BRPI0904082B1

BRPI0904082B1 - Circuito de acionamento de motor

Info

Publication number: BRPI0904082B1
Application number: BRPI0904082-0A
Authority: BR
Inventors: Robert Dean King; Robert L. Steigerwald
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2019-05-28
Also published as: EP2179882A3; US10131234B2; CN101729020B; CA3056633C; US20120153878A1; JP5674301B2; EP2179882A2; US8080973B2; US20210221240A1; CA3056637C; US20150115709A1; KR101655411B1; US20170050528A1; CA2682843C; US9809121B2; US9321367B2; EP3641097A1; US9024573B2; US9975439B2; EP3641097A3

Abstract

circuito de acionamento de motor. de acordo com um aspecto da invenção, um circuito de acionamento do motor (100, 142, 148, 156, 200, 212, 232, 238) inclui um primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102) configurado para fornecer energia elétrica, um conversor de voltagem dc para dc bi-direcional (106, 158, 160, 162) acoplado ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102), um inversor de voltagem (134) acoplado ao conversor de voltagem dc para dc bi-direcional (106, 158, 160, 162), e um dispositivo de entrada (124) configurado para receber energia elétrica de uma fonte de energia externa (132). o circuito de acionamento do motor (100, 142, 148, 156, 200, 212, 232, 238) adicionalmente inclui um sistema de acoplamento (116) acoplado ao dispositivo de entrada (124), ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102), e ao conversor de voltagem dc para dc bi- direcional (106, 158, 160, 162). o sistema de acoplamento (116) tem uma primeira configuração configurada para transferir energia elétrica para o primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102) via o conversor de voltagem dc para dc bi-direcional (106, 158, 160, 162), e tem uma segunda configuração configurada para transferir energia elétrica do primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102) para o inversor de voltagem (134) via o conversor de voltagem dc para dc bi-direcional (106, 158,160,162).

Description

“CIRCUITO DE ACIONAMENTO DE MOTOR”

Campo da Invenção [001] A invenção está relacionada em geral com veículos híbridos e elétricos, e mais especificamente a sistemas para carregar os dispositivos de armazenamento de energia usados para acionar veículos híbridos e elétricos.

Antecedentes da Invenção [002] Veículos híbridos elétricos combinam um motor de combustão interna e um motor elétrico que é tipicamente acionado por um dispositivo de armazenamento de energia, tal como uma bateria tradicional. Tal combinação pode aumentar a eficácia global do combustível por permitir a cada um dentre um motor a combustão e um motor elétrico, operar nas respectivas faixas de eficácia aumentada. Motores elétricos, por exemplo, podem ser eficazes ao acelerar de um início parado, enquanto que motores a combustão podem ser eficazes durante períodos sustentados de operação constante do motor, tal como ao dirigir em estrada. Ter um motor elétrico para reforçar a aceleração inicial permite ao motor a combustão nos veículos híbridos ser menor e mais eficaz com o combustível.

[003] Veículos puramente elétricos tipicamente usam energia elétrica armazenada para acionar um motor elétrico que propulsiona o veículo. Veículos puramente elétricos podem usar uma ou mais fontes de energia elétrica armazenada. Por exemplo, uma primeira fonte de energia elétrica armazenada pode ser usada para fornecer energia de duração mais longa enquanto uma segunda fonte de energia elétrica armazenada pode ser usada para fornecer uma energia de potência mais alta para, por exemplo, aceleração.

[004] Veículos elétricos híbridos conectáveis são configurados para usar energia elétrica de uma fonte externa para recarregar a bateria de

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2/25 tração. Isto economiza combustível por reduzir a quantidade de tempo que o motor de combustão interna tem que operar para recarregar a bateria de tração. Tais veículos, que podem incluir veículos na estrada e fora de estrada, carrinhos de golfe, carregadoras e caminhões utilitários podem usar tanto carregadores de bateria estacionários externos ou carregadores de bateria interna para transferir energia elétrica de uma fonte de energia elétrica, tal como a rede pública de energia, para as baterias de tração internas do veículo. Veículos de passageiros híbridos conectáveis tipicamente incluem conjunto de circuitos e conexões para facilitar a recarga da bateria de tração a partir de uma fonte de energia externa, tal como a rede pública de energia, por exemplo. Tipicamente, o conjunto de circuitos de carregamento de bateria inclui conversores com reforço de carga, filtros de alta frequência, pulsadores, indutores e outros componentes elétricos. Estes componentes adicionais que geralmente não são usados durante a operação do veículo adicionam custo e peso ao veículo.

[005] Portanto, seria desejável fornecer um aparelho para facilitar a transferência da energia elétrica de uma fonte externa para um dispositivo de armazenamento elétrico interno de um veículo conectável que reduza a quantidade de componentes dedicados apenas a transferir energia entre o dispositivo de armazenamento elétrico interno e a fonte externa.

Descrição da Invenção [006] De acordo com um aspecto da invenção, um circuito de acionamento de motor inclui um primeiro dispositivo de armazenamento de energia configurado para fornecer energia elétrica, um conversor de tensão dc/dc bidirecional acoplado ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia, um inversor de tensão acoplado ao conversor de tensão dc/dc bidirecional, e um dispositivo de entrada configurado para receber energia elétrica de uma fonte de energia externa. O circuito de acionamento do motor

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3/25 adicionalmente inclui um sistema de acoplamento, acoplado ao dispositivo de entrada, ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia, e ao conversor de tensão dc/dc bidirecional, o sistema de acoplamento tem uma primeira configuração configurada para transferir energia elétrica para o primeiro dispositivo de armazenamento de energia por meio do conversor de tensão dc/dc bidirecional, e uma segunda configuração configurada para transferir energia elétrica do primeiro dispositivo de armazenamento de energia para o inversor de tensão por meio do conversor de tensão dc/dc bidirecional.

[007] O circuito de acionamento de motor pode incluir uma terceira configuração configurada para transferir energia elétrica para o segundo dispositivo de armazenamento de energia por meio do conversor de tensão DC/DC bidirecional.

[008] De acordo com outro aspecto da invenção, um método de fabricação que inclui fornecer um primeiro dispositivo de armazenamento de energia, acoplar um primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia, e acoplar um dispositivo de entrada ao primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional. O dispositivo de entrada é configurado para receber energia elétrica de uma fonte de energia externa. O método adicionalmente inclui acoplar um ou mais dispositivos de acoplamento ao primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional, ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia, e ao dispositivo de entrada, o um ou mais dispositivos de acoplamento configurados para fazer com que a energia elétrica carregue o primeiro dispositivo de armazenamento de energia por meio do primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional, e configurados para fazer com que a energia elétrica do primeiro dispositivo de armazenamento de energia seja transferida para o inversor de tensão por meio do primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional.

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4/25 [009] De acordo com ainda outro aspecto da invenção, um sistema de tração inclui um motor elétrico configurado para propulsionar um veículo, e um inversor de tensão configurado para fornecer um sinal de energia AC para o motor elétrico. O sistema também inclui um circuito acionador do motor configurado para fornecer um sinal de energia DC para o inversor de tensão. O circuito acionador do motor tem uma primeira bateria e um primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional acoplado a primeira bateria, em que o primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional tem um primeiro indutor e um primeiro transistor. O circuito acionador do motor também tem um dispositivo de entrada configurado para receber energia elétrica a partir de uma fonte de energia externa e tem um sistema de acoplamento que tem uma primeira configuração na qual a fonte de energia externa é acoplada a primeira bateria por meio do dispositivo de entrada a o primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional. O sistema de acoplamento também tem uma segunda configuração na qual a primeira bateria é acoplada ao inversor de tensão por meio do primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional.

[0010] Várias outras características e vantagens ficarão visíveis a partir da descrição detalhada e das figuras a seguir.

Breve Descrição dos Desenhos [0011] As figuras ilustram realizações presentemente contempladas para executar a invenção.

[0012] Nas Figuras:

[0013] A Figura 1 é um diagrama esquemático que ilustra um sistema de tração de acordo com uma realização da invenção.

[0014] A Figura 2 é um diagrama esquemático que ilustra um sistema de tração de acordo com outra realização da invenção.

[0015] A Figura 3 é um diagrama esquemático que ilustra um

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5/25 sistema de tração de acordo com outra realização da invenção.

[0016] A Figura 4 é um diagrama esquemático que ilustra um sistema de tração de acordo com outra realização da invenção.

[0017] A Figura 5 é um diagrama esquemático que ilustra um sistema de tração de acordo com outra realização da invenção.

[0018] A Figura 6 é uma realização alternativa do sistema de tração ilustrado na Figura 5 de acordo com outra realização da invenção.

[0019] A Figura 7 é um diagrama esquemático que ilustra um sistema de tração de acordo com outra realização da invenção.

[0020] A Figura 8 é um diagrama esquemático que ilustra um sistema de tração de acordo com outra realização da invenção.

[0021] A Figura 9 é um diagrama esquemático que ilustra um sistema de tração de acordo com outra realização da invenção.

Descrição de Realizações da Invenção [0022] Em uma realização da invenção ilustrada na Figura 1, um sistema de tração 100 (circuito de acionamento de motor) utilizável em um veículo, tal como um veículo elétrico conectável ou híbrido conectável, ou sistema de propulsão elétrico estacionário como mostrado. O sistema de tração 100 inclui um primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102, que pode ser uma bateria, uma célula combustível, um ultracapacitor, ou algo parecido, acoplado a um indutor 104 de um conversor de tensão DC/DC bidirecional 106. O indutor 104 é acoplado a um primeiro transistor 108 e um segundo transistor 110 conectados em série. Cada um dos transistores 108, 110 é acoplado em antiparalelo com um primeiro e segundo diodos 112, 114, respectivamente. Um sistema de acoplamento 116 inclui um comutador 118, que pode ser, por exemplo, um contator, um relé, um comutador semicondutor, ou algo parecido. O comutador 118 tem uma primeira posição 120 e uma segunda posição 122 que é acoplada a um primeiro transistor 108. Quando o comutador 118 está na

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6/25 primeira posição 120, o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106 é acoplado a um dispositivo de entrada 124, que inclui um retificador de diodo 126 (retificador de tensão) e um receptáculo 128, 129 configurados para conectar a um plugue elétrico 130, 131 de uma fonte de energia externa 132 para transferência de energia elétrica DC ou AC. Em uma realização da invenção, um cordão elétrico 133 incorporando um plugue 130, 131 de uma fonte de energia externa 132 para transferir de energia elétrica DC ou AC. Em uma realização da invenção, um cordão elétrico 133 que incorpora o plugue 130, 131 pode ser acoplado a uma tomada (não mostrada) acoplada a uma fonte de energia externa 132 para conectar eletricamente a fonte de energia elétrica externa 132 a um dispositivo de entrada 124 para transferência de energia elétrica DC ou AC. A fonte de energia externa 132 pode ser, por exemplo, uma rede pública de energia. Quando o comutador 118 está na segunda posição 122, o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106 é acoplado a um inversor de tensão DC/AC trifásico 134, que inverte energia DC em energia AC para acionar um motor elétrico 136. Realizações da invenção não estão limitadas a inversores de tensão trifásicos e podem incluir inversores de tensão com uma quantidade de fases maior ou menor.

[0023] Em uma realização da invenção, um segundo dispositivo de armazenamento de energia 138 (mostrado em espectro), que pode ser uma bateria, uma célula combustível, um ultracapacitor, ou algo parecido, configurado para maximizar a potência de saída, é acoplado a um inversor de tensão 134. O conversor de tensão DC/DC bidirecional 106 pode ser um conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional. Como tal, o conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional 106 pode incluir um capacitor 140 (mostrado em espectro) acoplado através de dois transistores 108, 110. Quando carrega os dispositivos de armazenamento de energia 102, 138 com o uso de tensão de uma fonte de energia externa 132, o conversor de tensão

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DC/DC bidirecional 106 permite a conversão da tensão com modulação ou rebaixamento para controlar a transferência de energia entre a fonte de energia externa 132 e dispositivos de armazenamento de energia 102, 138. Um aumento no fator de potência comparado aos carregadores de bateria convencionais resulta em uma transferência de energia para os dispositivos de armazenamento de energia 102, 138.

[0024] O fator de potência de um sistema de energia elétrica AC é definido como a proporção da potência real para a potência aparente e pode ser expresso como um número entre 0 e 1 ou como uma porcentagem entre 0 e 100. Potência real é a capacidade do circuito para executar trabalho em um tempo particular. Potência aparente é o produto da corrente e tensão do circuito. Devido à energia ser armazenada na carga e retornada para a fonte, ou devido a uma carga não linear que distorce o formato da onda da corrente drenada da fonte, a potência aparente pode ser maior do que a potência real. Um circuito com um fator de potência menor executa menos trabalho do que um circuito com um fator de potência maior. Portanto, para executar a mesma quantidade de trabalho, uma tensão ou corrente maior é entrada no circuito com o fator de potência menor.

[0025] Em circuitos que têm correntes e tensões senoidais, o fator de potência pode ser diminuído devido a diferenças de fase entre a corrente e a tensão. Fontes de energia comutáveis podem ser configuradas para controlar a quantidade de energia drenada por uma carga para aumentar o fator de potência de transferência de energia. Em algumas aplicações, uma fonte de energia comutável, tal como uma incluindo um conversor elevador/abaixador (buck/boost), por exemplo, controla a sua saída de corrente tal que e forma de onda de corrente é proporcional a sua forma de onda de tensão de saída. Por exemplo, o conversor elevador/abaixador (buck/boost) pode dar a forma de onda de corrente uma forma de onda senoidal que está

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8/25 em fase com uma onda de tensão de forma de onda senoidal. O conversor de reforço pode ser controlado para manter uma tensão de saída de linha constante no barramento DC, enquanto drena uma corrente que está em fase com e na mesma frequência que a tensão na linha de saída.

[0026] Na operação, o comutador 118 é posicionado na segunda posição 122 durante a operação normal do veículo (no exemplo, motor em funcionamento). O primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 fornece uma tensão DC para o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106, que eleva, ou reforça a tensão DC. A tensão DC reforçada é convertida em tensão AC pelo inversor de tensão 134 para acionar um motor elétrico 136. Da mesma forma, durante a operação normal do veículo (no exemplo, desaceleração ou durante a frenagem, frequentemente referenciada como frenagem regenerativa), o motor de propulsão elétrica 136 funciona como um gerador elétrico e uma tensão AC é convertida em uma tensão DC no inversor de tensão 134 e fornece uma tensão DC para o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106, que rebaixa, ou reduz, a tensão DC e fornece a tensão DC para recarregar parcialmente o primeiro dispositivo de energia 102.

[0027] O comutador 118 é posicionado na primeira posição 120 durante a recarga do primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 a partir da fonte externa 132. Os plugues 130, 131 transferem energia a partir de fonte de energia externa 132, tal como a rede publica de energia, através do receptáculo 128, 129 para o retificador de diodo 126. Em uma realização da invenção, o retificador de diodo 126 converte uma tensão AC em uma tensão DC, que gera uma corrente elétrica que carrega o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 através do primeiro transistor 108, segundo diodo 114, e indutor 104. Ao alternar o comutador 118 para a segunda posição 122, o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 fornece uma tensão DC para o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106, que reforça a

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9/25 tensão DC e fornece a tensão DC reforçada para carregar o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138 através do comutador 118.

[0028] Uma realização da invenção ilustrada na Figura 2 mostra um sistema de tração 142 (circuito de acionamento de motor) utilizável em um veículo, tal como um veículo elétrico conectável ou híbrido conectável, ou sistema de propulsão elétrico estacionário. Elementos e componentes comuns a sistemas de tração 100 e 142 serão discutidos relativos aos mesmos números de referência como apropriado. As Figuras 3- 8 também discutirão componentes comuns relativos aos mesmos números de referência. O comutador 118, em vez de ser diretamente acoplado ao primeiro transistor 108 como mostrado na Figura 1, é diretamente acoplado ao indutor 104 do conversor de tensão DC/DC bidirecional 106. Em uma primeira posição 14, o comutador 118 acopla o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106 a um primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102. Em uma segunda posição 146, o comutador 118 acopla o conversor bidirecional 106 ao dispositivo de entrada 124.

[0029] Em operação, o comutador 118 é posicionado na primeira posição 144 durante a operação normal do veículo (no exemplo, motor em funcionamento ou frenagem regenerativa). Como na realização com respeito à Figura 1, durante o funcionamento do motor o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 fornece uma tensão DC para o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106, que aumenta ou reforça a tensão DC que é então fornecida para o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138 e convertida em uma tensão AC pelo inversor 134 para acionar um motor elétrico 136. Similar a Figura 1, durante a frenagem regenerativa, o motor 136 atua como um gerador e energia e potência elétrica são transferidas através do inversor 134, para recarregar parcialmente o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138, se presente, além de transferir energia elétrica

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10/25 e potência através conversor DC/DC bidirecional 106, (atuando em modo rebaixamento) para parcialmente recarregar o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102.

[0030] Ao posicionar o comutador 118 na segunda posição 146 o indutor 104 é acoplado ao dispositivo de entrada 124. O retificador de diodo 126 fornece um sinal de carregamento DC para o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106, que fornece um sinal DC reforçado para carregar um segundo dispositivo de armazenamento de energia 138. Ao alternar o comutador 118 para a primeira posição 144, a energia elétrica pode ser transferida do segundo dispositivo de armazenamento138 através do primeiro transistor 108, diodo 114 e indutor 104 para carregar o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102.

[0031] Uma realização da invenção ilustrada na Figura 3 inclui um sistema de tração 148 (circuito de acionamento de motor) utilizável em um veículo, tal como um veículo elétrico conectável ou híbrido conectável, ou outro sistema de propulsão elétrico estacionário. Nesta realização, o sistema de acoplamento 116 inclui um primeiro, segundo e terceiro contatores 150, 152 e 154, respectivamente. O primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 é acoplável diretamente ao indutor 104 através do primeiro contator 150 e diretamente acoplável ao primeiro transistor 108 através de um segundo contator 152. O primeiro transistor 108 é acoplável diretamente ao segundo dispositivo de armazenamento de energia 138 através de um terceiro contator 154.

[0032] Em operação, o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 é carregado quando um segundo contator 152 é fechado e os outros dois contatores 150, 154 são abertos. A energia elétrica da fonte de energia externa 132 flui através do indutor 104, primeiro contator 152, e o conversor bidirecional 106, que atua como um conversor reforçador para

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11/25 carregar o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102. Quando neste modo de reforço, o transistor 110 comuta a uma alta frequência e o diodo inverso 112 atua como um diodo “roda livre”. O segundo dispositivo de armazenamento de energia 138, se presente, é carregado quando o terceiro contator 154 é fechado e os outros dois contatores 150, 152 são abertos. Em um exemplo, a energia elétrica da rede pública de energia, convertida para um sinal DC pelo retificador de diodo 126, flui através do indutor 104, terceiro contator 154 e o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106 atua como um conversor de reforço para um segundo dispositivo de armazenamento de energia 138. É contemplado que o primeiro e segundo dispositivos de armazenamento de energia 102, 138 possam ser carregados simultaneamente ao fechar o segundo e terceiro contatores 152, 154 e abrir o segundo contator 150.

[0033] Quando o veículo está em modo de funcionamento de motor, os contatores 150 e 154 são fechados e o outro contator 152, é aberto. Durante o funcionamento do motor, o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 fornece uma tensão DC através do contator 150 para o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106 que reforça o sinal DC. O sinal de energia DC do conversor 106 flui através do terceiro contator 154. A energia DC do conversor 106 e segundo dispositivo de armazenamento de energia 138 é convertida em um sinal AC pelo inversor de tensão 134 para acionar o motor elétrico 136. A operação durante frenagem regenerativa é similar à descrita acima, onde o conversor de tensão DC/DC bidirecional 106 rebaixa a tensão mais alta do lado DC do inversor de tensão DC/AC 134 para a tensão mais baixa para carregar parcialmente o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102.

[0034] Uma realização da invenção ilustrada na Figura 4 mostra um sistema de tração 156 (circuito de acionamento de motor) utilizável em um

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12/25 veículo, tal como um veículo elétrico conectável ou híbrido conectável, ou outro sistema de propulsão elétrico estacionário. O sistema de tração 156 inclui primeiro, segundo e terceiro conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158, 160 e 162 acoplados em paralelo. Os conversores 158-162 respectivamente incluem primeiro, segundo e terceiro indutores 164, 166, 168 do sistema de tração 156. O conversor 158 inclui primeiro e segundo transistores 170, 172 e primeiro e segundo diodos 174, 176 do sistema de tração 156. O conversor 160 inclui terceiro e quarto transistores 178, 180 e terceiro e quarto diodos 182, 184 do sistema de tração 156. O conversor 162 inclui quinto e sexto transistores 186, 188 e quinto e sexto diodos 190, 192 do sistema de tração 156. Cada transistor 170, 172, 178, 180, 186, 188 é acoplado em antiparalelo com um respectivo diodo 174, 176, 182, 184, 190, 192. Cada um dos conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158-162 podem ser conversores elevador/abaixador (buck/boost) bidirecionais.

[0035] O sistema de acoplamento 116 inclui primeiro, segundo e terceiro contatores 194, 196, e 198, respectivamente. O primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 é acoplável diretamente ao segundo indutor 166, ao terceiro indutor 168, e ao primeiro indutor 164 através do primeiro contator 194. O segundo contator 196 é acoplado entre o primeiro transistor 170 e o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102. O terceiro contator 198 é acoplado entre o primeiro transistor 170 e o inversor de tensão trifásico 134, que é acoplado ao motor elétrico 136.

[0036] Em operação, o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 é carregado quando o segundo contator 196 é fechado e os outros dois contatores 194, 198 são abertos. A fonte de energia externa 132 fornece um sinal de energia DC ou um sinal de energia AC, por exemplo, de uma rede pública de energia, que é convertida em sinal DC por um retificador de diodo 126. O sinal DC flui através do indutor 164, primeiro contator 196 e

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13/25 conversor de tensão DC/DC bidirecional 158 para o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102.

[0037] O segundo dispositivo de armazenamento de energia 138, se presente, é carregado quando o terceiro contator 198 é fechado e os outros dois contatores 194, 196 são abertos. Neste caso, um sinal elétrico AC, como poderia ser fornecido por uma rede pública de energia, é convertido em um sinal DC por um retificador de diodo 126. O sinal DC flui através do conversor de tensão DC/DC bidirecional 158 (primeiro indutor 164, segundo transistor 172, primeiro diodo 174) e através do terceiro contator 198 para o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138. Quando o veículo está em funcionamento do motor, o segundo contator 196 é aberto e ou outros dois contatores 194, 198 são fechados. Neste modo, o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 fornece um sinal DC para cada um dos indutores 166, 168, 164 dos respectivos conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158, 160, 162. Cada um dos três conversores de tensão 158, 160, 162 reforça o sinal DC do primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e fornece a tensão reforçada para o inversor de tensão 134, onde o sinal DC resultante é convertido em um sinal AC adequado para acionar o motor elétrico 136. Um ou todos os conversores de reforço podem ser usados dependendo da potência necessária. Se for necessária baixa potência, apenas um dos conversores pode ser usado para aumentar a eficácia geral da parte de carga. Quando mais do que um conversor for usado, seus comutadores podem ser entrelaçados para aumentar a comutação efetiva de frequência e desta forma reduzir a oscilação de corrente e tensão em um primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e quaisquer outros filtros de barramento DC (não mostrados). A operação durante a frenagem regenerativa é similar à descrita acima, onde os conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158, 160, 162 são operados em um modo de rebaixamento para reduzir a tensão gerada

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14/25 pelo motor 136 após passar através do inversor de tensão 134.

[0038] Uma realização da invenção ilustrada na Figura 5 mostra uma realização de um sistema de tração 200 (circuito de acionamento de motor) utilizável em um veículo, tal como um veículo elétrico conectável ou híbrido conectável, ou outro sistema de propulsão de motor estacionário. O sistema conectável 116 (sistema de acoplamento) inclui primeiro, segundo, terceiro e quarto contatores 202, 204, 206, 208. Um primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 é acoplável diretamente a um primeiro indutor 164 através do primeiro contator 202 e um segundo indutor 166 através do segundo contator 204. O primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 é acoplado diretamente ao terceiro indutor 168. As saídas dos três conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158, 160, 162 são acoplados ao inversor de tensão 134, que é por sua vez, acoplado ao motor elétrico 136. O dispositivo de entrada 124 que tem receptáculos 128, 129 para um plugue 130, 131 é configurado para receber energia elétrica da fonte de energia externa 132, que pode ser uma fonte de energia externa AC, tal como uma rede pública de energia. Um terminal de dispositivo de entrada 124 é acoplado diretamente ao segundo indutor 166 através do quarto contator 208, e o segundo terminal do dispositivo de entrada 124 é diretamente acoplado ao primeiro indutor 164 através do terceiro contator 206.

[0039] Em uma realização alternativa da invenção, o dispositivo de entrada 124 adicionalmente inclui um transformador 210 (mostrado em espectro) para isolar o sistema 200 de uma fonte de energia externa 132. Tipicamente, receptáculos elétricos fornecem 120 V AC ou 240 V AC. O transformador 210 pode ser configurado para elevar a tensão da rede pública de energia no dispositivo de entrada 124 de 120 Vac ou 240 Vac para 480 Vac ou maior. A tensão maior permite um carregamento mais rápido de energia nos dispositivos de armazenamento de energia 102, 132.

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15/25 [0040] Em operação, ambos os primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e segundo dispositivo de armazenamento de energia 138 são carregados quando o terceiro e quarto contatores 206, 208 são fechados e os primeiro e segundo contatores 202, 204 são abertos. A fonte de energia externa 132 fornece uma tensão para o sistema 200 no dispositivo de entrada 124. Sem retificador o primeiro e segundo conversores de tensão bidirecionais 158, 160 são usados para converter uma tensão de entrada AC em uma tensão DC, por meio de uma fonte AC acoplada entre eles para preencher completamente os ramais de fase, compreendidas por transistores 178, 180 em um ramal de fase e 170, 172 no segundo ramal de fase. Note-se que, a operação de dois ramais de fase em dois conversores DC/DC bidirecionais 158, 160 é similar à operação de dois de três ramais de fase do inversor de tensão DC/AC 134 durante o modo de frenagem regenerativa quando o motor elétrico 136 gera uma tensão AC e o inversor de tensão 134 produz tensão DC.

[0041] Quando o veículo está em funcionamento do motor, o primeiro e segundo contatores 202, 204 são fechados e o terceiro e quarto contatores 206, 208 são abertos. Neste caso, fechar o primeiro e segundo contatores 202, 204 resulta em acoplar o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 ao primeiro, segundo e terceiro indutores 164, 166, 168 dos respectivos conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158, 160, 162. Os conversores 158, 160, 162 reforçam a tensão DC do primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e fornecem a tensão DC reforçada para o inversor de tensão 134 e para o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138, se presente. O inversor de tensão 134 converte tensão DC em tensão AC adequada para acionar o motor elétrico 136.

[0042] A Figura 6 mostra uma realização alternativa do sistema de tração 200 ilustrado na Figura 5. Nesta realização, a fonte de energia

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16/25 externa 132 é uma fonte de energia DC e utiliza tanto um conversor DC-DC bidirecional simples, por exemplo, 160 ou 158, ou para aplicações de cargas elétricas maiores, utiliza dois conversores de tensão DC/DC bidirecional 160, 158 em um modo paralelo com uso de comutação alternada e assíncrona minimiza oscilação da corrente para adicionalmente aumentar a eficácia do carregador. Um primeiro terminal positivo 205 da fonte de energia DC 132 é conectado diretamente, através do plugue 130, 131 e receptáculo 128, 129 a um contator tal como um contator 208 como mostrado para operação de conversor de reforço DC/DC simples. O terminal positivo 205, entretanto, pode em vez disso, ser conectado ao contator 206 (como mostrado em espectro) para operação simples de conversor de reforço DC/DC. Para operação de energia maior, o terminal positivo 205 pode ser conectado, através dos plugues 130, 131 e receptáculos 128, 129, a ambos os contatores 208, 206. Um terminal negativo 209 da fonte de energia DC 132 é diretamente conectado, através do plugue 131 e receptáculo 129, a uma linha comum 211 do sistema de tração 200.

[0043] Para carregar o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e, se presente, o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138, o primeiro terminal positivo 205 fornece energia DC através do contator 208 para o segundo conversor de tensão DC/ DC bidirecional 160. Se o contator 206 também está conectado ao primeiro terminal positivo 205, é fornecida energia DC o primeiro conversor de tensão DC/DC bidirecional 158. A energia DC flui diretamente para o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138, e através do transistor 186 e indutor 168 para o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102.

[0044] Quando o veículo está em funcionamento do motor, o contator 204 e o contator 202, se presente são fechados e o contator 208 e o contator 206, se presente, são abertos. Neste caso, fechar os contatores 202,

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17/25

204 resulta no acoplamento do primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 ao primeiro, segundo e terceiro indutores 164, 166, 168 dos respectivos conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158, 160, 162. Os conversores 158, 160, 162 reforçam a tensão DC do primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e fornecem a tensão DC reforçada para o inversor de tensão 134 e para o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138, se presente. O inversor de tensão converte a tensão DC em uma tensão AC adequada ara acionar o motor elétrico 136.

[0045] Uma realização da invenção ilustrada na Figura 7 mostra uma realização de um sistema de tração 212 (circuito de acionamento de motor) utilizável em um veículo, tal como um veículo elétrico conectável ou híbrido conectável, ou outro sistema de propulsão de motor estacionário. O sistema de acoplamento 116 inclui um primeiro, segundo, terceiro e quarto contatores 214, 216, 218, 220. Um primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 é acoplável diretamente a um primeiro indutor 164 através do primeiro contator 214 e um segundo indutor 166 através do segundo contator 216. O primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 é acoplado diretamente ao terceiro indutor 168. As saídas dos três conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158, 160, 162 são acopladas ao inversor de tensão 134, que é por sua vez, acoplado ao motor elétrico 136. O dispositivo de entrada 124 tem um transformador isolante 222, em vez de um retificador de diodo 126, acoplado ao receptáculo 128, 129. O transformador isolante 222 inclui um primeiro enrolamento de indutor 224 e um segundo enrolamento de indutor 226. O segundo enrolamento de indutor 226 é acoplável diretamente, através do terceiro contator 218, a um nó 228 entre o primeiro e segundo transistores 170, 172 do conversor de tensão DC/DC bidirecional 158. O segundo enrolamento do indutor 226 também é diretamente acoplável através de um quarto contator 220, a um nó 230 entre o terceiro e quarto transistores 178, 180

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18/25 do segundo conversor de tensão DC/DC bidirecional 160. Nesta realização, a indutância do enrolamento do transformador é usada em vez de indutores conversores DC/DC bidirecionais 164, 166 como mostrado na Figura 5, durante a operação de carregamento do primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e segundo dispositivo de armazenamento de energia 138, se presente, com conexão para uma fonte de energia externa 132.

[0046] Em operação, ambos o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e segundo dispositivo de armazenamento de energia 138, se presente, são carregados quando o terceiro e quarto contatores 218, 220 são fechados e o primeiro e segundo contatores 214, 216 são abertos. Dependendo da configuração do transformador isolante 222 e enrolamentos do indutor 224, 226, a tensão da fonte de energia externa 132 através do dispositivo de entrada 124 pode ser 120 Vac, 240Vac, 480 Vac, ou alguma tensão mais alta. A operação de dois ramais de fase cheios de dois conversores DC/DC bidirecionais 160, 158 converte a tensão AC aplicada ao ponto médio dos circuitos ponte de transistor de fase cheios, com o uso da indutância do enrolamento do transformador é similar à operação do inversor de tensão DC/AC 134 durante a operação de frenagem regenerativa quando a tensão AC do motor elétrico 136 é convertida para tensão DC no inversor de tensão 134. A mesma tensão DC também é fornecida para o quinto transistor 186 e terceiro indutor 168 do terceiro conversor de tensão DC/DC bidirecional 162 para o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 com o uso do conversor de tensão DC/ DC bidirecional 162 em uma operação de rebaixamento.

[0047] Quando o veículo ou sistema de propulsão elétrica estacionário está em funcionamento do motor, o primeiro e segundo contatores

214, 216 são fechados e o terceiro e quarto contatores 218, 220 são abertos. O primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 fornece uma tensão DC

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19/25 ao primeiro indutor 164 através do primeiro contator 220 e do segundo indutor

166 através do segundo contator 216, e do terceiro indutor 168 diretamente. Os três conversores de tensão DC/ DC bidirecionais 158, 160, 162 reforçam a tensão e fornecem a tensão reforçada para o inversor de tensão que converte a tensão DC em uma tensão AC adequada para acionar o motor elétrico 136.

[0048] Uma realização da invenção ilustrada na Figura 8 mostra um sistema de tração 232 (circuito de acionamento de motor) utilizável em um veículo, tal como um veículo elétrico conectável ou híbrido conectável, ou sistema de propulsão de elétrica estacionário. O sistema de acoplamento 116 inclui um contator 234. O primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 é acoplável diretamente ao primeiro indutor 164 através do contator 234 e é diretamente acoplado ao segundo e terceiro indutores 166, 168. O dispositivo de entrada 124 inclui um barramento de energia 236 que acopla os receptáculos 128, 129 ao primeiro conversor de tensão DC/DC bidirecional 158. Em uma realização da invenção, o dispositivo de entrada 124 inclui retificador de diodo 126 e transformador ótico 222 (transformador isolante) (mostrado em espectro) que é acoplado ao receptáculo 128, 129.

[0049] Em operação, o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 é carregado por abrir o contator 234 para remover uma conexão paralela direta entre o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e dispositivo de entrada 124. O segundo dispositivo de armazenamento de energia 138 é carregado pelo conversor de tensão DC/DC bidirecional 158 operando em modo de reforço. O primeiro dispositivo de armazenamento 102 pode ser carregado simultaneamente por um dos ou ambos os conversores de tensão DC/ DC bidirecionais 160 e 162 operando em modo de rebaixamento. Em uma realização, a fonte de energia externa 132 fornece uma tensão AC para o dispositivo de entrada 124, onde o sinal é convertido em uma tensão DC por um retificador de diodo 126. Em uma

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20/25 realização alternativa da invenção, a fonte de energia externa 132 é uma fonte de energia DC e fornece uma tensão DC para o dispositivo de entrada 124. O sinal DC do retificador de diodo 126 flui através do primeiro indutor 164, primeiro transistor 170, e primeiro diodo 174 para o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138. O primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 pode ser carregado através ou do segundo indutor 166 e terceiro transistor 178, ou do terceiro indutor 168 e quinto transistor 186.

[0050] Quando o veículo está em funcionamento do motor, ou o propulsor elétrico estacionário não está conectado a fonte externa 132, o contator 234 é fechado, e os receptáculos 128, 129 são desconectados dos plugues 130, 131. O primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 fornece uma tensão DC para o primeiro, segundo e terceiro indutores 164, 166, 168 do primeiro, segundo e terceiro conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158, 160, 162 para reforçar a tensão DC. A tensão DC reforçada é fornecida para o inversor de tensão 134, que converte a tensão DC em uma tensão AC adequada para acionar o motor elétrico 136.

[0051] Uma realização alternativa do sistema 232 inclui um transformador isolante 222 (mostrado em espectro) acoplado ao retificador de diodo 126 de um dispositivo de entrada 124. Dependendo de sua configuração, o transformador 222 (transformador isolante) pode elevar a tensão fornecida por uma fonte externa 132. Aumentar a tensão de entrada no sistema 232 pode reduzir o tempo necessário para carregar os dispositivos de armazenamento de energia 102, 138.

[0052] Uma realização da invenção ilustrada na Figura 9 mostra um sistema de tração 238 (circuito de acionamento de motor) utilizável em um veículo, tal como um veículo elétrico conectável ou um veículo híbrido conectável, ou um sistema propulsor elétrico estacionário. O primeiro e quinto transistores 170, 186 são acoplados diretamente ao segundo dispositivo de

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21/25 armazenamento de energia 138. O sistema de acoplamento 116 inclui primeiro e segundo contatores 240, 242. O terceiro transistor 178 é conectável diretamente ao segundo dispositivo de armazenamento de energia 138 através do primeiro contator 240. O primeiro dispositivo de armazenamento102 é conectável diretamente ao primeiro e segundo indutores 164, 166 através do segundo contator 242 e é acoplado ao terceiro indutor 168 diretamente. O dispositivo de entrada 124 inclui retificador de diodo 126 e receptáculos 128, 129 para plugues elétricos 130, 131 e é configurado para receber energia elétrica de uma fonte de energia externa 132.

[0053] Em operação, o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138, se presente, é carregado ao abrir o primeiro e segundo contatores 240, 242. Se o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138 não está presente, um grande capacitor filtro de ligação DC (não mostrado) associado com o inversor de tensão DC/AC 134 que executa uma função de filtragem ou atenuação, permite a tensão DC de entrada no inversor 134 ser filtrada, e o valor da tensão é regulado em parte pela energia usada para carregar o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 através do conversor de tensão DC/DC bidirecional 162. A fonte de energia externa 132 fornece uma tensão de entrada para o sistema 238 através do dispositivo de entrada 124. Se necessário (no exemplo, se a fonte de energia externa 132 é uma fonte de energia AC), o retificador de diodo 126 converte uma tensão de entrada AC em um sinal DC. Em modo rebaixador (no exemplo, tensão instantânea de entrada é mais alta do que a tensão do segundo dispositivo de armazenamento de energia 138), a energia elétrica do dispositivo de entrada 124 é fornecida através do terceiro transistor 178, primeiro e segundo indutores 164, 166 primeiro e quarto diodos 174, 184 (o diodo de roda livre), para o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138. No modo de reforço (no exemplo, tensão instantânea de entrada é menor do que a tensão do

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22/25 segundo dispositivo de armazenamento de energia 138), o transistor 178 conduz continuamente e o segundo transistor 172 é comutado para regular a saída do primeiro conversor de tensão DC/DC bidirecional 158. A energia elétrica do dispositivo de entrada 124 é fornecida através do terceiro transistor 178, primeiro e segundo indutores 164, 166, primeiro diodo 174, para o segundo dispositivo de armazenamento de energia 138. Geralmente, a tensão de saída do primeiro e segundo conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158, 160 é controlada e definida em um nível que maximize um fator de potência de transferência de energia entre fonte de energia externa 132 e segundo dispositivo de armazenamento de energia 138. Energia é transferida do segundo dispositivo de armazenamento de energia 138 para carregar o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 através do terceiro conversor DC/DC bidirecional 162. Energia elétrica flui através do quinto transistor 186, sexto diodo roda livre 192 e terceiro indutor 168 para carregar o primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102. Deve-se notar que esta disposição permite que a fonte de entrada tanto seja rebaixada como reforçada e, portanto, permite que corrente próxima a senoidal seja drenada de uma linha AC (e assim obtém fator de potência alto) independente do nível de tensão AC da entrada. Adicionalmente, qualquer tensão de fonte DC prática pode ser acomodada desde que os conversores 158, 160 tanto possam rebaixar como reforçar o que resulta em um sistema de carregamento extremamente flexível.

[0054] Durante o funcionamento do motor, o primeiro e segundo contatores são fechados. O primeiro dispositivo de armazenamento de energia

102 fornece uma tensão DC para o primeiro e segundo conversores de tensão

DC/DC bidirecionais 158, 160 através do segundo contator 242 e para o terceiro conversor de tensão DC/DC bidirecional diretamente. Cada um dos conversores de tensão DC/DC bidirecionais 158, 160, 162 reforçam a tensão

DC do primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e fornecem a

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23/25 tensão reforçada para o inversor de tensão 134, que converte a tensão DC em uma tensão AC adequada para propulsionar o motor elétrico 136. Um ou todos os conversores de reforço podem ser usados dependendo da potência necessária. Se for necessária baixa potência, apenas um dos conversores pode ser usado para aumentar a eficiência global da parte de carregamento. Quando mais do que um conversor é usado, sua comutação pode ser entrelaçada para aumentar a frequência de comutação efetiva e desta forma reduzir a oscilação de corrente e tensão no primeiro dispositivo de armazenamento de energia 102 e quaisquer outros filtros de barramento DC (não mostrados).

[0055] De acordo com uma realização da invenção, um circuito de propulsão do motor inclui um primeiro dispositivo de armazenamento de energia configurado para fornecer energia elétrica, um conversor de tensão DC/DC bidirecional acoplado ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia, um inversor de tensão acoplado ao conversor de tensão DC/DC bidirecional, e um dispositivo de entrada configurado para receber energia elétrica de uma fonte de energia externa. O circuito de propulsão do motor adicionalmente inclui um sistema de acoplamento acoplado ao dispositivo de entrada, ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia, e ao conversor de tensão DC/DC bidirecional. O sistema de acoplamento tem uma primeira configuração configurada para transferir energia elétrica para o primeiro dispositivo de armazenamento de energia por meio do conversor de tensão DC/DC bidirecional, e tem uma segunda configuração configurada para transferir energia elétrica do primeiro dispositivo de armazenamento de energia para o inversor de tensão por meio do conversor de tensão DC/DC bidirecional.

[0056] De acordo com outra realização da invenção, um método de fabricação que inclui fornecer um primeiro dispositivo de armazenamento de energia, acoplar um primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost)

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24/25 bidirecional ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia, e acoplar um dispositivo de entrada ao conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional. O dispositivo de entrada é configurado para receber energia elétrica de uma fonte de energia externa. O método adicionalmente inclui acoplar um ou mais dispositivos acopláveis ao primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional, ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia, e ao dispositivo de entrada, o um ou mais dispositivos acopláveis configurados para fazer com que energia elétrica carregue o primeiro dispositivo de armazenamento de energia por meio do conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional, e configurado para fazer com que energia elétrica do primeiro dispositivo de armazenamento de energia seja transferida para o inversor de tensão por meio do primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional.

[0057] De acordo com ainda outra realização da invenção, um sistema de tração inclui um motor elétrico configurado para propulsionar um veículo e um inversor de tensão configurado para fornecer um sinal de energia AC para o motor elétrico. O sistema também inclui um circuito de acionamento do motor configurado para fornecer um sinal de energia DC para o inversor de tensão. O circuito de acionamento do motor tem uma primeira bateria e um primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional acoplado a primeira bateria, o primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional tem um primeiro indutor e um primeiro transistor. O circuito de acionamento do motor também tem um dispositivo de entrada configurado para receber energia elétrica de uma fonte de energia externa e tem um sistema de acoplamento que tem uma primeira configuração na qual a fonte de energia externa é acoplada a primeira bateria por meio do dispositivo de entrada e o primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional. O sistema de acoplamento também tem uma segunda configuração na qual a primeira

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25/25 bateria é acoplada ao inversor de tensão por meio do conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional.

[0058] Visto que a invenção foi descrita em detalhes com apenas uma quantidade limitada de realizações, deve ser prontamente entendido que a invenção não está limitada a tais realizações reveladas. Particularmente, a invenção pode ser modificada para incorporar qualquer quantidade de variações, alterações, substituições ou disposições equivalentes não descritas até agora, mas que são coextensivas com o espírito e escopo da invenção. Adicionalmente, visto que várias realizações da invenção foram descritas, deve-se entender que aspectos da invenção podem incluir apenas algumas das realizações descritas. Consequentemente, a invenção não deve ser vista como limitada pela descrição precedente, mas é limitada apenas pelo escopo das reivindicações em anexo.

Claims

Reivindicações

1. CIRCUITO DE ACIONAMENTO DE MOTOR (100, 142, 148, 156, 200, 212, 232, 238) compreendendo:

um primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102) configurado para fornecer energia elétrica;

um conversor de tensão DC/DC bidirecional (106, 158, 160, 162) acoplado ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102), caracterizado pelo fato de que o conversor de tensão DC/DC bidirecional (106, 158, 160, 162) compreende um primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) bidirecional;

um inversor de tensão (134) acoplado ao conversor de tensão DC/DC bidirecional (106, 158, 160, 162);

um segundo dispositivo de armazenamento de energia (138) configurado para fornecer energia elétrica ao inversor de tensão (134);

um segundo conversor elevador/abaixador (buck/boost) DC/DC bidirecional (106, 158, 160, 162) acoplado ao primeiro conversor elevador/abaixador (buck/boost) DC/DC bidirecional (106, 158, 160, 162), em que os primeiro e segundo conversores elevador/abaixador (buck/boost) DC/DC bidirecionais (106, 158, 160, 162) são configurados para modular uma tensão para carregar o segundo dispositivo de armazenamento de energia (138);

um dispositivo de entrada (124) configurado para receber energia elétrica de uma fonte de energia externa (132); e um sistema de acoplamento (116) acoplado ao dispositivo de entrada (124), ao primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102), e ao conversor de tensão DC/DC bidirecional (106, 158, 160, 162), o sistema de acoplamento (116) tendo uma primeira configuração configurada para transferir energia elétrica para o primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102)

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2/3 por meio do conversor de tensão DC/DC bidirecional (106, 158, 160, 162), e tendo uma segunda configuração configurada para transferir energia elétrica do primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102) para o inversor de tensão (134) por meio do conversor de tensão DC/DC bidirecional (106, 158,

160, 162).

2. CIRCUITO DE ACIONAMENTO DE MOTOR (100, 142, 148, 156, 200, 212, 232, 238), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102) compreende um dentre uma bateria e uma célula combustível, e pelo fato de que o segundo dispositivo de armazenamento de energia (138) compreende um dentre uma bateria e um ultracapacitor.
3. CIRCUITO DE ACIONAMENTO DE MOTOR (100, 142, 148, 156, 200, 212, 232, 238), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo de armazenamento de energia (102) é configurado para maximizar a saída de energia, e pelo fato de que o segundo dispositivo de armazenamento de energia (138) é configurado para maximizar a potência de saída.
4. CIRCUITO DE ACIONAMENTO DE MOTOR (100, 142, 148, 156, 200, 212, 232, 238), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de acoplamento (116) tem uma terceira configuração para transferir energia elétrica para o segundo dispositivo de armazenamento de energia (138) por meio do conversor de tensão DC/DC bidirecional (106, 158, 160, 162).
5. CIRCUITO DE ACIONAMENTO DE MOTOR (100, 142, 148, 156, 200, 212, 232, 238), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de acoplamento (116) compreende um ou mais dispositivos acopláveis selecionados do grupo que consiste de um contator (150, 152, 154, 194, 196, 198, 202, 204, 206, 208, 214, 216, 218, 220, 234,

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240, 242) e um comutador semicondutor (118).
6. CIRCUITO DE ACIONAMENTO DE MOTOR (100, 142, 148, 156, 200, 212, 232, 238), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de entrada (124) compreende:

um receptáculo (128) configurado para receber um plugue elétrico (130); e um retificador de tensão (126) acoplado ao receptáculo (128).
7. CIRCUITO DE ACIONAMENTO DE MOTOR (100, 142, 148, 156, 200, 212, 232, 238), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de entrada (124) adicionalmente compreende um transformador (222) acoplado entre o retificador de tensão (126) e o receptáculo (128).