ES3046364T3

ES3046364T3 - Subsurface energy storage system with integrated energy storage units and related methods

Info

Publication number: ES3046364T3
Application number: ES23715371T
Authority: ES
Inventors: James Lounsbery; Jerold L Botts
Original assignee: Ennovative Patent Holding Co LLC
Current assignee: Ennovative Patent Holding Co LLC
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2023-03-10
Publication date: 2025-12-01
Anticipated expiration: 2043-03-10
Also published as: JP7642933B1; US20240200281A1; EP4489989A1; JP2025508140A; EP4489989B1; EP4489989C0; US11920309B2; CN119013158B; WO2023173052A1; CN119013158A; US20230323610A1; CA3245569A1

Abstract

Un sistema de almacenamiento de energía subterráneo incluye carcasas de calzada dispuestas para definir una superficie para el transporte de vehículos. Cada carcasa cuenta con un conjunto de almacenamiento de energía que define cavidades y unidades de almacenamiento de energía alojadas en ellas, respectivamente, y acopladas eléctricamente. Cada carcasa de calzada también incluye una capa sobre el conjunto de almacenamiento de energía para proporcionar la superficie para el transporte de vehículos. El sistema de almacenamiento de energía subterráneo también incluye un controlador de gestión de almacenamiento de energía acoplado a las unidades de almacenamiento de energía en las carcasas de calzada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] Sistema de almacenamiento de energía subterráneo con unidades de almacenamiento de energía integradas y métodos relacionados

[0002] Solicitud relacionada

[0003] Esta solicitud se basa en la solicitud copendiente N.° 63/269.187 presentada previamente el 11 de marzo de 2022, cuyo objeto completo se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

[0004] Campo técnico

[0005] La presente divulgación se refiere al campo de la construcción de carreteras y, más en particular, a un sistema de almacenamiento de energía en carreteras y métodos relacionados.

[0006] Estado de la técnica

[0007] El mundo tiene recursos naturales limitados. De hecho, muchos de estos recursos naturales, como los combustibles de hidrocarburos, no pueden reponerse y lleva años, décadas o siglos reponerlos. En este sentido, el mundo se ha vuelto enormemente dependiente de los combustibles de hidrocarburos, que se están agotando a un ritmo alarmante y en un momento determinado desaparecerán por completo. A medida que el suministro de combustibles de hidrocarburos continúa agotándose, la demanda ha seguido aumentando. Esta condición eventualmente conducirá a que el costo de adquisición de estos combustibles de hidrocarburos sea prohibitivo. Además, el uso de combustibles de hidrocarburos genera gases de efecto invernadero, que tienen un efecto ambiental negativo.

[0008] El documento de Patente US 2018/102730 A1 desvela un sistema de almacenamiento de energía subterráneo.

[0009] Sumario

[0010] Generalmente, un sistema de almacenamiento de energía subterráneo comprende una pluralidad de carcasas de carretera dispuestas para definir una superficie para transportar vehículos. Cada carcasa de carretera comprende un conjunto de almacenamiento de energía que comprende una carcasa que define una pluralidad de cavidades en su interior, y una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía transportadas respectivamente dentro de la pluralidad de cavidades y acopladas eléctricamente entre sí. Cada carcasa de carretera también incluye al menos una capa sobre el conjunto de almacenamiento de energía y para proporcionar la superficie para transportar vehículos. El sistema de almacenamiento de energía subterráneo también incluye un controlador de gestión de almacenamiento de energía acoplado a la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía en la pluralidad de carcasas de carretera.

[0011] En particular, la carcasa puede definir una pluralidad de canales en una periferia de la misma. Cada carcasa de carretera puede comprender además un canal de drenaje debajo del conjunto de almacenamiento de energía y un conjunto de soporte debajo del canal de drenaje. El conjunto de soporte puede comprender una capa de soporte que se apoya sobre el canal de drenaje y una pluralidad de patas verticales que se extienden desde la capa de soporte.

[0012] En algunas realizaciones, la al menos una capa puede comprender una capa transductora configurada para generar energía a partir del tráfico en la superficie para transportar vehículos, y que está acoplada al controlador de gestión de almacenamiento de energía. Cada carcasa de carretera puede comprender además un conducto de distribución acoplado al conjunto de almacenamiento de energía.

[0013] Además, la carcasa puede definir al menos una cavidad longitudinal, y el conjunto de almacenamiento de energía puede comprender al menos un dispositivo de carga dentro de la al menos una cavidad longitudinal. La al menos una capa puede comprender una capa superior que define la superficie para transportar vehículos y que comprende al menos un indicador visual llevado por la capa superior para la superficie para transportar vehículos, o una capa de elemento calefactor para descongelar la superficie para transportar vehículos. Por ejemplo, cada una de las múltiples unidades de almacenamiento de energía comprende una batería y un condensador.

[0014] Otro aspecto se refiere a un dispositivo de alojamiento de carretera para un sistema de almacenamiento de energía subterráneo dispuesto para definir una superficie para transportar vehículos. El dispositivo de carcasa de carretera comprende un conjunto de almacenamiento de energía que comprende una carcasa que define una pluralidad de cavidades en su interior, y una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía transportadas respectivamente dentro de la pluralidad de cavidades y acopladas eléctricamente entre sí. El dispositivo de alojamiento de carretera comprende además al menos una capa sobre el conjunto de almacenamiento de energía y para proporcionar la superficie para transportar vehículos, y un controlador de gestión de almacenamiento de energía acoplado al conjunto de almacenamiento de energía.

[0015] Otro aspecto está dirigido a un método para fabricar un sistema de almacenamiento de energía subterráneo.

[0016] vehículos. Cada carcasa de carretera comprende un conjunto de almacenamiento de energía que comprende una carcasa que define una pluralidad de cavidades en su interior, y una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía transportadas respectivamente dentro de la pluralidad de cavidades y acopladas eléctricamente entre sí. Cada carcasa de carretera comprende al menos una capa sobre el conjunto de almacenamiento de energía y para proporcionar la superficie para transportar vehículos. El método también incluye acoplar un controlador de gestión de almacenamiento de energía a la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía en la pluralidad de carcasas de carretera.

[0018] Breve descripción de los dibujos

[0020]

[0022] La Figura 1 es un diagrama esquemático de una primera realización de un sistema de almacenamiento de energía en carreteras, según la presente divulgación.

[0023] La Figura 2 es un diagrama esquemático de una segunda realización de un sistema de almacenamiento de energía en carreteras, según la presente divulgación.

[0024] La Figura 3 es un diagrama esquemático de una tercera realización de un sistema de almacenamiento de energía en carreteras, según la presente divulgación.

[0025] La Figura 4 es un diagrama esquemático de una cuarta realización de un sistema de almacenamiento de energía en carreteras, según la presente divulgación.

[0026] La Figura 5 es un diagrama esquemático de una quinta realización de un sistema de almacenamiento de energía en carreteras, según la presente divulgación.

[0027] La Figura 6 es una vista en perspectiva de un sistema de almacenamiento de energía subterráneo, según la presente divulgación.

[0028] La Figura 7 es una vista en perspectiva de una carcasa de carretera del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 6.

[0029] La Figura 8 es una vista de despiece de la carcasa de carretera del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 6.

[0030] La Figura 9 es una vista en perspectiva de una carcasa exterior del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 6.

[0031] La Figura 10 es una vista en perspectiva ampliada de la carcasa exterior del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 6.

[0032] La Figura 11 es una vista en perspectiva exterior una carcasa exterior del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 6.

[0033] La Figura 12 es una vista en perspectiva ampliada de la carcasa interior del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 6.

[0034] La Figura 13 es una vista en perspectiva de la carcasa interior y de las unidades de almacenamiento de energía del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 6.

[0035] La Figura 14 es una vista en perspectiva de una capa de soporte del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 6.

[0036] La Figura 15 es una vista esquemática en sección transversal de una segunda realización de la carcasa de la carretera desde el sistema de almacenamiento de energía subterráneo a lo largo de la línea 15-15, según la presente divulgación.

[0037] La Figura 16 es una vista esquemática en sección transversal de la segunda realización de la carcasa de la carretera desde el sistema de almacenamiento de energía subterráneo a lo largo de la línea 16-16, según la presente divulgación.

[0038] La Figura 17 es una vista en perspectiva de una tercera realización del sistema de almacenamiento de energía subterránea, según la presente divulgación.

[0039] La Figura 18 es una vista en perspectiva de puertos de acceso del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 17.

[0040] La Figura 19 es una vista en perspectiva de puertos de acceso del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 17 con extensiones laterales.

[0041] La Figura 20 es una vista en perspectiva de puertos de acceso del sistema de almacenamiento de energía subterráneo de la Figura 17 con extensiones verticales.

[0043] Descripción detallada

[0045] Las energías renovables pueden incluir la energía hidroeléctrica, la energía eólica, la energía solar, la energía térmica y la energía mareomotriz, por ejemplo. Estas fuentes de generación de energía están muy cerca de sus recursos naturales. Gran parte de esta energía que se crea se inyecta a la red durante períodos de baja demanda, y la energía producida puede no utilizarse o desperdiciarse (perderse debido a la falta de capacidad de almacenamiento). Una de las necesidades actuales en el campo de la producción de energía renovable son más enfoques de almacenamiento de energía.

[0047] Más allá de la sustitución de combustibles de hidrocarburos por energía renovable, la implementación de vehículos eléctricos (VE) en comparación con aquellos impulsados por combustibles de hidrocarburos ha sido útil. Estos vehículos son el futuro del transporte público, pero hay muchos obstáculos que han limitado su aceptación general por parte de la sociedad hasta la fecha, es decir, las estaciones de carga son limitadas y se produce la llamada "Ansiedad de Autonomía".

[0048] Con el advenimiento de la tecnología de sensores, existen numerosas mejoras en las carreteras para cargar vehículos eléctricos de forma inalámbrica y para alertar a los conductores sobre posibles obstrucciones en las carreteras, como accidentes o detenciones del flujo de tráfico. Existen varios enfoques para integrar energía solar en las carreteras para ayudar a crear electricidad en las superficies de las carreteras. Estos son grandes conceptos e ideas, pero sin una "red de almacenamiento" a nivel nacional, las carreteras generadoras de energía solar sólo pueden distribuir la energía recolectada a la red eléctrica local. Y cualquier sensor de carretera o solución de carga inalámbrica para carreteras depende de la red para seguir funcionando.

[0050] Los sistemas de almacenamiento de energía en carreteras (RESS) descritos son un enfoque que busca crear una ubicación disponible para almacenar energía de la red cuando la demanda es baja y realimentarla cuando aumenta. El mismo concepto se aplica a las fuentes renovables. No se desperdiciará energía con almacenamiento accesible debajo de las superficies de la carretera. Es decir, toda la energía tendrá un lugar donde almacenarse hasta que sea necesaria. Al igual que las carreteras de hoy tienen carriles para vehículos de alta ocupación (HOV), ya llegaron los días en que podrá haber carriles de carga para vehículos eléctricos. Los vehículos eléctricos pueden cargarse sin parar mientras se dirigen a sus destinos sin necesidad de detenerse ni una vez en viajes de larga distancia.

[0052] Con más opciones de almacenamiento de energía disponibles, la energía renovable sería más ampliamente aceptada como una fuente beneficiosa de producción de energía. La necesidad es grande y la cantidad de superficies viales a nivel nacional y mundial ofrecen oportunidades ilimitadas para ubicaciones de almacenamiento de energía.

[0054] Ahora se describirá con mayor detalle la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran varias realizaciones de la invención. Sin embargo, la presente divulgación puede realizarse de muchas maneras diferentes y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones aquí establecidas. Más bien, estas realizaciones se proporcionan para que esta divulgación sea exhaustiva y completa, y transmita completamente el alcance de la presente divulgación a los expertos en la materia. Los números iguales se refieren a elementos iguales en todo momento, y se utilizan números de referencia de base 100 para indicar elementos similares en realizaciones alternativas.

[0056] Haciendo inicialmente referencia a la Figura 1, se describe ahora un sistema de almacenamiento de energía en carreteras100según la presente invención. Como se apreciará, el sistema de almacenamiento de energía en la carretera100funciona como una carretera para que circulen los vehículos. El sistema de almacenamiento de energía en la carretera100incluye una pluralidad de carcasas de carretera101a-101ndispuestos ilustrativamente en una cuadrícula de cinco por ocho. Cada vivienda de la carretera101a-101ncomprende una estructura modular que define una cavidad en su interior. Como se apreciará, la naturaleza modular de la pluralidad de viviendas de la carretera101a-101npermite personalizar la disposición instalada para adaptarse a la carretera. Además, si partes del sistema de almacenamiento de energía de la carretera100necesitan reparación, las carcasas de carreteras modulares dañadas101a-101npueden reemplazarse fácilmente.

[0058] La estructura modular incluye paredes laterales y una cubierta superior removible que comprende una superficie inferior para enfrentar la cavidad y una superficie superior para definir una superficie de carretera para transportar los vehículos. La estructura modular puede incluir, por ejemplo, un material resistente mecánicamente, tal como un plástico polimérico (por ejemplo, HDPE), material de resina, material cerámico o material de tela. La estructura modular puede cumplir con las regulaciones del Departamento de Transporte sobre superficies de carreteras. Por ejemplo, la superficie superior puede tener un umbral antideslizante.

[0060] El sistema de almacenamiento de energía en la carretera100comprende una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía102a-102nrespectivamente transportados dentro de las cavidades de la pluralidad de carcasas de la carretera101a-101ny estar acoplados eléctricamente entre sí. Cada una de la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía102a-102npuede comprender al menos uno de un dispositivo de celda de batería de iones de litio, un conjunto de celdas de batería de iones de litio individuales, un dispositivo de celda de batería de níquel-cadmio o un dispositivo de almacenamiento de energía basado en capacidad, por ejemplo. En algunas realizaciones, la cavidad está dimensionada para recibir una o más celdas de batería de tamaño estándar (es decir, celdas comerciales listas para usar). Afortunadamente, las celdas de batería comerciales listas para usar pueden utilizarse en el sistema de almacenamiento de energía de las carreteras100,

[0062] En particular, el sistema de almacenamiento de energía en carreteras100comprende ilustrativamente una pluralidad de canales103a-103nque se extiende entre la pluralidad de carcasas de carretera101a-101n. Cada uno de la pluralidad de canales103a-103npuede comprender un mismo material resistente y mecánicamente fuerte de la estructura modular. En algunas realizaciones, cada uno de la pluralidad de canales103a-103nestá sellado permanentemente y, en otras realizaciones, cada uno de la pluralidad de canales103a-103nincluye una parte superior extraíble para acceder durante las operaciones de mantenimiento.

[0064] El sistema de almacenamiento de energía en la carretera100comprende una pluralidad de conexiones eléctricamente conductoras acopladas entre la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía102a-102ny que son transportadas respectivamente por la pluralidad de canales103a-103n. Por ejemplo, cada una de la pluralidad de conexiones eléctricamente conductoras puede comprender un cable eléctricamente conductor. En algunas realizaciones, el sistema de almacenamiento de energía de la carretera 100 incluye conexiones eléctricas para acoplarse a una infraestructura de red eléctrica.

[0065] El sistema de almacenamiento de energía en la carretera100comprende una pluralidad de características de drenaje104a-104bentre la pluralidad de carcasas de carretera101a-101n. En algunas realizaciones, la pluralidad de características de drenaje104a-104btambién se transporta respectivamente dentro de la pluralidad de canales103a-103n. En otras realizaciones, la pluralidad de características de drenaje104a-104bestá separada de la pluralidad de canales103a-103n. Como se apreciará, la pluralidad de características de drenaje104a-104bestá configurada para dirigir el agua de lluvia y el hielo derretido desde la superficie de la carretera hacia los servicios públicos de aguas pluviales existentes. En algunas realizaciones, la pluralidad de canales103a-103nestá configurada para transportar funciones de servicios públicos adicionales, como alcantarillado/drenaje, agua, telecomunicaciones, gas, etc.

[0067] El sistema de almacenamiento de energía en la carretera100incluye además un sistema de gestión de almacenamiento de energía (por ejemplo, el sistema de gestión de batería (BMS) ilustrado105) acoplado a la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía. El sistema de gestión del almacenamiento de energía105está configurado para monitorear una pluralidad de características de salud de la batería de la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía102a-102n. El sistema de gestión del almacenamiento de energía105está configurado para proporcionar equilibrio de carga activo/pasivo para la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía102a-102nbasado en un control total de la corriente.

[0069] En algunas realizaciones, el sistema de almacenamiento de energía de la carretera100comprende una pluralidad de elementos calefactores transportados respectivamente con la pluralidad de carcasas de carretera101a-101n. La pluralidad de elementos calefactores está configurada para calentar la superficie de la carretera para evitar la formación de hielo. La pluralidad de elementos calefactores puede ser alimentada a través de la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía102a-102n.

[0071] En algunas realizaciones, el sistema de almacenamiento de energía de la carretera100comprende un circuito de conversión de energía configurado para convertir la energía de corriente continua (CC) de la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía102a-102na corriente alterna (CA). Por ejemplo, la energía CA puede transmitirse a la infraestructura de la red eléctrica.

[0073] El sistema de almacenamiento de energía en la carretera100comprende un controlador106acoplado al sistema de gestión de almacenamiento de energía105. El controlador106puede comprender un dispositivo de circuito integrado y está configurado para proporcionar funciones de sistema de gestión de energía, control de supervisión y funciones de sistema de adquisición de datos, y funciones de equilibrio de carga.

[0075] En algunas realizaciones, el sistema de almacenamiento de energía de la carretera100comprende una función de carga inalámbrica transportada por la superficie superior de la pluralidad de carcasas de carretera101a-101n. La función de carga inalámbrica está configurada para cargar vehículos eléctricos mientras viajan en el sistema de almacenamiento de energía de la carretera100. En algunas realizaciones, el sistema de almacenamiento de energía de la carretera100incluye una estación de carga con enchufe adyacente a la superficie de la carretera. La estación de carga con enchufe se alimenta eléctricamente mediante una combinación de la red de infraestructura eléctrica y la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía102a-102n.

[0077] Haciendo ahora referencia adicionalmente a la Figura 2, ahora se describe otra realización del sistema de almacenamiento de energía en la carretera200. En esta realización del sistema de almacenamiento de energía en la carretera200, aquellos elementos ya discutidos anteriormente con respecto a la Figura 1 se incrementan en 100 y la mayoría no requiere mayor discusión en el presente documento. Esta realización se diferencia de la realización anterior en que este sistema de almacenamiento de energía en la carretera200incluye ilustrativamente una estructura de cuadrícula diferente. En particular, las filas exteriores de la estructura de la rejilla no incluyen unidades de almacenamiento de energía dentro de las cavidades respectivas de la pluralidad de carcasas de la carretera201a-201n. En esta realización, las cavidades vacías pueden utilizarse para transportar circuitos para el sistema de gestión de almacenamiento de energía205y el controlador206. En algunas aplicaciones, la estructura para aguas pluviales y otros servicios públicos se puede almacenar dentro de las cavidades vacías.

[0079] Haciendo ahora referencia adicionalmente a la Figura 3, ahora se describe otra realización del sistema de almacenamiento de energía en la carretera300. En esta realización del sistema de almacenamiento de energía en la carretera300, aquellos elementos ya discutidos anteriormente con respecto a la Figura 1 se incrementan en 200 y la mayoría no requiere mayor discusión en el presente documento. Esta realización se diferencia de la realización anterior en que este sistema de almacenamiento de energía en la carretera300incluye ilustrativamente un riel de carga para vehículos eléctricos307. El carril de carga para vehículos eléctricos307se coloca para alinearse con el carril de tráfico de vehículos deseado para cargar vehículos eléctricos que circulan por el sistema de almacenamiento de energía de la carretera300(es decir, proporcionar un carril de carga para vehículos eléctricos en la carretera). El sistema de almacenamiento de energía en la carretera300comprende ilustrativamente una pluralidad de células de generación de energía solar310a-310gadyacente a la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía302a-302n. Por ejemplo, la pluralidad de células de generación de energía solar310a-310gcomprende células fotovoltaicas. La pluralidad de células de generación de energía solar310a-310gestá configurada para generar una señal de alimentación de CC para cargar la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía302a-302n. El sistema de almacenamiento de energía en la carretera300incluye ilustrativamente una pluralidad de puertos de drenaje308a-308bintercalados por todas partes.

[0080] almacenamiento de energía en la carretera400. En esta realización del sistema de almacenamiento de energía en la carretera400, aquellos elementos ya discutidos anteriormente con respecto a la Figura 1 se incrementan en 300 y la mayoría no requiere mayor discusión en el presente documento. Esta realización se diferencia de la realización anterior en que este sistema de almacenamiento de energía en la carretera400incluye ilustrativamente una pluralidad de dispositivos indicadores visuales411a-411n(por ejemplo, indicadores de diodos emisores de luz (LED) ilustrados) entre la pluralidad de carcasas de la carretera401a-40ln. La pluralidad de dispositivos indicadores visuales411a-411nestá configurada para generar indicadores visuales (es decir, indicaciones de navegación de señalización de la carretera) para los operadores de los vehículos que circulan por el sistema de almacenamiento de energía de la carretera400.

[0082] Haciendo ahora referencia adicionalmente a la Figura 5, ahora se describe otra realización del sistema de almacenamiento de energía en la carretera500. En esta realización del sistema de almacenamiento de energía en la carretera500, aquellos elementos ya discutidos anteriormente con respecto a la Figura 1 se incrementan en 400 y la mayoría no requiere mayor discusión en el presente documento. Esta realización se diferencia de la realización anterior en que este sistema de almacenamiento de energía en la carretera500incluye ilustrativamente una pluralidad de canales503a-503nen un formato de cuadrícula entre cada vivienda de la carretera501a-501n.

[0084] Haciendo referencia ahora a las Figuras 6-8, un sistema de almacenamiento de energía subterráneo600comprende una pluralidad de carcasas de carretera601a-601ndispuestos para definir una superficie602para transportar vehículos. Debe tenerse en cuenta que el sistema de almacenamiento de energía subterránea600puede integrarse en diversas aplicaciones de superficie, como, por ejemplo, autopistas, caminos de acceso, terraplenes, arcenes, aceras, etc. En el ejemplo ilustrado, la pluralidad de carcasas de carretera601a-601nconsta de cinco unidades individuales, pero como se apreciará, el número y la disposición pueden variar de una aplicación a otra.

[0086] Con referencia a las Figuras 9-13 adicionales, cada carcasa de la carretera601a-601ncomprende un conjunto de almacenamiento de energía603que comprende una carcasa604. La carcasa604puede comprender un material rígido con suficiente resistencia mecánica para la aplicación. En particular, la carcasa604comprende ilustrativamente una carcasa interior605, y una carcasa exterior606que rodea la carcasa interior. La carcasa exterior606define ilustrativamente una pluralidad de canales607a-607den una periferia del mismo, y un rebaje medial608que recibe la carcasa interior605. La pluralidad de canales607a-607dpuede proporcionar un conducto para enrutar cables (por ejemplo, eléctricos y de transmisión de datos) dentro del conjunto de almacenamiento de energía603. La carcasa interior605define una pluralidad de cavidades610a-610nen la misma.

[0088] Como quizás se vea mejor en la Figura 10, la carcasa exterior606define ilustrativamente una pluralidad de pasajes externos611a-611fentre la pluralidad de canales607a-607dy en las superficies exteriores de la carcasa exterior para proporcionar acceso al cableado externo. Como quizás se vea mejor en las Figuras 11 a 12, la carcasa interior605define ilustrativamente una pluralidad de pasajes internos612a-6l2hentre la pluralidad de cavidades610a-610ny proporcionar acceso de cableado entre ellos.

[0090] Cada carcasa de la carretera601a-601ncomprende ilustrativamente una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía613a-613nrespectivamente transportados dentro de la pluralidad de cavidades610a-610ny estar acoplados eléctricamente entre sí. En algunas realizaciones, la pluralidad de cavidades610a-610nademás está acoplada digitalmente mediante una conexión de datos y/o acoplados mecánicamente. Por ejemplo, cada una de las múltiples unidades de almacenamiento de energía613a-613ncomprende una batería y un condensador.

[0092] Además, la carcasa interior605define ilustrativamente la primera y la segunda cavidad longitudinal614a-614bentre la pluralidad de cavidades610a-610n, y un canal medial615entre la primera y la segunda cavidad longitudinal y proporcionar acceso adicional al cableado. El conjunto de almacenamiento de energía603comprende ilustrativamente un primer y un segundo dispositivo de carga616a-616b(por ejemplo, antena de carga inalámbrica o rieles y brazos de conexión física) dentro de la primera y segunda cavidades longitudinales614a-614b. En otras realizaciones, el primer y segundo dispositivo de carga616a-616bpuede comprender un único dispositivo de carga.

[0094] Haciendo ahora referencia adicionalmente a la Figura 14, cada carcasa de la carretera601a-601ncomprende además un canal de drenaje617bajo el conjunto de almacenamiento de energía603, y un conjunto de soporte620debajo del canal de drenaje. El canal de drenaje617ilustrativamente incluye una caja de forma rectangular con un paso longitudinal central, y puede comprender un material rígido, tal como hormigón o un material metálico. El conjunto de soporte620ilustrativamente comprende una capa de soporte621colindante con el canal de drenaje617, y una pluralidad de patas verticales622a-622d(es decir, pilotes) que se extienden desde la capa de soporte. El conjunto de soporte620puede comprender un material rígido, por ejemplo, hormigón.

[0096] El sistema de almacenamiento de energía subterránea600también incluye un controlador de gestión de almacenamiento de energía623acoplado a la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía613a-613nen la pluralidad de carcasas de carretera601a-601n. Como se apreciará, el controlador de gestión de almacenamiento de energía623puede incluir una unidad de gestión de batería.

[0098] Como quizás se vea mejor en la Figura 8, cada carcasa de carretera601a-601ncomprende ilustrativamente una pluralidad de capas624a-624dsobre el conjunto de almacenamiento de energía603y para proporcionar la superficie602para transportar vehículos. En algunas realizaciones, una o más de la pluralidad de capas624a-624dpara transportar vehículos, y que están acopladas al controlador de gestión de almacenamiento de energía623.

[0099] En algunas realizaciones, una o más de la pluralidad de capas624a-624dpuede comprender una capa superior que define la superficie602para transportar vehículos y que comprende al menos un indicador visual (por ejemplo, luces de control de tráfico lEd ) llevado por la capa superior de la superficie para transportar vehículos. En algunas realizaciones, una o más de la pluralidad de capas624a-624dpuede comprender una capa de elemento calefactor para descongelar la superficie602para transportar vehículos.

[0101] Otro aspecto está dirigido a un método para fabricar un sistema de almacenamiento de energía subterráneo600. El método comprende posicionar una pluralidad de carcasas de carretera601a-601npara definir una superficie602para transportar vehículos. Cada carcasa de carretera601a-601ncomprende un conjunto de almacenamiento de energía603que comprende una carcasa604que define una pluralidad de cavidades610a-610nen el mismo, y una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía613a-613ntransportada respectivamente dentro de la pluralidad de cavidades y que están acoplados eléctricamente entre sí. Cada carcasa de carretera601a-601ncomprende una pluralidad de capas624a-624dsobre el conjunto de almacenamiento de energía603y proporciona la superficie602para transportar vehículos. El método también incluye acoplar un controlador de gestión de almacenamiento de energía623a la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía613a-613nen la pluralidad de carcasas de carretera601a-601n.

[0103] Haciendo referencia ahora adicionalmente a las Figuras 15 a 16, se describe ahora otra realización de la carcasa de carretera701. En esta realización de la carcasa de carretera701, aquellos elementos ya discutidos anteriormente con respecto a las Figuras 6 a 14 se incrementan en 100 y la mayoría no requieren mayor discusión en el presente documento. Esta realización se diferencia de la realización anterior en que esta carcasa de carretera701incluye ilustrativamente una pluralidad de capas sobre el conjunto de almacenamiento de energía703y proporciona funcionalidad adicional. Procediendo secuencialmente hacia abajo, la capa más superior de la pluralidad de capas comprende una capa de resina endurecida725para proporcionar la superficie702para transportar vehículos. La siguiente capa de la pluralidad de capas comprende una capa de células fotovoltaicas (PV)726. La capa de células fotovoltaicas726comprende una pluralidad de células fotovoltaicas acopladas al controlador de gestión de almacenamiento de energía723. La siguiente capa de la pluralidad de capas comprende una capa de elemento calefactor727. La capa del elemento calefactor727puede comprender elementos de calentamiento resistivos soportados por una capa portadora térmicamente conductora. La capa del elemento calefactor727está configurada para transmitir radiación térmica hacia arriba a través de la capa de células fotovoltaicas726y la capa de resina endurecida725para descongelar la superficie702para transportar los vehículos.

[0105] La siguiente capa de la pluralidad de capas comprende una capa de detección730. La capa sensora730puede comprender una pluralidad de circuitos de detección de posición configurados para monitorear el movimiento de los vehículos en la superficie702. En algunas realizaciones, la pluralidad de circuitos de detección de posición coopera con el controlador de gestión de almacenamiento de energía723para compartir datos con hardware de conducción autónoma dentro de los vehículos. Las siguientes capas de la pluralidad de capas comprenden una capa de tejido conductor731y una capa de fibra de vidrio732. La capa de fibra de vidrio732descansa sobre la parte superior de la carcasa704.

[0107] Haciendo referencia ahora adicionalmente a las Figuras 17 a 20, se describe ahora otra realización del sistema de almacenamiento de energía subterránea800. En esta realización del sistema de almacenamiento de energía subterránea800, aquellos elementos ya discutidos anteriormente con respecto a las Figuras 6 a 15 se incrementan en 200 y la mayoría no requieren mayor discusión en el presente documento. Esta realización se diferencia de la realización anterior en que este sistema de almacenamiento de energía subterráneo800incluye ilustrativamente la carcasa de la carretera801que tiene un primer y un segundo conducto de distribución833a-833bacoplado al conjunto de almacenamiento de energía803. El primer y segundo conducto de distribución833a-833bse extienden a lo largo de los bordes longitudinales del sistema de almacenamiento de energía subterráneo800.

[0109] Como quizás se vea mejor en la Figura 18, cada uno de los conductos de distribución primero y segundo833a-833bcomprende ilustrativamente una pluralidad de puertos de acceso834a-834b. En algunas aplicaciones, tal como se muestra en la Figura 19, uno de los conductos de distribución primero y segundo833a-833bcomprende ilustrativamente una extensión lateral835acoplada a uno de la pluralidad de puertos de acceso834a-834b. En otras aplicaciones, tal como se muestra en la Figura 20, uno de los conductos de distribución primero y segundo833a-833bcomprende ilustrativamente una extensión vertical837acoplada a uno de la pluralidad de puertos de acceso834a-834b. Debe tenerse en cuenta que las características del sistema de almacenamiento de energía en la carretera100, 200, 300, 400, 500puede combinarse con el sistema de almacenamiento de energía subterránea600, 700, 800y viceversa.

[0111] A continuación se describe ahora una realización de ejemplo del sistema de almacenamiento de energía subterránea600.

[0113] A medida que continúan desarrollándose nuevas tecnologías y opciones de vehículos en el ámbito del transporte, puede existir un deseo y una necesidad de incorporarlas a las carreteras asfálticas existentes. Será cada vez más difícil abrir las carreteras para dar cabida a todas estas tecnologías por separado, lo que, una vez hecho, dejará las carreteras "cortadas" en pedazos y con el aspecto de un queso suizo. En ese sentido, muchos municipios y/o agencias viales han ordenado que cada vez que las carreteras se abran para construcción o trabajo, toda la asociados con cualquier modificación, mejora o alteración a/o debajo de la carretera existente.

[0115] Una de las ventajas del sistema de carreteras modulares de múltiples capas es que después de su instalación, proporciona las capas necesarias que reemplazarán las carreteras asfálticas antiguas/existentes y los medios para adaptar o ajustar una sola capa modularizada independiente sin cambios incrementales en la carretera real, eliminando así la activación de regulaciones viales y la costosa apertura/excavación y restauración.

[0117] Esto proporciona flexibilidad, adaptabilidad, capacidad de expansión y modularidad sin necesidad de cambios de infraestructura extensos, costosos e intrusivos y sin la necesidad de reparar o reemplazar el asfalto. Esto proporciona los beneficios adicionales de la nueva tecnología a la sociedad y/o a la agencia de transporte o al municipio.

[0119] Soluciones energéticas

[0121] En algunas realizaciones del RESS, la plataforma de la carretera puede capturar energía renovable de paneles solares colocados en la superficie de la carretera, mecanismos de placa de presión para capturar energía del peso de los vehículos en movimiento y varias otras formas de fuentes de captura de energía. El RES<s>también puede almacenar la energía capturada "a bordo" en las Unidades de Almacenamiento de Energía (ESU, del inglésEnergy Storage Units)disponibles. No sólo es importante la creación y el almacenamiento de energía, sino también la transmisión de fuentes de energía existentes y futuras, lo que requiere un amplio desarrollo y mantenimiento de infraestructura (es decir, cables para electricidad, tuberías para hidrógeno).

[0123] En una realización del RESS, el RESS incluye una capa de transporte de energía, que acomoda varios medios de transmisión de energía. Los segmentos de carretera interconectados proporcionan un canal aislado para contener el mecanismo de transmisión (por ejemplo, conducto, tubería, etc.). Otra realización almacena energía dentro de la capa de almacenamiento de energía, y esta puede utilizarse para iluminación de carreteras o publicidad (por ejemplo, vallas publicitarias eléctricas).

[0125] Soluciones de superficie

[0127] Además de la escasez de conductores para la entrega de bienes y servicios, hay escasez de conductores para operar quitanieves para quitar la nieve en los estados y regiones más fríos. Esta escasez es una preocupación para todas las agencias de transporte ya que sus caminos se cubren de nieve y es necesario quitar la nieve y aplicar posibles agentes antideslizantes (es decir, sal, arena, soluciones de salmuera, etc.) para proporcionar una superficie de viaje segura para el tráfico en movimiento. La menor cantidad de operadores de arado da lugar a carreteras inseguras y potencialmente a numerosos accidentes y muertes.

[0129] En una realización del RESS, el RESS incluye capas superficiales, que contienen sensores de precipitación y temperatura combinados con elementos de calentamiento diseñados específicamente para encenderse y funcionar cuando sea necesario para derretir la precipitación congelada de las carreteras. Esto evita la acumulación de nieve o hielo y proporciona una superficie antideslizante incluso durante tormentas de nieve para reducir o eliminar la necesidad de quitar la nieve. Esto permite que las agencias de transporte dirijan sus recursos humanos donde haya necesidad en sus comunidades. Este esfuerzo combinado del RESS modular y las agencias locales puede llenar el vacío de la escasez de conductores y brindar un mayor nivel de seguridad para el público automovilístico del que existe actualmente.

[0131] Soluciones telemáticas

[0133] El transporte de bienes y servicios en todo el mundo requiere numerosos vehículos y también personas para conducirlos. En ese sentido, actualmente hay escasez de personal disponible para operar esta creciente flota de vehículos. Esta escasez está causando problemas en la entrega de mercancías y servicios y aumentando los costes de entrega en función de la oferta y la demanda debido a un número insuficiente de conductores. Los fabricantes de automóviles están avanzando hacia vehículos autónomos o de conducción automática para uso personal, pero también hacia flotas de camiones a gran escala para llenar este gran vacío que está creciendo. Mientras se realizan las pruebas, ciertamente existe un sentimiento de preocupación por la seguridad de una flota de vehículos que utilizan las carreteras sin nadie físicamente en los vehículos para operarlos e interceder en caso de una situación anormal.

[0135] Muchos vehículos autónomos utilizan tecnología satelital, que tiene limitaciones basadas en la cobertura de nubes, el impacto del clima u obstrucciones aéreas que pueden interferir con la comunicación con los vehículos. Además de la evolución hacia los vehículos autónomos, el número de vehículos operados manualmente continúa aumentando, lo que causa más congestión del tráfico y accidentes en las carreteras.

[0137] En una realización del RESS, el RESS incluye una capa de sensores que podría comunicarse con los vehículos autónomos y manuales proporcionando datos valiosos que pueden incorporarse a un sofisticado sistema de gestión del tráfico (<t>M<s>). El TMS podría ayudar al vehículo autónomo o al operador a navegar por las carreteras comprendiendo la velocidad de los vehículos que van delante de ellos, ajustando la velocidad en función de las condiciones de la carretera y regulando el tráfico para permitir que los vehículos fluyan con mayor fluidez. Además, la capa de tecnología de sensores elimina los problemas creados por obstrucciones aéreas o impactos relacionados con el clima en la comunicación con los vehículos.

[0138] En una realización del RESS, el RESS incluye la capa de sensores con sensores que brindan la capacidad de monitorear la utilización general de la carretera y los pesos de los vehículos. Esta información puede después utilizarse a su vez para asignar el uso de las carreteras y las tarifas de cobro de peajes. Esta información del sensor también podría usarse para estimar el momento relativo en el que se requiere mantenimiento. Otra realización de la capa de sensores incorpora sensores que monitorean la velocidad de un vehículo. Las autoridades pueden utilizar esta información en relación con infracciones de velocidad. Otra realización de la capa de sensor incorpora luces LED o similares integradas. Dentro de cada capa, estas luces se pueden programar para indicar información de tráfico estática valiosa, como nombres de carreteras, límites de velocidad, etc. Combinadas con el TMS, estas luces pueden proporcionar además información dinámica basada en situaciones en constante cambio, como cierres de carriles, desvíos o peligros generales de la carretera.

[0140] Otra realización de la capa de sensores es que proporciona información de la carretera directamente al vehículo, que puede mostrarse en la pantalla interna del vehículo, alertando al operador (es decir, cierres de carriles, desvíos, etc.). En una realización del RESS, el RESS incluye la capa de sensor que proporciona información específica dependiente de la ubicación al operador. Por ejemplo, se contempla que, en función de la ubicación del vehículo, los negocios locales cercanos podrían pagar para publicitar sus productos y servicios al vehículo que pasa, con lo cual la información se mostraría en la pantalla interna del vehículo. Otra realización de la capa de sensor es que podría proporcionar canales específicos para alojar un cable guía incorporado o similar, que los automóviles podrían usar para fines de alineación mientras viajan en la carretera, eliminando así la necesidad de GPS y otros medios para monitorear y regular la trayectoria del vehículo.

[0142] Haciendo inicialmente referencia a la Figura 14, un RESS comprende una capa de cimentación con zapatas/pilotes que se diseñarán y construirán para adaptarse a las variables locales que se encuentran donde se modifican los caminos existentes y los caminos propuestos para acomodar el RESS para soportar la instalación del mismo. Estas variables pueden incluir las condiciones del suelo y la geología, el nivel freático local, la actividad sísmica, etc., que pueden afectar el funcionamiento de las carreteras. Se realizarán diseños para determinar los espesores necesarios de las capas de cimentación, las profundidades de las zapatas, la flexibilidad de las zapatas y el rendimiento vibratorio, etc., para proteger el RESS completamente instalado y operativo.

[0144] En la construcción de edificios, puentes, infraestructuras, etc., no se puede enfatizar lo suficiente la importancia de los cimientos y las bases. Todo el peso y la carga de la estructura descansará sobre esta base y necesita tener la construcción necesaria tal y como está diseñada para sobrevivir durante años y siglos. Si se diseña correctamente, nunca habrá una falla en este aspecto crítico de RESS que soportará la carga general de la innovación y la carga de peso del tráfico vehicular que se mueve a lo largo de la superficie durante los próximos años.

[0146] Es necesario tener en cuenta los mecanismos de fallo de las diversas condiciones del suelo para compensar la sismicidad de la zona local. Los suelos licuables y no licuables presentan diferencias significativas en la forma en que soportan diversas cargas. Estas consideraciones se tendrán en cuenta durante el diseño y construcción de las zapatas/pilotes.

[0148] Al igual que en las carreteras existentes por las que circulan los vehículos, la capa asfáltica por la que circulan los vehículos está sostenida por múltiples capas de piedras de diverso grosor con una capa terminada de hormigón o asfalto. Todas estas capas intermedias se asientan sobre una base fundacional que descansa sobre el sustrato de la Tierra. La capa de cimentación del RESS se colocará sobre este mismo sustrato que las carreteras actuales y tendrá soporte adicional de pilotes/zapatas para mejorar la estabilidad de la capa de cimentación. En función de la estabilidad del sustrato, la capa base se diseñará con el espesor óptimo necesario para soportar la carga de peso de la innovación RESS y la carga adicional del tráfico vehicular que se desplaza sobre la superficie RESS. La combinación de los cimientos/pilotes y la capa fundamental proporciona una forma de redundancia y seguridad que brindará confianza en la longevidad de la innovación una vez implementada en pleno funcionamiento.

[0150] Haciendo referencia a la Figura 8, el RESS comprende un depósito de almacenamiento de drenaje para capturar todas las formas de precipitación, lluvia, nieve, aguanieve, etc. una vez que se ha "derretido" en una fase líquida. El depósito de almacenamiento de drenaje descansará sobre la capa de cimentación y se fijará a esta capa de cimentación para lograr la estabilidad del sistema. La configuración de este depósito de almacenamiento de drenaje estará diseñada para incorporar soportes estructurales en todo el depósito para soportar la carga de peso de la superficie de la carretera.

[0152] A medida que estos reservorios se llenan hasta su capacidad, el contenido líquido se transportará desde una unidad RESS a unidades adyacentes en un esfuerzo por equilibrar o igualar los niveles en estos reservorios para el almacenamiento de líquido para su futura distribución a aguas receptoras, necesidades de riego o necesidades de la autoridad hídrica local en condiciones de poca agua o sequía. Un beneficio principal de la capacidad de almacenamiento de líquido del RESS será minimizar y/o eliminar las inundaciones localizadas de las carreteras que causan una condición de "hidroplaneo" que podría generar condiciones de viaje inseguras para los automovilistas que utilizan las carreteras. La descarga del contenido de estos reservorios de almacenamiento de drenaje se puede controlar en aguas receptoras localizadas a través de una variedad de tuberías, bombas y válvulas a medida que se monitorean los niveles de agua locales para garantizar que esos cuerpos de agua receptores no tengan una capacidad excesiva hasta los niveles de inundación. Con base en la red de RESS, podría haber potencialmente suficiente capacidad de almacenamiento para contener estos líquidos capturados durante un período de tiempo sostenido, descargándolos y descargándolos a un caudal que permita que esas aguas se disipen naturalmente en el nivel freático Haciendo referencia a las Figuras 9 a 10, el RESS comprende un conjunto de carcasa base y canales de cableado, que proporcionarán una configuración de "bandeja abierta" para acomodar los módulos operativos RESS de diferentes diseños. Además, el conjunto de la carcasa base y los canales de cableado serán el sistema principal para la conexión y las comunicaciones con los RESS adyacentes, las conexiones internas a los módulos operativos del RESS y la red eléctrica externa. Los canales de cableado albergarán líneas de datos, cables y conectores de CA, cables y conectores de CC, interruptores de aislamiento/disyuntores, etc. que serán fundamentales para vincular los RESS a múltiples unidades y/o a la red eléctrica local.

[0154] El conjunto de carcasa base y el conjunto de canales de cableado tendrán una multitud de "Perforaciones(Punch Outs)"interna y externamente que permiten la interconectividad con los módulos operativos del RESS para conectar o desconectar el módulo operativo del conjunto de carcasa base y el canal de cableado para fines de instalación y/o para extracción y reemplazo de unidades defectuosas o para mantenimiento preventivo general de estos módulos operativos. Las "Perforaciones" también permiten que unidades RESS individuales se conecten a unidades RESS adyacentes y a varias unidades RESS en todo el sistema. Estas "Perforaciones" disponibles también permiten la conexión del RESS a fuentes de energía externas, como el sistema de red nacional y/o fuentes de energía renovables locales a la unidad RESS. Estas "Perforaciones" también permiten que el cableado de transferencia de datos, como fibra óptica, etc., se "introduzca" en el canal de cableado y en el módulo operativo del RESS.

[0156] El conjunto de la carcasa base y los canales de cableado se ubicarán directamente sobre el depósito de almacenamiento de drenaje y se fijarán a esta unidad para proporcionar estabilidad a la innovación general. Deberán instalar suficientes juntas y/o sistemas de sellado para separar y proteger adecuadamente el conjunto de la carcasa base y los canales de cableado y las unidades operativas del RESS para que no entren en contacto con humedad y/o agua, lo que podría afectar el funcionamiento seguro del RESS.

[0158] Haciendo referencia a las Figuras 8 a 10, un RESS según la presente invención comprende el módulo operativo del RESS. El módulo operativo del RESS se construirá con una variedad de cavidades y/o compartimentos que albergarán una multitud de ESU de diversa construcción. Los compartimentos del módulo operacional del RESS dispondrán de canales o conductos de interconexión que permitirán el cableado para conectar multitud de ESU entre sí y al Sistema de Gestión de Energía (EMS) de a bordo.

[0160] El módulo operativo contendrá una cavidad y/o compartimento para albergar la multitud de sistemas de control para monitorear los componentes y la tecnología de sensores del RESS. El módulo operativo del RESS contendrá una cavidad y/o compartimentos para albergar tecnología avanzada de carga de vehículos eléctricos, ya sea inalámbrica, de contacto total con un riel de carga“pick up"u otros métodos de carga avanzados para vehículos eléctricos que puedan desarrollarse en el futuro.

[0162] El módulo operativo del RESS contendrá canales o conductos de interconexión que permitirán conectar numerosos RESS para formar ESU en la calzada. La cantidad de unidades RESS que se pueden conectar entre sí y el tamaño de las redes de almacenamiento de energía en las carreteras dependerán del tipo de ESU contenidas en las RESS individualmente y de la capacidad de almacenamiento disponible de las ESU utilizadas.

[0164] Una consideración clave en el diseño de las unidades RESS es la comprensión de que estos sistemas estarán diseñados para funcionar durante un período de tiempo significativo, pero como ocurre con todos los dispositivos electrónicos, en algún momento será necesario realizar mantenimiento, ya sea en el lugar(in situ)o "fuera del sitio". La capacidad de mantener estas unidades individualmente sin la necesidad de cerrar o inutilizar una carretera entera por kilómetros o una comunidad para poder abordar las unidades es fundamental. En ese sentido, estas unidades RESS se han configurado de tal manera que la canalización exterior en el conjunto de la carcasa base y los canales de cableado están configurados para albergar la red de distribución de energía a la que se conectarán los módulos operativos. En la red eléctrica principal/nacional o la red de energía CC interna, habrá interruptores de aislamiento/disyuntores que se pueden activar manualmente a bordo de la unidad o de forma remota mediante el uso de Bluetooth o cableado de transmisión de datos para apagar y deshabilitar el módulo operativo para dejarlo "Apagado" o completamente desenergizado para permitir que la unidad se abra en su lugar y se repare o para permitir que el módulo se "desconecte" del conjunto de la carcasa base y el canal de cableado y se retire en su totalidad y se inserte y conecte un módulo de reemplazo completamente funcional y los interruptores de aislamiento/disyuntores se enciendan y la unidad de reemplazo se comunique inmediatamente con la red y pase por los pasos de configuración para agregar este módulo operativo a la red/sistema/red. Este proceso y la capacidad única de las unidades RESS minimizarán el tiempo de inactividad de la carretera y las molestias a los conductores a medida que las unidades se "cambian".

[0166] Con la incorporación de una tecnología de sensores más nueva que es "autónoma" y no está incorporada a las capas de superficie de RESS, si se requiere mantenimiento, será necesario excavar y extraer sensores o cables defectuosos de la carretera para repararlos o reemplazarlos. Como se mencionó anteriormente, este tipo de operaciones resultarán muy poco prácticas en el futuro cuando sea necesario realizar una restauración completa del asfalto "de acera a acera" cada vez que se corte el asfalto existente. Este es un hecho clave que se ha considerado en el desarrollo y diseño de los módulos operativos de RESS y su configuración Plug and Play.

[0168] Haciendo referencia a la Figura 13, el RESS comprende el módulo operacional del RESS con una muestra de ESU que serán insertadas en las cavidades y/o compartimentos disponibles. El módulo operativo del RESS conjunto de carcasa de base y canales de cableado. Estas unidades de amortiguación estarán diseñadas para absorber gran parte de la vibración provocada por el tráfico que se mueve a lo largo de la superficie del RESS para minimizar o eliminar daños a las ESU y a los sistemas de control contenidos en el módulo operacional.

[0170] El RESS comprende el módulo operativo del RESS con las ESU insertadas en las cavidades y/o compartimentos. Haciendo referencia a las Figuras 7 a 8, los RESS pueden modificarse según sea necesario para adaptarse a las condiciones locales a medida que se diseñan para su implementación. El RESS representa varias capas de superficie que se incorporarán al RESS para proporcionar características y beneficios adicionales a las carreteras y al tráfico y a los automovilistas que las utilizan.

[0172] Las capas propuestas para ser incorporadas bajo esta innovación podrían incorporar tecnología innovadora de energía renovable, como paneles solares en las carreteras para capturar la energía solar de la luz solar que entra en contacto con la superficie de la carretera. Esta energía capturada se puede transferir a las ESU a bordo del RESS y/o distribuir a la red eléctrica externa si es necesario.

[0173] Las capas que se propone incorporar bajo esta innovación podrían incorporar tecnología innovadora de energía renovable, como placas de presión que capturan la energía del peso de los vehículos en movimiento sobre la superficie de la carretera. Esta energía capturada se puede transferir a las ESU a bordo del RESS y/o distribuir a la red eléctrica externa si es necesario.

[0175] Las capas que se propone incorporar bajo esta innovación pueden incorporar elementos de calentamiento para mantener una temperatura de la superficie de la carretera por encima de los niveles de temperatura de congelación para permitir que toda la precipitación que cae sobre la carretera permanezca en una fase líquida para ser transferida fuera de la superficie de la carretera y dirigida al depósito de almacenamiento de drenaje a bordo a las aguas receptoras locales fuera del sitio. Las capas que se propone incorporar bajo esta innovación pueden incorporar una variedad de tecnologías de sensores actuales y futuras para permitir que las carreteras inteligentes interactúen con el público automovilístico para notificarles sobre demoras en la carretera, problemas de seguridad inminentes u obstrucciones en la carretera, etc.

[0177] La superficie y/o capa superior del RESS comprenderá elementos de iluminación integrados que se pueden utilizar para crear líneas para delinear los carriles de tráfico, restricciones en el cambio de carril, cierres de carriles inminentes para posibles obras viales y/o mantenimiento de la carretera, etc. La superficie de la carretera del RESS proporcionará una superficie que proporcione la fricción/tracción necesaria y requerida según lo exijan todas y cada una de las agencias de transporte locales, estatales y federales y las organizaciones de normalización para proporcionar una superficie que sostenga los vehículos en movimiento sobre la superficie de la carretera y proporcione las distancias de frenado requeridas cuando se apliquen los frenos.

[0179] Haciendo referencia a la Figura 5, el RESS comprende una configuración alternativa del módulo operativo RESS que prevé más puertos o aberturas de drenaje de superficie para permitir un mejor drenaje fuera de la carretera que alimentará el depósito de almacenamiento de drenaje a bordo. El RESS incluye una configuración alternativa del módulo operativo RESS que proporciona configuraciones alternativas de cavidades y/o compartimentos para albergar ESU de diferentes tamaños para permitir que más o menos ESU maximicen la cantidad de almacenamiento de energía permisible por RESS que se pueda diseñar y configurar. El RESS comprende una configuración alternativa del módulo operacional RESS que proporciona canales o conductos de cableado alternativos para interconectar las ESU y conectarlas a los sistemas de control de a bordo que monitorearán, cargarán o descargarán las ESU, etc.

[0181] Haciendo referencia a la Figura 3, el RESS muestra la configuración general y el diseño de los paneles solares a bordo de la carretera en la capa de superficie de la carretera del RESS. El RESS muestra la incorporación de una variedad de opciones de carga de vehículos eléctricos, una utilizando una placa de carga inalámbrica y una segunda opción de incorporar un riel de carga para el contacto directo de un"Pick-up"de carga unido a los vehículos eléctricos a medida que se mueven a lo largo de la superficie del RESS. La flexibilidad del RESS permitirá futuras opciones innovadoras de carga de vehículos eléctricos a medida que se creen.

[0183] Haciendo referencia a las Figuras 15 a 16, el RESS cuenta con diseños alternativos que podrían diseñarse o configurarse según las condiciones locales disponibles. En estos vistas, si el sustrato existente se compacta adecuadamente y potencialmente no hay actividad sísmica, el RESS podría colocarse directamente sobre el sustrato de la carretera existente y eliminar la necesidad de las zapatas diseñadas. Estas opciones se basarán en determinaciones específicas del sitio cuando se compilen las variables de la ubicación y se calculen los diseños.

[0185] Haciendo referencia a la Figura 7, el RESS está completamente construido y preparado para el servicio. Deberá realizarse toda la preparación necesaria para fresar o excavar cualquier camino existente hasta una elevación tal que una vez instalado el RESS, las superficies de los RESS coincidan con la elevación de los caminos y/o arcenes adyacentes. En ciertos casos, el RESS puede colocarse simplemente sobre carreteras existentes y no será necesario triturar ni excavar. Aquí las calzadas existentes proporcionarán el sustrato necesario para soportar el RESS. Estas decisiones se determinarán a través de las variables locales y las interacciones entre los funcionarios y agencias de transporte locales para cumplir con los requisitos locales, estatales o federales.

[0187] En referencia a la Figura 6, el RESS está construido y preparado para el servicio e instalado con múltiples sistemas para formar una red de sistema de almacenamiento de energía. Como varios sistemas están conectados entre sí y en función de la naturaleza rígida de los sistemas, será necesario diseñar e instalar juntas de expansión y durante los cambios de estaciones y los cambios de temperatura que afectan las condiciones del suelo debido a un ciclo de congelación/descongelación. Las juntas de expansión permitirán ligeros movimientos de los sistemas sin provocar ningún deterioro indebido del sistema.

[0189] Haciendo referencia a la Figura 4, el RESS está completamente construido e instalado en un vecindario residencial representativo, tal como se ubicaría en esas carreteras para capturar energía de la red local, energía solar residencial, energía solar a bordo de la carretera, energía de la placa de presión capturada del peso de los vehículos en movimiento, etc. Este RESS proporciona el almacenamiento de energía necesario para contener el exceso de energía disponible en la proximidad del RESS.

[0191] La energía almacenada contenida en el RESS puede estar disponible para la red eléctrica local y el vecindario para retroalimentar dicha energía almacenada a las residencias locales y la red eléctrica en caso de un "corte de energía" para apoyar a la red local y a las autoridades eléctricas hasta que su infraestructura se repare y vuelva a estar en pleno funcionamiento. En ese momento, la transferencia de energía desde el RESS dejará de fluir desde el RESS hacia la red. Durante el período de tiempo en que la energía fluye desde las ESU a bordo del RESS a la red eléctrica local, el RESS tendrá la capacidad, a través de componentes eléctricos, sistemas, hardware y software y sistemas de equilibrio de carga, de dirigir el flujo de energía desde las ESU individuales en un modo de descarga que alimente la red eléctrica local y las residencias, mientras que simultáneamente recarga las ESU agotadas y/o bajas con varias otras formas de fuentes de energía renovable, como energía solar residencial, energía solar a bordo de las carreteras, energía de la placa de presión capturada del peso de los vehículos en movimiento, etc. durante este período de apoyo de emergencia.

[0193] La energía almacenada contenida en el RESS fluirá continuamente dentro y fuera del sistema de almacenamiento de energía en forma de carga y descarga según sea necesario para el funcionamiento continuo de los sistemas a bordo y la carga sin contacto de vehículos eléctricos mediante el uso de componentes eléctricos, sistemas, hardware y software durante el funcionamiento diario normal, independientemente de las situaciones de emergencia.

[0195] El RESS incluye componentes eléctricos, sistemas, hardware y software que se conectarán en un diseño que permita la operación general del sistema, que principalmente logra la carga/descarga de las ESU, equilibrando la carga de todas las ESU en toda la red micro o macro para garantizar que todas las ESU estén generalmente en un nivel de carga completo tanto como sea práctico como energía si se utiliza para cargar vehículos eléctricos que viajan a lo largo de la superficie del RESS y la energía se utiliza para operar los elementos de calefacción a bordo para mantener la carretera libre de cualquier precipitación congelada cuando la temperatura cae por debajo del punto de congelación, energía para operar cualquier tecnología de sensor incorporado que se utilizará para capturar datos, compartir datos y utilizar los datos capturados para controlar hardware/software que llevará a cabo instrucciones y/o notificaciones a bordo, adyacentes y/o sistemas de control externos que toman medidas correctivas basadas en la información obtenida y los resultados de los algoritmos de software comparativos, instrucciones elegidas para la acción.

[0196] Haciendo referencia a la Figura 8, el RESS comprende un depósito de almacenamiento de drenaje para capturar todas las formas de precipitación, lluvia, nieve, aguanieve, etc. una vez que se ha "derretido" en una fase líquida. Como se ha discutido anteriormente, y como una discusión adicional, la precipitación capturada y almacenada puede utilizarse para respaldar el EMS si surge la necesidad de proporcionar un medio de enfriamiento para cualquier ESU en caso de que la temperatura observada y detectada de la ESU exceda las temperaturas de funcionamiento adecuadas. Pueden incorporarse sistemas de bombeo y/o recirculación para extraer esta precipitación recolectada y distribuirla a la cavidad/compartimento para enfriar la unidad de tratamiento de aguas residuales.

[0198] Las capas de superficie de la carretera que se proponen incorporar bajo esta innovación pueden incorporar elementos de calentamiento para mantener una temperatura de la superficie de la carretera por encima de los niveles de temperatura de congelación para permitir que toda la precipitación que cae sobre la carretera permanezca en una fase líquida para ser transferida fuera de la superficie de la carretera y dirigida al depósito de almacenamiento de drenaje a bordo a las aguas receptoras locales fuera del sitio como se ha detallado anteriormente. En función de la característica de seguridad crítica que el elemento de calentamiento comprenderá para el sistema RESS, habrá una capa redundante o múltiples capas de elementos de calentamiento en esta placa de superficie particular de modo que si por alguna razón una capa de elemento de calentamiento funciona mal o no se enciende o no se calienta a la temperatura deseada, la capa de elemento de calentamiento secundario/redundante se activará para reemplazar la capa de elemento de calentamiento original o primario. Las notificaciones de alarma serán enviadas por el RESS a través de los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) a una sala de control donde se pueden programar y enviar equipos de reparación/mantenimiento al RESS defectuoso para rectificar la situación y quitar la capa del elemento calefactor en su totalidad y reemplazarla con una unidad completamente funcional mientras se lleva la unidad defectuosa fuera del sitio para su remiendo y reparación. Las autoridades viales dependerán de esta característica beneficiosa del RESS y, como tal, la redundancia es un requisito para proteger al público automovilista.

[0200] Con base en la criticidad de algunas de las características incorporadas en las carreteras inteligentes RESS, si según el Sistema de Gestión de ESU a bordo hay alguna indicación de que el RESS está en condiciones catastróficas inminentes o potenciales que podrían causar una amenaza clara y presente para el público automovilístico, es decir, que las ESU se sobrecalienten y no puedan enfriarse a una temperatura de funcionamiento segura y exista la posibilidad de que estas ESU se incendien, los sistemas SCADA harán sonar las alarmas y tomarán medidas correctivas inmediatas como "Apagar" o "Deshabilitar/Desenergizar" el módulo operativo RESS para evitar cualquier mal funcionamiento y/o sobrecalentamiento y posible incendio. Cuando ocurre este evento, mientras el permanecerán completamente funcionales y, aunque las fuentes de energía en el mismo RESS se hayan desactivado, el sistema SCADA "notificará" a las unidades RESS adyacentes y los interruptores se operarán de forma remota para apagar el flujo de energía a bordo y abrir interruptores para alimentar los elementos de calefacción de esos RESS adyacentes para mantener toda la superficie por encima del punto de congelación incluso si hay módulos operativos desactivados debajo. Esto les dará a los técnicos de respuesta a emergencias tiempo suficiente para extraer y reemplazar el módulo operativo defectuoso mientras mantienen una superficie de desplazamiento segura durante el proceso.

[0202] Esta misma característica beneficiosa se puede aplicar a los sistemas de carga de vehículos eléctricos para evitar que cualquiera de estos sistemas se quede sin fuente de energía en cualquier momento. La inteligencia de los sistemas SCADA será fundamental para observar y adaptarse a las necesidades de cada aspecto del sistema RESS, a nivel individual, colectivo y global.

[0204] Aunque el RESS se utilizará principalmente en las carreteras que transportan vehículos y carga, también se supone que esta realización de diseño se utilizará en todas las áreas/jurisdicciones o servidumbres de propiedad de las autoridades viales, como arcenes de las carreteras, medianas entre carreteras, rampas de entrada/salida, etc. donde, con base en el diseño del sistema modular, se pueden personalizar componentes únicos e individuales del RESS para que se adapten a las características de los arcenes de las carreteras, medianas entre carreteras, rampas de entrada/salida, etc. para cumplir y ajustarse a la geología de su sustrato individual, así como a las cargas de superficie determinadas a través de un diseño de ingeniería adecuado.

[0206] El RESS es un diseño completamente modular que puede combinarse con todos los componentes individuales como una unidad totalmente diseñada o puede "dividirse" para utilizar componentes individuales de forma independiente y separada de los demás componentes. Ubicaciones donde el sustrato existente de la carretera tiene suficiente soporte como para que no haya necesidad de soportar más el RESS con una capa de cimentación y/o las zapatas/pilotes. En estos casos, esta capa del RESS puede eliminarse de la realización del diseño y todas las demás capas pueden utilizarse en su ausencia.

[0208] En áreas donde la carretera se extiende y cruza puentes u otras estructuras de carretera donde la capa superficial de la carretera existente no tiene suficiente profundidad de cobertura para acomodar el RESS en su totalidad en función de la necesidad de coincidir o "casarse" con las elevaciones de la carretera existente, puede haber un deseo de "unir" o "abarcar" esta área de la carretera solo con las capas superficiales del RESS. Esto será fundamental en los cruces de puentes, donde necesitaremos mantener la temperatura de la superficie lo suficientemente alta en temperaturas de congelación y/o bajo cero para mantener las carreteras libres de nieve y hielo, ya que las autoridades viales locales dependerán de que el RESS no necesite mantenimiento y no requiera operaciones de arado. Estas placas de superficie separadas e independientemente desplegadas se conectarán en cada extremo al RESS combinado más cercano para energizarlas adecuadamente para que realicen sus propósitos previstos. Estas mismas capas superficiales pueden incorporar paneles solares para carreteras si la profundidad de cobertura suficiente permite este aumento de altura desde el sustrato.

[0210] En los arcenes de las carreteras, medianas entre carreteras, rampas de entrada/salida, etc., puede que no sea necesaria la capa de elemento calefactor, la capa de cimentación con zapatas y/o pilotes o la capa de placa de presión y, nuevamente, basándose en el diseño modular del RESS, los componentes específicos de esta realización se pueden mezclar y combinar para adaptarse a las necesidades y requisitos de la aplicación que se esté abordando.

[0212] El RESS es un diseño completamente modular que puede combinarse con todos los componentes individuales como una unidad totalmente diseñada o puede "dividirse" para utilizar componentes individuales de forma independiente y separada de los demás componentes. En una realización del diseño RESS y potencialmente en ubicaciones "fuera de carretera", como arcenes de carreteras, medianas entre carreteras, rampas de entrada/salida, etc., puede desearse aumentar la energía y/o existe un espacio disponible para permitir el "apilamiento" del conjunto de carcasa base RESS y canales de cableado, módulos operativos RESS y capas de superficie, uno encima del otro según lo permita el espacio para maximizar la energía de esa aplicación en particular.

[0214] El RESS es un diseño completamente modular que se puede personalizar para adaptarse a todos y cada uno de los diseños geométricos que puedan ser necesarios para adaptarse a los ángulos, curvas, transiciones de carriles múltiples a carriles únicos, ancho de carriles, etc. para seguir el diseño existente de la infraestructura vial que se reemplazará con las Unidades RESS. Por ejemplo, en lugar del modelo rectangular presentado, puede crearse una forma geométrica alternativa como triangular, circular, rombo, etc., en un esfuerzo por adaptarse y configurarse para que coincida con cualquier forma, tamaño y diseño de carretera existente. Se entiende que el número y/o cantidades de ESU, placas de carga EV, sensores, etc., son arbitrarios y se determinarán en el momento del diseño para adaptarse a la disposición y geometría específicas seleccionadas para llenar el espacio de la carretera disponible. Se entiende que el tamaño físico y las dimensiones de la ESU de la carretera son arbitrarios y se determinarán en el momento del diseño para acomodar la disposición y geometría específicas seleccionadas para llenar el espacio disponible de la carretera.

[0216] Con la llegada de los automóviles como medio de transporte para la sociedad y la utilización de combustibles fósiles para energizar y alimentar estos vehículos, se crearon carreteras para que viajar fuera más suave y cómodo. Con el tiempo, estos caminos se fueron deteriorando y necesitaban mantenimiento para mantenerlos en condiciones de uso para el tránsito de vehículos. El coste de este mantenimiento obviamente era algo que debía ser cubierto por combustibles fósiles, es decir, gasolina, diésel, etc., que al ser recaudado se destinaría al mantenimiento de carreteras. Obviamente, los que más utilizan las carreteras compraron más combustible y, por lo tanto, pagaron más en impuestos sobre el combustible para cubrir su mayor uso y su participación en el mantenimiento de las carreteras. En los últimos años y con la llegada de los vehículos eléctricos, este sistema de ingresos basado en impuestos al combustible para el mantenimiento de nuestras carreteras iba a tener un valor monetario decreciente que en algún momento no sería capaz de cubrir las necesidades futuras de nuestras carreteras. A medida que las comunidades y las agencias de transporte lidian con esta preocupación y problema, ha surgido un nuevo paradigma en forma de cobro por uso de carreteras (RUC), donde ahora se cobrará a los vehículos por la cantidad de carretera que recorren. Gran parte de esto será monitoreado por una variedad de tecnología de sensores. Al comprender esta necesidad, se entiende que con el uso beneficioso de las capas superficiales del RESS que contendrán una variedad de fuentes de captura de energía, elementos de calentamiento y tecnología de sensores para ayudar en la generación de energía, el mantenimiento de la superficie de la carretera y las comunicaciones con los automovilistas y las aplicaciones y software de seguridad/navegación, puede incluirse la incorporación de sensores adicionales para rastrear el uso de la carretera para reunir los ingresos necesarios para el mantenimiento de la carretera.

[0218] Las carreteras inteligentes de RESS albergarán individualmente múltiples ESU que deberán ser monitoreadas individualmente. Dependiendo de la gama de dispositivos de almacenamiento de energía disponibles en el mercado hoy en día y la naturaleza de su construcción y química, cada uno tendrá sus propios requisitos únicos de métricas que deben monitorearse para extender la vida útil de estas unidades. Los sistemas de control implementados comprenderán la capacidad de las ESU, la energía nominal (es decir, la energía que puede generarse/proporcionarse desde la carga completa hasta la descarga completa de las ESU), la entrega de potencia de las ESU, la energía específica o la cantidad de energía que la ESU puede almacenar en relación con su masa, la tasa C o el tiempo por el cual se escalan los tiempos de carga y descarga, el ciclo de la ESU - tasa de carga/descarga/carga, la vida útil o el número de ciclos que una ESU puede entregar en su vida útil anticipada, la profundidad de descarga de la ESU asumiendo que el 100% es una descarga completa, el estado de carga que indica el nivel de carga de la ESU en cualquier momento específico en el tiempo y la eficiencia coulómbica que describe la eficiencia de carga con la que se transfieren los electrones en la ESU, etc. Todas estas métricas y más serán monitoreadas continuamente en cada celda individual de la ESU por el sistema de administración de la ESU y se comunicarán al sistema SCADA integrado para trabajar en conjunto con el sistema de equilibrio de carga de forma local e individual para proporcionar el flujo de energía de las ESU adyacentes que tengan suficiente carga y/o exceso de energía para ser compartidos con las ESU a bordo. Solo cuando todas las celdas ESU a bordo estén completamente cargadas, el exceso de energía se distribuirá a la red de CC interna para compartirse con unidades RESS adyacentes a nivel local o global, de modo que el objetivo general será una red RESS completamente cargada.

[0220] En una realización de la presente divulgación, habrá funciones de carga inalámbrica y de contacto directo a bordo para respaldar los vehículos eléctricos que circulen por las carreteras inteligentes RESS. En este sentido, estos mecanismos de carga se alimentarán directamente de las unidades ESU de a bordo para suministrar la energía necesaria para cargar y soportar los vehículos eléctricos y sus baterías mientras circulan, eliminando o minimizando la necesidad de salir de la carretera y buscar opciones de carga fuera de ella. Esta característica beneficiosa de las carreteras inteligentes RESS, cuando se implemente por completo, permitirá que los vehículos eléctricos no estén restringidos por la capacidad de la batería del vehículo y la autonomía asumida con una batería completamente cargada, ya que las carreteras y el RESS pueden mantener estas baterías y vehículos eléctricos cargados sin parar durante su viaje, cualquiera que sea la distancia, decenas, cientos y miles de millas. La vacilación a la hora de adquirir un vehículo eléctrico y la preocupación por la falta de infraestructura para respaldar esos vehículos disminuirán con las carreteras inteligentes de RESS, que proporcionarán al vehículo eléctrico un suministro de energía interminable mientras está en la carretera y viajando. A los propietarios de vehículos eléctricos se les cobrará una tarifa comparable y aceptada por la carga de sus vehículos mientras operan en el sistema de carreteras inteligentes RESS. Se asumirá que si el EV está completamente cargado y/o el propietario del EV no desea cargar su EV mientras usa la carretera, el propietario del EV puede desactivar esta función simplemente mediante un interruptor en el EV.

[0222] A medida que los vehículos circulan por las carreteras, se controlará su uso y se compartirá con agencias locales, estatales y federales si así se desea y se solicita para evaluar tarifas o impuestos de uso para el mantenimiento y conservación de los RESS. Carreteras inteligentes a través de la interacción de tecnología de sensores, transpondedores, códigos RFID, etc. En cada nivel de esta tecnología, habrá un sistema SCADA general que capturará todos los datos recopilados de cada nivel inferior en la jerarquía y usará/procesará estos datos para respaldar la red RESS general hacia arriba y hacia abajo en la cadena. Idealmente, basándose en la interconectividad de este sistema y una vez implementado en su totalidad y potencialmente a nivel nacional, la energía puede fluir de calle a calle, de barrio a barrio, de condado a condado, de estado a estado y a través de todo el país para garantizar que todas las áreas sean atendidas y que la dependencia general de los combustibles fósiles desaparezca.

[0224] Ese día, si hay una tormenta catastrófica en Nueva York y la red eléctrica queda fuera de servicio y las comunidades se quedan sin calefacción, electricidad, energía, comunicaciones, etc., los recursos almacenados y la red subterránea de servicios en los RESS tendrán reservas suficientes en estados periféricos como Connecticut y Nueva Jersey, para que su energía y sus recursos puedan aprovecharse y transferirse a través de las carreteras a las ESU agotadas en Nueva York y a medida que la energía se agota en su sistema. La energía disponible en Nueva Jersey y Connecticut proveniente de la red eléctrica operativa y las fuentes de energía renovable comenzarán a recargar las unidades electrosólidas (ESU) agotadas en Connecticut y Nueva Jersey, y el sistema continúa apoyando a la región y al país en su conjunto. Las carreteras en su conjunto conectan a todo el país y al mundo, ya que cruzan fronteras estatales en todas partes. Nos conectan a todos, y la llegada del RESS y el objetivo general es permitir que comunidades y a nuestro país a través de la infraestructura recientemente creada que ahora contienen.

[0226] A una persona experta en la materia que se beneficie de las enseñanzas presentadas en las descripciones anteriores y los dibujos asociados se le ocurrirán muchas modificaciones y otras realizaciones de la presente divulgación. Por lo tanto, se entiende que la presente divulgación no debe limitarse a las realizaciones específicas divulgadas, y que las modificaciones y realizaciones están destinadas a incluirse dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Un sistema de almacenamiento de energía subterránea que comprende:

una pluralidad de carcasas de carretera dispuestas para definir una superficie para transportar vehículos, comprendiendo cada carcasa de carretera

un conjunto de almacenamiento de energía que comprende

una carcasa interior y una carcasa exterior que rodea la carcasa interior, definiendo la carcasa exterior una pluralidad de canales en una periferia del mismo, y

una pluralidad de pasajes externos entre la pluralidad de canales y en superficies externas de la carcasa exterior para proporcionar acceso al cableado externo,

comprendiendo la carcasa interior

primera y segunda paredes laterales que definen un canal medial entre ellas,

primera y segunda paredes longitudinales que se extienden entre un primer extremo de la carcasa interior y la primera pared lateral, definiendo la primera y segunda paredes longitudinales una primera cavidad longitudinal entre ellas,

tercera y cuarta paredes longitudinales que se extienden entre un segundo extremo de la carcasa interior y la segunda pared lateral, definiendo la tercera y cuarta paredes longitudinales una segunda cavidad longitudinal entre ellas, y

una pluralidad de segmentos laterales que se extienden entre cada una de las paredes longitudinales primera, segunda, tercera y cuarta y los lados respectivos de la carcasa interior para definir una pluralidad de cavidades, comprendiendo cada uno de los segmentos laterales un paso interior que se extiende hasta una cavidad adyacente para proporcionar acceso de cableado entre ellas, y una pluralidad de unidades de almacenamiento de energía transportadas respectivamente dentro de la pluralidad de cavidades y acopladas eléctricamente entre sí, y

al menos una capa directamente sobre el conjunto de almacenamiento de energía y para proporcionar la superficie para transportar vehículos, comprendiendo la al menos una capa una capa superior que define la superficie para transportar vehículos; y

un controlador de gestión de almacenamiento de energía acoplado a la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía en la pluralidad de carcasas de carretera.

2. El sistema de almacenamiento de energía subterránea, según la reivindicación 1, en donde cada carcasa de carretera comprende además un canal de drenaje debajo del conjunto de almacenamiento de energía.

3. El sistema de almacenamiento de energía subterránea, según la reivindicación 2, en donde cada carcasa de carretera comprende además un conjunto de soporte debajo del canal de drenaje.

4. El sistema de almacenamiento de energía subterránea, según la reivindicación 3, en donde el conjunto de soporte comprende una capa de soporte que se apoya sobre el canal de drenaje y una pluralidad de patas verticales que se extienden desde la capa de soporte.

5. El sistema de almacenamiento de energía subterránea, según la reivindicación 1, en donde la al menos una capa comprende una capa transductora configurada para generar energía a partir del tráfico en la superficie para transportar vehículos, y que está acoplada al controlador de gestión de almacenamiento de energía.

6. El sistema de almacenamiento de energía subterránea, según la reivindicación 1, en donde cada carcasa de carretera comprende además un conducto de distribución acoplado al conjunto de almacenamiento de energía.

7. El sistema de almacenamiento de energía subterránea, según la reivindicación 1, en donde el conjunto de almacenamiento de energía comprende primeros y segundos dispositivos de carga respectivamente dentro de la primera y segunda cavidades longitudinales.

8. El sistema de almacenamiento de energía subterránea, según la reivindicación 1, que comprende además al menos un indicador visual llevado por la capa superior para la superficie para transportar vehículos.

9. El sistema de almacenamiento de energía subterránea, según la reivindicación 1, en donde la al menos una capa comprende una capa de elemento calefactor para descongelar la superficie para transportar vehículos.

10. El sistema de almacenamiento de energía subterránea, según la reivindicación 1, en donde cada una de la pluralidad de unidades de almacenamiento de energía comprende uno de una batería y un condensador.

11. Un método para fabricar un sistema de almacenamiento de energía subterránea según las reivindicaciones 1 a 10.