PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE CONTROL DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA DE UN VEHÍCULO DE TRACCIÓN ELÉCTRICA QUE FUNCIONA EN MODO DE ALIMENTACIÓN EXTERNA O EN MODO DE ALIMENTACIÓN AUTÓNOMA.

Procedimiento de control de la alimentación de energía eléctrica de un vehículo de tracción eléctrica diseñado para funcionar en modo de alimentación externa o en modo de alimentación autónoma,

en función de la presencia o de la ausencia de una infraestructura (7) de alimentación externa a lo largo de la vía de circulación de dicho vehículo, dicho vehículo constando de un bus de alimentación continuo (1) conectado, al mismo tiempo, a un conjunto (6) de alimentación autónoma instalado a bordo del vehículo y a una línea (2) de alimentación externa que puede conectarse a una infraestructura (7) de alimentación externa por medio de un elemento (5) de conexión, caracterizado porque se detecta la conexión de dicho elemento (5) de conexión con dicha infraestructura (7) de alimentación externa al medir la corriente que atraviesa la línea (2) de alimentación externa, la presencia de una corriente no nula en la línea (2) indicando la presencia de una infraestructura (7) de alimentación externa conectada a dicho elemento (5) de conexión

Campo de la Invención

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo de control de la alimentación eléctrica de un vehículo de tracción eléctrica diseñado para funcionar en modo de alimentación externa o en modo de alimentación autónoma en función de la presencia o de la ausencia de una infraestructura de alimentación externa a lo largo de la vía de circulación del vehículo. La invención se refiere, en particular, a la alimentación de energía eléctrica de vehículos tipo tranvía.

Se conoce de la solicitud de patente FR-A1-2 782 680 presentada por la solicitante, un conjunto de alimentación de vehículos de tracción eléctrica que permite hacer circular a vehículos de transporte público, como los tranvías de gran capacidad, sin necesitar una alimentación continua por catenaria. Un conjunto de este tipo consta, por tanto, de un dispositivo de alimentación autónoma instalado a bordo del vehículo, formado por un motor eléctrico provisto de un volante de inercia de gran masa, y de unos apeaderos de paradas provistos de una catenaria que permite la recarga de energía del dispositivo de alimentación autónoma por medio de un pantógrafo transportado por el vehículo.

Un conjunto de alimentación de este tipo presenta, sin embargo, el inconveniente de necesitar la detección de la conexión del pantógrafo a la catenaria, con el fin de gestionar de la mejor manera posible la alternancia de un modo de alimentación a otro y de optimizar las prestaciones del conjunto de alimentación. Además, es necesario, para optimizar las prestaciones del vehículo, que el vehículo se alimente siempre de energía eléctrica mediante el dispositivo de alimentación autónoma o mediante la catenaria, lo que lleva a presentar unas fases de transición durante las cuales el vehículo está, al mismo tiempo, conectado al dispositivo de alimentación autónoma y a la catenaria. No obstante, durante estas fases de transición, sucede que el dispositivo de alimentación autónoma está activo, es decir, se utiliza como generador de energía, con una tensión de salida superior a la tensión de la catenaria, conllevando de este modo una pérdida de energía del dispositivo de alimentación autónoma hacia la catenaria acompañada de una descarga rápida y perjudicial del dispositivo de alimentación autónoma. Otro inconveniente de un conjunto de alimentación de este tipo es la posible formación de un arco eléctrico durante la separación del pantógrafo de la catenaria, provocando un desgaste rápido de estos distintos elementos.

La invención pretende, por consiguiente, solucionar estos inconvenientes proponiendo un procedimiento y un dispositivo de control de la alimentación de energía eléctrica de un vehículo de tracción eléctrica que funciona en modo de alimentación autónoma o en modo de alimentación externa, lo que permite la detección de la conexión del vehículo a una infraestructura de alimentación externa y garantiza la optimización de la gestión de las fases de transición entre los dos modos de alimentación al tiempo que resulta de simple y económica realización.

La invención tiene por objeto un procedimiento de control de la alimentación de energía eléctrica de un vehículo de tracción eléctrica diseñado para funcionar en modo de alimentación externa o en modo de alimentación autónoma, en función de la presencia o de la ausencia de una infraestructura de alimentación externa a lo largo de la vía de circulación del vehículo, constando el vehículo de un bus de alimentación continuo conectado al mismo tiempo a un conjunto de alimentación autónoma instalado a bordo del vehículo y a una línea de alimentación externa que puede conectarse a una infraestructura de alimentación externa por medio de un elemento de conexión, caracterizado porque se detecta la conexión de dicho elemento de conexión con dicha infraestructura de alimentación externa al medir la corriente que atraviesa la línea de alimentación externa, la presencia de una corriente no nula en la línea de alimentación externa indicando la presencia de una infraestructura de alimentación externa conectada a dicho elemento de conexión.

De acuerdo con una característica del procedimiento de acuerdo con la invención, cuando el vehículo se encuentra en una fase de alimentación transitoria durante la cual el bus de alimentación continuo, de forma simultánea, se alimenta de energía mediante el conjunto de alimentación autónoma y está conectado a la infraestructura de alimentación externa, se controla la tensión de salida del conjunto de alimentación autónoma de tal modo que la corriente que atraviesa la línea de alimentación externa sea prácticamente nula.

De acuerdo con una característica del procedimiento de acuerdo con la invención, cuando el vehículo circula alimentándose únicamente mediante el conjunto de alimentación autónoma y llega a una zona equipada con una infraestructura de alimentación externa, tienen lugar las siguientes etapas:

- detección de la conexión del elemento de conexión con la infraestructura de alimentación externa por la aparición de una corriente no nula en la línea de alimentación;

- control de la tensión de salida del conjunto de alimentación autónoma de tal modo que anule prácticamente la corriente de la línea de alimentación externa;

- cese del suministro de energía por parte del conjunto de alimentación autónoma en la dirección del bus de

alimentación continuo.

De acuerdo con otra característica del procedimiento de acuerdo con la invención, cuando el vehículo circula alimentándose únicamente mediante la línea de alimentación externa y llega a una zona no equipada con una infraestructura de alimentación externa, se procede a la desconexión previa del elemento de conexión de la infraestructura de alimentación externa, en las siguientes etapas:

- puesta en marcha del conjunto de alimentación autónoma de tal modo que este último suministre energía al bus de alimentación continuo;

- control de la tensión de salida del conjunto de alimentación autónoma de tal modo que prácticamente anule la corriente de la línea de alimentación externa.

La invención también se refiere a un dispositivo de control de la alimentación de energía eléctrica de un vehículo de tracción eléctrica diseñado para funcionar en modo de alimentación autónoma o en modo de alimentación externa, en función de la presencia o no de una infraestructura de alimentación externa a lo largo de la vía de circulación de dicho vehículo, el vehículo constando de un bus de alimentación continuo conectado, al mismo tiempo, a un conjunto de alimentación autónoma instalado a bordo del vehículo y a una línea de alimentación externa que puede conectarse a una infraestructura de alimentación externa por medio de un elemento de conexión, caracterizado porque consta de un sensor de corriente que permite medir la corriente que circula a través de la línea de alimentación externa con el fin de detectar la conexión del elemento de conexión a la infraestructura de alimentación externa.

De acuerdo con unos modos particulares de realización, el dispositivo de control de la alimentación eléctrica del vehículo puede comprender una o varias de las siguientes características tomadas de forma aislada o de acuerdo con todas las combinaciones técnicamente posibles:

- el conjunto de alimentación autónoma está provisto de un módulo de mando que permite modificar la tensión de salida del conjunto de alimentación autónoma;

- el conjunto de alimentación autónoma está formado por un conjunto de acumulación cinética de energía con volante de inercia;

- el elemento de conexión está formado por una pantógrafo transportado por el vehículo y que coopera con una infraestructura de alimentación externa constituida por una catenaria;

Se entenderán mejor los objetivos, aspectos y ventajas de la presente invención, según la descripción que se da a continuación de un modo de realización de la invención, presentado a modo de ejemplo no excluyente, en referencia a los dibujos anexos, en los que:

- la figura 1 es una vista esquemática de la alimentación eléctrica de un tranvía equipado con un dispositivo de control de acuerdo con la invención;

- la figura 2 es un esquema que ilustra la regulación de la corriente en la línea de alimentación externa mediante el procedimiento de control de acuerdo con la invención cuando el bus de alimentación continuo del tranvía se alimenta, de forma simultánea, mediante el conjunto de alimentación autónoma y... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de control de la alimentación de energía eléctrica de un vehículo de tracción eléctrica diseñado para funcionar en modo de alimentación externa o en modo de alimentación autónoma, en función de la presencia o de la ausencia de una infraestructura (7) de alimentación externa a lo largo de la vía de circulación de dicho vehículo, dicho vehículo constando de un bus de alimentación continuo (1) conectado, al mismo tiempo, a un conjunto (6) de alimentación autónoma instalado a bordo del vehículo y a una línea (2) de alimentación externa que puede conectarse a una infraestructura (7) de alimentación externa por medio de un elemento (5) de conexión, caracterizado porque se detecta la conexión de dicho elemento (5) de conexión con dicha infraestructura (7) de alimentación externa al medir la corriente que atraviesa la línea (2) de alimentación externa, la presencia de una corriente no nula en la línea (2) indicando la presencia de una infraestructura (7) de alimentación externa conectada a dicho elemento (5) de conexión.

2. Procedimiento de control de la alimentación eléctrica de un vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, cuando el vehículo se encuentra en una fase de alimentación transitoria durante la cual el bus de alimentación continuo (1), de forma simultánea, se alimenta de energía mediante el conjunto (6) de alimentación autónoma y está conectado a la infraestructura (7) de alimentación externa, se controla la tensión de salida del conjunto (6) de alimentación autónoma de tal modo que la corriente que atraviesa la línea (2) de alimentación externa sea prácticamente nula.

3. Procedimiento de control de la alimentación eléctrica de un vehículo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque, cuando el vehículo circula alimentándose únicamente mediante el conjunto (6) de alimentación autónoma y llega a una zona equipada con una infraestructura (7) de alimentación externa, tienen lugar las siguientes etapas:

- detección de la conexión del elemento (5) de conexión con la infraestructura de alimentación externa por la aparición de una corriente no nula en la línea de alimentación;

- control de la tensión de salida del conjunto (6) de alimentación autónoma de tal modo que anule prácticamente la corriente de la línea (2) de alimentación externa;

- cese del suministro de energía por parte del conjunto (6) de alimentación autónoma en la dirección del bus de alimentación continuo (1).

4. Procedimiento de control de la alimentación eléctrica de un vehículo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque, cuando el vehículo circula alimentándose únicamente mediante la línea (2) de alimentación externa y llega a una zona no equipada con una infraestructura (7) de alimentación externa, se procede a la desconexión previa del elemento de conexión de la infraestructura de alimentación externa en las siguientes etapas:

- puesta en marcha del conjunto (6) de alimentación autónoma de tal modo que este último suministre energía al bus de alimentación continuo (1);

- control de la tensión de salida del conjunto (6) de alimentación autónoma de tal modo que prácticamente anule la corriente de la línea (2) de alimentación externa.

5. Dispositivo de control de la alimentación de energía eléctrica de un vehículo de tracción eléctrica diseñado para funcionar en modo de alimentación autónoma o en modo de alimentación externa, en función de la presencia o no de una infraestructura (7) de alimentación externa a lo largo de la vía de circulación de dicho vehículo, el vehículo constando de un bus de alimentación continuo (1) conectado, al mismo tiempo, a un conjunto (6) de alimentación autónoma instalado a bordo del vehículo y a una línea (2) de alimentación externa que puede conectarse a una infraestructura (7) de alimentación externa por medio de un elemento (5) de conexión, caracterizado porque consta de un sensor de corriente (13) que permite medir la corriente que circula a través de la línea (2) de alimentación externa con el fin de detectar la conexión del elemento (5) de conexión a la infraestructura (7) de alimentación externa.

6. Dispositivo de control de la alimentación eléctrica de un vehículo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque dicho conjunto (6) de alimentación autónoma está provisto de un módulo de mando (12) que permite modificar la tensión de salida del conjunto (6) de alimentación autónoma.

7. Dispositivo de control de la alimentación eléctrica de un vehículo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque dicho conjunto (6) de alimentación autónoma está formado de un conjunto de acumulación cinética de energía con volante de inercia.

8. Dispositivo de control de la alimentación eléctrica de un vehículo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque dicho elemento (5) de conexión está formado por un pantógrafo transportado por el vehículo y que coopera con una infraestructura de alimentación externa constituida por una catenaria (7).