ESTACION PORTATIL DE RECARGA DE BATERIAS DE VEHICULOS ELECTRICOS CON SISTEMA DE LOCALIZACION AUTOMATICA DE LA ESTACION.

Estación portátil de recarga de baterías de vehículos eléctricos con sistema de localización automática de la estación.

Consiste en una estación de recarga y un sistema de localización automática de la estación de recarga situado en el vehículo de tracción eléctrica. Un sofisticado sistema de localización automática permite posicionar el vehículo en la estación de recarga (figura 1).La estación de recarga consiste en una estructura pasiva y un equipo electrónico de recarga de baterías. La estructura pasiva está diseñada y dispuesta de manera que ofrece un perfil específico al sistema de localización automática. El equipo electrónico de recarga de baterías se sitúa protegido por la estructura pasiva. Puede ser empleado cualquier equipo electrónico de recarga, independientemente de su tamaño y características funcionales.Los vehículos de tracción eléctrica tienen que llevar a bordo un equipo láser de barrido y un sistema de conexión con el equipo de recarga de baterías. El sistema de conexión consta de dos pivotes metálicos dotados de muelles de empuje sobre sendas vainas aislantes para permitir un contacto eléctrico eficaz con las guías metálicas del sistema de recarga. El equipo es apto para cualquier aplicación en la que es necesaria la recarga de las baterías de un vehículo de tracción eléctrica, en particular, vehículos industriales tales como carretillas y otros tipos de vehículos eléctricos para transporte de objetos o personas, tanto en interiores como en exteriores

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200800577.

Solicitante: UNVERSIDAD DE VIGO.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: PONTEVEDRA.

Inventor/es: SANZ DOMINGUEZ,RAFAEL, PAZ DOMONTE, ENRIQUE, LOPEZ FERNANDEZ,JOAQUIN, PEREZ LOSADA,DIEGO.

Fecha de Solicitud: 28 de Febrero de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 20 de Julio de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60L11/18L7
  • H02J7/00B1

Clasificación PCT:

  • B60L11/18 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60L PROPULSION DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE (disposición o montaje de conjuntos de propulsión eléctrica o de varios motores principales diferentes para una propulsión recíproca o común sobre los vehículos B60K 1/00, B60K 6/20; disposición o montaje de la transmisión eléctrica en los vehículos B60K 17/12, B60K 17/14; prevención del patinado de las ruedas reduciendo la fuerza motriz en vehículos sobre raíles B61C 15/08; máquinas dinamoeléctricas H02K; control o regulación de motores H02P ); SUMINISTRO DE LA ENERGIA ELECTRICA AL EQUIPO AUXILIAR DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; (circuitos eléctricos para el acoplamiento de vehículos B60D 1/64; calefacción eléctrica para vehículos B60H 1/00 ); SISTEMAS DE FRENOS ELECTRODINAMICOS PARA VEHICULOS, EN GENERAL (control o regulación de motores H02P ); SUSPENSION O LEVITACION MAGNETICAS PARA VEHICULOS; CONTROL DE LOS PARAMETROS DE FUNCIONAMIENTO SOBRE LOS VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE SEGURIDAD SOBRE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE. › B60L 11/00 Propulsión eléctrica por fuente de energía suministrada dentro del vehículo (B60L 8/00, B60L 13/00  tiene prioridad; disposiciones o montaje de motores principales consistiendo los motores principales en motores eléctricos y de combustión interna, para una propulsión recíproca o común B60K 6/20). › que utilizan la energía suministrada por pilas primarias, pilas secundarias o pilas de combustibles.
  • H02J7/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA LA ACUMULACION DE ENERGIA ELECTRICA (circuitos de alimentación de energía paralos aparatos de medida de rayos X, rayos gamma, radiaciones corpusculares o de las radiaciones cósmicas G01T 1/175; circuitos de alimentación de energía eléctrica especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/00; para computadores digitales G06F 1/18; para los tubos de descargar H01J 37/248; circuitos o aparatos para la conversión de la potencia eléctrica, disposiciones para su control o regulación H02M; control de una combinación máquina motriz-generador, control interrelacionado de varios motores H02P; control de energía a alta frecuencia H03L; utilización complementaria de línea o red de energía para transmisión de información H04B). › Circuitos para la carga o despolarización de baterías o para suministrar cargas desde baterías.
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Fragmento de la descripción:

Estación portátil de recarga de baterías de vehículos eléctricos con sistema de localización automática de la estación.

Sector de la técnica

Tiene aplicación en la industria de vehículos eléctricos.

Estado de la técnica anterior a la fecha de presentación

Los vehículos de tracción eléctrica utilizan baterías para proporcionar energía eléctrica a sus motores. Es bien sabido que la duración de las baterías es limitada, por lo que se requiere realizar recargas periódicas de las mismas mediante equipos electrónicos de recarga. Habitualmente, los puntos de recarga están en zonas bien definidas y conocidas por los vehículos, que se desplazan a los puntos de recarga cuando el nivel de batería es bajo.

Aunque existen en el mercado otros equipos de recarga de baterías para vehículos eléctricos, sus características funcionales son diferentes, ya que la estación de recarga objeto de la invención puede estar situada en cualquier lugar accesible por el vehículo y puede ser localizada por éste mediante un sistema automático de detección basado en un láser de barrido. Además, la estación puede incorporar cualquier sistema electrónico de recarga de baterías, puesto que ello no afecta al sistema de localización ni al procedimiento de recarga.

El novedoso sistema de localización automática de la estación de recarga de la presente invención se basa en un perfil de la estación extremadamente diferente a cualquier elemento del entorno, lo cual hace muy improbable que el sistema de localización automática pueda equivocarse en la localización de la estación. Además, el sistema de recarga de baterías incorpora elementos y sistemas que no requieren la perfecta posición y orientación del vehículo dentro de la estación. Asimismo, todas las operaciones de recarga y las maniobras necesarias se realizan de manera automática sin necesidad de intervención de ningún operador.

Las características constructivas, que se detallan a lo largo de esta memoria, y la utilización de cualquier equipo electrónico de recarga del mercado permite lograr, entre otras cosas, un sistema flexible, de bajo peso y de un coste reducido.

Explicación de la invención

La presente invención, según expresa su propio título, se refiere a un nuevo sistema de recarga de baterías de vehículos que puede ser colocado en cualquier lugar y puede ser trasladado, puesto que funcionalmente el vehículo que tiene que realizar la recarga dispone a bordo de un sistema capaz de localizar la estación de recarga de forma automática.

El sistema de recarga de baterías se caracteriza porque comprende dos subsistemas, uno compuesto por la estación de recarga y otro de control del sistema de localización de la estación de recarga, situado a bordo del vehículo.

La estación de recarga está formada, a su vez, por una estructura rígida que ofrece un perfil característico y por el sistema electrónico de recarga. Para conectarse con las baterías del vehículo, el sistema de recarga dispone de dos guías metálicas conectadas a la salida del equipo electrónico de recarga por donde se suministra energía eléctrica a vehículo. Una importante característica de la estación de recarga es que se puede utilizar cualquier equipo electrónico de recarga, ya que sólo es necesario conectar las salidas de corriente a las dos guías metálicas.

Por otro lado, el sistema de de localización automática de la estación de recarga está formado por un láser de barrido que se ubica en el vehículo eléctrico de manera que pueda detectar el perfil de la estación y un sofisticado sistema de detección de la estación mediante comparación de las medidas detectadas por el láser de barrido en el entorno y el perfil de la estación. Para realizar el proceso de recarga de baterías, el vehículo también tiene que disponer de dos pivotes metálicos conectados a los dos terminales de las baterías del vehículo. Este sencillo mecanismo permite que, en el momento de aproximación del vehículo a la estación de recarga, los pivotes, a modo de clavija de un enchufe de corriente, hagan contacto con las guías metálicas de la estación de recarga, retrayéndose mediante unos muelles que facilitan el contacto mecánico y ejerzan la presión necesaria durante todo el tiempo en el que el vehículo está en contacto con la estación de recarga.

La altura de las guías metálicas de la estación de recarga es ajustable, adaptándose a la de los pivotes situados en el vehículo. Otra ventaja del sistema de acoplamiento eléctrico entre la estación de recarga y el vehículo es que se permite que el posicionamiento no sea exacto ya que el contacto entre los pivotes y las guías metálicas se puede producir en cualquier punto de las mismas. También es posible la recarga de baterías de más de un vehículo, siempre que las longitudes de las guías metálicas sean las adecuadas al ancho de los vehículos.

La característica más importante de esta invención es la capacidad de un vehículo de detectar la estación mediante un láser de barrido y de un sistema que permite detectar el perfil de la estación de recarga dentro de cualquier entorno.

Además, por su reducido tamaño, la estación puede ser transportada fácilmente y situada en cualquier punto del entorno accesible por el vehículo.

El reducido número de componentes y la simplicidad mecánica da lugar lógicamente a un bajo coste constructivo, tanto en materia prima como en montaje, a un bajo y sencillo mantenimiento, a una mayor seguridad y simplicidad en el funcionamiento en relación con otros equipos parecidos.

Como se puede observar, la estación de recarga, aparte del equipo electrónico de recarga, no tiene ningún otro elemento activo, con lo cual se tiene un sistema muy versátil, y universal de recarga de baterías, que se adapta fácilmente a las características particulares del vehículo.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos incluidos en la presente memoria se trata de plasmar de forma gráfica y sencilla la invención de la presente solicitud.

La figura 1 representa un esquema de funcionamiento del sistema de recarga. Cuando se recibe la orden de recarga, el sistema comienza la búsqueda de la estación en su entorno más próximo. Para ello se procesan, mediante la transformada de Hough, las medidas procedentes del sensor láser de barrido, intentando localizar el patrón característico del perfil de la estación. Una vez detectada la estación de recarga, se calcula iterativamente una trayectoria de aproximación adecuada, hasta que, finalmente, el robot alcanza la estación y, marcha atrás, se conecta a la misma para recargar sus baterías.

La figura 2 muestra un ejemplo de realización de la estación de recarga de baterías con las distintas partes que lo componen, a saber:

(1) Bases.

(2) Perfiles de unión.

(3) Patas de apoyo.

(4) Pletinas metálicas de suministro de corriente.

(5) Pieza tope con soporte para el equipo electrónico de recarga.

(6) Equipo electrónico de recarga.

En la figura 3 se representa el sistema de conexión instalado a bordo del vehículo:

(7) Pivotes metálicos de conexión

(8) Vainas aislantes

La figura 4 muestra un vehículo de tracción eléctrica con los elementos del sistema de localización automática de la estación de recarga de baterías:

(9) Vehículo de tracción eléctrica.

(10) Sensor láser de barrido.

Exposición de la forma de realización preferida

A continuación, en base a las figuras anteriores, se realiza la descripción de la forma de realización preferida de la Estación portátil de recarga de baterías de vehículos eléctricos con sistema de localización automática de la estación de la presente solicitud.

La invención consiste en una estación de recarga y un sistema de localización automática de la estación de recarga situado en el vehículo de tracción eléctrica. Un sofisticado sistema de localización automática permite posicionar el vehículo en la estación de recarga (figura 1).

La estación de recarga (figura 2) comprende...

 


Reivindicaciones:

1. Estación portátil de recarga de baterías de vehículos eléctricos con sistema de localización automática de la estación utilizable en vehículos de tracción eléctrica, caracterizada porque el vehículo es capaz de localizar y posicionarse de forma automática en la estación de recarga mediante un sistema que dispone de un sensor láser de barrido, distinguiendo cualquier perfil de la estación de recarga a partir de las medidas de distancia obtenidas por el sensor en cualquier tipo de entorno. Gracias a que el contacto eléctrico se produce a través de dos guías metálicas de determinada longitud situadas en la estación de recarga y dos pivotes metálicos situados en el vehículo, el posicionamiento automático del vehículo en la estación de recarga se realiza en múltiples posiciones.

2. Estación portátil de recarga de baterías de vehículos eléctricos con sistema de localización automática de la de la estación, según reivindicación 1, caracterizada porque el perfil de la estructura mecánica de la estación de recarga es modificable para adaptar el sistema de localización automática a cualquier entorno y para su utilización por cualquier tipo de vehículo eléctrico. El anterior sistema de contacto es invertible, de manera que las guías pueden estar en el vehículo y los pivotes metálicos en la estación de recarga.

3. Estación portátil de recarga de baterías de vehículos eléctricos con sistema de localización automática de la de la estación, según reivindicaciones 2 y 3, caracterizada porque la estación de recarga es de muy bajo peso y puede ser situada en cualquier parte del entorno para su utilización por cualquier tipo de vehículo eléctrico.


 

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