BR102013033682A2 - sistema alimentado por energia solar para provimento de rede elétrica, veículo compreendendo o mesmo e uso do referido sistema em um veículo de transporte coletivo - Google Patents

Abstract

sistema alimentado por energia solar para provimento de rede elétrica, veículo compreendendo o mesmo e uso do referido sistema em um veículo de transporte coletivo. a presente invenção pertence ao campo da engenharia elétrica e automotiva e provê um sistema alimentado por energia solar, para prover corrente elétrica a uma rede de alimentação com uma pluralidade de pontos de saída, como: tomadas; portas usb com alimentação elétrica ou equivalentes. a presente invenção faz referência, ainda, a um veículo dotado de tal sistema e o uso de tal sistema no interior de um veículo de transporte coletivo. mais especificamente, tal sistema compreende uma pluralidade de pontos para alimentação de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos, dispostas ao longo do veículo, para uso dos passageiros, a fim de carregar equipamentos portáteis, como notebooks, celulares, jogos eletrônicos e afins

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção Sistema Alimentado por Energia Solar para Provimento de Rede Elétrica, Veículo Compreendendo o Mesmo e Uso do Referido Sistema em um Veículo de Transporte Coletivo Campo da Invenção A presente invenção provê um sistema alimentado por energia solar, para prover corrente elétrica a uma rede de alimentação com uma pluralidade de pontos de saída, como: tomadas; portas USB com alimentação elétrica ou equivalentes. A presente invenção faz referência, ainda, a um veículo dotado de tal sistema e o uso de tal sistema no interior de um veículo de transporte coletivo. Mais especificamente, tal sistema compreende uma pluralidade de pontos para alimentação de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos, dispostas ao longo do veículo, para uso dos passageiros, a fim de carregar equipamentos portáteis, como notebooks, celulares, jogos eletrônicos e afins. A presente invenção pertence ao campo da engenharia elétrica e automotiva.

Antecedentes da Invenção A obtenção de eletricidade a partir da energia solar é uma prática que gera mais adeptos a cada ano, por inúmeros motivos, tais como: a constante redução no custo de implementação de sistemas com placas solares; a economia que o uso de tais sistemas representa; e o apelo ecológico, visto que a etapa de geração de eletricidade a partir da energia solar não gera emissões.

Dada a expansão no uso de tais sistemas, seu emprego para inúmeras aplicações tem se tornado cada vez mais comum, tais aplicações variando desde alimentação de sistemas de aquecimento de água ou de iluminação em residências ou áreas públicas, até o uso na alimentação de veículos elétricos ou de parte dos sistemas embarcados em veículos convencionais, que consumam energia elétrica. O uso de sistemas alimentados por módulos fotovoltaicos para alimentar sistemas embarcados em veículos como: ar condicionado e/ou ventiladores; sistemas de iluminação e equivalentes, para se diminuir ou até mesmo eliminar o consumo da bateria do veículo, já é amplamente conhecimento pelo estado da técnica, como pode ser visto nos documentos de patente listados abaixo, que apresentam exemplos de sistemas embarcados em veículos.

Os documentos EP0393437, KR20120139168 e KR20100129493 descrevem soluções para o uso de módulos fotovoltaicos dedicados exclusivamente a alimentar sistemas de ventilação e/ou ar condicionado de veículos automotores. O documento CN202243040 descreve uma solução para o uso de módulos fotovoltaicos dedicados exclusivamente à alimentação de sistemas de iluminação e ventilação da cabine de um veículo.

Os documentos KR20130029172 e CN20149818 descrevem soluções para uso de módulos fotovoltaicos utilizados exclusivamente alimentar lâmpadas de iluminação externa ao veículo, de emergência ou sinalização.

Os sistemas acima versam sobre o uso de placas fotovoltaicas para gerar eletricidade e alimentar sistemas embarcados em um veículo, para uso específico, restringindo a eletricidade gerada exclusivamente ao referido sistema a que se destina alimentar.

Passageiros de veículos que realizam viagens de longa distância, em especial veículos de uso coletivo, se ocupam durante o tempo de viagem realizando atividades diversas, que seja de seu interesse ou necessidade.

Em épocas passadas, a leitura de livros era uma das atividades mais realizadas pelos passageiros, quando acordados, durante viagens de longas distâncias em veículos de transporte coletivo. Tal hábito deu origem a implementação de luzes de leitura individuais, instaladas junto a cada poltrona de passageiros, em veículos como ônibus, aviões, trens e correlatos.

Nos últimos anos, com o advento da evolução tecnológica em dispositivos eletrônicos portáteis, tanto para fins de entretenimento, como jogos eletrônicos, tocadores de música, dvd-players portáteis, dentre outros, ou para uso acadêmico ou profissional, como PDAs {Personal Digital Assistant), notebooks, celulares/smartphones, tablets, e-books e congêneres, o uso de tais dispositivos em substituição a leitura de livros tem se tornado cada vez mais comum, sobretudo devido ao surgimento de smartphones, tablets e e-books, que permitem o acesso ao mesmo conteúdo de um livro, entretanto em formato digital.

Tais dispositivos dispensam a necessidade do uso das luzes de leitura, visto que, em grande parte, estes compreendem iluminação própria, alimentados por baterias individuais. Tais baterias, no entanto, dependendo da distância da viagem e/ou do nível de carga no momento de embarque no veículo, podem não garantir o funcionamento do dispositivo ao longo de toda a viagem.

Quando a carga da batería de um dispositivo levado a bordo do veículo para ser utilizado durante o trajeto acaba, o passageiro, sem ter meios de se distrair, tende a estressar-se com a duração da viagem, sofrendo fadiga e tornando a viagem desconfortável.

No caso de aparelhos celulares/smartphones, um possível cenário prejudicial ao passageiro que tenha a batería de tal dispositivo descarregada durante a viagem, reside no fato do mesmo precisar contatar pessoas fora do veículo e/ou realizar alguma chamadas de emergência.

Diversas pessoas aproveitam o tempo que estão em um veículo de transporte coletivo, realizando uma viagem de longa distância, para exercer atividades acadêmicas ou profissionais, por meio de notebooks ou tablets e, portanto, o tempo que o passageiro permanecer no veículo como seu dispositivo eletrônico sem batería pode representar perdas financeiras ou comprometer o cumprimento de prazos às atividades do passageiro. O documento MU8901321-2, apresenta uma solução voltada ao fato de prover diversas funcionalidades em poltronas de veículos de transporte coletivo, em especial ônibus, a principal delas sendo tomadas elétricas. No entanto, tal solução não descreve ou sugere o uso de sistemas alimentados por placas fotovoltaicas para prover eletricidade às tomadas.

Em vista deste inconveniente, associando-se à vantagem de se ter sistemas de alimentação por placas fotovoltaicas em veículos de transporte 4/8 coletivo, do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo soluções para tal problema e, portanto, não sugerindo as soluções da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui, aos olhos do inventor, novidade e atividade inventiva frente ao 5 estado da técnica.

Sumário da Invenção A presente invenção proporciona um sistema para alimentação por energia solar, para prover corrente elétrica a uma rede de alimentação com uma 0 pluralidade de pontos de saída de eletricidade, preferencialmente dispostas ao longo da região interna de um veículo, sendo tal sistema alimentado por meio de módulos fotovoltaicos instalados no próprio veículo. A presente invenção consiste, ainda, no referido veículo compreendendo tal sistema de alimentação de tomadas, por meio de energia obtida por módulos fotovoltaicos e do uso de tal 5 sistema em um veículo de transporte coletivo. É, portanto, um primeiro objeto da presente invenção um sistema alimentado por energia solar para provimento de rede elétrica, compreendendo: a. pelo menos um módulo fotovoltaico (1); b. pelo menos um controlador de tensão (2) associado aos módulos :0 fotovoltaicos (1); c. pelo menos uma bateria (3) associada ao controlador de tensão (2); d. pelo menos um ínversor (4) associado ao controlador de tensão (2); e e. uma rede de distribuição de tensão elétrica (6), a rede de distribuição de tensão elétrica (6) compreendendo uma pluralidade de .5 terminais (7).

Em uma realização preferencial, a rede de distribuição elétrica (6) do sistema fornece corrente alternada a uma tensão de 110V ou 220V.

Em uma realização preferencial, o sistema compreende baterias (3) dedicadas associadas ao mesmo. i0 Em uma realização preferencial, os terminais (7) são definidos pelo grupo compreendido por: tomadas; e portas USB. 5/8 É um segundo objeto da presente invenção, um veícuio compreendendo sistema alimentado por energia solar para provimento de rede elétrica, em que tal sistema compreende: a. pelo menos um módulo fotovoltaico (1); b. pelo menos um controlador de tensão (2) associado aos módulos fotovoltaicos (1); c. pelo menos uma bateria (3) associada ao controlador de tensão (2); d. pelo menos um inversor (4) associado ao controlador de tensão (2); e e. uma rede de distribuição de tensão elétrica (6), a rede de distribuição de tensão elétrica (6) compreendendo uma pluralidade de terminais (7) instalados ao longo do veículo.

Em uma realização preferencia, o veículo compreende os terminais (7) sendo dispostos junto a cada assento de passageiros compreendidos no mesmo.

Em uma realização preferencial, o veículo compreende uma pluralidade de poltronas para passageiros, e os ditos terminais (7) são dispostos em cada poltrona do veículo e são alimentadas com tensão elétrica de 110V ou 220V.

Em uma realização preferencial, os módulos fotovoltaicos são instalados na região externa do referido veículo.

Em uma realização preferencial, o veículo está compreendido no grupo definido por: ônibus; micro-ônibus; avião; trem; e bonde. É um terceiro objeto da presente invenção, o uso de um sistema alimentado por energia solar, sendo tal sistema ser conforme definido acima, e sendo empregado em veículos de transporte coletivo, para permitir a conexão de uma pluralidade de dispositivos de uso pessoal, conforme definido pelo grupo compreendido por: notebooks; celulares; smartphones; jogos eletrônicos; dvd-players; e-books; e tocadores de mp3, por meio de terminais 7 dispostos ao longo do veículo.

Estes e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e serão descritos em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.

Breve Descrição das Figuras A figura 1 mostra um arranjo esquemático do sistema alimentado por energia solar para provimento de rede elétrica da presente invenção.

Descrição Detalhada da invenção A presente invenção proporciona um sistema alimentado por energia solar para provimento de uma rede elétrica, onde pelo menos um módulo fotovoltaico, ou equipamento equivalente, capta a energia solar e realiza sua conversão em eletricidade, bem como proporciona um veículo compreendendo tal sistema e o seu uso em veículos de transporte coletivo. O uso de tal sistema em um veículo visa permitir que passageiros tenham acesso à uma rede elétrica, para alimentar aparelhos elétricos e/ou eletrônicos diversos, em especial dispositivos móveis como celulares, smartphones, tablets, notebooks e equivalentes, de modo que mais de um passageiro possa utilizar a referida rede elétrica, simultaneamente.

Por esta razão, a presente invenção também proporciona o uso de tal sistema em um veículo de transporte coletivo, onde uma pluralidade de passageiros podem fazer uso simultaneamente a uma rede de alimentação elétrica, sem sobrecarregar o sistema elétrico do ônibus e com qualidade de alimentação capaz de permitir a referida múltipla conexão de dispositivos dos passageiros, sem que isso represente uma queda na tensão e/ou corrente da mesma.

De uma maneira detalhada, o sistema da presente invenção compreende pelo menos um módulo fotovoltaico 1, podendo estes serem definidos por placas solares comumente disponíveis no mercado, ou equivalentes, capazes de converter energia solar em energia elétrica.

Os módulos fotovoltaicos são associados a pelo menos um controlador de tensão 2, que tem a função de otimizar o fornecimento de energia por meio do monitoramento do nível de corrente, para a(s) bateria(s) 3 associada(s) ao referido sistema e desta(s) para o(s) inversor(es) 4, de modo que a tensão e/ou a corrente elétrica fornecida em todos os terminais 7 seja efetiva para a alimentação de todos os dispositivos elétricos e/ou eletrônicos conectados à rede 6, Associado ao controlador de tensão 2, encontra-se pelo menos uma batería 3 para armazenamento da eletricidade coletada pelos módulos fotovoltaicos, disponível ao usuário por meio de terminais 7. Preferivelmente, tais baterias são de uso dedicado ao sistema de alimentação da rede de distribuição de tensão elétrica 6, operando de maneira independente á outras redes elétricas. No caso de aplicação do referido sistema em um veículo, a mesma opera de modo independente à rede elétrica alimentada pelo alternador acoplado ao do motor do mesmo.

Intermediando 0 controlador de tensão 2 e a rede de distribuição de tensão elétrica 6, é disposto pelo menos um inversor 4, com a finalidade de converter a corrente contínua fornecida pela bateria em corrente alternada distribuída na rede de distribuição 6. A rede de distribuição de tensão elétrica 6 é preferivelmente definida como sendo um conjunto de fiação, onde são dispostas uma pluralidade de terminais 7. Para a condição em que tal sistema é empregado em um veículo, tais terminais são dispostos junto aos assentos dos passageiros, sendo, por exemplo, dispostas nas poltronas de um ônibus.

Os referidos terminais, preferivelmente fornecer corrente alternada a uma tensão de 110V ou 220V, dependendo do ajuste do inversor 4 e da necessidade do usuário e, em uma realização preferencial, os terminais 7 são definidos por qualquer tipo de terminal comumente empregado para prover alimentação elétrica, dentre os quais, pode-se citar como mais preferenciais: tomadas, com geometria qualquer, definida de acordo com o padrão regional; ou portas USB ou micro USB. A presente invenção refere-se, ainda ao uso do referido sistema alimentado por energia solar, conforme definido acima, em veículos de transporte coletivo, permitindo que os passageiros do veículo de transporte coletivo recarreguem as baterias de dispositivos de uso pessoal, conforme definido pelo grupo compreendido por: notebooks; celulares; jogos eletrônicos; e tocadores de mp3, por meio de tomadas 110 v ou 220v ou, ainda, conectores USB.

Preferivelmente, na condição em que o sistema da presente invenção é empregado em um veículo, os módulos fotovoltaicos 1 são instalados na região externa do referido veículo.

Para fins da presente invenção entende-se como veículos de transporte coletivo qualquer veículo que transporte mais do que 5 passageiros, preferivelmente sendo compreendido no grupo definido por: ônibus; micro-ônibus; avião; trem; bonde, BRT’ (Bus Rapid Transit), VLT’s (Veículos Leves sobre Trilhos) ou equivalentes.

Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outros variantes, abrangidos no escopo das reivindicações anexas.

Reivindicações Sistema Alimentado por Energia Solar para Provimento de Rede Elétrica, Veículo Compreendendo o Mesmo e Uso do Referido Sistema em um Veículo de Transporte Coletivo

Claims (10)

1) Sistema alimentado por energia solar para provimento de rede elétrica, caracterizado por compreender: a. pelo menos um módulo fotovoltaico (1); b. pelo menos um controlador de tensão (2) associado aos módulos fotovoltaicos (1); c. pelo menos uma batería (3) associada ao controlador de tensão (2); d. pelo menos um inversor (4) associado ao controlador de tensão (2); e e. uma rede de distribuição de tensão elétrica (6), a rede de distribuição de tensão elétrica (6) compreendendo uma pluralidade de terminais (7).

2) Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da rede de distribuição elétrica (6) fornecer corrente alternada a uma tensão de 110V ou 220V.

3) Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de compreender baterias (3) dedicadas associadas ao referido sistema.

4) Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato das portas (7) serem definidas pelo grupo compreendido por: tomadas; e portas USB.

5) Veículo compreendendo sistema alimentado por energia solar para provimento de rede elétrica, o veículo sendo caracterizado pelo fato do dito sistema compreender: a. pelo menos um módulo fotovoltaico (1); b. pelo menos um controlador de tensão (2) associado aos módulos fotovoltaicos (1); c. pelo menos uma batería (3) associada ao controlador de tensão (2); d. pelo menos um inversor (4) associado ao controlador de tensão (2); e e. uma rede de distribuição de tensão elétrica (6), a rede de distribuição de tensão elétrica (6) compreendendo uma pluralidade de tomadas (7) instaladas ao longo do veículo.

6) Veículo, de acordo com a reivindicação 5 caracterizado pelo fato dos terminais (7) serem dispostos junto a cada assento de passageiros compreendidos no veículo.

7) Veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizado pelo fato de compreender uma pluralidade de poltronas para passageiros, as ditas tomadas (7) sendo dispostas em cada poltrona do veículo e sendo alimentadas com tensão elétrica de 110V ou 220V.

8) Veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 7, caracterizado pelo fato dos módulos fotovoltaicos serem instalados na região externa do referido veículo.

9) Veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de ser compreendido no grupo definido por: ônibus; micro-ônibus; avião; trem; e bonde.

10)Uso de sistema alimentado por energia solar caracterizado pelo fato de tal sistema ser conforme definido nas reivindicações 1 a 5 e por ser empregado em veículos de transporte coletivo, para permitir a conexão de uma pluralidade de dispositivos de uso pessoal, conforme definido pelo grupo compreendido por: notebooks; celulares; smartphones; jogos eletrônicos; dvd-players; e-books; e tocadores de mp3, por meio de terminais 7 dispostos ao longo do veículo.