SISTEMA DE CARGA DE BATERIAS DE VEHICULOS ELECTRICOS EN VIA PUBLICA UTILIZANDO COMO FUENTE DE SUMINISTRO LA ENERGIA ELECTRICA DE LOS CUADROS DE ALUMBRADO PUBLICO.

Sistema de carga de baterías de vehículos eléctricos utilizando el alumbrado público. Indicaciones del sector de la técnica y antecedentes conocidos En el momento presente existe una conciencia general de incidir en la disminución de la contaminación atmosférica para reducir la contaminación y las emisiones de CO2. Al ser los vehículos automóviles unos de los mayores productores de este gas, con sus emisiones, existe también la tendencia, y el interés de los fabricantes en introducir en el mercado el vehículo eléctrico con contaminación 0. Actualmente existen mucho fabricantes que tienen su vehículo eléctrico en estado de prototipo o preparado para un lanzamiento inminente, siendo poco atractivo para el usuario por la poca autonomía de estos vehículos y por la imposibilidad de realizar una recarga de la baterías en un tiempo aceptable. Los fabricantes que tiene un vehículo eléctrico son numerosos, y muchos mas pretenden introducirlo en el plazo de uno o dos años, como los fabricantes americanos Chrysler, General Motors y Chevrolet, para los cuales el gobierno americano ha previsto una dotación de 6000 millones de euros para revitalizar el sector. Algunos de estos son: Reva, Piaggio, Carinter Green, Toyota, Renault clio III (para el 2011), Think city, Nissan EV. En el sector de las baterías para vehículo automóvil se esta haciendo buenos progresos incrementando los periodos de autonomía como por ejemplo las baterías de litio-iones de la firma Li-Tec integrada por los grupos Bosch y Volkswagen. En el momento actual los vehículos que circulan tienen el problema de la recarga de las baterías, que puede hacerse por un doble sistema: sustitución de batería o carga mediante un enchufe tipo domestico por medio de la corriente eléctrica, cosa que actualmente solo esta al alcance de empresas con aparcamiento propio donde pueden recargar las baterías su vehículos o de particulares que residen en vivienda unifamiliares; habiéndose hecho pruebas (UP Barcelona) de recarga de baterías en aparcamientos. La baterías de estos vehículos se pueden recargar mediante de un cargador que dispone el propio vehículo a través de una toma de corriente de 230 V con una potencia media de 2,2 Kw con lo que la recarga se realiza en unas 2 horas a un nivel de aproximadamente el 80% de la capacidad de la batería. Explicación del problema y su solución El problema principal es: como se recargan las baterías de los coches en la calle que es donde hay mas coches y donde estos pasan mas tiempo, además de donde seria mas fácil realizar la carga. La solución es la recarga de las baterías en vía publica utilizando de la energía disponible en los cuadros eléctricos para el funcionamiento del alumbrado público en periodo diurno, donde se tiene la energía eléctrica disponible, además de los conjuntos de medición y protección. La carga de las baterías se realizaría a partir de un subcuadro situado cerca del de alumbrado en el que se alojarían las protecciones (interruptores magneto térmicos y diferenciales) y elementos de maniobra, para las líneas que irían hasta el armario de enchufes de conexión de los vehículos. La conexión y desconexión a 2 ES 2 350 220 A1 2 los conductores eléctricos que alimentan las columnas con los enchufes, se realizaría mediante un selector programador que proporcionaría corriente eléctrica al enchufe de la plaza de aparcamiento seleccionada, en función del pago realizado. Dibujos La figura 1 muestra la situación del cuadro de alumbrado público (1), el subcuadro de protecciones y maniobra del sistema de carga (2), el módulo de control del tiempo de carga (3), las canalizaciones donde van los conductores eléctricos (4) y las columnas de conexión (5) con la base de enchufe (6) para cada plaza de aparcamiento. La figura 2 muestra el esquema unifilar de la maniobra en el cuadro de alumbrado público (1), en donde después del interruptor de control de potencia (13) y del interruptor general automático (14), se sitúan las líneas que van a la maniobra general del cuadro, al subcuadro de protección y maniobra del sistema de carga (2) controlado por el relé (11) y al alumbrado público controlado por el relé (12). En la línea de la maniobra general, después de las protecciones del interruptor magneto térmico (7) y del interruptor diferencial (8), se sitúa el relé (11) contactor de la conexión de la carga de baterías, con pulsador (15) para funcionamiento manual, así como el relé (12) contactor de conexión del sistema de alumbrado y el reloj astronómico digital (10). Exposición detallada de la forma de realización A la salida del Interruptor general automático (14) del cuadro de alumbrado público (1) y del interruptor de control de potencia (13) se derivaría una línea eléctrica hasta un subcuadro (2) situado cerca del de alumbrado público, en este subcuadro (2) se ubicaría las protecciones (7,8) de las líneas eléctricas (4) para el suministro a las columnas de conexión (5). En el cuadro de alumbrado (1), después de las protecciones (7,8) del conductor de la maniobra se coloca un interruptor horario programado del tipo reloj astronómico digital (10), con actuación discriminatoria sobre los relés contactores (11 y 12), para que el sistema de recarga funcionase con (11) en el horario que no funciona el alumbrado, el cual se conectaría con el relé-contactor (12). Este funcionamiento automático también se puede hacer manualmente con el pulsador (15) que permite pasar de un modo de funcionamiento automático a manual. Estos nuevos conductores (4) para la carga de baterías, independientes de los de alumbrado, podrían ir en las mismas canalizaciones que los de alumbrado o en canalizaciones paralelas, pudiendo ser tanto subterráneos como aéreos. Los módulos de conexión (5) serian columnas con dos o cuatro enchufes (6) de conexión y sus correspondientes protecciones (magneto térmico (7) y diferencial (8). Los enchufes (6) serian del tipo base semi empotrable 2p+t grado de protección IP-65. El control del consumo, y pago del suministro eléctrico, así como los tiempos de suministro a cada enchufe se regularía por medio de una máquina base (3) que controla, mediante unos relés (9), el tiempo de suministro eléctrico de cada enchufe en función del tiempo prepagado. La máquina base (3) es existentes en el mercado. Su colocación seria cerca del subcuadro (2). El sistema de pago se realizaría con monedas o tarjeta de crédito. 3 Forma de aplicación industrial La forma de aplicación industrial deriva de la forma de realización de la instalación, ya que todos los elementos están disponibles en el mercado. El proceso comporta la realización de un subcuadro (2) en el que a partir de un reloj astronómico colocado en el cuadro de alumbrado (los cuadros de alumbrado disponen de uno en la mayoría de los casos) actúe sobre dos contactores, uno conecta el sistema de alumbrado ES 2 350 220 A1 4 (12) y el otro (11) conecta el sistema de carga, cuando el alumbrado no es necesario. En el subcuadro se colocarían los interruptores magneto térmicos y diferenciales (7 y 8) de protección de las líneas de potencia (4) que irían hasta las columnas de conexión (5), así como la protección de la línea de mando del módulo de control de tiempo (3) que actuaría sobre los relés de conexión y desconexión (9) situados en cada columna de conexión (5). 3

1. Sistema es la carga de baterías de vehículos eléctricos utilizando el alumbrado público, caracterizado por disponer de un reloj astronómico (10), unos contactares (11) y (12), un subcuadro (2) con la protecciones (7,8), de los conductores eléctricos (4) para la carga de las baterías, un módulo de control de tiempos (3), unos relés (9) que conectan o desconectan unos interruptores (7), situados en unas columnas (5), donde se sitúan unos enchufes (6). Los contactores (11) y (12) tiene un funcionamiento alternativo (cuando una esta abierto el otro esta cerrado)para la carga de las baterías y el alumbrado. El reloj astronó- 4 ES 2 350 220 A1 6 mico digital (10) controla el tiempo de funcionamiento del alumbrado. Con la conexión del contactor (11) se alimenta el subcuadro de protecciones (2), módulo de control de tiempos (3), los conductores eléctricos (4) y la columna de conexión (5). El módulo de control de tiempo (3) conecta y desconecta los relés-contactores (9) que conectan los conductores (4) subterráneos o aéreos, que van hasta las columnas (5) donde están los enchufes (6) a los que se conectan los vehículos, con tiempos de conexión a la red programados mediante prepago, con el módulo de control (3). El sistema va protegido contra sobretensiones, sobrecargas y defectos de tierra con los mecanismos que fija el reglamento electrotécnico de baja tensión y sus ITC. ES 2 350 220 A1 6 ES 2 350 220 A1 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA