Aparato de vehículo para un sistema de peaje viario o comunicación viaria,

para su montaje en unvehículo, conteniendo este aparato de vehículo (5) componentes electrónicos (9), abasteciéndose de energía loscomponentes electrónicos (9) mediante un generador termoeléctrico (10) que produce energía 5eléctrica a partir deuna diferencia de temperatura existente entre dos de sus lados (11, 12), estando dirigido dicho lado (12) hacia elespacio interior del vehículo (6), y siendo el generador termoeléctrico (10) al menos un elemento Seebeck,caracterizado porque en la posición de montaje del aparato de vehículo (5), dicho otro lado (11) se puede poner enestrecho contacto termoconductor con el lado interior de una luna (13) del vehículo (6), con preferencia en contactodirecto o mediante la interposición de una capa conductora de calor, y porque el al menos un elemento Seebeckalimenta los componentes electrónicos (9) mediante un circuito intermedio (17) para invertir la polaridad.

APARATO DE VEHÍCULO

La presente invención se refiere a un aparato de vehículo para un sistema de peaje viario o comunicación viaria para el montaje en un vehículo, conteniendo este aparato de vehículo componentes electrónicos.

Los aparatos de vehículo con componentes electrónicos para sistemas de peaje viario, los llamados "onboard units" (unidades a bordo, OBUs) , se alimentan en la actualidad con baterías que representan el componente más grande de dicho OBU. Aunque el consumo de corriente de un OBU se sitúa en el intervalo de 'W y, por tanto, es extremadamente bajo, se obtiene una capacidad de batería de 100 mAh o más en el caso de una duración requerida del OBU superior a 5 años y esto condiciona que las baterías tengan un tamaño correspondiente.

La invención tiene el objetivo de crear un aparato de vehículo con un abastecimiento de energía fiable y sin ocupar mucho espacio. Este objetivo se consigue según la invención mediante un aparato de vehículo con las características de la reivindicación 1. Del documento DE 10 2008 030 758 A1 es conocido suministrar energía a una red a bordo de vehículo mediante un generador termoeléctrico en el vehículo, que está expuesto a la radiación solar.

El solicitante ha reconocido por primera vez que los generadores termoeléctricos son especialmente adecuados para abastecer de energía a los OBUs: Precisamente en los vehículos se originan de forma regular grandes fluctuaciones de temperatura que se pueden aprovechar para generar diferencias de temperatura, por ejemplo, entre el interior del vehículo y el exterior del vehículo o un lado expuesto a la radiación solar y un lado de sombra del aparato de vehículo. Con ayuda de la invención, el generador termoeléctrico puede aprovechar no sólo la radiación solar debajo de la luna, sino también la temperatura de contacto de la propia luna para generar la diferencia de temperatura. Así, por ejemplo, una luna enfriada por el viento en contra en invierno está fría respecto a un espacio interior calentado del vehículo y una luna calentada por el sol y el viento en contra en verano está caliente respecto a un espacio interior del vehículo enfriado por la instalación de aire acondicionado. De este modo, para la generación de energía se pueden usar también diferencias mínimas de temperatura, como las que se originan debido a las fluctuaciones diurnas/nocturnas de la temperatura del aire y su efecto retardado sobre el espacio interior del vehículo o debido al paso por zonas alternas de luz/sombra o diferentes capas de aire durante la marcha. Según estudios realizados por el solicitante, estas diferencias de temperatura son más que suficientes para el suministro autárquico de energía a un OBU.

Los generadores termoeléctricos del tipo mencionado se pueden fabricar con una forma muy plana, por ejemplo, como chips semiconductores, de modo que se pueden instalar en una superficie extensa en un lado del aparato de vehículo y no requieren un volumen constructivo significativo. Por tanto, los OBUs según la invención se pueden fabricar con una forma esencialmente más plana que los OBUs convencionales que presentan baterías o acumuladores. Dado que la duración del OBU ya no está limitada por la capacidad de una batería, el OBU tiene también así una duración teóricamente ilimitada.

El generador termoeléctrico está alojado preferentemente en una carcasa del aparato de vehículo junto con los componentes electrónicos. El generador termoeléctrico puede estar alojado también de manera alternativa en una carcasa propia, separada de los componentes electrónicos.

El aparato de vehículo tiene preferentemente una carcasa plana y dicho otro lado queda al descubierto en el lado trasero de la carcasa. Esta forma de realización es adecuada en especial para crear el contacto directo con la luna o para exponer un lado a la luz solar.

Es especialmente favorable que dicho lado esté dirigido hacia un sistema de ventilación de luna del vehículo en la posición de montaje del aparato de vehículo. Esto permite aprovechar directamente la temperatura de salida de una instalación de calefacción por ventilador o una instalación de aire acondicionado del vehículo para generar la diferencia de temperatura.

Si el aparato de vehículo tiene una carcasa plana, es especialmente ventajoso que dicho lado se comunique con el espacio interior del vehículo mediante orificios de ventilación en la carcasa. Los orificios de ventilación pueden estar orientados preferentemente hacia abajo y, por tanto, directamente hacia las toberas de salida de aire de un sistema de ventilación de luna.

Según otra variante ventajosa de la invención, el aparato de vehículo se puede pegar en el lado interior de la luna. Esto hace innecesarias las estructuras de montaje costosas para el aparato de vehículo y facilita el contacto termoconductor, directo y en toda la superficie, entre el generador termoeléctrico y la luna.

El generador termoeléctrico es capaz de producir energía eléctrica a partir de la diferencia de temperatura existente en dos de sus lados. El generador termoeléctrico es al menos un elemento Seebeck (el llamado "elemento inverso Peltier") que se caracteriza por una construcción plana y una alta eficiencia. El generador termoeléctrico presenta preferentemente un grupo integrado por una pluralidad de elementos Seebeck interconectados.

La diferencia de temperatura utilizada en el marco de la invención se puede presentar en sí en cualquier dirección, es decir, tanto entre un espacio interior caliente del vehículo y una luna fría o un lado del aparato de vehículo situado a la sombra como a la inversa, o sea, entre un espacio interior frío del vehículo y una luna caliente o un lado del aparato de vehículo situado al sol. Dado que la polaridad de la tensión de salida generada por un elemento Seebeck depende de la dirección de la diferencia de temperatura, es especialmente ventajoso que el elemento Seebeck alimente los componentes electrónicos mediante un circuito intermedio para invertir la polaridad, de modo que se pueden usar diferencias de temperatura en ambas direcciones para el suministro de energía.

Resulta especialmente favorable que el generador termoeléctrico esté conectado a un acumulador eléctrico para el almacenamiento intermedio de la energía eléctrica, de modo que se puede garantizar también un suministro de energía continuo al aparato de vehículo en caso de producirse una compensación temporal de la temperatura.

Las investigaciones llevadas a cabo por el solicitante han mostrado que simplemente las diferencias de temperatura entre el espacio interior del vehículo y el entorno, que se originan en las horas de la mañana y la tarde y que se deben a la compensación de temperatura retardada de las fluctuaciones de temperatura durante el día, son suficientes para recargar una y otra vez el acumulador y generar en la media de tiempo más que suficiente energía eléctrica para el OBU. Con este fin, resulta incluso suficiente un acumulador proporcionalmente pequeño, con preferencia un condensador simple, que necesita un espacio especialmente reducido.

La invención se explica en detalle a continuación por medio de un ejemplo de realización representado en los dibujos adjuntos. En los dibujos muestran:

Fig. 1 un vehículo equipado con un aparato de vehículo, según la invención, en el marco de un sistema de

peaje viario representado de forma esquemática; Fig. 2 un esquema de bloques del aparato de vehículo de la figura 1; y Fig. 3 y 4 el aparato de vehículo de la figura 2 en vista delantera y trasera en perspectiva en la posición de

montaje en una luna.

La figura 1 muestra un sistema de peaje viario 1 representado a modo de ejemplo y sólo por secciones con una central de peaje 2 que está conectada a una pluralidad de estaciones transceptoras 4 mediante una red de datos 3, por ejemplo, Intranet, Internet o una red de telefonía móvil. Las estaciones transceptoras 4 pueden ser de cualquier tipo, por ejemplo, radiobalizas situadas en el lado de la vía según el estándar DSRC (dedicated short range communication standard, estándar de comunicación dedicada de corto alcance) o estándar WAVE (wireless access for vehicle environments standard, estándar de conexión inalámbrica en entornos vehiculares) o estaciones de base de una red de telefonía móvil celular, por ejemplo, según el estándar GSM (sistema global para las comunicaciones móviles)... [Seguir leyendo]

1. Aparato de vehículo para un sistema de peaje viario o comunicación viaria, para su montaje en un vehículo, conteniendo este aparato de vehículo (5) componentes electrónicos (9) , abasteciéndose de energía los componentes electrónicos (9) mediante un generador termoeléctrico (10) que produce energía eléctrica a partir de una diferencia de temperatura existente entre dos de sus lados (11, 12) , estando dirigido dicho lado (12) hacia el espacio interior del vehículo (6) , y siendo el generador termoeléctrico (10) al menos un elemento Seebeck, caracterizado porque en la posición de montaje del aparato de vehículo (5) , dicho otro lado (11) se puede poner en estrecho contacto termoconductor con el lado interior de una luna (13) del vehículo (6) , con preferencia en contacto directo o mediante la interposición de una capa conductora de calor, y porque el al menos un elemento Seebeck alimenta los componentes electrónicos (9) mediante un circuito intermedio (17) para invertir la polaridad.

2. Aparato de vehículo según la reivindicación 1 para vehículos (6) con sistema de ventilación de luna, caracterizado porque en su posición de montaje, dicho lado (12) está dirigido hacia el sistema de ventilación de luna.

3. Aparato de vehículo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el generador termoeléctrico

(10) está alojado en una carcasa (8) del aparato de vehículo (5) junto con los componentes electrónicos (9) .

4. Aparato de vehículo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el generador termoeléctrico

(10) está alojado en una carcasa propia, separada de los componentes electrónicos (9) .

5. Aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque tiene una carcasa plana (8) y dicho otro lado (11) queda al descubierto en el lado trasero (14) de la carcasa (8) .

6. Aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque tiene una carcasa plana (8) y dicho lado (12) se puede comunicar con el espacio interior del vehículo (6) mediante orificios de ventilación (16) en la carcasa (8) .

7. Aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se puede pegar en el interior de la luna (13) .

8. Aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el generador termoeléctrico (10) está conectado a un acumulador eléctrico (18) para el almacenamiento intermedio de la energía eléctrica.

9. Aparato de vehículo según la reivindicación 8, caracterizado porque el acumulador (18) es un condensador.

10. Vehículo (6) con al menos una luna (13) y al menos un aparato de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 9, donde dicho otro lado (11) está en estrecho contacto termoconductor con el lado interior de la luna (13) , con preferencia en contacto directo o mediante la interposición de una capa conductora de calor, y donde dicho lado (12) está dirigido hacia el espacio interior del vehículo (6) .

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de la patente europea. A pesar del cuidado tenido en la recopilación de las referencias, no se pueden 5 excluir errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad en este sentido.

Documentos de patente citados en la descripción 10 • DE 102008030758 A1 [0003]