Modelo de utilidad por "SISTEMA DE CARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS"

Reivindicaciones:
+ ES-1299188_U1. Sistema de carga de vehículos eléctricos que comprende un inversor híbrido con: - una conexión unidireccional a una infraestructura de demanda de energía eléctrica: - una conexión bidireccional a unos medios de almacenamiento de energía; - una conexión bidireccional a la red eléctrica general; - una conexión unidireccional a medios de generación de energía fotovoltaica; - una salida de apoyo configurada para alimentar la infraestructura de demanda de energía eléctrica, a partir de los medios de almacenamiento de energía y/o los medios de generación de energía fotovoltaica en caso de corte en la red eléctrica general; - y medios de carga de una batería de un vehículo eléctrico; conectados de manera paralela a las conexiones anteriores, actuando como una demanda adicional de energía eléctrica caracterizado porque comprende un sensor de corriente configurado para detectar la circulación de corriente a través de los medios de carga de la batería del vehículo eléctrico. 2. Sistema de carga de vehículos eléctricos según la reivindicación anterior caracterizado porque el inversor comprende un puerto de entrada para la conexión de un termopar: y el sensor de corriente comprende un circuito con: - una resistencia de valor fijo, conectada a modo de puente entre los bornes del puerto de entrada para la conexión del termopar; - un interruptor que alterna la conexión y desconexión del circuito dependiendo de si existe corriente circulante por los medios de carga del vehículo eléctrico, o de si no existe la citada corriente circulante. 3. Sistema de carga de vehículos eléctricos según la reivindicación anterior caracterizado porque el interruptor podrá ser normalmente abierto o normalmente cerrado. 4. Sistema de carga de vehículos eléctricos según la reivindicación anterior caracterizado porque el sensor de corriente comprende al menos dos condiciones de funcionamiento: - una primera condición de funcionamiento, en la que no hay corriente circulante por el circuito del sensor de corriente, que está abierto, ofreciendo el valor preestablecido de temperatura en ausencia de termopar; - y una segunda condición de funcionamiento en la que hay corriente circulante por el circuito del sensor de corriente, que está cerrado, ofreciendo un valor diferente del preestablecido de temperatura en ausencia de termopar. 5. Sistema de carga de vehículos eléctricos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el inversor comprende una unidad de control conectada operativamente a los medios anteriores, configurada para seleccionar los medios de alimentación eléctrica en función de la comparación entre la cantidad de demanda de energía eléctrica y la cantidad de energía producida mediante los medios de generación de energía fotovoltaica, de forma que: - si la producción es superior a la demanda, se alimenta la demanda mediante los medios de generación de energía fotovoltaica, y se utiliza el exceso de producción para cargar los medios de almacenamiento de energía; - si la producción es superior a la demanda, y los medios de almacenamiento de energía han llegado al límite superior de carga, se utiliza el exceso de producción para exportar energía a la red eléctrica; - si la producción es inferior a la demanda, el inversor alimenta la demanda mediante los medios de almacenamiento de energía; - si la producción es inferior a la demanda, y los medios de almacenamiento de energía tienen un nivel de carga inferior a un límite previamente establecido, se alimenta el exceso de demanda mediante la red eléctrica. 6. Sistema de carga de vehículos eléctricos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el inversor comprende un conmutador automático, que alterna entre la alimentación mediante la red eléctrica general, y salida de apoyo, configurado para evitar la exportación de energía a la red eléctrica en caso de corte en la red eléctrica.

Los productos y servicios protegidos por este registro son:
B60L 53/62

Descripciones:
+ ES-1299188_U SISTEMA DE CARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS SECTOR DE LA TÉCNICA La presente invención se enmarca dentro del sector técnico de los vehículos eléctricos que funcionan mediante baterías. Concretamente, se encuentra dentro del sector de los cargadores utilizados para la alimentación de las baterías eléctricas de los vehículos eléctricos, y más concretamente, en los sistemas de carga domésticos, empleados para alimentar y recargar las baterías de litio de los vehículos eléctricos. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Actualmente, son ampliamente conocidos los inversores híbridos, utilizados para convertir la energía fotovoltaica (DC) proveniente de los paneles solares, y adecuarla a la carga de baterías (DC) o convertirla en energía capaz de ser utilizada para suministrar electricidad al consumo de un usuario, o exportar el exceso de producción a la red eléctrica general, obteniendo una compensación económica. De esta manera, los inversores híbridos pertenecientes al estado de la técnica, comprenden una conexión bidireccional a las baterías y a la red eléctrica general, ya que la transferencia de energía podrá realizarse en ambas direcciones. La conexión a los paneles fotovoltaicos será unidireccional, permitiendo la circulación en un único sentido, pudiendo ser modulada para abastecer el consumo y la carga de las baterías. Así mismo, estos inversores suelen comprender una salida de apoyo, que comprenderá el mismo número de bornes que la red eléctrica de la instalación, y que actuará en caso de fallo o caída de la red, garantizando el suministro a las cargas conectadas al inversor por esta salida, mediante la utilización de la producción fotovoltaica o las baterías. También es conocida la existencia de determinadas normas que obligan a desconectar la producción fotovoltaica en caso de caída de la red, para evitar energizar la red eléctrica general en caso de que el corte se haya producido por labores de mantenimiento. De esta manera, si el consumidor necesita mantener la salida de apoyo, se deben separar las cargas conectadas a la red y las cargas conectadas a la salida de apoyo. Lo que limita las cargas conectadas a esta última, ya que únicamente se podrán conectar las cargas que se mantengan por debajo de la potencia nominal del inversor, que incluso podrá ser menor dependiendo de las características del mismo. Así mismo, frente a este sistema, en caso de fallo directo del inversor, las cargas conectadas a la salida de apoyo se quedarían sin suministro eléctrico. Ante esta situación, se hace necesario un sistema de conmutación que permita un control de la conexión entre el inversor con la entrada de la red eléctrica general, y la salida de apoyo, de manera que no sea necesario separar las cargas en el cuadro eléctrico; y que además garantice el suministro de energía incluso en las situaciones de fallo de la red eléctrica y/o el inversor. Por otra parte, pertenece al estado de la técnica la utilización de este tipo de inversores en combinación con la carga de las baterías de un vehículo eléctrico, que se alimenta en paralelo con la entrada de red o las salidas de cargas anteriormente descritas, de manera que el cargador actúa como una carga más del sistema. Sin embargo, los sistemas actuales no permiten conocer cuándo se está realizando la carga del vehículo eléctrico, bien por inexistencia de un vehículo conectado, o bien porque la carga de las baterías está completa. Es decir, los sistemas actuales no permiten conocer si el cargador está en proceso de carga o no, ya que consideran que la toma de carga del vehículo eléctrico es una carga más de la instalación. Es por ello que también se hace necesario un sistema de carga de un vehículo eléctrico que permita conocer en qué momento se está realizando la alimentación de las baterías del mismo. EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN El sistema de carga de vehículos eléctricos que la invención propone se configura, pues, como destacable novedad dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor de su implementación y de manera taxativa se alcanzan satisfactoriamente los objetivos anteriormente señalados, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que los distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción. Particularmente, el sistema de carga de vehículos eléctricos objeto de la presente invención, está configurado para satisfacer las necesidades existentes en el estado de la técnica, esto es, controlar en qué momentos se está realizando la carga de un vehículo eléctrico, y garantizar un suministro continuo de energía, incluso en caso de corte de la red eléctrica o mal funcionamiento del inversor híbrido. Para lograrlo, la invención comprende: - un inversor híbrido monofásico o trifásico; - una pluralidad de baterías: - protecciones de la parte DC de los paneles solares, y a la entrada y salida de la parte AC; - un conmutador automático para agrupar la entrada de la red y la salida de apoyo del inversor; - un sensor de corriente con un interruptor; - y un cargador de un vehículo eléctrico. Por un lado, la utilización del conmutador automático está destinada a alternar entre la entrada de la red y la salida de apoyo del inversor, de manera que no sea necesario separar las cargas en el cuadro eléctrico. Adicionalmente, en caso de fallo del inversor, no se cortará el suministro de energía debida a que la salida de las cargas y la de la red están puenteadas, asegurando el suministro energético tanto en caso de corte de la red como en caso de fallo del inversor. El sistema también comprenderá una unidad de control, que se encargará de gestionar la fuente de alimentación utilizada en cada momento, de manera que se optimice el gasto en energía eléctrica demandada a la red. Por lo que se asegura que siempre exista un suministro, y que éste represente el coste mínimo para cada instante. La modulación de los medios de alimentación se realizará comparando los parámetros de consumo, de generación y de nivel de carga de las baterías de almacenamiento. Por otra parte, y tal y como se ha dicho anteriormente, el sistema comprende un cargador que se alimenta en paralelo con la entrada de red o la salida de las cargas, de manera que actúa como una carga más de la infraestructura. Para lograr un control detallado de la carga del vehículo eléctrico y resolver el problema de que el inversor no conozca en qué momentos se está produciendo la carga del vehículo eléctrico, el sistema comprenderá un sensor de corriente con un interruptor, que identificará cuándo hay paso de corriente a través de la fase de alimentación del cargador, mandando la información en un formato que pueda ser leído por el propio inversor. En este caso, se ha optado por utilizar las conexiones de medición de temperatura que comprenden los inversores, para controlar la temperatura de las baterías de plomo antiguamente utilizadas. Con las baterías actuales de los vehículos eléctricos, que son de litio, el puerto de medición de temperatura ha quedado obsoleto, por lo que puede ser utilizado para otros fines, como es el caso actual, de realizar el control de cuándo se está realizando la carga del vehículo eléctrico. Estos puertos estaban conectados a termopares, que varían la resistencia en función de la temperatura del punto de medición, y que, en ausencia de termopar, ofrecen un valor predefinido de temperatura, comúnmente 25°C. El sistema objeto de la presente invención opta por la utilización de una resistencia fija, que puentea los bornes de la entrada del sensor, de manera que en el registro se mostrará la temperatura equivalente a la reflejada por el sensor cuando la resistencia variable alcance dicho valor. Pasando el circuito con la resistencia a través del interruptor del sensor de corriente, se logra que, cuando fluya corriente a través de la fase del cargador, el interruptor se cierre y el inversor tenga una lectura distinta del valor por defecto en ausencia de termopar. En caso contrario, es decir, cuando no fluye corriente a través de la fase del cargador, el interruptor se abre y el inversor tiene una lectura igual al valor por defecto en ausencia de termopar. De esta manera, mediante la utilización del conmutador y del sensor de corriente, se logran superar los problemas descritos del estado de la técnica. El sistema de carga de vehículos eléctricos y el conjunto de elementos descritos representan una innovación de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora, razones que, unidas a su utilidad práctica, le dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, 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: Figura 1.- Muestra un esquema general del sistema de carga. Figura 2.- Muestra un esquema de las conexiones de entrada de la red eléctrica y la salida de apoyo. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN En la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferentes, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de esta memoria, y en los que se muestran a modo de ilustración realizaciones preferentes específicas en las que la invención puede llevarse a cabo. Estas realizaciones se describen con el suficiente detalle como para permitir que los expertos en la técnica lleven a cabo la invención, y e entiende que pueden utilizarse otras realizaciones y que pueden realizarse cambios lógicos estructurales, mecánicos, eléctricos y/o químicos sin apartarse del alcance de la invención. Para evitar detalles no necesarios para permitir a los expertos en la técnica llevar a cabo la descripción detallada no debe, por tanto, tomarse en un sentido limitativo. Concretamente, la presente invención describe un sistema de carga de vehículos eléctricos que utiliza un inversor híbrido con al menos: - una conexión unidireccional a unos medios de generación de energía fotovoltaica, como unos paneles solares; - una conexión bidireccional a unos medios de almacenamiento de energía tipo baterías, de manera que se puedan alimentar las baterías en caso de generarse un excedente de producción o tomar energía de ellas en caso de falta de producción; - una conexión bidireccional a la red eléctrica general, de manera que se pueda demandar energía en caso de falta de producción o falta de carga en las baterías; y/o exportar energía en caso de excedentes de producción; - una conexión unidireccional a una infraestructura de demanda de energía eléctrica, como puede ser una vivienda o un edificio; - una salida de apoyo, configurada para actuar en caso de corte en la red eléctrica general, y alimentar la infraestructura de demanda de energía eléctrica, a partir de las baterías o los paneles solares; evitando que se quede sin alimentación eléctrica; - y medios de carga de la batería de un vehículo eléctrico, que estarán conectados en paralelo a las conexiones anteriores, actuando a modo de demanda adicional de energía eléctrica. Donde la invención está caracterizada porque comprende un sensor de corriente configurado para detectar la circulación de corriente a través de los medios de carga de la batería del vehículo eléctrico, permitiendo controlar la carga del mismo mediante la utilización de un contactor o un relé, evitando alimentar los medios de carga de la batería del vehículo eléctrico cuando no está conectado tal vehículo o cuando la carga ya se ha completado. Particularmente, el sistema de carga objeto de la presente invención está caracterizado porque se conecta en un inversor de los que comprende un puerto de entrada para la conexión de un termopar, donde el sensor de corriente comprenderá un circuito con: - una resistencia de valor fijo conectada a modo de puente entre los bornes del puerto de entrada para la conexión del termopar; y un interruptor, normalmente abierto o normalmente cerrado, que alterna la conexión y desconexión del circuito dependiendo de si existe corriente circulante por los medios de carga del vehículo eléctrico, o de si no existe la citada corriente circulante. De esta manera, el sensor de corriente comprende dos condiciones de funcionamiento: - una primera condición de funcionamiento, en la que no hay corriente circulante por el circuito del sensor de corriente, que se encuentra abierto por el interruptor, ofreciendo el valor preestablecido de temperatura en ausencia de termopar; - y una segunda condición de funcionamiento, en la que hay corriente circulante por el circuito del sensor de corriente, que se encuentra cerrado por el interruptor, ofreciendo un valor diferente del preestablecido de temperatura en ausencia de termopar, y que coincidirá con la temperatura correspondiente a la resistencia fija conectada. De esta manera, se logra utilizar un inversor con entrada de medición de temperatura de carga de una batería mediante la utilización de un termopar, aprovechando la citada entrada para verificar si se está realizando la carga del vehículo o no se está realizando, porque no exista ningún vehículo conectado o porque la carga de las baterías del mismo ya se encuentren en su valor máximo. Adicionalmente, en una realización preferente, el inversor comprenderá una unidad de control conectada a los medios anteriores, que estará configurada para seleccionar los medios de alimentación eléctrica utilizados en cada momento, en función de la comparación entre la energía demandada y la energía producida mediante los paneles solares. De esta forma, si la producción es superior a la demanda, se alimenta la demanda mediante los medios de generación de energía fotovoltaica, y se utiliza el exceso de producción para cargar los medios de almacenamiento de energía. Y si además, los medios de almacenamiento de energía han llegado al límite superior de carga, se utiliza el exceso de producción para exportar energía a la red eléctrica, obteniendo el beneficio económico correspondiente. Por otra parte, si la producción es inferior a la demanda, el inversor alimenta la demanda mediante los medios de almacenamiento de energía. Y si además los medios de almacenamiento de energía tienen un nivel de carga inferior a un límite previamente establecido, se alimenta el exceso de demanda mediante la red eléctrica. Particularmente, se establecen límites inferiores en los medios de almacenamiento, para garantizar una alimentación mínima a las cargas conectadas en la infraestructura de demanda, en caso de corte de la red eléctrica general y ausencia de producción de energía mediante los paneles solares. En otra realización preferente, el inversor comprenderá un conmutador automático, que alternará entre la alimentación mediante la red eléctrica general y la salida de apoyo, de manera que se evite la exportación de energía a la red eléctrica en caso de corte en la red eléctrica, tal y como establece la normativa vigente. De esta manera, y de acuerdo a las realizaciones anteriores, se logra un sistema de carga de un vehículo eléctrico, que comprende todos los medios necesarios para optimizar el coste de la energía eléctrica, incluyendo un sensor que detecta cuándo se está realizando la carga de un vehículo eléctrico. Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Publicaciones:
ES1299188 (20/04/2023) - U Solicitud de modelo de utilidad
ES1299188 (09/08/2023) - Y Modelo de utilidad
Eventos:
En fecha 09/06/2022 se realizó Registro Instancia de Solicitud
En fecha 10/06/2022 se realizó Admisión a Trámite
En fecha 10/06/2022 se realizó 1001U_Comunicación Admisión a Trámite
En fecha 12/01/2023 se realizó Suspenso en examen de oficio
En fecha 12/01/2023 se realizó 6101U_Notificación defectos en examen de oficio
En fecha 13/01/2023 se realizó 3007_Registro contestación al suspenso en examen de oficio
En fecha 18/01/2023 se realizó Publicación Defectos en examen de oficio
En fecha 13/04/2023 se realizó Continuación del Procedimiento y Publicación Solicitud
En fecha 13/04/2023 se realizó 1110U_Notificación Continuación del Procedimiento y Publicación Solicitud
En fecha 20/04/2023 se realizó Publicación Solicitud
En fecha 20/04/2023 se realizó Publicación Folleto Publicación
En fecha 03/08/2023 se realizó Concesión
En fecha 03/08/2023 se realizó 1201U_Notificación Concesión
En fecha 09/08/2023 se realizó Publicación Concesión Modelo Utilidad