1. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables,

dirigido a los vehículos que porten en su parte inferior un dispositivo colector de corriente eléctrica tales como unos brazos telescópicos o giratorios que hacen descender y que en sus extremos tienen unas zapatas con contactos de cualquier tipo, caracterizado por:a) constar esencialmente de unas superficies de metal o cualquier material eléctricamente conductor, rectangulares o de cualquier otra forma geométrica (1 y 1b), que van separadas físicamente entre ellas mediante un elemento separador de material aislante eléctrico (C).b) porque, dentro de dicho elemento separador (C), dispone de uno o más transpondedores fijos (2) que, cuando ocupa su vertical un vehículo también equipado con uno o más transpondedores informativos de su identidad y otros datos afines al uso al que está destinado, el transpondedor o transpondedores fijos (2) intercambian y recogen los datos del vehículo y se los proporciona a la unidad central que también posee el presente dispositivo formando parte de este elemento separador (C) o instalado en un registro independiente practicado bajo el suelo, o anclado a un paramento (UC) o a un poste, o sobre un soporte habilitado al efecto.2. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, que acorde con la reivindicación anterior, y al objeto de conectar sólo la alimentación a las superficies conductoras cuando un vehículo apropiado para funcionar con el presente dispositivo está sobre ellas, se caracteriza porque este dispositivo dispone de dos o más controladores electrónicos (3 y 3b) que cada uno de ellos gobierna independientemente un contactor electrónico o electromecánico (4 y 5), cuyos contactos están eléctricamente conectados en serie entre la fuente de energía o alimentación y dichas superficies conductoras.3. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, que acorde con las reivindicaciones anteriores, y en pro de que el controlador o controladores electrónicos (3 y 3b) reciban instrucciones de cómo deben funcionar y también poder transmitir cualquier dato a anomalía al exterior, se caracteriza porque dispone de un interface o modem de red cableada o de red inalámbrica (N) que conecta su controlador o controladores (3 y 3b) con un ordenador o una central de mando remotos.4. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, que acorde con las reivindicaciones primera y segunda, en pro de auto-protegerse de posibles cortocircuitos entre las superficies conductoras (1 y 1b), se caracteriza porque en el circuito eléctrico que conecta dichas superficies conductoras (1 y 1b) con el secundario del transformador de aislamiento galvánico (6) o con cualquier otra fuente de alimentación, dispone de un disyuntor limitador automático de corriente (7 .... 7d) electromecánico o electrónico y que éste puede ser de reconexión o rearme manual, o motorizado a la orden del controlador o controladores (3 y/o 3b).5. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, que acorde con la primera reivindicación, en pro de que cuando las superficies conductoras (1 y 1b) están siendo alimentadas por hallarse sobre ellas un automóvil apto para accionar tal alimentación, y en pro de evitar que en esa circunstancia posibles pequeños animales de compañía se puedan introducir bajo dicho automóvil y puedan sufrir descargas eléctricas por tocar simultáneamente ambas superficies conductoras, se caracteriza porque el elemento central (C) separador aislante entre dichas superficies, dispone, fijados en su franja central superior, de una pluralidad de filamentos flexibles (12) que ascendentemente a modo de cepillo forman una barrera disuasoria.6. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, que acorde con la reivindicación anterior y con el fin de descargar las pequeñas pero posibles derivaciones resistivas entre los brazos colectores y el chasis de un vehículo adaptado a este dispositivo, se caracteriza porque los filamentos flexibles (12) en su fijación inferior están conectados a tierra y éstos son de un material conductor, con una fortaleza, flexibilidad y longitudes tales, que les permite alcanzar a efectuar contacto con una plancha conductora que dichos vehículos adaptados pueden tener en su cara inferior

Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables.

Sector de la técnica y Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo que permite recargar las baterías de acumuladores de los vehículos eléctricos de forma automática; es decir, sin necesidad de que el usuario tenga que extender un cable desde tal tipo de vehículos a una toma o enchufe emplazada en la pared de un garaje o en un poste o elemento destinado a tal función.

Este dispositivo puede ser instalado unitariamente en plazas de aparcamiento privadas, pero también formando parte de un conjunto; uno a continuación de otro, y con una pequeña separación entre ellos; al objeto de también poder ser instalados en aparcamientos colectivos en línea o en las paradas colectivas de taxis que existen en la mayoría de las ciudades.

Además; con la finalidad de permitir que pasen a ser de funcionamiento eléctrico o híbrido los vehículos que más circulan y contaminan las ciudades, tales como autobuses, taxis, furgones de reparto y de correos, así como también los camiones de recogida de basura; varios de estos dispositivos instalados en línea en los carriles de circulación anexos a las aceras, más la consiguiente sincronización entre ellos, permiten cargar a tales vehículos incluso sin detenerse.

Antecedentes de la invención y Estado de la técnica

Actualmente, los vehículos de tracción puramente eléctrica o los denominados híbridos-"plug-in" (híbridos también enchufables) incorporan una toma para ser conectados mediante un cable a una fuente exterior como la red eléctrica que les permita recargar sus baterías cuando se estacionan en plazas preparadas para ese uso. Pero ello produce los siguientes inconvenientes:

1- Especialmente cuando dichas plazas están en la vía pública, la molestia que supone a los viandantes la existencia en las aceras de uno de esos postes cada pocos metros, y más aún cuando son para plazas de las denominadas "en batería" dado su mayor proximidad.

2- La incomodidad y retrasos que produce ese sistema, tanto en el momento de sacar y extender el cable o manguera y su conexión, como la aún más complicada y lenta operación de recogerla.

3- El peligro de tropezones y posibles graves caídas que pueden producir dichas mangueras de interconexión, tanto para los viandantes como para quienes acceden a sus propios vehículos.

4- Lo costosos y peligrosos resultados si, por gamberrismo o por el interés de robo dado el alto precio del cobre, se arrancan o cortan cizalladamente dichas mangueras eléctricas.

Hace varios años que se anuncia la aparición de sistemas de carga de vehículos eléctricos por inducción; pero cuando las bobinas del suelo y las del vehículo no están muy próximas y centradas, las pérdidas de energía que se producen son tantas, que tales sistemas no progresan.

Ventajas que aporta la presente invención

La presente invención; que es complementaria y en principio sólo apta para vehículos que incorporen en su cara o parte inferior un dispositivo colector, automático y retráctil de contacto eléctrico como el de la invención española del mismo autor y cuya referencia es MU2010.00134; además de no producir pérdidas energéticas, supone unos costes de instalación por cada plaza similares a los de los actuales postes de recarga y no provoca ninguno de los recién referidos inconvenientes. Es decir, permite que los usuarios de vehículos de tracción eléctrica puedan cargar sus baterías sin necesidad efectuar operación manual alguna y sin que, por el voltaje empleado, suponga riesgo lesivo alguno tanto para éstos como para sus animales de compañía.

Además, el coste de instalación del presente dispositivo todavía puede ser menor cuando se instala de forma contigua una pluralidad de ellos en las instalaciones orientados a suministrar energía eléctrica en las plazas de aparcamientos colectivos, o a los vehículos que habitualmente efectúan los más largos recorridos urbanos como autobuses y taxis, y cuyas detenciones son tan cortas que ello no les permite a sus conductores conectar las mangueras para recargar baterías. Vehículos éstos que, además de ser los más necesarios en las grandes urbes, inicialmente sólo hacen necesaria la instalación fija en los carriles reservados a "bus y taxi" ya existentes en muchas ciudades o, incluso únicamente, en paradas de taxis como las de recintos feriales, aeropuertos, estaciones, grandes hoteles, intercambiadores de transporte periurbano, etc.

Breve descripción de las figuras adjuntas

La fig. 1 muestra el esquema de un ejemplo de realización con los mínimos elementos de control para proveer la alimentación a los vehículos mediante el "módulo transferidor" (MT). Módulo éste que, a pesar de su sencillez, es el principal componente del dispositivo de esta invención y consta de dos superficies conductoras eléctricas dispuestas en paralelo (1 y 1b); cada unas de ellas, por ejemplo, de unos 60 cm de ancho y 1 m de longitud; y bajo la cobertura (C) también de un transpondedor de corto alcance (transmisor/receptor de poca potencia y poca sensibilidad) (2) que, a las órdenes del Módulo de Control (MC), intercambia datos con los transpondedores del vehículo.

La fig. 2 muestra otro ejemplo de realización similar que, además de duplicar los elementos de autoprotección, añade también la conversión a corriente continua, y la batería (B) que le añade la ventaja de poder tomar la energía de fuentes más rentables, tales como la eólica y la fotovoltaica.

Y la fig. 3 muestra el posible aspecto de una instalación efectuada en un aparcamiento privado donde el resto de elementos no contenidos en el Módulo Transferidor (MT) están contenidos en un Unidad de Control (UC) fijada en la pared y entre ambos la energía es canalizada a través de conductos subterráneos o de superficie (11). En instalaciones al aire libre, como aparcamientos en la vía pública, las Unidades de Control puede ir en arquetas protegidas bajo la acera.

Descripción de los diferentes elementos

Módulo Transferidor (MT)

El principal elemento es el ya referido "Módulo Transferidor" se compone principalmente de dos superficies que son de material conductor eléctrico tal como chapas de metal con relieves antideslizantes, u otros elementos metálicos como placas o baldosas realizadas en fundición, que son fijadas sobre el suelo de una plaza de aparcamiento o que, si las referidas baldosas son de un espesor tal que puede producir pronunciados escalones o desniveles de una calzada por la que se necesita poder circular, incrustarse en el suelo de ésta. Y si además dichas baldosas tienen perforaciones, éstas pueden anclarse atornilladas sobre los perfiles metálicos de una infraestructura compuesta de módulos de hormigón prefabricado que emplazados en zanjas practicadas al efecto, le aportan también a ese conjunto de baldosas perforadas y módulos de hormigón, la útil función de vías de drenaje de gran caudal hacia el alcantarillado, evitando también así las pérdidas energéticas que pueden producir los posibles estancamientos de agua.

A cada una de tales superficies le llega energía eléctrica de Muy Baja Tensión a través de unos cables y terminales a ellas fijados, o también por esos cables pero a través de los perfiles metálicos que tienen tales módulos de hormigón y a los que mediante tornillos se anclan dichas baldosas metálicas perforadas.

Dichos cables, deben ser capaces de conducir un alto amperaje y permitir así transmitir una apropiada alta potencia pero sin riesgos de lesiones eléctricas.

Unidad de Control (UC)

La Unidad de Control consta principalmente de un transformador (6) reductor y aislador respecto a la red de suministro eléctrico (AC) y uno o dos controladores electrónicos computerizados (3 y 3b) que, según su propio programa, más las órdenes provenientes del exterior (N) mediante un módem o interface similar, y también los datos o parámetros que él obtiene del transpondedor (2) que se halla bajo la cobertura protectora (C) del Módulo Transferidor (MT); determina cuándo accionar los interruptores electrónicos (5, 7 y 7b) con el fin de tomar energía de la red eléctrica en los horarios apropiados o; caso de tener otra fuente de energía, tal como acumuladores de plomo-gel cargados por un generador eólico o fotovoltaico; hacerlo de esa otra más ecológica y económica fuente, en menos tiempo y en cualquier horario.

Asimismo,...

1. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, dirigido a los vehículos que porten en su parte inferior un dispositivo colector de corriente eléctrica tales como unos brazos telescópicos o giratorios que hacen descender y que en sus extremos tienen unas zapatas con contactos de cualquier tipo, caracterizado por:

a) constar esencialmente de unas superficies de metal o cualquier material eléctricamente conductor, rectangulares o de cualquier otra forma geométrica (1 y 1b), que van separadas físicamente entre ellas mediante un elemento separador de material aislante eléctrico (C).

b) porque, dentro de dicho elemento separador (C), dispone de uno o más transpondedores fijos (2) que, cuando ocupa su vertical un vehículo también equipado con uno o más transpondedores informativos de su identidad y otros datos afines al uso al que está destinado, el transpondedor o transpondedores fijos (2) intercambian y recogen los datos del vehículo y se los proporciona a la Unidad Central que también posee el presente dispositivo formando parte de este elemento separador (C) o instalado en un registro independiente practicado bajo el suelo, o anclado a un paramento (UC) o a un poste, o sobre un soporte habilitado al efecto.

2. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, que acorde con la reivindicación anterior, y al objeto de conectar sólo la alimentación a las superficies conductoras cuando un vehículo apropiado para funcionar con el presente dispositivo está sobre ellas, se caracteriza porque este dispositivo dispone de dos o más controladores electrónicos (3 y 3b) que cada uno de ellos gobierna independientemente un contactor electrónico o electromecánico (4 y 5), cuyos contactos están eléctricamente conectados en serie entre la fuente de energía o alimentación y dichas superficies conductoras.

3. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, que acorde con las reivindicaciones anteriores, y en pro de que el controlador o controladores electrónicos (3 y 3b) reciban instrucciones de cómo deben funcionar y también poder transmitir cualquier dato a anomalía al exterior, se caracteriza porque dispone de un interface o módem de red cableada o de red inalámbrica (N) que conecta su controlador o controladores (3 y 3b) con un ordenador o una central de mando remotos.

4. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, que acorde con las reivindicaciones primera y segunda, en pro de auto-protegerse de posibles cortocircuitos entre las superficies conductoras (1 y 1b), se caracteriza porque en el circuito eléctrico que conecta dichas superficies conductoras (1 y 1b) con el secundario del transformador de aislamiento galvánico (6) o con cualquier otra fuente de alimentación, dispone de un disyuntor limitador automático de corriente (7...7d) electromecánico o electrónico y que éste puede ser de reconexión o rearme manual, o motorizado a la orden del controlador o controladores (3 y/o 3b).

5. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, que acorde con la primera reivindicación, en pro de que cuando las superficies conductoras (1 y 1b) están siendo alimentadas por hallarse sobre ellas un automóvil apto para accionar tal alimentación, y en pro de evitar que en esa circunstancia posibles pequeños animales de compañía se puedan introducir bajo dicho automóvil y puedan sufrir descargas eléctricas por tocar simultánea- mente ambas superficies conductoras, se caracteriza porque el elemento central (C) separador aislante entre dichas superficies, dispone, fijados en su franja central superior, de una pluralidad de filamentos flexibles (12) que ascendentemente a modo de cepillo forman una barrera disuasoria.

6. Dispositivo para recarga de vehículos eléctricos sin necesidad de cables, que acorde con la reivindicación anterior y con el fin de descargar las pequeñas pero posibles derivaciones resistivas entre los brazos colectores y el chasis de un vehículo adaptado a este dispositivo, se caracteriza porque los filamentos flexibles (12) en su fijación inferior están conectados a tierra y éstos son de un material conductor, con una fortaleza, flexibilidad y longitudes tales, que les permite alcanzar a efectuar contacto con una plancha conductora que dichos vehículos adaptados pueden tener en su cara inferior.