Sistema y estación de venta de energía eléctrica de vehículos equipados con motor eléctrico para recarga de sus baterías y su procedimiento de funcionamiento.

La invención se refiere a una estación de recarga multiusuario, es decir que permite que varios usuarios recarguen a la vez sus vehículos de dos o más ruedas. Adicionalmente otro de los objetos de la invención es la posibilidad que dicha estación esté conectada telemáticamente con la central de servicio. La invención tiene por fin la introducción de estaciones modulares multiusuario de recarga, las cuales a su vez forman una red de estaciones de recarga, comunicándose las estaciones de recarga con una estación central de servicio

Sistema y estación de venta de energía eléctrica de vehículos equipados con motor eléctrico para recarga de sus baterías y su procedimiento de funcionamiento.

Objeto de la invención

Más concretamente la presente invención se refiere a una estación de recarga multiusuario, es decir que permite que varios usuarios recarguen a la vez sus vehículos de dos o más ruedas. Adicionalmente otro de los objetos de la invención es la posibilidad que dicha estación esté conectada telemáticamente con la central de servicio.

Según es otro de los objetos de la invención, una o mas estaciones formarán una red, y la misma estará gobernada por la central de servicio, en esta central se gestionara toda la información de los usuarios, y se controlará el buen funcionamiento de las estaciones y de sus puntos de recarga.

Según es otro de los objetos de la invención las estaciones de servicio preconizadas han sido proyectadas para que sean modulares, con lo que un numero determinado de puntos de recarga, será el resultado de unir varios módulos de recarga con igual, o distinto número de puntos.

Estado de la técnica

Existen en el mercado, y por tanto pueden considerarse como estado de la técnica de la presente invención, una pluralidad de fabricantes de puntos de recarga, todos a diferencia del objeto de la invención son punto de recarga independientes, básicamente comprenden una torreta hincada en el suelo o plataforma, y que incluye dos programas de recarga, el primero con un enchufe hembra de los llamados domésticos y cargador a bordo del vehículo, con cable independiente, y un segundo mediante alimentación de corriente alterna de alta potencia, con cable propio en la estación y clavija especial con piloto de control, la identificación del usuario se hace con dispositivo RFID. Todo lo anterior se encuentra en la Patente de Invención GB nº 2.438.979.

En la Patente PCT WO 2009/089249 se muestra como varios puntos de recarga funcionan en red con los más cercanos, y solo uno tiene las funciones de acceso a la red mediante MODEM GSM o en línea. Toda una red de recarga la gobierna un sistema operativo, y permite diferentes formas de gestión según el cliente o la región que lo implementa, disponiendo un servicio de web on-line de localización y consulta de estado.

Otros fabricantes por ejemplo la firma Circutor diferencian la torreta según la misma vaya instalada en la vía pública o bien en un parking, la columna que se instala en la vía pública comprende 1 o 2 enchufes tipo doméstico, y funciona con una tarjeta RFID de prepago, también realiza recargas con corriente alterna de alta potencia mediante enchufes especiales. Pero no puede hacerse un control específico con este segundo tipo de enchufe.

Alternativamente también se encuentran en el mercado una diversidad de fabricantes de bases y enchufes, los cuales tienen un modelo específico para la recarga de los vehículos siguiendo la normativa correspondiente a la norma UNE 62196 e incluso un modelo más avanzado para uso de la tecnología V2G.

Finalidad de la invención

La invención tiene por fin la introducción de estaciones modulares multiusuario de recarga, las cuales a su vez forman una red de estaciones de recarga, comunicándose las estaciones de recarga con una estación central de servi- cio.

Descripción de la invención

La invención comprende las siguientes partes:

- Estación de servicio.

- Módulo principal.

- Módulos de recarga.

- Puntos de recarga.

- Central de servicio.

Se entiende por estación de servicio según la presente invención, el conjunto de puntos de recarga reunidos en varios módulos de recarga, y estos a un módulo principal de control, de dichos módulos de recarga. Punto de recarga es un conjunto de elementos que permiten al usuario enchufar su vehículo de dos o más ruedas de forma cómoda y segura para recargarla, (básicamente el enchufe eléctrico y una serie de complementos).

Módulo principal es la parte de la estación de servicio donde se encuentran los elementos de control y la interficie de comunicación con el usuario y la central de servicio.

Módulo de recarga es un conjunto de varios puntos de recarga unidos a una sola carcasa o módulo, y que permite una instalación fácil y rápida entre el resto de módulos de la estación de servicio.

Central de servicio es la oficina donde se ubica el control principal de todo el servicio, y más concretamente de las estaciones de servicio, desde donde se gestiona la información de los usuarios, facturación, servicios on-line y otros.

La estación de servicio es un sistema modular que contendrá un módulo principal con el cuadro de control y la acometida eléctrica, y una serie de módulos de recarga, donde se reúnen varios puntos de recarga que permitirá a los usuarios conectar sus vehículos.

En el cuadro de control se ubicarán las protecciones eléctricas de baja tensión obligatorias, y el cuadro eléctrico de control.

Para controlar todos los elementos de la estación se incorporará a la estación un autómata tipo PLC, o PC industrial. Este autómata, integrado en el cuadro de control, dirigirá toda la estación de servicio, incluyendo la interacción con el usuario y las comunicaciones con la central de servicio. La capacidad de control podrá alternativamente concentrarse exclusivamente en el cuadro de control o distribuirse también en los puntos de recarga.

El punto de recarga contendrá como mínimo los elementos siguientes:

- Base de enchufe.

- Sensor de clavija.

- Trampilla de enchufe manual, o motorizada.

- Sensor de cierre.

- Etiqueta

- Luz piloto será un indicador de estado del punto de recarga, con tecnología "Led" con diferentes colores:

1. Verde: punto disponible.

2. Ámbar: punto reservado por un usuario identificado y en proceso de conexión, o bien, vehículo - de dos o más ruedas cargado a la espera de ser retirada.

3. Azul: vehículo cargando (enchufe en tensión).

4. Rojo: punto averiado fuera de servicio.

5. Apagado: LED averiado o estación fuera de servicio.

El proceso de interacción entre la Estación de Servicio y el usuario es el que se detalla en el Cuadro nº 1 que sigue:

CUADRO Nº 1

El usuario llega a una estación de servicio y aparca su moto en una de las plazas con la luz de indicación de estado (LED) en verde.

Leyendo sólo la columna USUARIO se entiende como en 5 sencillos e intuitivos pasos el usuario consigue conectar su moto satisfactoriamente.

El resto de columnas indican el estado de diferentes componentes del punto de recarga que elige el usuario, y además las operaciones y comunicaciones que realizan el control de la estación y la central del servicio.

A partir de este momento pueden suceder diferentes cosas. Las más relevantes se detallan a continuación en los cuadros nº 2, 3 y 4 que se muestran a continuación:

A) Petición de información, cuadro nº 2

El usuario pide al sistema que le informe del estado de su carga, ya sea mediante SMS o consulta on-line en la web.

CUADRO Nº 2

B) El usuario retira la moto sin terminar el proceso de carga cuadro nº 3

CUADRO Nº 3

C) El usuario retira la moto con la carga completada cuadro nº 4

CUADRO Nº 4

El control de los puntos de recarga admite dos posibilidades a elegir:

- Control centralizado, con todo el control en el módulo principal y reducir los puntos de recarga a un enchufe y varios sensores y actuadores, los cuales deben cablear todos hasta el autómata en el módulo...

1. Sistema y estación de venta de energía eléctrica de vehículos equipados con motor eléctrico para recarga de sus baterías y su procedimiento de funcionamiento de los que comprenden puntos de recarga individuales instalados en aceras o parkings de funcionamiento autónomo, mediante la inserción en dichos puntos de tarjetas o monedas, caracterizado en que el sistema comprende una o más estaciones de servicio (11) , que incorpora cada una de ellas un módulo principal (20) y uno o más módulos de recarga (21), cada uno de ellos (21) formado por uno o más puntos de recarga (22), comunicándose una o mas estaciones de servicio (11) con una central de servicio (13) telemáticamente vía módem.

2. Sistema y estación de venta de energía eléctrica de vehículos equipados con motor eléctrico para recarga de sus baterías y su procedimiento de funcionamiento según la 1ª reivindicación, caracterizado en que dos o más módulos de recarga (21) pueden unirse al ser acoplables y formar una estación de servicio (11) multi-modular, con un solo módulo principal (20).

3. Sistema y estación de venta de energía eléctrica de vehículos equipados con motor eléctrico para recarga de sus baterías y su procedimiento de funcionamiento según la 1ª reivindicación, caracterizado en que el módulo principal (20) incorpora un cuadro de control (23) de la totalidad de la estación de servicio (11), incluyendo el cuadro (23) en su seno, un autómata que dirige toda la estación de servicio (11), incluyendo la interacción con el usuario y las comunicaciones con la central de servicio (13), un cuadro eléctrico de baja tensión, y el cuadro de protección y medida de los puntos de recarga (22).

4. Sistema y estación de venta de energía eléctrica de vehículos equipados con motor eléctrico para recarga de sus baterías y su procedimiento de funcionamiento según la 1ª reivindicación, caracterizado en que cada punto de recarga (22) comprende al menos una base de enchufe (30), en la que se aloja un sensor de presencia de clavija (31), y una trampilla (32) con muelle de cierre de dicha base de enchufe (30), un sensor de cierre (33) de la trampilla (32) y el piloto led (34), el cierre eléctrico (36) y la etiqueta (35).

5. Sistema y estación de venta de energía eléctrica de vehículos equipados con motor eléctrico para recarga de sus baterías y su procedimiento de funcionamiento según la 1ª reivindicación, caracterizado en que el control de los puntos de recarga (22) admite dos posibilidades a elegir: