ES2351650A1 - Sistema de carga, almacenamiento y suministro de baterías para vehículos eléctricos. - Google Patents
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Abstract
Sistema de carga, almacenamiento y suministro de baterías para vehículos eléctricos. El sistema tiene por objeto la reposición de forma automática de una batería descargada de un vehículo por otra recargada. Dicho sistema está constituido por varios módulos (4), cada uno de ellos para un tipo de batería distinto, dispuestos en un foso (1) cerrado mediante una trampilla (11). Los módulos (4) están dotados de una pluralidad de compartimentos (5) de almacenamiento y carga de baterías. Cada compartimento (5) posee un transformador-cargador de baterías conectados con distribuidores asociados a un sistema informático. En el interior del foso (1) va dispuesto un carro desplazable (9) con un brazo robotizado (10) que permite extraer una batería descargada del automóvil (8) y su traslado al compartimento (5) y el posterior traslado de la batería cargada al vehículo (8) y su montaje en éste.
Description
Sistema de carga, almacenamiento y suministro de
baterías para vehículos eléctricos.
La presente invención se refiere a un sistema de
carga, almacenamiento y suministro de baterías para vehículos
eléctricos, concebido para llevar a cabo de forma automática la
extracción de la batería de un vehículo, la reposición por otra
totalmente cargada, así como la propia carga de las baterías
extraídas de los vehículos y correspondiente almacenamiento de las
mismas.
El objeto de la invención es eliminar las
fronteras que presentan los vehículos eléctricos puros, a la hora de
llevar a cabo la recarga y/o recambio de sus baterías.
Como es sabido, los vehículos que se mueven
mediante baterías eléctricas, es decir sin combustible derivado del
petróleo, presentan una serie de inconvenientes y problemas a la
hora de sustituir las baterías por otras nuevas, o bien recargar las
mismas, ya que en virtud de la reducida flota de vehículos
existentes que se mueven mediante baterías, no existen estaciones de
servicio adecuadas para el recambio y recarga de las baterías, y lo
que es mas importante, no existen estaciones de servicio, como
pueden ser las clásicas gasolineras que suministran combustible
derivado del petróleo, para llevar a cabo las operaciones de
mantenimiento y suministro de las baterías con que se mueven algunos
vehículos.
Otro problema es que no existe una unificación
en lo que respecta al diseño o forma general de las baterías que
montan las distintas marcas de vehículos.
En definitiva, los vehículos eléctricos puros
tienen dos serios obstáculos consistentes en la unificación de la
forma exterior de las baterías en todas las marcas y el
comportamiento desigual, en lo que a la carcasa se refiere, de las
baterías de los vehículos.
El sistema que se preconiza ha sido concebido
para resolver de forma plenamente satisfactoria la problemática
anteriormente expuesta, ya que el mismo está previsto para
implantarse en lo que puede considerarse como una estación de
servicio para el mantenimiento, suministro y atención a los usuarios
de los vehículos eléctricos, proporcionando a éstos unos medios
eficaces y funcionales, puesto que permite de forma automática
recambiar las baterías o llevar a cabo la carga de las mismas.
Mas concretamente, el sistema de la invención se
constituye a partir de un foso en el que están establecidos una
pluralidad de módulos, de acuerdo con los distintos tipos de
baterías existentes, de manera que cada módulo incluye una
pluralidad de compartimentos para baterías que pueden irse cargando
en los mismos compartimentos, para lo cual se ha previsto que cada
uno de éstos cuente con un transformador-cargador
y/o cargador conectado con una fuente o distribuidor de energía
eléctrica, habiéndose previsto que ese foso esté delimitado tanto
perimetralmente como en su fondo por un muro de hormigón, mientras
que superiormente está cerrado por un aglomerado asfáltico, sobre el
que se situará el vehículo, como mas adelante se expondrá.
En los compartimentos establecidos en los
módulos del foso, lógicamente se almacenan las baterías y se cargan
convenientemente, existiendo además en ese foso un carro desplazable
tanto en sentido vertical como en sentido horizontal, asociado a un
brazo robotizado con la función que mas adelante se expondrá.
El aglomerado asfáltico que cubre el foso con
sus módulos y por donde ha de circular el vehículo cuya batería
pretende recambiarse, incluye una trampilla de apertura y cierre
automáticas, sobre la que lógicamente ha de situarse
convenientemente el vehículo para que mediante el brazo robotizado
en sus movimientos pueda llevar a cabo la extracción de la batería
del vehículo, su trasiego a un compartimento del módulo
correspondiente, y el suministro de otra batería cargada y su
emplazamiento en el mismo vehículo, todo ello en base a un sistema
informático que se pone en funcionamiento tras una operatividad por
parte del conductor del vehículo de un selector de producto que
incorpora una pantalla táctil que va indicando al conductor o
usuario los pasos a seguir, en combinación con un sensor para que el
conductor de dicho vehículo, mediante una señal visual o acústica,
sepa donde tiene que posicionar el vehículo para que la trampilla
quede centradamente por debajo del vehículo, en correspondencia con
la zona de acceso a la batería, y para que el brazo robotizado pueda
extraer esa
batería.
batería.
Una vez realizada dicha operación de centrado y
posicionado del vehículo, bastará con seleccionar el producto
deseado, es decir la marca y características de la batería, para que
se ponga en funcionamiento el sistema, consistente en la apertura de
la trampilla, movimientos del brazo robotizado, etc., de manera que
una vez dado por conforme por parte del usuario el importe que debe
abonar de acuerdo con la carga de la batería que traía y con la
carga de la batería llena, se pulsará y abonará el importe
correspondiente, procediendo entonces a la extracción de la batería
cargada de uno de los compartimentos de los módulos correspondientes
y a su correspondiente instalación en el vehículo, efectuándose
finalmente el cierre de la trampilla para que el vehículo pueda
proseguir su marcha con una batería nueva o cargada.
La trampilla anteriormente referida, y por la
que se tiene acceso por parte del brazo robotizado a la batería del
vehículo, constituye un medio de aislamiento y comunicación de todo
el sistema con el exterior, ya que todo el sistema se encuentra bajo
tierra, consiguiéndose con ello un óptimo aspecto estético y una
carencia total de impacto medioambiental, habiéndose previsto que la
trampilla se complemente con unas guías longitudinales que son las
encargadas de centrar el vehículo en su posición correcta,
llevándose a cabo la apertura de la misma de forma automática cuando
reciba la orden del selector de producto.
Los compartimentos establecidos en los módulos
previstos en el foso, constituyen un medio de almacenamiento de las
baterías y en donde se lleva a cabo la recarga de éstas, para lo
cual cada compartimento cuenta con su correspondiente
transformador-cargador y/o cargador y su propio
sistema de comunicación con el sistema informático, el cual indica
el estado de la batería, es decir el tanto por ciento de la carga
tanto de la batería que se reemplaza como de la batería que está
almacenada en el compartimento ya cargada, por lo que mediante una
simple diferencia se conocerá que cantidad de carga de batería hay
que abonar.
Los distintos módulos ubicados en el foso pueden
ensamblarse entre sí, lo que permite establecer un sistema tan
amplio como la necesidad de negocio demande.
Además, dichos módulos están conectados a la red
general de electricidad a través de un distribuidor ubicado en la
parte posterior de cada módulo, cuya función además de distribuir es
transformar (si fuera necesario) la energía eléctrica, sirviendo
también como estabilizador.
Por último, el sistema comprende una central de
control desde la cual una persona puede ejecutar todos los procesos
a voluntad, garantizando de esta manera una seguridad en la gestión
ante el posible desconocimiento del usuario o conductor del
funcionamiento del sistema, pudiendo dar el operario de la estación
de servicio las explicaciones oportunas al usuario para que se
proceda a llevar a cabo el suministro de la batería.
Para complementar la descripción que
seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor
comprensión de las características del invento, de acuerdo con un
ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña
como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en
donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado
lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una representación según
una vista frontal del sistema de la invención, dejándose ver un
vehículo en la cubierta de cerramiento superior, enfrentado al
puesto determinante del selector de producto.
La figura 2.- Muestra una vista en alzado
posterior del mismo sistema representado en la figura anterior.
La figura 3.- Muestra una vista en planta del
sistema de la invención, viéndose un vehículo en situación de
situarse enfrentadamente a la correspondiente trampilla, delante de
la cual existe un sensor detector del vehículo para conseguir el
centrado de éste, y lateralmente a los módulos están los
distribuidores de energía eléctrica correspondientes.
Como se puede ver en las figuras referidas, el
sistema de la invención se constituye a partir de un foso (1)
delimitado tanto inferior como lateralmente mediante un muro de
hormigón (2), mientras que superiormente se cierra mediante una
cubierta de cerramiento constituida por un aglomerado asfáltico
(3).
En el interior del foso (1) va montado uno o mas
módulos (4), dependiendo del número de marcas o diseño de baterías
diferentes, de manera que cada módulo (4) está dotado de una
pluralidad de compartimentos (5), en cada uno de los cuales se
situará una batería, destinada a ser no solamente almacenada sino
cargada mediante un transformador-cargador y/o
cargador establecido en cada uno de esos compartimentos, estando a
través de un sistema de comunicaciones (6) alimentadas mediante
correspondientes distribuidores de energía eléctrica (7), uno para
cada compartimento, tal y como se representa en la figura 2.
El sistema informático asociado a los
distribuidores de energía eléctrica (7) y por supuesto a la
correspondiente central de control, no representada, permitirá
conocer tanto el porcentaje de carga de la batería procedente o
extraída de un vehículo (8) como la carga de las baterías
almacenadas en los distintos compartimentos (5), concretamente en el
compartimento que ha de ser ocupado por la batería reemplazada del
vehículo (8), lo que permite mediante diferencia de la carga de
baterías calcular el importe que hay que abonar.
En el foso (1) va también dispuesto un carro
desplazador (9) con un brazo robotizado (10), pudiéndose desplazar
aquel tanto en sentido vertical como en horizontal, es decir
desplazarse a lo largo y alto de los módulos (4).
En cuanto a la cubierta de cerramiento
materializada por el aglomerado asfáltico (3), se ha previsto que
incluya una trampilla (11) de apertura y cierre automático, a la que
están asociadas guías que permiten centrar y situar correctamente el
vehículo (8) para que a través de la trampilla (11) en posición de
apertura, el brazo robotizado (10) pueda extraer la batería del
vehículo, es decir la batería que se pretende recargar o recambiar
por otra, en colaboración con un sensor (12) de aproximación o de
contacto del vehículo (8).
El brazo robotizado (10) realiza una serie de
funciones que son las siguientes:
1.- Extrae la batería del vehículo (8), para lo
cual dicho brazo robotizado (10) incluirá un sensor que junto con
otro establecido en el propio vehículo (8) calcula exactamente la
zona por donde debe coger la batería para extraerla sin causar
ningún tipo de problema.
2.- Transporta esa batería desde el vehículo (8)
hasta el compartimento (5) que corresponda, insertándola en ésta
para que una vez insertada el sistema detecte la carga en tanto por
ciento que aún le queda.
3.- Extrae una batería recargada y almacenada en
uno de los compartimentos (5) y la transporta hasta el propio
vehículo (8), insertándola de igual forma a como se extrajo, con lo
que el brazo robotizado calculará donde va ubicada la batería,
orientándose en base al sensor del propio brazo y al sensor del
vehículo.
Como es evidente, dicho brazo robotizado (10)
además de ir sujeto al correspondiente carro (9), está en perfecta
comunicación para saber en todo momento en que compartimento (5)
debe insertar la batería que extrae del vehículo y de que celda
extrae la batería a reponer.
El sistema se complementa además con un selector
de producto (13), que incorpora una pantalla táctil (14) que va
indicando al conductor del vehículo (8) los pasos a seguir, estando
además dotado ese selector de producto (13) de un sensor (15) para
que el conductor del vehículo (8), mediante una señal visual o
acústica, sepa donde tiene que posicionar el vehículo para que la
trampilla (11) quede centradamente y permita al brazo robotizado
(10) extraer la batería del propio vehículo (8), realizándose las
operaciones como anteriormente se ha dicho, es decir seleccionando
el producto deseado o batería que quiere o que monta el vehículo
(8), para una vez realizada la selección se ponga en funcionamiento
el sistema, previa apertura de la trampilla (11), con movimientos
del brazo robotizado (10), extracción de la batería a recambiar,
desplazamiento hacia uno de los compartimentos (5), extracción de
una batería cargada, su traslado al vehículo (8) y montaje de esa
batería cargada en el vehículo, previo pago o aceptación del importe
que debe abonar el usuario, bien mediante pago en efectivo, bien
mediante pago con tarjeta, y siempre conociendo el importe exacto en
base a la diferencia que se establece entre la carga de la batería
que se lleva con respecto a la carga de la batería que se deja.
Como ya se ha dicho, todo el sistema incluye un
puesto o central de control para que un operario pueda controlar
todos los procesos desde el mismo, en caso de que el usuario
desconozca o no sepa el funcionamiento o forma de operar del
sistema.
Claims (3)
1. Sistema de carga, almacenamiento y suministro
de baterías para vehículos eléctricos, que estando previsto para
permitir llevar a cabo de forma automática la reposición de una
batería descargada de un vehículo automóvil por otra recargada, se
caracteriza porque se constituye mediante uno o varios
módulos (4), cada uno de ellos para un tipo de batería distinto,
estando esos módulos (4) dispuestos en un foso (1) cerrado
superiormente mediante una cubierta de aglomerado asfáltico (3), en
la que está establecida una trampilla (11) que comunica el interior
del foso, y por lo tanto los compartimentos (4), con el exterior,
con la particularidad de que los módulos (4) están dotados de una
pluralidad de compartimentos (5) de almacenamiento y carga de las
baterías, incluyendo cada compartimento (5) un
transformador-cargador y/o cargador de baterías,
conectados a través de un sistema de comunicación (6) con
distribuidores de energía eléctrica (7) asociados a un sistema
informático y controlado a través de un puesto central de control;
habiéndose previsto además que en el interior del foso (1) vaya
dispuesto un carro desplazable (9) con un brazo robotizado (10) con
capacidad para desplazarse y extraer una batería del automóvil (8) a
través de la trampilla (11) en posición de apertura, traslado de esa
batería al compartimento (5) y traslado de una batería cargada de
nuevo al vehículo (8) y su montaje en éste.
2. Sistema de carga, almacenamiento y suministro
de baterías para vehículos eléctricos, según reivindicación 1,
caracterizado porque la trampilla (11) se complementa con
medios para el posicionado y centrado del vehículo automóvil (8),
para permitir al brazo robotizado (10) la extracción de la batería
de ese vehículo (8), en combinación con un sensor (12) de
aproximación o contacto y otro sensor previsto en el propio vehículo
automóvil (8).
3. Sistema de carga, almacenamiento y suministro
de baterías para vehículos eléctricos, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque sobre la cubierta de
aglomerado asfáltico (3) de cierre superior del foso (1), se ha
previsto un selector (13) de producto accesible al conductor del
vehículo automóvil (8) con una pantalla táctil (14) y un sensor (15)
para permitir al conductor la solicitud del cambio de batería
descargada por otra cargada y correspondiente abono del importe
establecido a través del sistema informático.
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2351650A1 true ES2351650A1 (es) | 2011-02-09 |
| ES2351650B1 ES2351650B1 (es) | 2011-11-18 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| ES200930446A Expired - Fee Related ES2351650B1 (es) | 2009-07-13 | 2009-07-13 | Sistema de carga, almacenamiento y suministro de baterías para vehículos eléctricos. |
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| ES (1) | ES2351650B1 (es) |
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- 2009-07-13 ES ES200930446A patent/ES2351650B1/es not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| ES2351650B1 (es) | 2011-11-18 |
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