SISTEMA DE CONTROL DEL PROCESO DE CARGA/DESCARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS, Y PROCEDIMIENTO DE CARGA MEDIANTE DICHO SISTEMA.

Sistema de control del proceso de carga/descarga de vehículos eléctricos,

y procedimiento de carga mediante dicho sistema.

Permiten aportar una solución rápida, eficiente e intuitiva para la recarga de vehículos eléctricos (300), proporcionando además capacidad de comunicación y controlabilidad por parte de un agente externo para un acceso y control remoto del sistema. Dicho sistema de control está destinado a estar incorporado en un equipo cargador/descargador (100) conectable a un vehículo eléctrico (300) a través de un cable conector (200), destacando fundamentalmente porque el equipo cargador/descargador (100) comprende una interfaz gráfica de usuario (101) dotada de una pantalla táctil (102), y adaptada para permitir una interactuación rápida y directa del usuario para la selección e introducción de diferentes parámetros y opciones de recarga de su vehículo eléctrico (300).

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención pertenece al sector de los vehículos eléctricos, y más concretamente a sistemas de control de los procesos de carga y descarga de dichos vehículos eléctricos.

El objeto principal de la presente invención es un sistema de control del proceso de recarga de las baterías de vehículos eléctricos, así como el procedimiento de recarga mediante dicho sistema, los cuales proporcionan una solución de recarga rápida, eficaz e intuitiva para usuarios de vehículos eléctricos, facilitando asimismo la gestión inteligente y el mantenimiento de los sistemas de recarga por parte de las empresas que realicen su explotación,

tanto a nivel local como remoto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad son ampliamente conocidos los vehículos eléctricos, cuyo rendimiento energético es muy

superior al de los vehículos convencionales de combustión interna. Dichos vehículos eléctricos resultan de especial interés en entornos urbanos, ya que producen “cero” emisiones contaminantes. Pueden funcionar con motores eléctricos de corriente alterna (AC) o con motores de corriente continua (DC) .

Más concretamente, la recarga de baterías de un vehículo eléctrico se lleva a cabo a través de las denominadas como estaciones o postes de recarga. Estas estaciones de recarga constan de una toma de corriente que permite la transferencia de energía desde la red eléctrica hasta el vehículo a través de un cable conector. Principalmente, existen dos tipos de vehículos eléctricos:

- Híbridos enchufables (PHEV – Plug-in Hybrid Electric Vehicles) : dotados de una batería y un motor de 30 combustión interna.

- Eléctricos puros (BEV - Batter y Electric Vehicle) : no tienen motor de combustión interna, por lo que toda la energía necesaria para su funcionamiento se suministra desde la red eléctrica.

No obstante, actualmente el uso de vehículos eléctricos no se ha extendido todavía entre el público debido principalmente a la baja densidad energética de sus baterías, que además suponen un peso adicional importante en el vehículo, presentando dichas baterías largos tiempos de recarga y una autonomía muy limitada, comparada con la de un vehículo de combustión interna. Asimismo, otro aspecto importante que limita la aceptación de los vehículos eléctricos es la falta de puntos de recarga, especialmente los de recarga rápida, ya que son los que eliminan el problema de la escasa autonomía de los vehículos eléctricos. Los sistema de recarga actuales, debido al nivel de potencia con el que trabajan, necesitan estar dotados de un determinado nivel de controlabilidad e inteligencia para evitar el impacto negativo sobre la red eléctrica en la que se conectan.

Por tanto, el problema técnico que aquí se plantea es que los actuales sistemas de recarga de vehículos eléctricos 45 no permiten al usuario final realizar de una forma rápida, eficiente, cómoda e intuitiva la recarga de su vehículo eléctrico, estando basados en complejos modos de operación para el usuario final, existiendo además en dichos sistemas actuales una incapacidad para el seguimiento y control remoto de los datos y recargas personales realizadas por cada usuario, y que además no permiten su actuación sinérgica con otros sistemas de generación eléctrica basadas en fuentes de energía renovables.

Por otro lado, otro inconveniente existente actualmente es que los sistemas de recarga no permiten conocer a las empresas explotadoras el estado de los cargadores, de los procesos de carga y la operación remota de los mismos.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Mediante la presente invención se resuelve el problema técnico anteriormente planteado, proporcionando un sistema de control del proceso de carga/descarga de vehículos eléctricos, así como también se proporciona un procedimiento de carga y descarga mediante dicho sistema de control, y a partir de los cuales se aporta una solución de recarga rápida, eficiente e intuitiva para el usuario, y que permite comunicación y controlabilidad por parte de un agente externo para la monitorización y gestión remota del sistema.

El sistema de control del proceso de recarga de vehículos eléctricos, objeto de invención, destinado a estar incorporado en un equipo cargador/descargador conectable a un vehículo eléctrico a través de un cable conector para la recarga de su batería eléctrica. Dicho equipo cargador/descargador comprende una interfaz gráfica de usuario dotada de una pantalla táctil, y adaptada para permitir una interactuación rápida y directa del usuario para la selección e introducción de diferentes parámetros y opciones de recarga de su vehículo eléctrico.

La interfaz gráfica de usuario comprende a su vez un módulo de identificación, mediante el cual el usuario es identificado para su acceso al servicio de recarga eléctrica; un módulo de comunicación que dispone de una unidad de control configurada para recibir y procesar diferentes consignas de carga del vehículo eléctrico, bien a través de un centro de control local que permite la operación de cada cargador/descargador, el envío de consignas y su mantenimiento; o bien a través de un centro de control remoto que puede conectarse con el centro de control local

o directamente con los equipos cargadores/descargadores para su gestión y mantenimiento remoto.

La interfaz gráfica de usuario dispone también de un módulo de control remoto, conectado a la unidad de control del módulo de comunicación, y que está configurado para permitir al usuario la consulta y control de todas sus 20 recargas realizadas, así como adaptado para permitir la actualización, reinicio o apagado del equipo cargador de forma inalámbrica por parte de un operador central de control, preferentemente a través de la conexión del equipo cargador a la red Internet con protocolo de comunicación TCP/IP mediante un módem HSPA o cualquier otro sistema cableado. Asimismo, se ha previsto que dicho operador central de control esté adaptado para conocer e informar al usuario del valor de potencia máxima que puede transferirse en cada momento en función del estado de la Red eléctrica general.

Finalmente, dicha interfaz gráfica de usuario comprende un módulo de pago, conectado a la unidad de control del módulo de comunicación, y a través del cual el usuario puede pagar y abonar el servicio de recarga previamente seleccionado; para una vez abonado, dar orden a la unidad de control para ejecutar la transferencia de energía solicitada.

Además preferentemente, se ha previsto que la interfaz gráfica de usuario del sistema de control de la invención comprenda adicionalmente un módulo de apoyo de recarga, conectable a un sistema externo de generación eléctrica basada en energías renovables, tal como un parque eólico o un sistema de paneles fotovoltaicos, y/o 35 pueda ser conectable a un sistema de almacenamiento de energía, tal como baterías de cualquier tipo, volantes de inercia, supercondensadores, etc. Cabe aquí destacar la gran sinergia conseguida de la combinación entre la generación de energía de origen eólico y la recarga de vehículos eléctricos durante las horas nocturnas, ya que en este periodo la demanda de electricidad es considerablemente menor y corresponde con las horas de mayor generación de energía de origen eólico. Asimismo, el sistema de control aquí descrito es también de aplicación en procesos de carga lenta asociados con microrredes de energías renovables y sistemas de almacenamiento.

De acuerdo con una realización preferente, el equipo cargador/descargador comprende adicionalmente un lector tarjetas inalámbrico conectado al módulo de identificación y al módulo de pago, y a través del cual el usuario puede identificarse y realizar el pago del servicio de recarga por medio de una tarjeta electrónica RFID o similar. En este 45 punto cabe indicar que el módulo de control remoto permite además preferentemente registrar el número de recargas realizadas con cada tarjeta RFID, así como para contabilizar el número de recargas que le quedan por usar al usuario en dicha tarjeta RFID, además de todos los datos derivados del proceso de carga iniciado con cada tarjeta.

De acuerdo con otro objeto de la invención se describe a continuación el procedimiento de recarga mediante el sistema de control arriba mencionado, y en el que se permite a un usuario interactuar con la pantalla táctil de la interfaz gráfica de usuario del equipo cargador/descargador, comprendiendo dicho procedimiento de carga las etapas de:

a) selección del idioma a emplear durante el procedimiento de recarga, b) selección del modo de carga, corriente alterna AC...

1. Sistema de control del proceso de carga/descarga de vehículos eléctricos, destinado a estar incorporado en un equipo cargador/descargador (100) conectable a un vehículo eléctrico (300) a través de un cable conector (200)

para la recarga de su batería eléctrica, caracterizado porque dicho equipo cargador/descargador (100) comprende una interfaz gráfica de usuario (101) dotada de una pantalla táctil (102) adaptada para permitir la interactuación del usuario, selección e introducción de diferentes parámetros y opciones de recarga de su vehículo eléctrico (300) , comprendiendo dicha interfaz gráfica de usuario (101) :

- un módulo de identificación (110) , mediante el cual el usuario es identificado para su acceso al servicio de recarga de su vehículo eléctrico (300) ,

- un módulo de comunicación (120) que dispone de una unidad de control (121) configurada para recibir y

procesar diferentes consignas de carga del vehículo eléctrico, 15

- un módulo de control remoto (130) , conectado a la unidad de control (121) del módulo de comunicación (120) , y que está configurado para permitir al usuario la consulta y control de todas sus recargas realizadas, así como adaptado para permitir la actualización, reinicio o apagado del equipo cargador/descargador (100) de forma inalámbrica por parte de un operador central de control (131) , y

-un módulo de pago (140) , conectado a la unidad de control (121) del módulo de comunicación (120) , y a través del cual se permite al usuario pagar el servicio de recarga previamente seleccionado, para una vez abonado, dar orden a la unidad de control (121) para ejecutar la transferencia de energía solicitada.

2.

2. Sistema de control de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la interfaz gráfica de usuario (101) comprende adicionalmente un módulo de apoyo de recarga (150) , vinculado a la unidad de control (121) del módulo de comunicación (120) , y conectable a un sistema externo de generación eléctrica (151) basada en energías renovables, y/o un sistema de almacenamiento de energía.

3.

3. Sistema de control de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el equipo cargador/descargador

(100) comprende adicionalmente un lector tarjetas (103) inalámbrico conectado al módulo de identificación (110) y al módulo de pago (140) , y a través del cual el usuario puede identificarse y realizar el pago del servicio de recarga por medio de una tarjeta electrónica RFID (400) o similar.

3.

4. Sistema de control de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 3, caracterizado porque el módulo de control remoto (130) está configurado para registrar el número de recargas realizadas con cada tarjeta electrónica RFID (400) , así como para contabilizar el número de recargas que le quedan al usuario en dicha tarjeta RFID (400) .

5. Sistema de control de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 4, caracterizado porque el módulo de control remoto (130) está conectado a la red Internet con protocolo de comunicación TCP/IP.

6. Sistema de control de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el módulo de control remoto (130) está conectado a la red Internet TCP/IP a través de un módem HSPA o cableado.

4.

7. Procedimiento de recarga de vehículos eléctricos mediante el sistema de control descrito en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-6, caracterizado porque el usuario interactúa con la pantalla táctil (102) de la interfaz gráfica de usuario (101) del equipo cargador/descargador (100) , comprendiendo dicho procedimiento de recarga las etapas de:

a) selección del idioma a emplear durante el procedimiento de recarga, b) selección del modo de carga, corriente alterna AC o corriente continua DC, c) establecimiento de consignas de potencia eléctrica a recargar, d) conexión del cable conector (200) en el vehículo eléctrico (300) ,

e) identificación personal del usuario, f) inicio automático del proceso de carga, g) ejecución y transferencia de la energía eléctrica solicitada, h) realización de pago del servicio de carga, y i) desconexión del cable conector (200) del vehículo eléctrico (300) .

8. Procedimiento de recarga de vehículos eléctricos, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la etapa c) se realiza bien a través de un centro de control local que permite la operación de cada equipo cargador/descargador (100) , el envío de consignas y su mantenimiento; o bien a través de un centro de control remoto que puede conectarse con el centro de control local o directamente con los equipos cargadores/descargadores (100) para su gestión y mantenimiento remoto.

9. Procedimiento de recarga de vehículos eléctricos, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque las 10 etapas e) y h) se realizan de forma inalámbrica a través de una tarjeta electrónica RFID (400) o similar.