ES2555236A1

ES2555236A1 - Sistema para control y gestión de carga de vehículos eléctricos

Info

Publication number: ES2555236A1
Application number: ES201430965A
Authority: ES
Inventors: Francisco Javier OLMOS HERGUEDAS; Juan Carlos MEDIAVILLA FRECHILLA; Enrique BAEYENS LÁZARO
Original assignee: Fundacion Cartif
Current assignee: Fundacion Cartif
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2015-12-29
Anticipated expiration: 2034-06-25
Also published as: ES2555236B1

Abstract

Sistema para control y gestión de carga de vehículos eléctricos que comprende un dispositivo que a su vez comprende un conector para conectarse a la red eléctrica y un receptor para recibir un conector del vehículo, en el que además dicho dispositivo comprende un módulo central, que comprende una unidad de memoria, un reloj, un procesador, sensores de medida y actuadores sobre la carga, un módulo de comunicaciones por vía inalámbrica con un dispositivo externo y una conexión con el módulo central, un módulo de comunicaciones con el vehículo y una conexión con el módulo central, y un módulo de control y gestión de carga, conectado con el módulo central, de manera que controla y gestiona los parámetros de la carga eléctrica, de una manera sencilla y económica.

Description

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Sistema para control y gestion de carga de vehfculos electricos. OBJETO DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a un sistema para control y gestion de carga de vehfculos electricos.

El sistema comprende un dispositivo que a su vez comprende un conector para conectarse a la red electrica y un receptor para recibir un conector del vehfculo, en el que ademas dicho dispositivo comprende un modulo central, que comprende una unidad de memoria, un reloj, un procesador, sensores de medida y actuadores sobre la carga; un modulo de comunicaciones con un dispositivo externo y una conexion con el modulo central; un modulo de comunicaciones con el vehfculo por via inalambrica y una conexion con el modulo central; y un modulo de control y gestion de carga, conectado con el modulo central, de manera que controla y gestiona los parametros de la carga electrica, de una manera sencilla y economica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Actualmente se esta extendiendo el uso de vehfculos electricos para usuarios particulares. Aparte de las ventajas conocidas de estos vehfculos, se plantea la problematica de su recarga, que aunque bien puede ser utilizando la red domestica, plantea algunos detalles tecnicos que hacen incomodo su uso, pues la recarga de un vehfculo electrico implica varias horas de conexion con el gasto y ocupacion del suministro electrico domestico que ello conlleva.

Por otra parte, en la epoca actual es conocido el uso extendido de los dispositivos inalambricos, en especial telefonos inteligentes (smartphones) y tabletas (tablets). Tal es su popularidad que cualquier aplicacion moderna debe poder ser gestionada y revisada en estos dispositivos para que tenga una cierta aceptacion en el mercado.

Existen soluciones para gestionar y controlar la carga de vehfculos electricos, que consisten en una comunicacion directa con el vehfculo. Estas soluciones, estan centradas en dar seguridad al proceso de carga, y cuantas mas funcionalidades incluyen son mas caras. Las mayores funcionalidades se centran en proporcionar sistema externos de gestion de carga, pero no manejan informacion del vehfculo. Existen otras soluciones que permiten comunicarse con el vehfculo, pero estan limitadas en compatibilidad, estan ffsicamente en el vehfculo. Asf, no se conoce un sistema dotado de la universalidad en un dispositivo intermedio, externo al vehfculo, que gestione la comunicacion con el vehfculo, que se comunique con el usuario y con un sistema de gestion externo universal e independiente del vehfculo.

En la patente WO2011109460 se expone un sistema para control de carga de un vehfculo electrico en el que se usa un dispositivo movil del tipo ordenador portatil para por medio de un sitio en internet reservar un puesto carga en un momento dado, util para puestos de carga publicos o compartidos, incluyendo la posibilidad de pago; cuando el vehfculo se acerca al puesto de carga un dispositivo movil mas portatil, tipo telefono movil, verifica con el puesto de carga su disponibilidad. El puesto de carga envfa un certificado con informacion de la carga del vehfculo. Esta invencion se centra en gestionar las reservas de puestos de carga, pero no establece una gestion de los parametros de carga desde el dispositivo movil con informacion de datos procedentes del vehfculo, ni puede ser usado en un entorno domestico.

Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema sencillo y economico que permita el control y gestion de los parametros de carga de un vehfculo electrico que gestione datos procedentes de la carga, del vehfculo, del usuario y de la gestion central del propio sistema.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

La presente invencion queda establecida y caracterizada en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras caracterfsticas de la misma.

El objeto de la presente invencion es un sistema sencillo y economico que permite el control y gestion de los parametros de carga de un vehfculo electrico utilizando un dispositivo externo para la comunicacion con los elementos del sistema y con comunicacion directa con el vehfculo. El problema tecnico a resolver es constituir un sistema con los elementos adecuados para conseguir el objeto citado.

A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invencion se refiere a un sistema para control y gestion de carga de vehfculos electricos, es decir, que se puedan manejar los parametros de carga como el tiempo de duracion de la carga, el momento de conexion, el momento de desconexion, la eleccion del perfodo de tarifa mas economica, variables del vehfculo como nivel de carga, datos de agenda de un sistema de reservas o coordinacion central, etc.

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El sistema comprende un dispositivo que a su vez comprende un conector para conectarse a la red electrica y un receptor para recibir un conector del vehfculo, como es habitual en otros sistemas.

Caracteriza al dispositivo el que comprende:

-modulo central, que comprende una unidad de memoria, un reloj, un procesador, sensores de medida y actuadores sobre la carga, siendo estos componentes de los habituales, como puede ser una placa PCT con un procesador, reloj interno y una memoria, sensores y actuadores de los conocidos;

-modulo de comunicaciones con un dispositivo externo, que comprende una conexion para cable de datos, por ejemplo un conector RJ-45, un receptor y emisor de senales por via inalambrica, y una conexion con el modulo central, conexion ffsica, de manera que se envfa y se recibe informacion con el dispositivo externo via inalambrica y/o ffsica; esta comunicacion tambien se puede definir como comunicacion con el usuario, pues sera el el que maneje el dispositivo externo, pudiendo ser movil, como un telefono movil, tablet o Smartphone, con comunicacion exclusivamente inalambrica, o fijo, como un ordenador personal, con conexion fija y/o inalambrica; -modulo de comunicaciones con el vehfculo, que comprende un receptor y emisor de senales por via inalambrica, y una conexion con el modulo central, conexion ffsica, de manera que se envfa y se recibe informacion via inalambrica con el vehfculo;

-modulo de control y gestion de carga, conectado con el modulo central, de manera que controla y gestiona los parametros de la carga electrica, puede incluir elementos conocidos para el manejo de la energfa electrica como conectores, reles, etc.

El dispositivo puede incluir otros elementos conocidos y adecuados para su manejo como un enrollador de cable, pantalla tactil, botones de mando, etc.

Como parte del sistema ademas se puede incluir un almacenamiento en red, en un sitio de la red, lo que se conoce comunmente como en “la nube”. Este elemento es opcional pues en el sistema el dispositivo como mfnimo conecta con el vehfculo, desde donde se puede controlar y gestionar la carga.

Una ventaja del sistema es que no implica obra en la edificacion y permite ser un sistema portable.

Otra ventaja es que el vehfculo conoce datos de la carga y el sistema de carga conoce datos del vehfculo, es decir, de la carga de las baterfas del vehfculo, con lo que se puede optimizar la gestion de la carga en funcion de la informacion, pudiendo implementar funcionalidades avanzadas como diagnostico de baterfas.

Otra ventaja es que cuando se incluye un dispositivo movil se tiene acceso al sistema en cualquier lugar y momento.

DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de figuras, ilustrativas del ejemplo preferente y nunca limitativas de la invencion.

La figura 1 representa un esquema del sistema de la invencion. Las dobles flechas en lfnea discontinua representan flujos de datos via inalambrica, mientras que las dobles flechas en lfnea continua representan flujos de datos con conexion ffsica.

EXPOSICION DETALLADA DE LA INVENCION

A continuacion se expone una realizacion de la invencion con apoyo en las figuras.

En la figura 1 se muestra un sistema para control y gestion de carga de vehfculos electricos, que comprende un dispositivo (1) que a su vez comprende un conector (1.5) para conectarse a la red electrica y un receptor (1.6) para recibir un conector (4.1) del vehfculo (4), que ademas comprende:

-modulo central (1.1), que comprende una unidad de memoria, un reloj, un procesador, sensores de medida y actuadores sobre la carga;

-modulo de comunicaciones con un dispositivo externo (1.2), que comprende una conexion para cable de datos, un receptor y emisor de senales por via inalambrica y una conexion con el modulo central (1.1), de manera que se envfa y se recibe informacion con el dispositivo externo (2);

-modulo de comunicaciones con el vehfculo (1.3), que comprende un receptor y emisor de senales por via inalambrica y una conexion con el modulo central (1.1), de manera que se envfa y se recibe informacion via inalambrica con el vehfculo (4);

-modulo de control y gestion de carga (1.4), conectado con el modulo central (1.1), de manera que controla y gestiona los parametros de la carga electrica.

Opcionalmente el dispositivo externo (2) comprende un dispositivo movil (1.2) y/o un dispositivo fijo (2.2). Otra opcion es que el sistema incluya un almacenamiento en red (3).

En definitiva, el sistema permite por tanto al usuario definir polfticas de carga inteligentes, utilizando variables procedentes de los cuatro modulos: carga temporal (reloj), carga a partir de umbrales de nivel de carga de la baterfa (vehfculo (4)), carga a partir de lfmites de energfa (control de carga), carga por evento externo (usuario), mezcla de todas ellas, etc.

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El sistema propuesto dota de mayor control al sistema de carga.

En resumen, el sistema incluye una interfaz de comunicaciones flexible (Ethernet, Wifi, 3G,...) que incluye la posibilidad de acceso desde un dispositivo movil (SmartPhone, ordenador, tablet, etc.) integrando protocolos que 10 garantizan el direccionamiento, pues el sistema es movil (ejemplo protocolo XMPP), incluyendo funcionalidades especfficas de recarga de vehfculo electrico, como es la incorporacion de protocolos especfficos (por ejemplo OCPP) y la comunicacion con el CAN bus del vehfculo mediante, por ejemplo, Bluetooth®.

Mediante el sistema expuesto se puede controlar y gestionar la carga mediante una polftica inteligente, teniendo en cuenta variables procedentes del usuario, del vehfculo (4) y de la carga, es decir, se tienen en cuenta todas 15 las variables posibles, algo que no contempla ningun sistema conocido, con lo que se optimiza la gestion de la carga. Asf, por ejemplo se puede tener en cuenta la carga temporal, gracias al reloj, la carga a partir de umbrales de nivel de carga de la baterfa, gracias a la comunicacion con el vehfculo (4), la carga a partir de lfmites de energfa, la carga por evento externo que introduce el usuario, o cualquier combinacion de ellas.

20 Como consecuencia se dispone de la informacion de todos los elementos del sistema con lo que un mayor control redunda de nuevo en una mejor gestion, asf se puede conocer consumo acumulado, estado de las baterfas, estimacion de coste energetico, etc.

Claims

REIVINDICACIONES

1. -Sistema para control y gestion de carga de vehfculos electricos, que comprende un dispositivo (1) que a su vez comprende un conector (1.5) para conectarse a la red electrica y un receptor (1.6) para recibir un conector

5 (4.1) del vehfculo (4), caracterizado por que ademas dicho dispositivo (1) comprende:

-modulo central (1.1), que comprende una unidad de memoria, un reloj, un procesador, sensores de medida y actuadores sobre la carga;

-modulo de comunicaciones con un dispositivo externo (1.2), que comprende una conexion para cable de datos, un receptor y emisor de senales por via inalambrica y una conexion con el modulo central (1.1), de manera que 10 se envfa y se recibe informacion con el dispositivo externo (2);

-modulo de comunicaciones con el vehfculo (1.3), que comprende un receptor y emisor de senales por via inalambrica y una conexion con el modulo central (1.1), de manera que se envfa y se recibe informacion via inalambrica con el vehfculo (4);

-modulo de control y gestion de carga (1.4), conectado con el modulo central (1.1), de manera que controla y 15 gestiona los parametros de la carga electrica.
2. -Sistema segun la reivindicacion 1 en el que el dispositivo externo (2) comprende un dispositivo movil (2.1) y/o un dispositivo fijo (2.2).

20 3.-Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 que ademas comprende un almacenamiento en red (3).