ES2816636T3 - Conjunto salida de suministro de potencia para cargar vehículos accionados por electricidad - Google Patents

Abstract

Un conjunto de salida de suministro de potencia para energizar y/o recargar vehículos eléctricos, que comprende una carcasa (2) que aloja al menos una toma de potencia (4) y al menos un disyuntor (7) que está asociado eléctricamente a dicha toma (4); un adaptador (3), al que se fija dicha al menos una toma de suministro de potencia, y un soporte, al que está fijado dicho al menos un disyuntor; estando dicha toma de suministro de potencia (4) normalmente apagada y estando desconectada por medio de dicho disyuntor (7); estando dicho conjunto de salida caracterizado por que comprende un dispositivo de cierre automático (8), que está asociado con dicho disyuntor (7), y un dispositivo de control de aislamiento asociado con dicho dispositivo de cierre automático (8); un medio de accionamiento asociado con dicha toma (4) y que se activa mediante la inserción de un enchufe en dicha toma (4); estando dicho medio de accionamiento adaptado para accionar dicho dispositivo de cierre automático (8), lo que activa el cierre de dicho disyuntor (7).

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto salida de suministro de potencia para cargar vehículos accionados por electricidad

La presente invención se refiere a un conjunto de salida de suministro de potencia para energizar y/o recargar vehículos eléctricos.

Los pedestales de potencia, los postes y los paneles son conocidos por suministrar potencia a cargas móviles, tales como electrodomésticos en obras de construcción, sitios para acampar, marinas, y en general para suministrar potencia para el transporte de vehículos tales como autocaravanas, coches, scooters, etc.

El uso cada vez mayor de vehículos eléctricos ha generado la necesidad de una infraestructura adecuada para asegurar una recarga eficiente de esos vehículos, también en vista del problema constituido por su rango, que sigue siendo considerablemente menor que el proporcionado por los vehículos tradicionales.

Las estaciones de carga de acceso público generalmente consisten en pequeños paneles instalados en una pared en áreas privadas o en postes en áreas públicas o parcialmente públicas, por ejemplo, en los estacionamientos de empresas.

La recarga se produce mediante conectores que, dependiendo del área de recarga, puede ser del tipo tradicional, por ejemplo, tomas de potencia para uso doméstico o zócalos de tipo industrial, o de tipo especial.

Las tomas de potencia domésticas se utilizan en áreas con acceso reservado al propietario del vehículo, mientras que las tomas industriales o conectores especiales se prefieren en un contexto público.

Los conectores especiales están provistos de uno o varios contactos dedicados a la comunicación entre la red eléctrica y el vehículo, asegurando una recarga segura y eficaz.

Un problema importante de los conectores actualmente disponibles en el mercado está relacionado con la necesidad de asegurar la seguridad de los usuarios frente a la penetración de pequeños objetos sólidos tales como, por ejemplo, clavos, agujas o similares.

De hecho, esos conectores están ubicados en áreas no supervisadas, incluso en un entorno residencial.

Por lo tanto, no se pueden descartar episodios de vandalismo o alguien, tal como un niño, que inserta un objeto en los receptáculos, con el consiguiente riesgo grave de electrocución.

De hecho, los receptáculos están energizados permanentemente, porque el disyuntor de protección automático dispuesto en el panel está normalmente cerrado y el usuario no puede acceder a él.

Con el fin de reducir este riesgo, las normas exigen, por ejemplo, que las salidas tengan un grado de protección lo suficientemente alto como para impedir la inserción de un cable de 1 mm.

Esta protección generalmente se proporciona mediante obturadores o divisiones que cubren el acceso a los receptáculos energizados y por lo tanto deben moverse antes de acceder a ellos.

Este movimiento ocurre solo presionando simultáneamente más de uno de los obturadores, como ocurre cuando se acciona mediante las clavijas de un enchufe, mientras que la simple presión de un único obturador, como puede ocurrir actuando, por ejemplo, con un clavo, no causa su movimiento.

En función de las diversas realizaciones, estos obturadores pueden disponerse en el interior del conector directamente aguas abajo de la parte metálica constituida por los receptáculos o en módulos externos adaptados que se colocan en posición sobresaliente sobre los conectores.

Ambos sistemas descritos anteriormente tienen problemas de tipo mecánico, por ejemplo, pueden atascarse debido a la suciedad o en condiciones atmosféricas desfavorables, tal como, por ejemplo, a bajas temperaturas.

Otros problemas de los sistemas de obturadores convencionales se deben a su compleja construcción y/o volumen excesivo.

Como alternativa a los obturadores, las normas prevén asegurar la desconexión entre el conector y el circuito aguas arriba del panel mediante un dispositivo adaptado.

Sin embargo, esta segunda posibilidad generalmente no se utiliza, ya que provoca la necesidad de utilizar contactores especiales con características suficientes para ser clasificados como seccionadores.

Cabe señalar que para este propósito no es suficiente que el circuito se interrumpa eléctricamente, de hecho, también es necesario verificar que los contactos sean tales que aseguren las características de desconexión, tal como, por ejemplo, una apertura suficiente de los contactos y la imposibilidad de proporcionar indicaciones incorrectas de circuito abierto si los contactos se pegan.

Estos seccionadores actúan de hecho por medio de bobinas de contactores, que normalmente no tienen esta propiedad a menos que se proporcionen específicamente para este propósito, con el consiguiente aumento significativo de costes.

Otro factor de riesgo, vinculado a la recarga eléctrica, está constituido por la presencia del chasis de coches, que al constituir una masa metálica de tamaño considerable que se aísla del suelo, es una fuente de riesgo de electrocución en caso de mal funcionamiento.

Asimismo, este problema se ve agravado por el hecho de que la recarga a menudo se produce al aire libre, es decir, con la posible presencia de agua o humedad.

Bajo estas condiciones, las normas requieren que cada salida esté protegida individualmente por medio de un disyuntor de protección de corriente residual automático dedicado.

Esta situación conlleva una serie de inconvenientes, tal como, por ejemplo, la necesidad de proporcionar paneles de soporte particularmente espaciosos.

También, en caso de falla de los componentes es necesario abrir los paneles antes de acceder al aparato, estando el aparato dispuesto a menudo en una posición particularmente incómoda.

Otro inconveniente lo constituye la presencia de diferentes estándares con respecto a los conectores.

Dado que la tecnología de los vehículos eléctricos está evolucionando considerablemente, esos estándares están sujetos a continuas modificaciones y actualizaciones que los fabricantes de coche deben seguir, con el fin de cumplir con los desarrollos técnicos más recientes.

Esto provoca el riesgo de volver fácilmente obsoletos y ya no utilizables los puntos de venta instalados en las publicaciones existentes, con la consiguiente necesidad de sustituir la salida por completo, con el consiguiente aumento de costes.

Dado que los aparatos convencionales normalmente no son modulares, el reemplazo de una salida puede incluso implicar la retirada de todo el panel y/o poste.

Un problema de los productos disponibles comercialmente se debe al bajo grado de protección que ofrecen contra la penetración de suciedad y agua.

De hecho, la continua penetración de agua provocaría posibles peligros para el usuario, riesgo severo de deterioro del aparato o en cualquier caso la necesidad de dotar a los conectores de complicados sistemas de drenaje.

Otro problema común a este tipo de funciones es el de los disparos intempestivos.

Se sabe que los disyuntores de corriente residual, en particular, están caracterizados por una resistencia mediocre a las tensiones impulsivas producidas por diversos fenómenos, tales como, por ejemplo, descargas atmosféricas. Por lo tanto, la apertura de estos dispositivos suele provocar la conclusión prematura de la recarga, dejar el vehículo no completamente recargado con las consiguientes molestias para el usuario, que puede haber dejado el vehículo conectado durante varias horas.

Los conectores actualmente disponibles en el mercado constituyen un mero medio de conexión eléctrica, mientras que toda la parte dedicada a la protección e inteligencia está dispuesta dentro del panel.

Como máximo, pueden estar provistas de una puerta que se puede abrir mediante una llave que está disponible solo para personas autorizadas y que puede estar constituida, por ejemplo, por un transpondedor o una tarjeta.

Esto se hace para permitir que la recarga sea realizada únicamente por personas autorizadas y a quienes se les pueda facturar el coste de la misma.

Otro riesgo relacionado con el hecho de que la recarga ocurre a menudo en áreas públicas y al aire libre y, en vista de su duración, en ausencia del usuario, es la retirada no autorizada del enchufe, con la consiguiente conclusión prematura de la recarga.

Asimismo, hay que tener en cuenta que los conectores de tipo convencional a menudo no pueden interrumpir la corriente y, por lo tanto, la retirada manual del enchufe puede suponer un daño severo y un consiguiente riesgo para el usuario.

Para evitar esta situación, los conectores a menudo están provistos de un dispositivo de enclavamiento que permite retirar el enchufe solo después de que los receptáculos de la salida se hayan apagado.

Este tipo de enclavamiento se proporciona generalmente por medio de un dispositivo mecánico y/o eléctrico conectado a un perno que bloquea el enchufe en su posición.

Otro problema de los conectores convencionales es el posible deterioro de los conectores móviles y de los correspondientes cables de suministro de potencia de los vehículos, de hecho, los conectores y cables pueden dañarse fácilmente debido a las inclemencias del tiempo y los impactos causados por una caída o un pisotón. En tales situaciones, intentar conectar un conector dañado a la toma de potencia puede provocar cortocircuitos capaces de poner en peligro al usuario.

El documento EP2306418 divulga una estación de carga que tiene un alojamiento con una tapa dispuesta de forma móvil, detrás del cual se encuentra una toma de carga. Un mecanismo de bloqueo está equipado con un miembro de bloqueo que se empuja hacia la aleta. El miembro de bloqueo se empuja hasta que el miembro de bloqueo sobresale en la ruta de movimiento de la aleta. El miembro de bloqueo sobresale para tirar de la aleta.

El documento WO00/51207 divulga una toma eléctrica que tiene una pluralidad de aberturas de toma para recibir las clavijas de los enchufes de diversos diseños de muchos países del mundo. La toma tiene un disyuntor que impide daños a un aparato fijado a la toma debido a una fuga de corriente o una corriente de choque, y se advierte al usuario cuando hay una sobrecarga de calor.

El objetivo de la presente invención es proporcionar una salida de suministro de potencia para energizar y/o recargar vehículos eléctricos que supere los inconvenientes de la técnica anterior citada.

Dentro del alcance de este objetivo, un objeto de la invención es proporcionar una salida de suministro de potencia que sea capaz de asegurar, cuando el enchufe no está insertado, tanto el encendido de los receptáculos correspondientes como su desconexión respecto al suministro de potencia sin necesidad de obturadores y/o cubiertas. Otro objeto de la invención es proporcionar un conector que sea compacto y pueda alojar, dentro de la misma carcasa, los aparatos necesarios para su protección.

Otro objeto de la presente invención es garantizar la máxima flexibilidad en operación, permitiendo alojar puntos de venta de diferentes normas y permitiendo su posible reemplazo, simple y barato.

Otro objeto de la invención es asegurar la modularidad de las salidas y que puedan ser fácilmente reemplazadas y dispuestas una al lado de la otra en una batería.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una salida que sea un bloque compacto sin aberturas o partes dispuestas adyacentes, pudiendo así conseguir un mayor grado de protección contra la penetración de agua.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una salida provista de un dispositivo de reenganche automático, capaz de volver a cerrar el circuito con el que está asociado tras la verificación del circuito con el que está asociado la salida.

Un objeto adicional de la presente invención es asegurar un sistema enclavado que no permita retirar el enchufe cuando los receptáculos de la salida estén energizados.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una salida que sea capaz de realizar una verificación preliminar del sistema y de suministrar potencia a los conectores solo si no hay fallas.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una salida que, en virtud de sus particulares características constructivas, es capaz de ofrecer las mayores garantías de fiabilidad y seguridad en el uso.

Este objetivo y estos y otros objetos que se harán más evidentes a continuación se consiguen mediante un conjunto de salida de suministro de potencia para energizar y/o recargar vehículos eléctricos, tal como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.

Otras características y ventajas se harán más evidentes a partir de la descripción de realizaciones preferentes, pero no exclusivas, de la invención, ilustrado a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en donde:

La figura 1 es una vista en perspectiva de la parte frontal del conjunto de salida, de acuerdo con, la presente invención;

la figura 2 es una vista en perspectiva de la parte posterior del conjunto de salida;

la figura 3 es otra vista en perspectiva de la parte posterior del conjunto de salida.

Con referencia a las figuras anteriores, el conjunto de salida para energizar y/o recargar vehículos eléctricos, de acuerdo con la invención, generalmente designado por el número de referencia 1, comprende una carcasa frontal 2, que se puede aplicar a un panel o poste o pilar, no visible en las figuras, de una estación de suministro y/o recarga de vehículos eléctricos.

La carcasa frontal 2 tiene una brida 3. Una toma de suministro de potencia 4 está sujeta a la brida 3 y mira hacia el exterior de la carcasa.

La carcasa frontal 2 está provista internamente de un soporte al que se engancha uno o varios disyuntores de protección automática 7 y un dispositivo de reconexión automática 8.

El soporte está preferentemente constituido por un carril DIN.

Ventajosamente, el disyuntor automático de protección o los disyuntores automáticos de protección 7 son del tipo compacto, para permitir su instalación dentro de una carcasa frontal 2 de dimensiones especialmente reducidas. Normalmente, la toma 4 no está energizada y se desconecta mediante el disyuntor de protección automático 7. El conjunto de salida tiene un medio de accionamiento, por ejemplo, un disyuntor, que está asociado con la toma 4 y se cierra insertando el enchufe en la salida.

Este medio de accionamiento actúa sobre el circuito para accionar el dispositivo de reconexión automática 8, lo que activa el cierre del disyuntor automático de protección 7.

En esta situación, la salida se energiza y la recarga puede comenzar.

Al final de la recarga, el enchufe se puede retirar de la toma de suministro de potencia 4 y el dispositivo de reconexión automática 8 abre el circuito automáticamente, restableciendo en los receptáculos las condiciones iniciales de falta de tensión y desconexión.

Un dispositivo de control de aislamiento puede estar asociado con el dispositivo de reconexión automática 8, para comprobar el aislamiento. Tal dispositivo de control de aislamiento puede estar integrado en el propio dispositivo de reconexión o puede estar provisto por medio de una placa externa.

El dispositivo de control de aislamiento inhibe la reconexión del disyuntor automático de protección y el consiguiente suministro de la carga en presencia de una falla aguas abajo del circuito.

El dispositivo de control de aislamiento puede actuar de forma preventiva, al insertar el enchufe en la salida, o durante la operación normal, tras el disparo del disyuntor de protección.

En el caso de acciones de apertura inoportunas, causadas por fenómenos transitorios tales como, por ejemplo, sobretensiones de origen atmosférico, el dispositivo de control de aislamiento permite la reconexión automática del dispositivo de reconexión.

En la realización ilustrada en el presente documento, la toma 4 incluye una cubierta 41.

La cubierta 41 normalmente está bloqueada para impedir el acceso de personas no autorizadas.

La liberación de la cubierta puede producirse en virtud de un medio auxiliar, por ejemplo, un transpondedor, cuando se coloca en la vecindad de un receptor 9.

Este medio auxiliar se comunica con un circuito, dispuesto dentro de la carcasa frontal 2, y envía la solicitud de acceso autorizado a la recarga; el circuito libera la cubierta 41, que, por lo tanto, se puede abrir, permitiendo al usuario insertar el enchufe.

El conjunto de salida está configurado para estar asociado, de forma modular, a un panel eléctrico o pilar, de modo que pueda ser reemplazado fácilmente y para reducir el espacio ocupado.

Montando la toma 4 mediante la brida 3, la toma se puede retirar fácilmente con el fin de reemplazarla, posiblemente con una toma de un estándar diferente.

El conjunto de salida 1 se puede adaptar rápida y fácilmente a las normas locales instalando una toma adecuado, simplemente reemplazando la brida para la conexión al cuerpo 2.

En la práctica, se ha descubierto que la invención logra el objetivo y los objetivos previstos, proporcionando una salida que es compacta, especialmente para suministrar potencia y/o para recargar vehículos eléctricos.

En ausencia de un enchufe, la toma no está energizada y está desconectada.

Otra ventaja es que la toma se energiza automáticamente mediante la inserción del enchufe correspondiente mediante el dispositivo de reconexión automática.

El conjunto de salida de acuerdo con la presente invención se diferencia de los dispositivos convencionales, en que la protección del usuario se produce mediante obturadores dispuestos en la salida y/o mediante contactores de apertura de los circuitos que tienen la propiedad de desconexión de los contactos.

La presente invención tiene varias e importantes ventajas sobre la técnica anterior.

El suministro de potencia a la salida, tras la inserción del enchufe correspondiente, acciona el dispositivo de reconexión automática, cuya acción depende de una verificación preventiva del sistema e inhibe el suministro de potencia a la salida en presencia de fallas en el circuito de suministro de potencia.

Si se interrumpe el suministro de potencia y/o la recarga, debido al disparo del disyuntor automático de protección, el circuito de control comprueba el estado del sistema y restaura las condiciones del suministro de potencia solo si no hay fallas en el circuito de suministro.

El dispositivo de control puede ser una parte integral del dispositivo de reconexión o puede ser un elemento externo al dispositivo de reconexión.

La carcasa aloja todos los disyuntores necesarios para su propia protección.

La salida compacta de acuerdo con la presente invención puede estar provista de salidas de un estándar diferente, que se puede reemplazar fácilmente sin tener que retirar todo el cuerpo de salida.

El presente conjunto de salida asegura un grado de protección superior al de los sistemas convencionales.

El presente conjunto de salida asegura el enclavamiento del enchufe.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de salida de suministro de potencia para energizar y/o recargar vehículos eléctricos, que comprende una carcasa (2) que aloja al menos una toma de potencia (4) y al menos un disyuntor (7) que está asociado eléctricamente a dicha toma (4); un adaptador (3), al que se fija dicha al menos una toma de suministro de potencia, y un soporte, al que está fijado dicho al menos un disyuntor; estando dicha toma de suministro de potencia (4) normalmente apagada y estando desconectada por medio de dicho disyuntor (7); estando dicho conjunto de salida caracterizado por que comprende un dispositivo de cierre automático (8), que está asociado con dicho disyuntor (7), y un dispositivo de control de aislamiento asociado con dicho dispositivo de cierre automático (8); un medio de accionamiento asociado con dicha toma (4) y que se activa mediante la inserción de un enchufe en dicha toma (4); estando dicho medio de accionamiento adaptado para accionar dicho dispositivo de cierre automático (8), lo que activa el cierre de dicho disyuntor (7).

2. El conjunto de salida de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho adaptador está constituido por una brida (3) sujeta de forma desmontable en una abertura de dicha carcasa (2).

3. El conjunto de salida de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho soporte está constituido por un carril DIN.

4. El conjunto de salida de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho medio de accionamiento actúa sobre un circuito para accionar dicho dispositivo de cierre automático (8), lo que activa el cierre de dicho disyuntor (7) y suministra potencia a dicha toma (4); una retirada de dicho enchufe de dicha toma de suministro de potencia (4) acciona dicho dispositivo de cierre automático (8), lo que abre automáticamente el circuito, interrumpiendo el suministro de potencia de dicha toma (4).

5. El conjunto de salida de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho dispositivo de control de aislamiento inhibe la reconexión de dicho disyuntor (7) y el consiguiente suministro de potencia a la carga en presencia de una falla aguas abajo del circuito, ambos de forma preventiva, al insertar el enchufe en la toma (4), y durante la operación normal debido al disparo del disyuntor de protección (7); en el caso de acciones de apertura inoportunas causadas por fenómenos transitorios, dicho dispositivo de control acciona dicho dispositivo de cierre automático (8) para cerrar el circuito.

6. El conjunto de salida de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una cubierta (41) normalmente bloqueada que impide el acceso no autorizado a dicha toma de suministro de potencia (4); siendo dicha cubierta (41) liberable en virtud de un medio auxiliar.

7. El conjunto de salida de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que dicho medio auxiliar está constituido por un transpondedor que, colocado en la vecindad de un receptor (9), comunica, a un circuito dentro de dicha carcasa (2), una solicitud de acceso autorizado a la recarga y el circuito libera dicha cubierta (41) que se abre, permitiendo que un usuario inserte el enchufe.

8. El conjunto de salida de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho al menos un disyuntor (7) es un disyuntor compacto configurado para ser instalado dentro de una carcasa pequeña.

9. El conjunto de salida de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho medio de accionamiento es un disyuntor.