices, and methods for charging and discharging module-based cascaded energy systems
IL298081A (en) * 2020-05-14 2023-01-01 Tae Tech Inc Systems, devices and methods for rail-based electric vehicles and other electric vehicles with modular cascaded energy systems
US20240359595A1 (en) * 2020-08-24 2024-10-31 Tae Technologies, Inc. Modular Cascaded Energy Systems with a Cooling Apparatus and with Replaceable Energy Source Capability
JP7203795B2 (ja) * 2020-09-28 2023-01-13 本田技研工業株式会社 移動体用制御装置及びその制御方法並びに移動体
AU2021350186A1 (en) 2020-09-28 2023-05-11 Tae Technologies, Inc. Multi-phase module-based energy system frameworks and methods related thereto
WO2022072330A1 (en) 2020-09-30 2022-04-07 Tae Technologies, Inc. Systems, devices, and methods for intraphase and interphase balancing in module-based cascaded energy systems
CN112238763B (zh) * 2020-10-23 2022-05-13 中车株洲电力机车有限公司 一种充电电路及其控制装置、控制方法
WO2022094402A1 (en) 2020-10-30 2022-05-05 Velocity Magnetics, Inc. Method, system, and computer program product for an insulated-gate bipolar transistor (igbt) rectifier for charging ultra-capacitors
WO2022140501A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-30 Velocity Magnetics, Inc. Method, system, and computer program product for charging an electric vehicle using ultra-capacitors
AU2022207104A1 (en) 2021-01-13 2023-07-20 Tae Technologies, Inc. Systems, devices, and methods for module-based cascaded energy systems
GB2605357B (en) * 2021-02-24 2024-05-01 Mclaren Automotive Ltd Battery system
EP4367770A4 (en) 2021-07-07 2025-06-18 TAE Technologies, Inc. Systems, devices and methods for modular cascaded energy systems configured for coupling with renewable energy sources
US11707993B2 (en) 2021-07-27 2023-07-25 Caterpillar Inc. System and method for charging battery units of work machines
KR20230020165A (ko) * 2021-08-03 2023-02-10 현대자동차주식회사 이동식 전기차 충전 시스템
US11605851B1 (en) 2021-09-21 2023-03-14 Knoetik Solutions, Inc. Systems, methods and apparatus for improving rechargeable energy storage devices and integrated circuits
DE102021128800A1 (de) * 2021-11-05 2023-05-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln eines Alterungszustands zumindest einer Zelle einer Batterie
CN114448250B (zh) * 2022-01-04 2026-04-14 深圳市科华恒盛科技有限公司 多相升降压电路的控制方法及控制设备
CN114560091B (zh) * 2022-03-07 2024-02-06 西北工业大学 一种基于模型预测的多电飞机混合能源管理系统及方法
CN115140059B (zh) * 2022-07-19 2025-08-12 山东大学 一种基于多目标优化的混合动力汽车能量管理方法及系统
DE102022212442A1 (de) * 2022-11-22 2024-05-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Gleichspannungswandler, Mehrspannungsnetz, elektrisches Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Mehrspannungsnetzes
US12580476B2 (en) * 2022-12-01 2026-03-17 Rivian Ip Holdings, Llc Systems and methods for energy delivery
US12576732B2 (en) * 2022-12-07 2026-03-17 Rivian Ip Holdings, Llc Power transmission between electric vehicle battery and alternating-current power system
WO2025261544A1 (de) * 2024-06-17 2025-12-26 Fischer Panda Gmbh Wechselrichter und mobiles energieversorgungssystem hiermit
JP7743597B1 (ja) * 2024-12-23 2025-09-24 九州電力株式会社 充電システム

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5373195A (en) 1992-12-23 1994-12-13 General Electric Company Technique for decoupling the energy storage system voltage from the DC link voltage in AC electric drive systems
US5589743A (en) 1995-03-03 1996-12-31 General Electric Company Integrated cranking inverter and boost converter for a series hybrid drive system
JP3448850B2 (ja) * 1997-10-13 2003-09-22 株式会社デンソー ハイブリッド電気自動車の充電装置
US5929595A (en) 1997-11-21 1999-07-27 Lockheed Martin Corporation Hybrid electric vehicle with traction motor drive allocated between battery and auxiliary source depending upon battery charge state
US5903449A (en) 1998-06-09 1999-05-11 General Electric Company Bi-directional power control system for voltage converter
US6554088B2 (en) 1998-09-14 2003-04-29 Paice Corporation Hybrid vehicles
US6331365B1 (en) 1998-11-12 2001-12-18 General Electric Company Traction motor drive system
US7256516B2 (en) * 2000-06-14 2007-08-14 Aerovironment Inc. Battery charging system and method
JP2002014749A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Mitsubishi Electric Corp 電源システム
US6724100B1 (en) 2000-09-08 2004-04-20 Ford Motor Company HEV charger/generator unit
JP3755043B2 (ja) * 2001-09-10 2006-03-15 有限会社サンブリッジ 充放電可能な電源装置
US7339353B1 (en) * 2004-03-10 2008-03-04 Quallion Llc Power system for managing power from multiple power sources
US7427450B2 (en) 2004-12-10 2008-09-23 General Motors Corporation Hybrid fuel cell system with battery capacitor energy storage system
US7780562B2 (en) * 2006-01-09 2010-08-24 General Electric Company Hybrid vehicle and method of assembling same
US7595597B2 (en) * 2006-01-18 2009-09-29 General Electric Comapany Vehicle propulsion system
JP2007228753A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Toyota Motor Corp 電動車両
EP2025051B1 (en) * 2006-06-06 2014-12-31 Ideal Power Inc. Universal power converter
JP5011874B2 (ja) * 2006-07-31 2012-08-29 ミツミ電機株式会社 双方向性コンバータおよび電子装置
EP2057521A4 (en) * 2006-08-25 2011-08-03 Lawson Labs Inc BIPOLAR BI-DIRECTIONAL ENERGY BALANCING POWER CONVERSION ENGINE
US7517298B2 (en) 2006-09-05 2009-04-14 Ford Global Technologies, Llc Power-on downshift control for a hybrid electric vehicle powertrain
US7859202B2 (en) * 2007-03-09 2010-12-28 Illinois Institute Of Technology Power management for multi-module energy storage systems in electric, hybrid electric, and fuel cell vehicles
JP2008296669A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Daihatsu Motor Co Ltd ハイブリッド自動車の充電装置
JP4962184B2 (ja) 2007-07-18 2012-06-27 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置
JP4305553B2 (ja) 2007-10-23 2009-07-29 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP4798120B2 (ja) * 2007-11-07 2011-10-19 トヨタ自動車株式会社 車両の電源システム
JP2009148073A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Mazda Motor Corp バッテリの充電方法および充電装置
JP4807590B2 (ja) * 2007-12-28 2011-11-02 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US8358107B2 (en) * 2007-12-31 2013-01-22 Intel Corporation Bidirectional power management techniques
JP2009194986A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Toyota Motor Corp 車両の充電装置
JP4315232B1 (ja) 2008-03-17 2009-08-19 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP5259220B2 (ja) * 2008-03-25 2013-08-07 富士重工業株式会社 電気自動車
JP2010028886A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Toyota Motor Corp 蓄電装置充放電制御システム
US8080973B2 (en) * 2008-10-22 2011-12-20 General Electric Company Apparatus for energy transfer using converter and method of manufacturing same
JP5187152B2 (ja) * 2008-11-17 2013-04-24 トヨタ自動車株式会社 車両の電源システムおよび車両
CN102318162B (zh) 2009-02-03 2013-08-28 丰田自动车株式会社 车辆的充电系统
JP4800402B2 (ja) 2009-03-18 2011-10-26 株式会社豊田中央研究所 車両搭載用マルチフェーズコンバータ
CN102414043B (zh) * 2009-04-23 2014-03-19 丰田自动车株式会社 电动车辆的电源系统及其控制方法

Also Published As

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ES2975094T3 (es) 2024-07-03
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JP6553133B2 (ja) 2019-07-31
EP3981638B1 (en) 2023-12-27
CN105034830A (zh) 2015-11-11
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EP3981638A2 (en) 2022-04-13
CN102452325B (zh) 2015-09-16

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