BRPI0712257A2

BRPI0712257A2 - unidade de alimentação elétrica

Info

Publication number: BRPI0712257A2
Application number: BRPI0712257-8A
Authority: BR
Inventors: Takaya Soma; Hiroshi Yoshida; Takeshi Mogari
Original assignee: Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2012-01-17
Also published as: CA2651139C; WO2007135934A9; CA2651139A1; EP2026404A1; KR101064889B1; BRPI0712257B1; BRPI0712257B8; CN101449419A; CN101449419B; US7924562B2; JP2007311290A; KR20090017615A; JP5034316B2; WO2007135934A1; CA2760498A1; EP2302726B1; CA2760498C; EP2026404B1; EP2302726A1; US20090141447A1

Abstract

UNIDADE DE ALIMENTAçãO ELéTRICA.Trata-se de um dispositivo de resfriamento (40) que inclui uma ventoinha de resfriamento (F10) colocada em um dispositivo de armazenamento elétrico (C1), uma abertura de exaustão (44) colocada em uma bateria (6), e um caminho de fluxo do vento de resfriamento para permitir ao vento de resfriamento recebido a partir da ventoinha de resfriamento (F10) fluir através do mesmo. No dispositivo de armazenamento elétrico (C1) e na bateria (B), a comunicação entre um espaço dentro de um invólucro (50), e um espaço dentro de um invólucro (52), pode ser estabelecida através de uma abertura (46). O vento de resfriamento fornecido a partir da ventoinha de sopro de vento (F10) flui através do espaço formado dentro do invólucro (50) para o dispositivo de armazenamento elétrico (C1) para resfriar células capacitoras (CC1 até CC5). Subsequentemente, o vento de resfriamento que passou através do dispositivo de armazenamento elétrico (C1) é introduzido no interior do invólucro (52) para a bateria (B) através da abertura (46), e flui através de um espaço entre a superfície superior das células de bateria (BC1 até BC6) e o invólucro (52), e um espaço entre as células de bateria para resfriar as células de bateria (BC1 até BC6). Depois disso, o vento de resfriamento é emitido para o exterior do invólucro (52) através da abertura de exaustão (44).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "UNIDADE DE ALIMENTAÇÃO ELÉTRICA"

Campo Técnico

A presente invenção diz respeito a uma unidade de alimentação elétrica e em particular, a uma unidade de alimentação elétrica capaz de for- necer energia elétrica a partir de uma célula secundária e de um capacitor.

Técnica de Fundamento

Nos últimos anos, veículos híbridos e veículos elétricos têm atra- ído atenção como veículos ambientalmente amigáveis. Um veículo híbrido é um veículo alimentado por uma alimentação de corrente contínua (CC), por um inversor e por um motor acionado pelo inversor, em adição a um motor convencional. Especificamente, o veículo híbrido é alimentado pelo aciona- mento do motor e também é alimentado pela conversão de tensão elétrica CC a partir da alimentação elétrica CC pelo inversor em tensão elétrica de corrente alternada (CA) e pela rotação do motor pela tensão elétrica CA convertida.

Adicionalmente, um veículo elétrico é um veículo alimentado por uma alimentação elétrica CC, por um inversor e por um motor acionado pelo inversor.

Em tal veículo híbrido ou veículo elétrico, para aperfeiçoar a efi- ciência de energia enquanto permitindo ao veículo funcionar apropriadamen- te, é necessário fornecer energia elétrica de acordo com uma carga em um motor do mesmo e para de forma eficiente coletar energia durante a regene- ração.

Para lidar com tal necessidade, por exemplo, a Patente Japone- sa Exposta 2003-274565 revela um veículo do tipo híbrido equipado com um dispositivo de armazenamento de energia incluindo uma bateria secundária e um capacitor conectado em paralelo como uma fonte de alimentação de energia elétrica para um motor.

De acordo com a revelação, uma unidade de armazenamento de energia serve como uma alimentação de energia incluindo uma bateria se- cundária e um capacitor elétrico de camada dupla conectado em paralelo. Durante o funcionamento em velocidade constante ou coisa parecida, na qual as variações de carga no veículo são pequenas, um controlador operar um motor de geração de energia elétrica utilizando força motriz de um motor para gerar energia elétrica, e carrega a unidade de armazenamento de e- nergia com a energia elétrica gerada. O controlador também descarrega a unidade de armazenamento de energia quando o veículo é acionado pela força motriz de um motor elétrico, quando um aparelho auxiliar para o veícu- lo é acionado e assim por diante.

Um veículo equipado com uma bateria secundária, servindo co- mo uma fonte de alimentação de energia elétrica para um motor, geralmente é equipado com um dispositivo de resfriamento, para suprimir um aumento na temperatura da bateria devido ao calor gerado dentro da bateria secundá- ria durante a carga / descarga (veja, por exemplo, as Patentes Japonesas Expostas 11 -180168 e 2001 -6651).

De acordo com as revelações, o vento de resfriamento gerado pelo acionamento de uma ventoinha de resfriamento e fornecido para uma caixa da bateria alojando várias células de bateria, e desse modo, as células de bateria são esfriadas.

Em um veículo incluindo uma bateria secundária e um capacitor como uma fonte de alimentação de energia elétrica para o motor como o revelado na Patente Japonesa Exposta 2003-274565, a geração de calor interno também ocorre no capacitor bem como na bateria secundária, devido à carga / descarga. Portanto, um dispositivo de resfriamento também é ne- cessário para o capacitor.

As quantidades de calor geradas na bateria secundária e no ca- pacitor durante a carga / descarga são diferentes, dependendo da magnitude de uma resistência interna, da presença ou da ausência de uma reação química e assim por diante. Por conseqüência, tem sido dada consideração em relação a uma configuração na qual um dispositivo de resfriamento é proporcionado separadamente para cada um dentre a bateria secundária e um capacitor, e a quantidade de vento de resfriamento a ser fornecido a par- tir da ventoinha de resfriamento é individualmente controlada baseado na temperatura de cada um dentre a bateria secundária e o capacitor.

Entretanto, tal configuração exige ser proporcionada com várias ventoinhas de resfriamento, resultando em um aumento no tamanho de todo o dispositivo de resfriamento e assim, a configuração não pode ser adequa- da para ser montada em um veículo possuindo severas restrições de espaço de montagem. Adicionalmente, desde que a quantidade de vento de resfria- mento é controlada para cada uma das várias ventoinhas de resfriamento, surge um problema pelo fato de que o controle é complicado.

Adicionalmente, desde que a bateria secundária e o capacitor possuem uma faixa de temperaturas adequada para manter a energia elétri- ca que pode ser carregada / descarrega, aperfeiçoamento adicional na res- posta da alimentação de energia elétrica para um motor é esperada se esta puder ser ajustada para ter temperaturas se situando dentro da faixa de temperaturas.

Por conseqüência, a presente invenção foi feita para resolver tal problema, e um objetivo da presente invenção é proporcionar uma unidade de alimentação de energia incluindo um dispositivo de resfriamento que seja menor em tamanho e que possua uma configuração simples.

Outro objetivo da presente invenção é proporcionar uma unidade de alimentação elétrica capaz de ajustar a temperatura com uma configura- ção simples.

Revelação da Invenção

De acordo com a presente invenção, uma unidade de alimenta- ção elétrica inclui: uma primeira alimentação elétrica proporcionada para ser capaz de alimentar energia elétrica para uma carga, e possuindo uma quan- tidade relativamente grande de calor gerado pela carga / descarga associa- da com acionar a carga; uma segunda alimentação elétrica conectada com a carga em paralelo com a primeira alimentação elétrica, e possuindo uma quantidade relativamente pequena de calor gerado pela carga / descarga associada com acionar a carga; e um dispositivo de resfriamento resfriando a primeira alimentação elétrica e a segunda alimentação elétrica. O disposi- tivo de resfriamento inclui uma unidade de alimentação de meio de resfria- mento alimentando um meio de resfriamento para uma parte à montante da segunda alimentação elétrica, e um caminho de fluxo do meio de resfriamen- to formado para permitir ao meio de resfriamento alimentado pela unidade de alimentação de meio de resfriamento fluir através da segunda alimenta- ção elétrica para dentro da primeira alimentação elétrica.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, por permitir ao meio de resfriamento fluir através da segunda alimenta- ção elétrica com uma baixa temperatura, para a primeira alimentação elétri- ca com uma temperatura mais elevada, a primeira alimentação elétrica e a segunda alimentação elétrica podem ser resfriadas utilizando um dispositivo de resfriamento comum. Como resultado, toda a unidade de alimentação elétrica pode ser configurada para ser compacta.

De preferência, a primeira alimentação elétrica inclui um primeiro substrato possuindo uma primeira superfície principal na qual várias primei- ras células de alimentação elétrica são montadas, e um primeiro invólucro alojando o primeiro substrato e proporcionado com um primeiro caminho de comunicação para emitir o meio de resfriamento fluindo através do caminho de fluxo do meio de resfriamento para um lado exterior da unidade de ali- mentação elétrica. A segunda alimentação elétrica inclui um segundo subs- trato possuindo uma primeira superfície principal na qual várias segundas células de alimentação elétrica são montadas, e um segundo invólucro alo- jando o segundo substrato e proporcionado com um segundo caminho de comunicação para introduzir o meio de resfriamento a partir da unidade de alimentação de meio de resfriamento dentro do caminho de fluxo do meio de resfriamento. O primeiro caminho de comunicação e o segundo caminho de comunicação estão conectados por um terceiro caminho de comunicação para permitir a comunicação entre os mesmos. O segundo invólucro é colo- cado em contato com o primeiro invólucro para permitir transferência de ca- lor com uma segunda superfície principal do primeiro substrato.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, por permitir ao meio de resfriamento fluir através da segunda alimenta- ção elétrica com uma temperatura inferior, para dentro da primeira alimenta- ção elétrica com uma temperatura mais elevada, e por causar que a transfe- rência de calor seja executada entre os invólucros para a primeira alimenta- ção elétrica e para a segunda alimentação elétrica, um dispositivo de resfri- amento comum pode ser empregado e a eficiência do resfriamento pode ser acentuada.

De preferência, o terceiro caminho de comunicação é constituído de vários furos de ventilação em uma superfície de ligação entre o primeiro invólucro e o segundo invólucro. Os vários furos de ventilação são formados para terem áreas de abertura aumentadas com a distância a partir da unida- de de alimentação de meio de resfriamento.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, o meio de resfriamento a ser alimentado para a primeira alimentação elétrica é impedido de ser alimentado desigualmente para dentro do invólu- cro. Portanto, a primeira alimentação elétrica pode ser resfriada uniforme- mente, e a eficiência do resfriamento pode ser adicionalmente acentuada.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, a unidade de alimentação elétrica inclui: uma primeira alimentação elétrica proporcio- nada para ser capaz de alimentar energia elétrica para uma carga, e possu- indo uma quantidade relativamente grande de calor gerado pela carga / des- carga associada com acionar a carga; uma segunda alimentação elétrica conectada com a carga em paralelo com a primeira alimentação elétrica, e possuindo uma quantidade relativamente pequena de calor gerado pela car- ga / descarga associada com acionar a carga; e um dispositivo de ajuste de temperatura ajustando as temperaturas da primeira alimentação elétrica e da segunda alimentação elétrica. O dispositivo de ajuste de temperatura inclui uma unidade de alimentação de meio de resfriamento alimentado um meio de resfriamento para uma parte à montante da primeira alimentação elétrica, e um caminho de fluxo do meio de resfriamento formado para permitir ao meio de resfriamento alimentado a partir da unidade de alimentação de meio de resfriamento fluir através da primeira alimentação elétrica para dentro da segunda alimentação elétrica.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, sob circunstâncias de baixa temperatura, a temperatura da segunda a- limentação elétrica com uma temperatura inferior pode ser aumentada utili- zando a energia térmica coletada a partir da primeira alimentação elétrica com uma temperatura mais elevada. Portanto, uma redução da energia elé- trica que pode ser carregada / descarregada de uma fonte de alimentação de energia elétrica pode ser suprimida.

De preferência, a primeira alimentação elétrica inclui um primeiro substrato possuindo uma primeira superfície principal na qual várias células de alimentação elétrica são montadas, e um primeiro invólucro alojando o primeiro substrato e proporcionado com um primeiro caminho de comunica- ção para introdução do meio de resfriamento a partir da unidade de alimen- tação de meio de resfriamento para dentro do caminho de fluxo do meio de resfriamento. A segunda alimentação elétrica inclui um segundo substrato possuindo uma primeira superfície principal na qual várias segundas células de alimentação elétrica são montadas, e um segundo invólucro alojando o segundo substrato e proporcionado com um segundo caminho de comunica- ção para emitir o meio de resfriamento fluindo através do caminho de fluxo do meio de resfriamento para um lado exterior da unidade de alimentação elétrica. O primeiro caminho de comunicação e o segundo caminho de co- municação são conectados por um terceiro caminho de comunicação para permitir a comunicação entre os mesmos. O primeiro invólucro é colocado em contato com o segundo invólucro para permitir a transferência de calor com uma segunda superfície principal do segundo substrato.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, por permitir ao meio de resfriamento fluir, através da primeira alimenta- ção elétrica com uma temperatura mais elevada, para dentro da segunda alimentação elétrica com uma temperatura inferior, e por causar que a trans- ferência de calor seja executada entre os invólucros para a primeira alimen- tação elétrica e para a segunda alimentação elétrica, a temperatura da se- gunda alimentação elétrica pode ser aumentada de forma eficiente.

De preferência, o terceiro caminho de comunicação é constituído de vários furos de ventilação formados em uma superfície de ligação entre o primeiro invólucro e o segundo invólucro. Os vários furos de ventilação são formados para terem áreas de abertura aumentadas com a distância a partir da unidade de alimentação de meio de resfriamento.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, o meio de resfriamento a ser alimentado para a segunda alimentação elétrica é impedido de ser alimentado desigualmente para dentro do invólu- cro. Portanto, a temperatura da segunda alimentação elétrica pode ser au- mentada igualmente, e a eficiência de aumento da temperatura pode ser adicionalmente acentuada.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, a unidade de alimentação elétrica inclui: uma primeira alimentação elétrica proporcio- nada para ser capaz de alimentar energia elétrica para uma carga; uma se- gunda alimentação elétrica conectada com a carga em paralelo com a pri- meira alimentação elétrica; e um dispositivo de ajuste de temperatura ajus- tando as temperaturas da primeira alimentação elétrica e da segunda ali- mentação elétrica. O dispositivo de ajuste de temperatura inclui: um caminho de fluxo do meio de resfriamento formado de modo que a primeira alimenta- ção elétrica e a segunda alimentação elétrica sejam colocadas em série ao longo de uma direção na qual o meio de resfriamento flui; uma primeira uni- dade de alimentação de meio de resfriamento proporcionada em uma extre- midade do caminho de fluxo do meio de resfriamento na segunda alimenta- ção elétrica para alimentar o meio de resfriamento para uma parte à montan- te da segunda alimentação elétrica; uma segunda unidade de alimentação de meio de resfriamento proporcionada na outra extremidade do caminho de fluxo do meio de resfriamento na primeira alimentação elétrica para alimen- tar o meio de resfriamento para uma parte à montante da primeira alimenta- ção elétrica; e o dispositivo de seleção seletivamente operando qualquer uma dentre a primeira unidade de alimentação de meio de resfriamento e a segunda unidade de alimentação de meio de resfriamento baseado em uma temperatura ambiente da unidade de alimentação de energia elétrica, na temperatura da alimentação elétrica, e na temperatura do dispositivo de ar- mazenamento elétrico. De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, o resfriamento e aumento da temperatura podem ser seletivamente exe- cutados utilizando o meio de resfriamento fluindo através da primeira alimen- tação elétrica e da segunda alimentação elétrica em comum. Portanto, o dis- positivo de ajuste de temperatura para a primeira alimentação elétrica e para a segunda alimentação elétrica pode ser configurado de forma simples.

De preferência, quando a temperatura ambiente da unidade de alimentação elétrica é mais elevada do que um valor limite prescrito, o dis- positivo de seleção seleciona a primeira unidade de alimentação de meio de resfriamento em resposta à temperatura da primeira alimentação elétrica sendo mais elevada do que a temperatura da segunda alimentação elétrica, e seleciona a segunda unidade de alimentação de meio de resfriamento em resposta à temperatura da segunda alimentação elétrica sendo mais elevada do que a temperatura da primeira alimentação elétrica.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, quando a unidade de alimentação elétrica está em uma temperatura usual, a primeira alimentação elétrica e a segunda alimentação elétrica po- dem ser resfriadas utilizando um meio de resfriamento comum pela seleção de um caminho de fluxo do meio de resfriamento de modo que o meio de resfriamento flua a partir de uma temperatura inferior para uma temperatura mais elevada.

De preferência, quando a temperatura ambiente da unidade de alimentação elétrica não é maior do que o valor limite prescrito, o dispositivo de seleção seleciona a segunda unidade de alimentação de meio de resfri- amento em resposta à temperatura da primeira alimentação elétrica sendo mais elevada do que a temperatura da segunda alimentação elétrica, e sele- ciona a primeira unidade de alimentação do meio de resfriamento em res- posta à temperatura da segunda alimentação elétrica sendo mais elevada do que a temperatura da primeira alimentação elétrica.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, quando a unidade de alimentação elétrica está em uma temperatura baixa, a temperatura de uma alimentação elétrica pode ser aumentada utili- zando a energia térmica coletada a partir da outra alimentação elétrica pela seleção de um caminho de fluxo do meio de resfriamento de modo que o meio de resfriamento flua a partir de uma temperatura mais elevada para uma temperatura inferior.

De preferência, a unidade de alimentação elétrica adicionalmen- te inclui o dispositivo de controle controlando uma quantidade de alimenta- ção do meio de resfriamento a ser alimentado para o caminho de fluxo do meio de resfriamento. O dispositivo de controle determina a quantidade de alimentação do meio de resfriamento baseado na temperatura da primeira alimentação elétrica quando a temperatura da primeira alimentação elétrica é mais elevada do que a temperatura da segunda alimentação elétrica, e determina a quantidade de alimentação do meio de resfriamento baseado na temperatura da segunda alimentação elétrica quando a temperatura da se- gunda alimentação elétrica é mais elevada do que a temperatura da primeira alimentação elétrica.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, por determinar a quantidade de alimentação do meio de resfriamento baseado na temperatura da alimentação elétrica com uma temperatura mais elevada, o ajuste da temperatura pode ser executado de forma eficiente também pela utilização do meio de resfriamento em comum.

De preferência, a primeira alimentação elétrica é uma bateria secundária e a segunda alimentação elétrica é um capacitor.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, uma redução na energia elétrica que pode ser carregada / descarregada da segunda bateria e do capacitor pode ser suprimida. Portanto, a resposta de acionamento da carga pelo uso combinado das mesmas pode ser mantida.

De preferência, a carga é um motor para acionar um veículo e a unidade de alimentação elétrica é montada no veículo como uma fonte de energia elétrica para o motor.

De acordo com a unidade de alimentação elétrica descrita aci- ma, uma unidade de alimentação elétrica reduzida em tamanho pode ser obtida, a qual é adequada para ser montada em um veículo possuindo seve- ras restrições de espaço de montagem.

De acordo com a presente invenção, uma unidade de alimenta- ção elétrica incluindo um dispositivo de resfriamento que é menor em tama- nho e possui uma configuração simples, pode ser implementada.

Adicionalmente, as temperaturas de várias alimentações elétri- cas constituindo a unidade de alimentação elétrica podem ser ajustadas com uma configuração simples.

Breve Descrição dos Desenhos

A Fig. 1 é um diagrama de blocos esquemático de um dispositivo de acionamento por motor junto ao qual uma unidade de alimentação elétri- ca, de acordo com uma primeira concretização da presente invenção, é apli- cada.

A Fig. 2 é um diagrama de configuração esquemática de um dis- positivo de resfriamento da Fig. 1.

A Fig. 3 é um gráfico de tempo para ilustrar a configuração elé- trica de saída na hora da aceleração de um veículo híbrido.

A Fig. 4 é um diagrama de configuração geral de um dispositivo de resfriamento de acordo com uma modificação da primeira concretização da presente invenção.

A Fig. 5 apresenta uma configuração de uma superfície de liga- ção da Fig. 4.

A Fig. 6 é um diagrama de configuração geral de um dispositivo de resfriamento de acordo com uma segunda concretização da presente in- venção.

A Fig. 7 é um diagrama de configuração geral de um dispositivo de resfriamento de acordo com uma terceira concretização da presente in- venção.

A Fig. 8 é um fluxograma para ilustrar o controle de acionamento para o dispositivo de resfriamento da Fig. 7.

A Fig. 9 é um fluxograma parta ilustrar o controle de acionamen- to para o dispositivo de resfriamento da Fig. 7. Melhores Modos para Realizar a Invenção

Daqui para frente, concretizações da presente invenção serão descritas em detalhes com referência aos desenhos, nos quais partes idênti- cas ou correspondentes serão designadas pelos mesmos números de refe- rência, e a descrição das mesmas não será repetida.

[Primeira Modalidade]

A Fig. 1 é um diagrama de blocos esquemático de um dispositivo de acionamento por motor junto ao qual uma unidade de alimentação elétri- ca, de acordo com uma primeira concretização da presente invenção, é aplicada.

Referindo-se à Fig. 1, o dispositivo de acionamento por motor 100 inclui uma bateria B, um conversor de impulso 12, um dispositivo de ar- mazenamento elétrico C1, um capacitor C2, os inversores 14 e 31, os senso- res de tensão elétrica 10, 11 e 13, os sensores de corrente 24 e 28, os sen- sores de temperatura 20 até 22, um dispositivo de resfriamento 40, os relês do sistema SRB1 até SRB3, SRC1 e SRC2, um resistor R1 e um dispositivo de controle 30.

Um motor ENG gera força motriz utilizando energia de combus- tão de um combustível, tal como gasolina, como uma fonte. A força motriz gerada pelo motor ENG é dividida por um mecanismo de divisão de força motriz PSD em dois caminhos, como indicado pelas linhas diagonais espes- sas na Fig. 1. Um é um caminho transmitindo a força motriz dividida para um eixo de acionamento acionando as rodas via um desacelerador, não apre- sentado, e o outro é um caminho transmitindo a força motriz dividida para um gerador do motor MG1.

Enquanto os geradores do motor MG1 e MG2 podem servir tanto como um gerador e um motor, o gerador do motor MG1 principalmente ope- ra como um gerador, e o gerador do motor MG2 principalmente opera como um motor, como descrito abaixo.

Especificamente, o gerador do motor MG1 é um motor rotativo CC trifásico, e utilizado como um motor de partida ENG na hora da acelera- ção. Nesta ocasião, o gerador do motor MG1 recebe alimentação de energia elétrica a partir da bateria B e / ou do dispositivo de armazenamento elétrico C1 e é acionado como um motor, e aciona a manivela e inicia o motor ENG.

Adicionalmente, após o motor ENG ser iniciado, o gerador do motor MG1 é girado pela força motriz do motor ENG transmitida via o meca- nismo de divisão de força motriz PSD e gera energia elétrica.

A energia elétrica gerada pelo gerador do motor MG1 é utilizada para diferentes propósitos, dependendo de um estado de funcionamento de um veículo, da energia armazenada no dispositivo de armazenamento elétri- co C1, e da quantidade de carga na bateria B. Por exemplo, na hora do fun- cionamento normal e da aceleração abrupta, a energia elétrica gerada pelo gerador do motor MG1 é diretamente utilizada como energia elétrica para acionar o gerador do motor MG2. Em contraste, quando a quantidade de carga na bateria B ou a energia armazenada no dispositivo de armazena- mento elétrico C1 é menor do que um valor prescrito, a energia elétrica ge- rada pelo gerador do motor MG1 é convertida de energia CA para energia CC pelo inversor 14, e armazenada na bateria B ou no dispositivo de arma- zenamento elétrico C1.

O gerador do motor MG2 é uma máquina rotativa CA trifásica, e acionada por pelo menos uma dentre a energia elétrica armazenada na ba- teria B e no dispositivo de armazenamento elétrico C1 e pela energia elétrica gerada pelo gerador do motor MG1. A força motriz do gerador do motor MG2 é transmitida para o eixo de acionamento das rodas via o desacelerador. Desse modo, o gerador do motor MG2 ajuda o motor ENG a causar que o veículo funcione, ou causa que o veículo funciona somente por sua própria força motriz.

Adicionalmente, na hora da frenagem regenerativa do veículo, o gerador do motor MG2 é girado pelas rodas via o desacelerador e opera como um gerador. Nesta ocasião, a energia elétrica regenerativa gerada pe- lo gerador do motor MG2 é carregada na bateria B e no dispositivo de arma- zenamento elétrico C1 através do inversor 31.

A bateria B é uma bateria secundária, tal como uma bateria hí- brida de níquel ou uma bateria de íons de lítio. A bateria B também pode ser uma bateria de combustível. O sensor de voltagem 10 detecta uma tensão elétrica CC Vb emitida a partir da bateria B, e emite a tensão elétrica CC de- tectada Vb para o dispositivo de controle 30. O sensor de temperatura 20 detecta uma temperatura Tb da bateria B (daqui para frente, também referi- da como temperatura de uma bateria), e emite a temperatura da bateria de- tectada Tb para o dispositivo de controle 30.

O relê do sistema SRB1 e o resistor R1 são conectados em série entre um eletrodo positivo da bateria Beo conversor de impulso 12. O relê do sistema SRB2 é conectado entre o eletrodo positivo da bateria Beo con- versor de intensificação 12, em paralelo com o relê do sistema SRB1 e o resistor R1. O relê do sistema SRB3 está conectado entre um eletrodo nega- tivo da bateria Beo conversor de intensificação 12.

Os relês do sistema SRB1 até SRB3 são ativados / desativados por um sinal SEB a partir do dispositivo de controle 30. Mais especificamen- te, os relês do sistema SRB1 até SRB3 são ativados pelo sinal SEB em um nível H (lógico alto) a partir do dispositivo de controle 30, e desativados por um sinal SEB em um nível L (lógico baixo) a partir do dispositivo de controle 30.

O conversor de intensificação 12 intensifica a tensão elétrica CC Vb fornecida a partir da bateria B para uma tensão elétrica de reforço possu- indo um nível arbitrário e alimenta a tensão elétrica de reforço para o capaci- tor C2. Mais especificamente, ao receber um sinal PWMC a partir do disposi- tivo de controle 30, o conversor de intensificação 12 alimenta a voltagem CC Vb intensificada em resposta ao sinal PWMC para o capacitor C2. Adicio- nalmente, ao receber o sinal PWMC a partir do dispositivo de controle 30, o conversor de intensificação 12 diminui uma tensão elétrica CC fornecida a partir do inversor 14 e / ou do inversor 31 através do capacitor C2, e carrega a bateria B.

O dispositivo de armazenamento elétrico C1 está conectado com uma linha de alimentação elétrica PL1 e com uma linha terra PL2 em parale- lo com a bateria Β. O dispositivo de armazenamento elétrico C1 inclui vários capacitores conectados em série. Os vários capacitores são compostos, por exemplo, de capacitores elétricos de camada dupla. O sensor de tensão elé- trica 11 detecta uma tensão elétrica Vc através do dispositivo de armazena- mento elétrico C1 (daqui para frente também referido como uma tensão in- ter-terminal), e emite a tensão elétrica detectada Vc para o dispositivo de controle 30. O sensor de temperatura 21 detecta uma temperatura Tc do dispositivo de armazenamento elétrico C1 (daqui para frente também referi- da como uma temperatura do capacitor) e emite a temperatura do capacitor detectada Tc para o dispositivo de controle 30.

O relê do sistema SRC1 está conectado entre a linha de alimen- tação elétrica PL1 e um eletrodo positivo do dispositivo de armazenamento elétrico C1. O relê do sistema SRC1 está conectado entre a linha terra PL2 e um eletrodo negativo do dispositivo de armazenamento elétrico C1. Os relês do sistema SRC1 e SRC2 ligados / desligados por um sinal SEC a partir do dispositivo de controle 30. Mais especificamente, os relês do sistema SRC1 e SRC2 são ligados por um sinal SEC em um nível H a partir do dispositivo de controle 30, e desligados por um sinal SEC em um nível L a partir do dis- positivo de controle 30.

O capacitor C2 suaviza a tensão elétrica CC intensificada pelo conversor de intensificação 12, e alimenta a tensão elétrica CC suavizada para os inversores 14 e 31. O sensor de tensão elétrica 13 detecta uma ten- são elétrica Vm através do capacitor C2 (equivalente a uma tensão elétrica de entrada dos inversores 14 e 31), e emite a tensão elétrica detectada Vm para o dispositivo de controle 30.

Ao receber a tensão elétrica CC a partir do conversor de intensi- ficação 12 ou do dispositivo de armazenamento elétrico C1 através do capa- citor C2, o inversor 14 converte a tensão elétrica CC em tensão elétrica CA trifásica baseado em um sinal de controle PWM11 a partir do dispositivo de controle 30, e aciona o gerador do motor MG1. Desse modo, o gerador do motor MG1 é acionado para gerar um torque designado por um valor de tor- que de comando TR1.

Adicionalmente, na hora da frenagem regenerativa de um veícu- lo híbrido equipado com o dispositivo de transmissão por motor 100, o inver- sor 14 converte uma tensão elétrica CA gerada pelo gerador do motor MG1 em uma tensão elétrica CC baseado em um sinal PWM11 a partir do disposi- tivo de controle 30, e fornece a tensão elétrica CC convertida para o disposi- tivo de armazenamento elétrico C1 ou para o conversor de intensificação 12 através do capacitor C2. A frenagem regenerativa referida neste documento inclui a frenagem com a regeneração através de uma operação de freio de pé por um motorista do veículo híbrido, e a desaceleração (ou parada de aceleração) do veículo enquanto regenerando energia por liberar um pedal do acelerador durante o funcionamento sem operar o pedal de freio.

Ao receber a tensão elétrica CC a partir do conversor de intensi- ficação 12 ou do dispositivo de armazenamento elétrico C1 através do capa- citor C2, o inversor 31 converte a tensão elétrica CC em uma tensão elétrica CA baseado em um sinal de controle PWMI2 a partir do dispositivo de con- trole 30, e aciona o gerador do motor MG2. Desse modo, o gerador do motor MG2 é acionado para gerar um torque designado por um valor de torque de comando TR2.

Adicionalmente, na hora da frenagem regenerativa do veículo híbrido equipado com o dispositivo de transmissão por motor 100, o inversor 31 converte uma tensão elétrica CA gerada pelo gerador do motor MG2 em uma tensão elétrica CC baseado em um sinal PWMI2 a partir do dispositivo de controle 30, e fornece a tensão elétrica CC convertida para o dispositivo de armazenamento elétrico C1 ou para o conversor de intensificação 12 a- través do capacitor C2.

O sensor de corrente 24 detecta uma corrente do motor MCRT1 fluindo para dentro do gerador do motor MG1, e emite a corrente do motor detectada MCRT1 para um dispositivo de controle 30. O sensor de corrente 28 detecta uma corrente do motor MCRT2 fluindo para dentro do gerador do motor MG2, e emite a corrente do motor detectada MCRT2 para o dispositi- vo de controle 30.

O dispositivo de controle 30 recebe os valores de torque de co- mando TR1 e TR2 e os números de rotação do motor MRN1 e MRN2 a partir de uma unidade externa eletrônica de controle (ECU), não apresentada, e recebe um sinal IG a partir de uma chave de ignição (não apresentada). O sinal IG está em um nível H ou em um nível L.

Adicionalmente, o dispositivo de controle 30 recebe a tensão elétrica CC Vb a partir do sensor de tensão elétrica 10, a tensão elétrica in- ter-terminal Vc do dispositivo de armazenamento elétrico C1 a partir do sen- sor de tensão elétrica 11, a tensão elétrica Vm a partir do sensor de tensão elétrica 13, a corrente do motor MCRT1 a partir do sensor de corrente 24, e a corrente do motor MCRT2 a partir do sensor de corrente 28.

Baseado na tensão elétrica de entrada Vm do inversor 14, no valor de torque de comando TR1, e na corrente do motor MCRT1, o disposi- tivo de controle 30 gera o sinal PWMI1 para controlar a troca dos elementos IGBT (não apresentados) do inversor 14 quando o inversor 14 aciona o ge- rador do motor MG1, e emite o sinal PWM11 gerado para o inversor 14.

Adicionalmente, baseado na tensão elétrica de entrada Vm do inversor 31, no valor de torque de comando TR2, e na corrente do motor MCRT2, o dispositivo de controle 30 gera o sinal PWMI2 para controlar a troca de elementos IGBT (não apresentados) do inversor 31 quando o inver- sor 31 aciona o gerador do motor MG2, e emite o sinal PWMI2 gerado para o inversor 31.

Em adição, quando o inversor 14 aciona o gerador do motor MG1, o dispositivo de controle 30 gera o sinal PWMC para controlar a troca de elementos IGBT (não apresentados) do conversor de intensificação 12, baseado na tensão elétrica CC Vb da bateria B, na tensão elétrica de entra- da Vm do inversor 14, no valor de torque de comando TR1, e no número de rotações do motor MRN1, e emite o sinal PWMC gerado para o conversor de intensificação 12.

Adicionalmente, quando o inversor 31 aciona o gerador do motor MG2, o dispositivo de controle 30 gera o sinal PWMC para controlar a troca dos elementos IGBT (não apresentados) do conversor de intensificação 12, baseado na tensão elétrica CC Vb da bateria B, na tensão elétrica de entra- da Vm do inversor 31, no valor de torque de comando TR2, e no número de rotações do motor MRM2, e emite o sinal PWMC gerado para o conversor de intensificação 12.

Em adição, na hora da frenagem regenerativa do veículo híbrido equipado com o dispositivo de transmissão por motor 100, o dispositivo de controle 30 gera o sinal PWMI2 para converter a tensão elétrica CA gerada pelo gerador do motor MG2 em uma tensão elétrica CC, baseado na tensão elétrica de entrada Vm do inversor 31, no valor de torque de comando TR2, e na corrente do motor MCRT2, e emite o sinal PWMI2 gerado para o inver- sor 31.

Como descrito acima, o dispositivo de transmissão por motor 100 de acordo com a presente invenção utiliza energia elétrica armazenada no dispositivo de armazenamento elétrico C1, em adição à energia elétrica armazenada na bateria B, como energia elétrica requerida quando os gera- dor do motor MG1 e MG2 são acionados em um modo de funcionamento elétrico. Adicionalmente, o dispositivo de transmissão por motor 100 arma- zena energia elétrica gerada quando os geradores do motor MG1 e MG2 são acionados em um modo regenerativo na bateria B e no dispositivo de arma- zenamento elétrico C1. Em particular, por empregar capacitores elétricos com camada dupla de alta capacidade como capacitores constituindo o dis- positivo de armazenamento elétrico C1, a energia elétrica pode ser rapida- mente alimentada para os geradores do motor MG1 e MG2, e a resposta quando o motor é acionado pode ser acentuada. Como resultado, a perfor- mance de funcionamento do veículo pode ser garantida.

Quando o dispositivo de armazenamento elétrico C1 é montado em um dispositivo de transmissão por motor 100, torna-se necessário pro- porcionar não somente a bateria B, mas também o dispositivo de armaze- namento elétrico C1 com um dispositivo de resfriamento para suprimir um aumento na temperatura devido à geração interna de calor durante a carga / descarga.

Desde que as quantidades de calor gerado durante a operação de carga / descarga são diferentes no dispositivo de armazenamento elétrico C1 e na bateria B, tanto a bateria B como o dispositivo de armazenamento elétrico C1 podem ser resfriados de forma confiável se um dispositivo de resfriamento separado for proporcionado para o dispositivo de armazena- mento elétrico C1, em adição a um dispositivo de resfriamento para a bateria B, para individualmente controlar a quantidade de alimentação de um meio de resfriamento.

Por outro lado, quando um dispositivo de resfriamento é propor- cionado para cada um dentre a bateria Beo dispositivo de armazenamento elétrico C1, surgem problemas pelo fato de que o tamanho de todo o disposi- tivo de transmissão por motor 100 é aumentado, e pelo fato de que o contro- le dos dispositivos de resfriamento se torna complicado.

Por conseqüência, a unidade de alimentação elétrica de acordo com a presente invenção emprega uma configuração na qual um dispositivo de resfriamento comum 40 é utilizado para resfriar a bateria Beo dispositivo de armazenamento elétrico C1. Daqui para frente, será descrita uma confi- guração do dispositivo de resfriamento 40.

A Fig. 2 é um diagrama de configuração geral de um dispositivo de resfriamento de acordo com a primeira concretização da presente invenção.

Referindo-se à Fig. 2, o dispositivo de resfriamento 40 inclui uma ventoinha de resfriamento F10 colocada no dispositivo de armazenamento elétrico C1, uma abertura de exaustão 44 colocada na bateria B, e um cami- nho de fluxo de vento de resfriamento para permitir ao vento de resfriamento fluir a partir da ventoinha de resfriamento F10 para fluir através do mesmo.

Especificamente, o dispositivo de armazenamento elétrico C1 possui uma estrutura na qual um invólucro 50 como um membro externo de acondicionamento aloja várias células capacitores CC1 até CC5 montadas na superfície de baixo do invólucro 50. Um espaço como o caminho de fluxo do vento de resfriamento é formado entre a superfície superior das várias células capacitoras CC1 até CC5 e o invólucro 50, e entre as células capaci- toras empilhadas. O espaço está em comunicação com um espaço formado em um invólucro 52 para a bateria B em um lado à jusante das células capa- citoras CC1 até CC5, como descrito posteriormente.

A bateria B possui uma estrutura na qual o invólucro 52 como um membro externo de acondicionamento aloja no mesmo um substrato no qual várias células de bateria empilhadas BC1 até BC6 são montadas. Um espaço como o caminho de fluxo do vento de resfriamento é formado entre a superfície superior das células de bateria BC1 até BC6 e o invólucro 52, en- tre a superfície traseira do substrato no qual as células de bateria BC1 até BC6 são montadas e o invólucro 52, e entre as células de bateria empilhadas.

A bateria Beo dispositivo de armazenamento elétrico C1 são colocados de modo que o invólucro 52 fica empilhado acima do invólucro 50, como apresentado na Fig. 2. Neste caso, uma abertura 46 é proporcionada em uma superfície de contato entre o invólucro 50 e o invólucro 52, a qual permite a comunicação entre o espaço dentro do invólucro 50 e o espaço dentro do invólucro 52. A abertura 46 é proporcionada no caminho de fluxo do vento de resfriamento no lado à jusante das células capacitoras CC1 até CC5.

A ventoinha de resfriamento F10 é colocada em uma superfície lateral do invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétrico C1. Um duto de admissão (não apresentado) para receber o vento de resfriamento é proporcionado em um lado à montante da ventoinha de resfriamento F10.

A abertura de exaustão 44 é colocada em uma superfície lateral do invólucro 52 para a bateria B. Um duto de exaustão (não apresentado) para emitir o vento de resfriamento que fluiu através do caminho de fluxo do vento de resfriamento para o exterior é proporcionado em um lado à jusante da abertura de exaustão 44.

Na configuração descrita acima, o vento de resfriamento recebi- do a partir da ventoinha de resfriamento F10 flui ao longo de uma direção indicada pelas setas no desenho. Especificamente, o vento de resfriamento primeiramente flui através do espaço formado dentro do invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétrico C1. Desse modo, as células capacito- ras CC1 até CC5 são resfriadas. Subseqüentemente, o vento de resfriamen- to que passou através das células capacitoras CC1 até CC5 é introduzido no interior do invólucro 52 para a bateria B via a abertura 46. Como indicado pelas setas no desenho, o vento de resfriamento introduzido para o interior do invólucro 52 flui através do espaço entre a superfície traseira do substrato no qual as células de bateria BC1 até BC6 são montadas e o invólucro 52, e depois disso, flui para dentro do espaço entre a superfície superior das célu- las de bateria BC1 até BC6 e o invólucro 52. Então, o vento de resfriamento flui através do espaço entre a superfície superior das células de bateria BC1 até BC6 e do invólucro 52 e o espaço entre as células de bateria, e resfria as células de bateria BC1 até BC6. Após esfriar as células de bateria BC1 até BC6, o vento de resfriamento é emitido para fora do invólucro 52 via a aber- tura de exaustão 44.

De acordo com o dispositivo de resfriamento 40 da Fig. 2, após resfriar o dispositivo de armazenamento elétrico C1, o vento de resfriamento é utilizado para resfriar a bateria B. Isto é baseado no fato de que o disposi- tivo de armazenamento elétrico C1 possui uma quantidade relativamente pequena de calor gerado pela carga / descarga associada com acionar uma carga quando comparado com a bateria B, e assim, possui uma temperatura menor do que esta da bateria B, como descrito abaixo.

Especificamente, em um dispositivo de transmissão por motor 100 da Fig. 1, os capacitores elétricos com camada dupla constituindo o dis- positivo de armazenamento elétrico C1 podem executar a carga / descarga rápida, quando comparado com a bateria secundária constituindo a bateria B. Portanto, quando uma grande saída elétrica é requerida em um curto pe- ríodo de tempo, tal como na hora de acelerar o veículo híbrido ou dar partida em um motor, a resposta quando o motor é acionado pode ser garantida por causar principalmente que o dispositivo de armazenamento elétrico C1 ali- mente a energia elétrica para os geradores do motor MG1 e MG2, a Fig. 3 é um gráfico de tempo para ilustrar a configuração de energia de saída na ho- ra de acelerar um veículo híbrido.

Referindo-se à Fig. 3, em resposta a um acelerador sendo total- mente aberto (isto é, o grau de abertura do acelerador sendo 100%) com um ponto no tempo tO como um ponto inicial, a energia de saída de todo o veí- culo (energia total) é aumentada à medida que a energia gerada pelo gera- dor do motor MG2 é adicionada para a energia de saída gerada pelo motor (energia de saída do motor).

Nesta ocasião, o gerador do motor MG2 gera energia de saída utilizando energia elétrica alimentada a partir da bateria B e do dispositivo de armazenamento elétrico C1 como uma fonte. Da mesma forma que para a energia elétrica alimentada, a energia de saída é primeiramente alimentada a partir do dispositivo de armazenamento elétrico C1, capaz de descarga rápida, seguida pela energia de saída alimentada a partir da bateria Β. A e- nergia de saída a partir do dispositivo de armazenamento elétrico C1 (cor- respondendo a uma região sombreada no desenho) corresponde a uma dife- rença de tensão elétrica entre a tensão elétrica inter-terminal Vc do dispositi- vo de armazenamento elétrico C1 e uma tensão elétrica do sistema do dis- positivo de transmissão por motor 100 (correspondendo à tensão elétrica de entrada Vm dos inversores 14 e 31).

Assim, desde que a energia de saída do gerador do motor MG2 é imediatamente aumentada pela alimentação de energia elétrica rápida a partir do dispositivo de armazenamento elétrico C1 quando o acelerador é totalmente aberto para a aceleração, a energia de todo o veículo pode ser aumentada em um curto período de tempo. Desse modo, uma característica de aceleração suave e responsiva é obtida. Desde que o dispositivo de ar- mazenamento elétrico C1 serve para ajudar a bateria B como descrito aci- ma, um período de tempo durante o qual o dispositivo de armazenamento elétrico C1 é energizado quando ele alimenta energia elétrica para o gerador do motor MG2 é relativamente mais curto do que um período de tempo du- rante o qual a bateria B é energizada. Por conseqüência, a quantidade de calor gerado dentro do dispositivo de armazenamento elétrico C1 é relativa- mente menor do que a quantidade de calor gerado dentro da bateria B, e assim, o dispositivo de armazenamento elétrico C1 geralmente possui uma temperatura menor do que esta da bateria B.

Portanto, a unidade de alimentação elétrica de acordo com a presente concretização é configurada para empregar a estrutura de resfria- mento apresentada na Fig. 2 no dispositivo de resfriamento 40 da Fig. 1 para resfriar a bateria Beo dispositivo de armazenamento elétrico C1 utilizando um vento de resfriamento comum.

Especificamente, o dispositivo de resfriamento 40 possui uma característica de que o dispositivo de armazenamento elétrico C1 com uma temperatura inferior é colocado à montante da bateria B com uma tempera- tura mais elevada em um caminho de fluxo do meio de resfriamento. Com tal colocação, o vento de resfriamento flui através do dispositivo de armazena- mento elétrico C1 para dentro da bateria D1 e desse modo a bateria Beo dispositivo de armazenamento elétrico C1 podem ser resfriados utilizando o vento de resfriamento comum. Como resultado, todo o dispositivo de trans- missão por motor pode ser reduzido em tamanho, quando comparado com um caso onde um dispositivo de resfriamento é proporcionado para cada um dentre a bateria Beo dispositivo de armazenamento elétrico C1.

Adicionalmente, tanto a bateria B como o dispositivo de armaze- namento elétrico C1 poderiam ser resfriados de forma confiável pela deter- minação da quantidade de sopro de vento de resfriamento fornecido a partir da ventoinha de resfriamento F10 para o caminho de fluxo do vento de res- friamento baseado na temperatura da bateria B com uma temperatura mais elevada.

Especificamente, o dispositivo de controle 30 determina uma quantidade de sopro de vento V10 da ventoinha de resfriamento F10 basea- do na temperatura da bateria Tb a partir do sensor de temperatura 20, e gera um sinal V10 indicando a quantidade de sopro de vento determinada V10, e emite o sinal V10 para a ventoinha de resfriamento F10.

Desse modo, na ventoinha de resfriamento F10, um valor de comando de controle de ciclo de trabalho para um inversor acionando um motor interno da ventoinha é determinado para obter a quantidade de sopro de vento V10 indicada pelo sinal V10. Então, baseado no valor determinado de comando de controle de ciclo de trabalho, o inversor converte a energia CC a partir de uma bateria auxiliar em energia CA e aciona o motor da ven- toinha. Como resultado, o vento de resfriamento possuindo a quantidade de sopro de vento V10 recebido a partir da ventoinha de resfriamento F10 e fornecido para um lado à montante do dispositivo de armazenamento elétrico C1 primeiramente resfria o dispositivo de armazenamento elétrico C1 com uma temperatura inferior, e então resfria a bateria B com uma temperatura mais elevada.

Adicionalmente, o dispositivo de resfriamento 40 da Fig. 2 pode resfriar a bateria B mais eficientemente, à medida que o dispositivo de arma- zenamento elétrico C1 e a bateria B sejam colocados de modo que o invólu- cro 52 fique empilhado acima do invólucro 50.

Especificamente, o calor gerado dentro das células de bateria BC1 até BC6 é transferido para o invólucro 52 para o dispositivo de armaze- namento elétrico C1 através do substrato no qual estas células de bateria são montadas e do espaço'formado na superfície traseira do substrato. Ou seja, desde que o dispositivo de armazenamento elétrico C1 possui uma temperatura inferior a esta da bateria B, as células de bateria BC1 até BC6 podem ser resfriadas não somente pela troca de calor com o vento de resfri- amento, mas também pela troca de calor com um invólucro 52 para o dispo- sitivo de armazenamento elétrico C1. Como resultado, a bateria B pode ser resfriada de forma eficiente.

É para ser observado que o calor transferido para o invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétrico C1 não é transferido para as células capacitoras CC1 até CC5, porque ele é absorvido pelo vento de res- friamento fluindo através do interior do invólucro 50.

[Modificação]

A Fig. 4 é um diagrama de configuração geral de um dispositivo de resfriamento de acordo com uma modificação da primeira concretização da presente invenção. Em um dispositivo de resfriamento 40A da Fig. 4, a estrutura de uma parte onde o invólucro 50 para o dispositivo de armazena- mento elétrico C1 está em contato com o invólucro 52 para a bateria B1 é modificada, quando comparado com o dispositivo de resfriamento 40 da Fig. 2. Portanto, a descrição detalhada das partes idênticas a estas na Fig. 2 não será repetida.

Referindo-se à Fig. 4, a bateria 4 e o dispositivo de armazena- mento elétrico C1 são colocados de modo que o invólucro 52 fique empilha- do acima do invólucro 50. A superfície do lado superior do invólucro 50 e a superfície do lado inferior do invólucro 52 são ligadas por uma superfície de ligação 54.

A superfície de ligação 54 possui várias aberturas 56. O espaço dentro do invólucro 50 está em comunicação com o espaço dentro do invó- lucro 52 através das várias aberturas 56.

Na configuração descrita acima, o vento de resfriamento recebi- do a partir da ventoinha de resfriamento F10 flui ao longo de uma direção indicada pelas setas no desenho. Especificamente, o vento de resfriamento primeiramente flui através do espaço formado dentro do invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétrico C1. Desse modo, as células capacito- ras CC1 até CC5 são resfriadas. Subseqüentemente, o vento de resfriamen- to que passou através das células capacitoras CC1 até CC5 é introduzido dentro do interior do invólucro 52 para a bateria B através das várias abertu- ras 56. Como indicado pelas setas no desenho, o vento de resfriamento in- troduzido dentro do invólucro 52 flui através do espaço entre as células de bateria BC1 até BC6 e o invólucro 52 e o espaço entre as células de bateria, e resfria as células de bateria BC1 até BC6. Após esfriar as células de bate- ria BC1 até BC6, o vento de resfriamento é emitido para fora do invólucro 52 através da abertura de exaustão 44.

Especificamente, no dispositivo de resfriamento 40A da Fig. 4, as várias aberturas 56 proporcionadas na superfície de ligação 54 servem como orifícios de ventilação para a introdução do vento de resfriamento que fluiu através do interior do dispositivo de armazenamento elétrico C1 para o interior da bateria B.

Das várias aberturas 56, a abertura localizada à montante no caminho do fluxo de vento de resfriamento e a abertura localizada à jusante no caminho do fluxo de vento de resfriamento possuem comprimentos dife- rentes do caminho de fluxo a partir de uma posição de fornecimento do ven- do de resfriamento (correspondendo à ventoinha de resfriamento F10). Por conseqüência, elas possuem perdas de pressão diferentes devido á resis- tência no caminho do fluxo, resultando em quantidades desiguais de sopro de vento. Desse modo, na bateria B recebendo o fornecimento de vento de resfriamento que passou através das aberturas 56, torna-se difícil resfriar as células de bateria BC1 até BC6 igualmente.

Portanto, o dispositivo de resfriamento 40A de acordo com a presente modificação é configurado de modo que as várias aberturas 56 proporcionadas na superfície de ligação 54 sejam formadas para ter áreas de abertura diferentes ao longo da direção na qual o vento de resfriamento flui.

Especificamente, como apresentado na Fig. 5, as várias abertu- ras 56 são formadas para terem uma área de abertura maior à medida que elas são posicionadas mais à jusante no caminho do fluxo de vento de res- friamento. No exemplo da Fig. 5, uma abertura 56a localizada mais próxima da ventoinha de resfriamento F10 é formada para ter a menor área de aber- tura, e uma abertura 56e localizada mais distante da ventoinha de resfria- mento F10 é formada para ter a área de abertura mais larga. As áreas de abertura das aberturas 56a até 56e são estabelecidas para eliminar a dife- rença na perda de pressão devido à diferença no comprimento do caminho do fluxo do caminho do fluxo do vento de resfriamento a partir da ventoinha de resfriamento F10 para cada abertura.

Por conseqüência, de acordo com o dispositivo de resfriamento 40A de acordo com a presente modificação, o vento de resfriamento pode ser fornecido para células de bateria individuais em uma quantidade unifor- me. Como resultado, a bateria B pode ser resfriada de forma uniforme, e a eficiência do resfriamento pode ser adicionalmente acentuada.

Como descrito acima, de acordo com a primeira concretização da presente invenção, uma bateria e um dispositivo de armazenamento elé- trico servindo como uma fonte de alimentação de energia elétrica para um motor, podem ser resfriados utilizando um dispositivo comum de resfriamen- to, e assim, todo o dispositivo de transmissão por motor pode ser configura- do para ser compacto.

Apesar da configuração na qual um dispositivo de armazena- mento de energia é colocado acima de uma bateria ter sido descrita na pre- sente concretização, a relação de posição entre a bateria e o dispositivo de armazenamento elétrico não está necessariamente limitada a esta, contanto que o dispositivo de armazenamento elétrico seja colocado à montante da bateria em um caminho de fluxo do meio de resfriamento. Portanto, uma configuração na qual a bateria é colocada acima de um dispositivo de arma- zenamento elétrico, ou uma configuração na qual um dispositivo de armaze- namento elétrico e uma bateria são colocados lado a lado em uma direção horizontal, pode ser implementada.

[Segunda Concretização]

Como descrito na primeira concretização mencionada acima, tanto o dispositivo de armazenamento elétrico C1 como a bateria B podem ser resfriados de forma eficiente utilizando o vento de resfriamento comum pelo empilhamento da bateria B com uma temperatura mais elevada acima do dispositivo de armazenamento elétrico C1 com uma temperatura inferior e formando o caminho de fluxo do vento de resfriamento para permitir que o vento de resfriamento flua a partir do dispositivo de armazenamento elétrico C1 com uma temperatura inferior para a bateria B com uma temperatura mais elevada.

Por outro lado, sob circunstâncias de baixa temperatura, uma redução na temperatura do dispositivo de armazenamento elétrico C1 pode causar uma redução na energia elétrica que pode ser carregada / descarre- gada do dispositivo de armazenamento elétrico C1. Neste caso, a alimenta- ção rápida de energia elétrica a partir do dispositivo de armazenamento elé- tricô C1 se torna impossível, deteriorando a característica de aceleração de um veículo híbrido.

Portanto, sob circunstâncias de baixa temperatura, tal como em uma região fria, a degradação na característica de carga / descarga pode ser suprimida pelo emprego de uma estrutura de resfriamento apresentada na Fig. 6 no dispositivo de resfriamento 40 da Fig. 1 para aumentar a tempera- tura do dispositivo de armazenamento elétrico C1.

A Fig. 6 é um diagrama de configuração geral de um dispositivo de resfriamento de acordo com uma segunda concretização da presente invenção.

Referindo-se à Fig. 6, em um dispositivo de resfriamento 40B, a relação de posição vertical na colocação da bateria B e do dispositivo de armazenamento elétrico C1 é alterada, quando comparado com o dispositivo de resfriamento 40 da Fig. 2. Especificamente, a bateria Beo dispositivo de armazenamento de energia C1 são colocados de modo que o invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétrico C1 seja empilhado acima do invólucro 52 para a bateria B.

A bateria B possui uma estrutura na qual o invólucro 52 como um membro externo de acondicionamento aloja várias células de bateria BC1 até BC6 montadas na superfície de baixo do invólucro 52. Um espaço como o caminho de fluxo do vento de resfriamento é formado entre a super- fície superior das células de bateria BC1 até BC6 e do invólucro 52 e entre as células de bateria empilhadas. O espaço está em comunicação com um espaço formado no invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétri- co C1 em um lado à jusante das células de bateria BC1 até BC6.

O dispositivo de armazenamento de energia C1 possui uma es- trutura na qual o invólucro 50 como um membro externo de acondicionamen- to aloja no mesmo um substrato no qual várias células capacitoras empilha- das CC1 até CC5 são montadas. Um espaço como o caminho de fluxo do vento de resfriamento é formado entre a superfície superior das células ca- pacitoras CC1 até CC5 e o invólucro 50, entre a superfície traseira do subs- trato na qual as células capacitoras CC1 até CC5 são montadas e o invólu- cro 50, e entre as células capacitoras empilhadas. A bateria Beo dispositivo de armazenamento de energia elétrica C1 são colocados de modo que o invólucro 50 fica empilhado acima do invólucro 52, como apresentado na Fig. 6. Neste caso, a abertura 46 é proporcionada em uma superfície de con- tato entre o invólucro 52 e o invólucro 50, a qual permite comunicação entre o espaço dentro do invólucro 52 e o espaço dentro do invólucro 50. A abertu- ra 46 é proporcionada no caminho do fluxo do vento de resfriamento no lado à jusante das células de bateria BC1 até BC6. A ventoinha de resfriamento F10 é colocada em uma superfície lateral do invólucro 52 para a bateria B.

Um duto de admissão (não apresentado) para receber o vento de resfria- mento é proporcionado em um lado à montante da ventoinha de resfriamento F10.

A abertura de exaustão 44 é colocada em uma superfície lateral do invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétrico C1. Um duto de exaustão (não apresentado) para emitir o vento de resfriamento que fluiu através do caminho de fluxo do vento de resfriamento para o exterior é pro- porcionado em um lado à jusante da abertura de exaustão 44.

Na configuração descrita acima, o vento de resfriamento recebi- do a partir da ventoinha de resfriamento F10 flui ao longo de uma direção indicada pelas setas no desenho. Especificamente, o vento de resfriamento primeiramente flui através do espaço formado dentro do invólucro 52 para a bateria B. Subseqüentemente, o vento de resfriamento que passou através das células de bateria BC1 até BC6 é introduzido no interior do invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétrico C1 através da abertura 46.

Como indicado pelas setas no desenho, o vento de resfriamento introduzido no interior do invólucro 50 flui através do espaço entre a superfície traseira do substrato no qual as células capacitoras CC1 até CC5 estão montadas e o invólucro 50, e depois disso, flui para dentro do espaço entre a superfície superior das células capacitoras CC1 até CC5 e o invólucro 50. Então, o vento de resfriamento flui através do espaço entre a superfície superior das células capacitoras CC1 até CC5 e o invólucro 50 e do espaço entre as célu- las capacitoras, e depois disso, o vento de resfriamento é emitido para fora do invólucro 50 via a abertura de exaustão 44.

De acordo com o dispositivo de resfriamento 40B da Fig. 6, o vento de resfriamento aquecido pela troca de calor com a bateria B flui atra- vés do dispositivo de armazenamento elétrico C1, e desse modo, o dispositi- vo de armazenamento elétrico C1 coleta energia térmica do vento de resfri- amento e é aquecido. Portanto, uma redução na energia elétrica que pode ser carregada / descarregada do dispositivo de armazenamento elétrico C1 pode ser suprimida pelo aumento da temperatura do dispositivo de armaze- namento elétrico C1 utilizando o calor dissipado a partir da bateria B através do vento de resfriamento servindo como um meio.

Adicionalmente, de acordo com o dispositivo de resfriamento 40B, a temperatura do dispositivo de armazenamento elétrico C1 pode ser aumentada de forma mais eficiente pela colocação do dispositivo de arma- zenamento elétrico C1 e da bateria B de modo que o invólucro 50 fique em- pilhado acima do invólucro 52.

Especificamente, o calor gerado dentro das células de bateria BC1 até BC6 é transferido para o substrato no qual as células capacitoras CC1 até CC5 são montadas através do invólucro 52 e do espaço formado na superfície traseira do substrato. As células capacitoras CC1 até CC5 podem ser aquecidas não somente pela troca de calor com o vento de resfriamento, mas também pela troca de calor com o substrato. Como resultado, a tempe- ratura do dispositivo de armazenamento elétrico C1 pode ser aumentada de forma eficiente.

É para ser notado que, também no dispositivo de resfriamento 40B da Fig. 6, a configuração apresentada na Fig. 5 pode ser aplicada junto a uma superfície de ligação entre o invólucro 52 para a bateria Beo invólu- cro 50 para o dispositivo de armazenamento de energia elétrica C1. Desse modo, o vento de resfriamento aquecido pela troca de calor com a bateria B é igualmente fornecido para as células capacitoras CC1 até CC5, e assim, variações de temperatura nas células capacitoras CC1 até CC5 podem ser eliminadas, obtendo um aumento uniforme na temperatura.

Como descrito acima, de acordo com a segunda concretização da presente invenção, sob circunstâncias de baixa temperatura, a tempera- tura de um dispositivo de armazenamento elétrico pode ser aumentada utili- zando a energia térmica coletada a partir de uma bateria, e assim, uma re- dução na energia elétrica de carga / descarga de uma unidade de alimenta- ção elétrica, pode ser suprimida.

[Terceira Concretização]

Referindo-se à Fig. 7, um dispositivo de resfriamento 40C inclui uma ventoinha de resfriamento F1 colocada no dispositivo de armazenamen- to elétrico C1, uma ventoinha de resfriamento F2 colocada na bateria B, e um caminho de fluxo de vento de resfriamento para permitir ao vento de res- friamento fornecido a partir das ventoinhas de resfriamento F1 e F2 fluir a- través do mesmo.

Especificamente, o dispositivo de armazenamento de energia C1 possui uma estrutura na qual o invólucro 50 como um membro externo de acondicionamento aloja várias células capacitoras CC1 até CC5 empilhadas dentro do invólucro 50. As várias células capacitoras CC1 até CC5 basica- mente possuem a mesma estrutura, e são eletricamente conectadas em sé- rie. Um espaço como o caminho de fluxo do vento de resfriamento é formado entre as superfícies inferior e superior das células capacitoras CC1 até CC5 e o invólucro 50, e entre as células capacitoras empilhadas, para permitir ao vento de resfriamento fluir através das mesmas.

A bateria B possui uma estrutura na qual o invólucro 52 como um membro externo de acondicionamento aloja várias células de bateria BC1 até BC6 empilhadas dentro do invólucro 52. As várias células de bateria BC1 até BC6 basicamente possuem a mesma estrutura e estão eletricamen- te conectadas em série. Um espaço como o caminho de fluxo do vento de resfriamento é formado entre as superfícies superior e inferior das células de bateria BC1 até BC6 e o invólucro 52, e entre as células de bateria empilha- das, para permitir ao vento de resfriamento fluir através das mesmas. A ven- toinha de resfriamento F1 é colocada em uma superfície lateral do invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétrico C1. Um duto de admissão (não apresentado) para receber o vento de resfriamento, é proporcionado em um lado à montante da ventoinha de resfriamento F1.

A outra superfície lateral do invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétrico C1 é formada como uma superfície de extremidade aberta, e é acoplada com uma superfície lateral do invólucro 52 para a bate- ria B também constituindo uma superfície de extremidade aberta. Ou seja, o espaço formado dentro do invólucro 50 e o espaço formado dentro do invó- lucro 52 estão em comunicação um com o outro para formar um caminho de fluxo de vento de resfriamento comum.

A ventoinha de resfriamento F2 é colocada na outra superfície lateral do invólucro 50 para a bateria B. Um duto de admissão (não apresen- tado) para receber o vento de resfriamento, é proporcionado em um lado à montante da ventoinha de resfriamento F2.

As ventoinhas de resfriamento F1 e F2 são seletivamente acio- nadas em resposta aos sinais V1 e V2 a partir do dispositivo de controle 30 de uma maneira descrita posteriormente. Quando a ventoinha de resfriamen- to F1 é seletivamente acionada, o vento de resfriamento recebido a partir da ventoinha de resfriamento F1 flui através do caminho de fluxo de vento de resfriamento ao longo de uma direção indicada por uma seta LN1 no desenho.

Nesta ocasião, o vento de resfriamento primeiramente flui atra- vés do espaço formado dentro do invólucro 50 para o dispositivo de armaze- namento de energia elétrica C1 para resfriar as células capacitoras CC1 até CC5, e então flui através do espaço formado dentro do invólucro 52 para a bateria B para resfriar as células de bateria BC1 até BC6. Finalmente, o ven- to de resfriamento é emitido para fora através da ventoinha de resfriamento F2 servindo como uma abertura de exaustão.

Especificamente, quando a ventoinha de resfriamento F1 é acio- nada, o vento de resfriamento é fornecido para um lado à montante do dis- positivo de armazenamento elétrico C1, e flui através do dispositivo de ar- mazenamento elétrico C1 para dentro da bateria B. Desse modo, a bateria B é resfriada pelo vento de resfriamento após o vento de resfriamento resfriar o dispositivo de armazenamento elétrico C1.

Em contraste, quando a ventoinha de resfriamento F2 é seleti- vamente acionada, o vento de resfriamento recebido a partir da ventoinha de resfriamento F2 flui através do caminho de fluxo do vento de resfriamento ao longo de uma direção indicada por uma seta LN2 no desenho.

Nesta ocasião, o vento de resfriamento primeiramente flui atra- vés do espaço formado dentro do invólucro 52 para a bateria B para resfriar as células de bateria BC1 até BC6, e então flui através do espaço formado dentro do invólucro 50 para o dispositivo de armazenamento elétrico C1 para resfriar as células capacitoras CC1 até CC5. Finalmente, o vento de resfria- mento é emitido para o exterior via a ventoinha de resfriamento F1 servindo como uma abertura de exaustão.

Como descrito acima, de acordo com um dispositivo de resfria- mento 40C de acordo com a presente concretização, a direção na qual o vento de resfriamento flui pode ser trocada por seletivamente acionar as ventoinhas de resfriamento F1 e F2 proporcionadas no caminho de fluxo do vento de resfriamento comum. Apesar do dispositivo de resfriamento 40C possuir mais ventoinhas de resfriamento quando comparado com o dispositi- vo de resfriamento 40 mencionado acima, o dispositivo de resfriamento 40C não somente tem uma função de resfriar o dispositivo de armazenamento elétrico C1 e a bateria B, mas também tem uma função de aumentar as tem- peraturas dos mesmos. Ou seja, o dispositivo de resfriamento 40C constitui um dispositivo de ajuste de temperatura para o dispositivo de armazenamen- to elétrico C1 e para a bateria B.

Daqui para frente, será descrito o controle de acionamento para as ventoinhas de resfriamento F1 e F2.

O controle de acionamento para as ventoinhas de resfriamento F1 e F2 é executado pelo dispositivo de controle 30. O dispositivo de contro- le 30 recebe a temperatura da bateria Tb a partir do sensor de temperatura 20, a temperatura do capacitor Tc a partir do sensor de temperatura 21, e uma temperatura ambiente Ti ao redor da unidade de alimentação elétrica a partir do sensor de temperatura 22. Baseado nestes pedaços de informa- ções de temperatura, o dispositivo de controle 30 seleciona uma ventoinha de resfriamento a ser acionada.

Especificamente, o dispositivo de controle 30 primeiramente de- termina se a temperatura ambiente Ti é ou não maior do que um valor limite prescrito T_std. O valor limite prescrito T_std é estabelecido, por exemplo, para a temperatura ambiente Ti na qual uma redução na energia elétrica que pode ser aplicada / retirada da bateria B é observada. De acordo com o re- sultado da determinação, o dispositivo de controle 30 seleciona uma ventoi- nha de resfriamento a ser acionada de uma maneira descrita abaixo. Desse modo, uma ventoinha de resfriamento a ser acionada é selecionada de ma- neiras diferentes quando a unidade de alimentação elétrica está em uma temperatura usual e quando ela está em uma baixa temperatura.

(1) Quando a unidade de alimentação elétrica está em uma tem- peratura usual

Quando o dispositivo de controle 30 determina que a tempera- tura ambiente Ti é mais elevada do que o valor limite prescrito T_std, o dis- positivo de controle 30 então determina se a temperatura da bateria Tb é ou não mais elevada do que a temperatura do capacitor Tc.

Quando o dispositivo de controle 30 determina que a tempera- tura da bateria Tb é mais elevada do que a temperatura do capacitor Tc, o dispositivo de controle 30 seleciona a ventoinha de resfriamento F1 como uma ventoinha de resfriamento a ser acionada. Então, o dispositivo de con- trole 30 determina uma quantidade de sopro de vento V1 da ventoinha de resfriamento F1 baseado na temperatura da bateria Tb, gera um sinal V1 indicando a quantidade determinada de sopro de vento V1, e emite o sinal V1 para a ventoinha de resfriamento F1.

Desse modo, na ventoinha de resfriamento F1, um valor de con- trole de comando de ciclo de serviço para um inversor acionar um motor in- terno da ventoinha é determinado para obter a quantidade de sopro de vento V1 indicada pelo sinal V1. Então, baseado no valor determinado de controle de comando de ciclo de serviço, o inversor converte a energia CC a partir de uma bateria auxiliar em uma energia CA e aciona o motor da ventoinha. Como resultado, o vento de resfriamento possuindo a quantidade de sopro de vento V1 recebida a partir da ventoinha de resfriamento F1, e fornecida para o lado à montante do dispositivo de armazenamento elétrico C1 primei- ramente resfria o dispositivo de armazenamento elétrico C1 com uma tempe- ratura inferior, e então resfria a bateria B com uma temperatura mais elevada. Em contraste, quando o dispositivo de controle 30 determina que a temperatura da bateria Tb não é maior do que a temperatura do capacitor Tc, o dispositivo de controle 30 seleciona a ventoinha de resfriamento F2 como uma ventoinha de resfriamento a ser acionada. Então, o dispositivo de controle 30 determina uma quantidade de sopro de vento V2 da ventoinha de resfriamento F2 baseado na temperatura do capacitor Tc, gera um sinal V2 indicando a quantidade determinada de sopro de vento V2 e emite o sinal V2 para a ventoinha de resfriamento F2.

Desse modo, na ventoinha de resfriamento F2, um valor de con- trole de comando de ciclo de serviço para um inversor acionando um motor interno da ventoinha é determinado para obter a quantidade de sopro de vento V2 indicada pelo sinal V2. Então, baseado no valor determinado de controle de comando de ciclo de serviço, o inversor converte a energia CC a partir de uma bateria auxiliar em energia CA e aciona o motor da ventoinha.

Como resultado, o vento de resfriamento possuindo a quantidade de sopro de vento V2 recebida a partir da ventoinha de resfriamento F2 e fornecida para o lado à montante da bateria B primeiramente resfria a bateria B com uma temperatura inferior, e então resfria o dispositivo de armazenamento elétrico C1 com uma temperatura mais elevada.

Como descrito acima, quando a temperatura ambiente Ti da uni- dade de alimentação elétrica é mais alta do que o valor limite prescrito T_std, ou seja, quando a unidade de alimentação elétrica está em uma tem- peratura usual, a bateria Beo dispositivo de armazenamento elétrico C1 podem ser resfriados utilizados o vento de resfriamento comum por permitir ao vento de resfriamento fluir a partir do dispositivo de armazenamento elé- trico C1 (ou bateria B) com uma temperatura inferior para a bateria B (ou para o dispositivo de armazenamento elétrico C1) com uma temperatura mais elevada.

Adicionalmente, tanto a bateria B como o dispositivo de armaze- namento elétrico C1 podem ser resfriados de forma confiável pela determi- nação da quantidade de sopro do vento de resfriamento baseado na tempe- ratura da bateria B (ou do dispositivo de armazenamento elétrico C1) com uma temperatura mais elevada.

(2) Quando a unidade de alimentação elétrica está em uma tem- peratura baixa

Quando o dispositivo de controle 30 determina que a temperatu- ra ambiente Ti não é maior do que o valor limite prescrito T_std, o dispositivo de controle 30 então determina se a temperatura da bateria Tb é mais ele- vada ou não do que a temperatura do capacitor Tc.

Quando o dispositivo de controle 30 determina que a temperatu- ra da bateria Tb é mais elevada do que a temperatura do capacitor Tc, o dis- positivo de controle 30 seleciona a ventoinha de resfriamento F2 como uma ventoinha de resfriamento a ser acionada. Então, o dispositivo de controle 30 determina a quantidade de sopro de vento V2 da ventoinha de resfriamento F2, baseado na temperatura da bateria Tb1 gera o sinal V2 indicando a quan- tidade determinada de sopro de vento V2, e emite o sinal V2 para a ventoi- nha de resfriamento F2.

Desse modo, na ventoinha de resfriamento F2, um valor de con- trole de comando de ciclo de serviço para o inversor acionando o motor in- terno da ventoinha é determinado para obter a quantidade de sopro de vento V2 indicada pelo sinal V2, e o motor da ventoinha é acionado baseado no valor determinado de controle de comando de ciclo de serviço. Como resul- tado, o vento de resfriamento possuindo a quantidade de sopro de vento V2 recebida a partir da ventoinha de resfriamento F2 e fornecida para o lado à montante da bateria B flui, através da bateria B com temperatura mais ele- vada, para o dispositivo de armazenamento elétrico C1 com uma temperatu- ra inferior.

Nesta ocasião, o vento de resfriamento aquecido pela troca de calor com a bateria B flui através do dispositivo de armazenamento elétrico C1. Desse modo, o dispositivo de armazenamento elétrico C1 coleta energia térmica do vento de resfriamento e é aquecido. Os capacitores elétricos com dupla camada constituindo o dispositivo de armazenamento elétrico C1 pos- suem dependência de temperatura da capacitância, e possuem uma carac- terística na qual uma redução na temperatura causa uma redução na ener- gia elétrica que pode ser carregada / descarregada, com a bateria B. Portan- to, quando o dispositivo de armazenamento elétrico C1 está em uma tempe- ratura baixa, uma redução na energia elétrica que pode ser carregada / des- carregada pode ser suprimida pelo aumento da temperatura do dispositivo de armazenamento elétrico C1 utilizando o calor dissipado a partir da bateria B via o vento de resfriamento servindo como um meio.

Em contraste, quando o dispositivo de controle 30 determina que a temperatura da bateria Tb não é maior do que a temperatura do capacitor Tc, o dispositivo de controle 30 seleciona a ventoinha de resfriamento F1 como uma ventoinha de resfriamento a ser acionada. Então, o dispositivo de controle 30 determina a quantidade de sopro de vento V1 da ventoinha de resfriamento F1 baseado na temperatura do capacitor Tc, gera o sinal V1 indicando a quantidade determinada de sopro de vento V1, e emite o sinal V1 para a ventoinha de resfriamento F1.

Desse modo, na ventoinha de resfriamento F1, um valor de con- trole de comando de ciclo de serviço para o inversor acionando o motor in- terno da ventoinha é determinado para obter a quantidade de sopro de vento V1 indicada pelo sinal V1, e o motor da ventoinha é acionado baseado no valor determinado de controle de comando de ciclo de serviço. Como resul- tado, o vento de resfriamento possuindo a quantidade de sopro de vento V1 recebida a partir da ventoinha de resfriamento F1 e fornecida para o lado à montante do dispositivo de armazenamento elétrico C1 flui, através do dis- positivo de armazenamento elétrico C1 com uma temperatura mais elevada, para a bateria B com uma temperatura mais baixa.

Nesta ocasião, o vento de resfriamento aquecido pela troca de calor com o dispositivo de armazenamento elétrico C1 flui através da bateria B. Desse modo, a bateria B coleta energia térmica do vento de resfriamento e é aquecida, e assim, uma redução na energia elétrica que pode ser carre- gada / descarregada pode ser suprimida.

Como descrito acima, quando a temperatura ambiente Ti da uni- dade de alimentação elétrica não é maior do que o valor limite prescrito T_std, ou seja, quando a unidade de alimentação elétrica está em uma tem- peratura baixa, a temperatura do dispositivo de armazenamento elétrico C1 (ou da bateria B) com uma temperatura inferior pode ser aumentada por se permitir que o vento de resfriamento flua a partir da bateria B (ou a partir do dispositivo de armazenamento elétrico C1) com uma temperatura mais ele- vada para o dispositivo de armazenamento elétrico C1 (ou para a bateria B) com uma temperatura inferior. Como resultado, uma redução na energia elé- trica que pode ser carregada / descarregada da bateria B e do dispositivo de armazenamento elétrico C1 sob circunstâncias de baixa temperatura, pode ser impedida, apresentando a economia verdadeira de combustível de um veículo híbrido.

As Figs. 8 e 9 são fluxogramas para ilustrar o controle de acio- namento para o dispositivo de resfriamento 40C da Fig. 7. O controle de a- cionamento descrito abaixo é executado pelo dispositivo de controle 30 en- carregado de controlar todo o dispositivo de transmissão por motor 100.

Referindo-se à Fig. 8, primeiramente, em resposta a uma chave de ignição IG sendo ligada (etapa S01), o dispositivo de controle 30 determi- na se a temperatura ambiente Ti da unidade de alimentação elétrica é ou não mais elevada do que o valor limite prescrito T_std (etapa S02). Quando o dispositivo de controle 30 determina na etapa S02 que a temperatura am- biente Ti é mais elevada do que o valor limite prescrito T_std, isto é, que a unidade de alimentação elétrica está sob circunstâncias de temperatura u- sual, o dispositivo de controle 30 então determina se a temperatura da bate- ria Tb é ou não mais elevada do que a temperatura do capacitor Tc (etapa S03).

Quando o dispositivo de controle 30 determina na etapa S03 que a temperatura da bateria Tb é mais elevada do que a temperatura do capaci- tor Tc, o dispositivo de controle 30 seleciona a ventoinha de resfriamento F1 como uma ventoinha de resfriamento a ser acionada, e opera a ventoinha de resfriamento F1 (etapa S04). Então, o dispositivo de controle 30 determina a quantidade de sopro de vento V1 da ventoinha de resfriamento F1 baseado na temperatura da bateria Tb, gera o sinal V1 indicando a quantidade deter- minada de sopro de vento V1, e emite o sinal V1 para a ventoinha de resfri- amento F1 (etapa S05). Desse modo, o vento de resfriamento possuindo a quantidade de sopro de vento V1 recebida a partir da ventoinha de resfria- mento F1 e fornecida para o lado à montante do dispositivo de armazena- mento elétrico C1 flui, através do dispositivo de armazenamento elétrico C1 com uma temperatura inferior, para a bateria B com uma temperatura mais elevada, e resfria ambos (etapa S06).

Em contraste, quando o dispositivo de controle 30 determina na etapa S03 que a temperatura da bateria Tb não é maior do que a temperatu- ra do capacitor Tc, o dispositivo de controle 30 seleciona a ventoinha de res- friamento F2 como uma ventoinha de resfriamento a ser acionada, e opera a ventoinha de resfriamento F2 (etapa S07). Então, o dispositivo de controle 30 determina a quantidade de sopro de vento V2 da ventoinha de resfria- mento F2 baseado na temperatura do capacitor Tc, gera o sinal V2 indican- do a quantidade determinada de sopro de vento V2, e emite o sinal V2 para a ventoinha de resfriamento F2 (etapa S08). Desse modo, o vento de resfri- amento possuindo a quantidade de sopro de vento V2 recebida a partir da ventoinha de resfriamento F2 e fornecida para o lado à montante da bateria B flui, através da bateria B com uma temperatura inferior, para o dispositivo de armazenamento elétrico C1 com uma temperatura mais elevada, e resfria ambos (etapa S09). A seguir, referindo-se à Fig. 9, quando o dispositivo de controle 30 determina na etapa S02 da Fig. 8 que a temperatura ambiente Ti não é maior do que o valor limite prescrito T_std, isto é, que a unidade de alimentação elétrica está sob circunstâncias de temperatura baixa, o disposi- tivo de controle 30 então determina se a temperatura da bateria Tb é ou não mais elevada do que a temperatura do capacitor Tc (etapa S10).

Quando o dispositivo de controle 30 determina na etapa S10 que a temperatura da bateria Tb é mais elevada do que a temperatura do capaci- tor Tc, o dispositivo de controle 30 seleciona a ventoinha de resfriamento F2 como uma ventoinha de resfriamento a ser acionada, e opera a ventoinha de resfriamento F2 (etapa S11). Então, o dispositivo de controle 30 determina a quantidade de sopro de vento V2 da ventoinha de resfriamento F2 baseado na temperatura da bateria Tb, gera o sinal V2 indicando a quantidade deter- minada de sopro de vento V2, e emite o sinal V2 para a ventoinha de resfri- amento F2 (etapa S12). Desse modo, o vento de resfriamento possuindo a quantidade de sopro de vento V2 recebida a partir da ventoinha F2 e forne- cida para o lado à montante da bateria B flui, através da bateria B com uma temperatura mais elevada, para o dispositivo de armazenamento elétrico C1 com uma temperatura inferior (etapa S13). Como resultado, o dispositivo de armazenamento elétrico C1 absorve energia térmica dissipada pela bateria B a partir do vento de resfriamento, e aumenta a temperatura.

Em contraste, quando o dispositivo de controle 30 determina na etapa S10 que a temperatura da bateria Tb não é maior do que a temperatu- ra do capacitar Tc, o dispositivo de controle 30 seleciona a ventoinha de res- friamento F1 como uma ventoinha de resfriamento a ser acionada, e opera a ventoinha de resfriamento F1 (etapa S14). Então, o dispositivo de controle 30 determina a quantidade de sopro de vento V1 da ventoinha de resfria- mento F1 baseado na temperatura do capacitar Tc, gera o sinal V1 indican- do a quantidade determinada de sopro de vento V1, e emite o sinal V1 para a ventoinha de resfriamento F1 (etapa S15). Desse modo, o vento de resfri- amento possuindo a quantidade de sopro de vento V1 recebida a partir da ventoinha de resfriamento F1 e fornecida para o lado à montante do disposi- tivo de armazenamento elétrico C1 flui, através do dispositivo de armazena- mento elétrico C1 com uma temperatura mais elevada, para a bateria B com uma temperatura inferior (etapa S16). Como resultado, a bateria B absorve energia térmica dissipada pelo dispositivo de armazenamento elétrico C1 a partir do vento de resfriamento, e aumenta a temperatura.

Como descrito acima, de acordo com a terceira concretização da presente invenção, uma bateria e um dispositivo de armazenamento elétrico servindo como uma fonte de alimentação de energia elétrica para um motor, podem ser resfriados utilizando vento de resfriamento comum, e adicional- mente, sob circunstâncias de temperatura baixa, a temperatura de qualquer um dentre a bateria e o dispositivo de armazenamento elétrico pode ser au- mentada utilizando energia térmica coletada a partir do outro dos mesmos. Como resultado, a bateria e o dispositivo de armazenamento elétrico podem ser ajustados para estarem dentro de uma faixa de temperatura permitida prescrita, e assim a degradação da performance pode ser suprimida.

A primeira até a terceira concretizações descritas acima ilustra- ram o caso onde a presente invenção é aplicada junto a um veículo híbrido em série / paralelo no qual a força motriz de um motor pode ser dividida por um mecanismo de divisão de força motriz e separadamente transmitida para um eixo de roda e para um gerador. Entretanto, a presente invenção tam- bém é aplicável junto a um veículo híbrido do tipo em série no qual um motor é utilizado para acionar um gerador, e a força motriz de um eixo de rodas somente é gerada por um motor utilizando energia elétrica gerada pelo ge- rador, bem como para um veículo elétrico funcionando somente por um mo- tor. Em ambas configurações, um eixo de rodas é conectado com um motor ou com um gerador, e a energia regenerativa gerada na hora da desacelera- ção pode ser coletada e armazenada em uma bateria e em um capacitor.

Portanto, a presente invenção é aplicável junto às mesmas.

Deve ser entendido que as concretizações reveladas neste do- cumento são ilustrativas e não restritivas em todos os respeitos. O escopo da presente invenção é definido pelo escopo das reivindicações, ao invés do que pela descrição acima, e é pretendido para incluir quaisquer modificações dentro do escopo e do significado equivalente ao escopo das reivindicações.

Aplicabilidade Industrial

A presente invenção é aplicável junto a uma unidade de alimen- tação elétrica possuindo uma alimentação elétrica e um dispositivo de arma- zenamento elétrico como uma fonte de alimentação de energia elétrica para uma carga, e junto a um método para resfriar a unidade de alimentação elétrica.

Claims

1. Unidade de alimentação elétrica, compreendendo: uma primeira alimentação elétrica (B) proporcionada para ser capaz de alimentar energia elétrica para uma carga, e possuindo uma quan- tidade relativamente grande de calor gerado pela carga / descarga associa- da com acionar a carga; uma segunda alimentação elétrica (C1) conectada com a dita carga em paralelo com a dita primeira alimentação elétrica (B), e possuindo uma quantidade relativamente pequena de calor gerado pela carga / descar- ga associada com acionar dita a carga; e um dispositivo de resfriamento (40) resfriando a dita primeira alimentação elétrica (B) e a dita segunda alimentação elétrica (C1), o dito dispositivo de resfriamento (40) incluindo: uma unidade de alimentação de meio de resfriamento (F10) ali- mentando um meio de resfriamento para uma parte à montante da dita se- gunda alimentação elétrica (C1), e um caminho de fluxo do meio de resfriamento formado para permitir ao dito meio de resfriamento alimentado pela dita unidade de ali- mentação de meio de resfriamento fluir através da dita segunda alimentação elétrica (C1) para dentro da dita primeira alimentação elétrica (B).

2. Unidade de alimentação elétrica, de acordo com a reivindica- ção 1, onde a dita primeira alimentação elétrica (B) inclui: um primeiro substrato possuindo uma primeira superfície princi- pal na qual várias primeiras células de alimentação elétrica são montadas; e um primeiro invólucro (52) alojando o dito primeiro substrato e proporcionado com um primeiro caminho de comunicação para emitir o dito meio de resfriamento fluindo através do dito caminho de fluxo do meio de resfriamento para um lado exterior da dita unidade de alimentação elétrica, a dita segunda alimentação elétrica (C1) inclui: um segundo substrato possuindo uma primeira superfície princi- pal na qual várias segundas células de alimentação elétrica são montadas; e um segundo invólucro (50) alojando o dito segundo substrato e proporcionado com um segundo caminho de comunicação para introduzir o dito meio de resfriamento a partir da dita unidade de alimentação de meio de resfriamento (F10) dentro do dito caminho de fluxo do meio de resfriamento, o dito primeiro caminho de comunicação e o dito segundo cami- nho de comunicação estando conectados por um terceiro caminho de comu- nicação para permitir a comunicação entre os mesmos, e o dito segundo invólucro (50) sendo colocado em contato com o dito primeiro invólucro (52) para permitir transferência de calor com uma se- gunda superfície principal do dito primeiro substrato.

3. Unidade de alimentação elétrica, de acordo com a reivindica- ção 2, onde o dito terceiro caminho de comunicação é constituído de vários furos de ventilação (56) em uma superfície de ligação entre o dito primeiro invólucro (52) e o dito segundo invólucro (50), e os ditos vários furos de ventilação (56) sendo formados para te- rem áreas de abertura aumentadas com a distância a partir da dita unidade de alimentação de meio de resfriamento (F10).

4. Unidade de alimentação elétrica, compreendendo: uma primeira alimentação elétrica (B) proporcionada para ser capaz de alimentar energia elétrica para uma carga, e possuindo uma quan- tidade relativamente grande de calor gerado pela carga / descarga associa- da com acionar a dita carga; uma segunda alimentação elétrica (C1) conectada com a dita carga em paralelo com a dita primeira alimentação elétrica (B), e possuindo uma quantidade relativamente pequena de calor gerado pela carga / descar- ga associada com acionar a dita carga; e um dispositivo de ajuste de temperatura (40B) ajustando as tem- peraturas da dita primeira alimentação elétrica (B) e da dita segunda alimen- tação elétrica (C1), o dito dispositivo de ajuste de temperatura (40B) incluindo: uma unidade de alimentação de meio de resfriamento (F10) ali- mentando um meio de resfriamento para uma parte à montante da dita pri- meira alimentação elétrica (B), e um caminho de fluxo do meio de resfriamento formado para permitir ao dito meio de resfriamento alimentado a partir da dita unidade de alimentação de meio de resfriamento (F10) fluir através da dita primeira ali- mentação elétrica (B) para a dita segunda alimentação elétrica (C1).

5. Unidade de alimentação elétrica, de acordo com a reivindicação 4, onde a dita primeira alimentação elétrica (B) inclui: um primeiro substrato possuindo uma primeira superfície princi- pal na qual várias células de alimentação elétrica são montadas; e um primeiro invólucro (52) alojando o dito primeiro substrato e proporcionado com um primeiro caminho de comunicação para introduzir o dito meio de resfriamento a partir da dita unidade de alimentação de meio de resfriamento (F10) para dentro do dito caminho de fluxo do meio de resfriamento, a dita segunda alimentação elétrica (C1) inclui: um segundo substrato possuindo uma primeira superfície princi- pal na qual várias segundas células de alimentação elétrica são montadas; e um segundo invólucro (50) alojando o dito segundo substrato e proporcionado com um segundo caminho de comunicação para emitir o dito meio de resfriamento fluindo através do dito caminho de fluxo do meio de resfriamento para um lado exterior da dita unidade de alimentação elétrica, o dito primeiro caminho de comunicação e o dito segundo cami- nho de comunicação sendo conectados por um terceiro caminho de comuni- cação para permitir a comunicação entre os mesmos, o dito primeiro invólucro (52) sendo colocado em contato com o dito segundo invólucro (50) para permitir a transferência de calor com uma segunda superfície principal do dito segundo substrato.

6. Unidade de alimentação elétrica, de acordo com a reivindicação 5, onde o dito terceiro caminho de comunicação é constituído de vários furos de ventilação (56) formados em uma superfície de ligação entre o dito primeiro invólucro (52) e o dito segundo invólucro (50), e os ditos vários furos de ventilação (56) sendo formados para te- rem áreas de abertura aumentadas com a distância a partir da dita unidade de alimentação de meio de resfriamento (F10).

7. Unidade de alimentação elétrica, compreendendo: uma primeira alimentação elétrica (B) proporcionada para ser capaz de alimentar energia elétrica para uma carga; uma segunda alimentação elétrica (C1) conectada com a dita carga em paralelo com a dita primeira alimentação elétrica; e um dispositivo de ajuste de temperatura (40C) ajustando as temperaturas da dita primeira alimentação elétrica (B) e da dita segunda ali- mentação elétrica (C1), o dito dispositivo de ajuste de temperatura (40C) incluindo: um caminho de fluxo do meio de resfriamento formado de modo que a dita primeira alimentação elétrica (B) e a dita segunda alimentação elétrica (C1) são colocadas em série ao longo de uma direção na qual um meio de resfriamento flui; uma primeira unidade de alimentação de meio de resfriamento (F1) proporcionada em uma extremidade do dito caminho de fluxo do meio de resfriamento na dita segunda alimentação elétrica (C1) para alimentar o dito meio de resfriamento para uma parte à montante da dita segunda ali- mentação elétrica (C1); uma segunda unidade de alimentação de meio de resfriamento (F2) proporcionada na outra extremidade do dito caminho de fluxo do meio de resfriamento na dita primeira alimentação elétrica (B) para alimentar o dito meio de resfriamento para uma parte à montante da dita primeira ali- mentação elétrica (B); e dispositivo de seleção seletivamente operando qualquer uma dentre a dita primeira unidade de alimentação de meio de resfriamento (F1) e a dita segunda unidade de alimentação de meio de resfriamento (F2) ba- seado em uma temperatura ambiente da dita unidade de alimentação de energia elétrica, na temperatura da dita alimentação elétrica (B)1 e na tempe- ratura do dito dispositivo de armazenamento elétrico (C1).

8. Unidade de alimentação elétrica, de acordo com a reivindica- ção 7, onde, quando a temperatura ambiente da dita unidade de alimentação elétrica é mais elevada do que um valor limite prescrito, o dito dispositivo de seleção seleciona a dita primeira unidade de alimentação de meio de resfri- amento (F1) em resposta à temperatura da dita primeira alimentação elétrica (B) sendo mais elevada do que a temperatura da dita segunda alimentação elétrica (C1), e seleciona a dita segunda unidade de alimentação de meio de resfriamento (F2) em resposta à temperatura da dita segunda alimentação elétrica (C1) sendo mais elevada do que a temperatura da dita primeira ali- mentação elétrica (B).

9. Unidade de alimentação, de acordo com a reivindicação 8, onde, quando a temperatura ambiente da dita unidade de alimentação elétri- ca não é maior do que o dito valor limite prescrito, o dito dispositivo de sele- ção seleciona a dita segunda unidade de alimentação de meio de resfria- mento (F2) em resposta à temperatura da dita primeira alimentação elétrica (B) sendo mais elevada do que a temperatura da dita segunda alimentação elétrica (C1), e seleciona a dita primeira unidade de alimentação do meio de resfriamento (F1) em resposta à temperatura da dita segunda alimentação elétrica (C1) sendo mais elevada do que a temperatura da dita primeira ali- mentação elétrica (B).

10. Unidade de alimentação elétrica, de acordo com a reivindi- cação 9, adicionalmente compreendendo o dispositivo de controle controlan- do uma quantidade de alimentação do dito meio de resfriamento a ser ali- mentado para o dito caminho de fluxo do meio de resfriamento, onde o dito dispositivo de controle determina a quantidade de alimentação do dito meio de resfriamento baseado na temperatura da dita primeira alimentação elétrica (B) quando a temperatura da dita primeira ali- mentação elétrica (B) é mais elevada do que a temperatura da dita segunda alimentação elétrica (C1), e determina a quantidade de alimentação do dito meio de resfriamento baseado na temperatura da dita segunda alimentação elétrica (C1) quando a temperatura da dita segunda alimentação elétrica (C1) é mais elevada do que a temperatura da DITA primeira alimentação elétrica (B).

11. Unidade de alimentação elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 10, onde a dita primeira alimentação elétrica (B) é uma bateria secundária e a dita segunda alimentação elétrica (C1) é um capacitor.

12. Unidade de alimentação elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 até 10, onde a dita carga é um motor para acionar um veículo, e a dita unidade de alimentação elétrica é montada no veículo co- mo uma fonte de energia elétrica para o dito motor.