ES2255404A1 - Sistema de alimentacion energetica para vehiculos. - Google Patents

Abstract

Sistema de alimentación energética para vehículos (4) del tipo de los movidos por un motor eléctrico o un motor híbrido, que comprende una pluralidad de paneles fotovoltaicos (1) dispuestos a lo largo de la vía de circulación del vehículo o vehículos (4) y que mediante una catenaria (2) o similar transmiten la energía eléctrica producida a los vehículos (4). Adicionalmente los vehículos (4) pueden presentar en su superficie o en los vagones asociados paneles fotovoltaicos (3) adicionales para complementar el suministro de energía eléctrica a los motores de propulsión.

Description

Sistema de alimentación energética para vehículos.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de alimentación energética para vehículos que permite su circulación movidos por motores eléctricos preferentemente, aplicable tanto a ferrocarriles como vehículos automóviles de forma ecológica y sostenible.

Campo de la invención

La invención tiene aplicación en el campo del transporte, especialmente en el transporte ferroviario, transporte terrestre en autovías, autopistas, cadenas de producción, industria, minería u otras.

Antecedentes de la invención.

En la actualidad el problema energético es acuciante a nivel mundial y se buscan soluciones en múltiples campos de aplicación en los que el consumo energético es importante, como es el suministro a hogares o el transporte.

El caso del transporte es el más inexcusable, ya que los vehículos automóviles, camiones y autobuses dependen casi exclusivamente del petróleo y de sus derivados que son la gasolina y el gasóleo. Estos combustibles de origen fósil son altamente contaminantes y su agotamiento es cercano, estando ya constatada su contribución a la contaminación atmosférica y su alto coste de producción.

Por otro lado el aprovechamiento de energías alternativas toma cada vez más impulso mostrando sus beneficios. Tanto la energía solar como la energía eólica demuestran que su uso es beneficioso en todos los sentidos. Sin embargo el aprovechamiento de estas energías en el transporte es difícil y no han dejado de ser experimentos de difícil aplicación, ya que por el tamaño de las instalaciones y su dependencia de la ubicación para la obtención de una buena eficiencia, las hace más útiles como instalaciones fijas que como móviles.

Por ejemplo, se han diseñado y construido automóviles y vehículos experimentales que funcionan con energía solar cubriendo su superficie con células y paneles fotovoltaicos que suministran un flujo de corriente eléctrica cuando se encuentran expuestas a la radiación solar. Esta producción eléctrica es aprovechada para alimentar un motor eléctrico que mueve el vehículo. Dado el rendimiento modesto que dan las actuales células y paneles fotovoltaicos, estos vehículos deben presentar una gran superficie de los mismos recubierta con paneles fotovoltaicos, ser muy ligeros y aerodinámicos, con una escasa capacidad de carga. Aquéllos que se han fabricado, además de costosos, no son viables para su uso común y venta masiva como los automóviles convencionales. En algunos vehículos se ha optado por usar una batería que acumula la energía y sirve de suplemento eléctrico cuando el vehículo se encuentra en marcha.

Descripción de la invención

El sistema de alimentación energética para vehículos objeto de esta invención, presenta unas características constructivas que permite un mejor aprovechamiento de las energías renovables, especialmente la energía solar, para propulsar vehículos de transporte, tales como trenes, automóviles, camiones, autobuses y otros.

La presente invención comprende un sistema mixto de suministro de energía eléctrica para vehículos que se mueven por motores eléctricos. El sistema comprende la utilización de paneles solares fotovoltaicos para la producción de la energía eléctrica. Una parte de los paneles fotovoltaicos del sistema están dispuestos fijos a lo largo de la vía por la que circulan los vehículos, por ejemplo una vía férrea o una autopista o autovía. Estos paneles, dispuestos regularmente, están conectados a una catenaria o similar de suministro de energía eléctrica en la vía o carretera de forma que se pueda captar por los vehículos que circulan. Los vehículos, tales como trenes, coches u otros presentan un pantógrafo de conexión con la citada catenaria.

Otra parte de los paneles solares fotovoltaicos está dispuesta sobre la superficie del vehículo, alimentándolo directamente y de forma autónoma. El conjunto de la energía suministrada por los paneles fijos instalados a lo largo de la vía y de los paneles instalados sobre el vehículo suministran en sinergia la electricidad necesaria.

En el caso de que el vehículo sea un tren los paneles pueden ir dispuestos también sobre los vagones del convoy, aumentando la potencia eléctrica suministrada.

Se ha previsto que los paneles fotovoltaicos conectados a la catenaria o red de suministro de la vía comprendan un sistema de regulación y control que permita, cuando hay un exceso de producción, enviarlo a la red eléctrica convencional y cuando no hay producción, por ejemplo de noche, alimentar los vehículos que circulan con energía de dicha red convencional.

Para aumentar la eficiencia de los paneles fotovoltaicos existentes en el lateral de la vía, dichos paneles pueden ser orientables de forma automática hacia el sol, captando el máximo porcentaje de rayos solares.

Se ha previsto que la catenaria y pantógrafo puedan ser sustituidos por otro medio de alimentación energética tales como transmisión por inducción o por microondas entre otros.

En una alternativa de realización el vehículo puede presentar un grupo motriz híbrido, comprendiendo un motor eléctrico y un motor de combustión.

Este sistema también se puede aplicar en cintas de transporte y cadenas de transporte y/o montaje lineales en las que los objetos pueden moverse a lo largo de un recorrido.

Descripción de las figuras

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

- La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de realización del sistema mostrando un vehículo ferroviario y los paneles laterales de la vía.

- La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de realización del sistema con paneles fotovoltaicos circulares en el lateral de la vía y del sistema de orientación de los mismos.

- La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de realización del sistema con un vehículo automóvil conectado por una catenaria a una red eléctrica alimentada por paneles solares automatizados para el seguimiento solar.

- La figura 4 muestra un esquema básico del sistema de alimentación de energía.

Realización preferente de la invención

En el ejemplo mostrado en las figuras el sistema de alimentación energética para vehículos, siendo estos vehículos del tipo que comprenden un motor eléctrico o un sistema híbrido (motor eléctrico y motor de combustión asociados), comprende una pluralidad de paneles (1) fotovoltaicos dispuestos a lo largo de la vía de circulación de uno o varios vehículos (4), estando estos vehículos (4) conectados con la red de paneles (1) fotovoltaicos a través de una catenaria (2) y pantógrafo (9) o sistema similar y presentando asimismo el vehículo (4) paneles (3) fotovoltaicos añadidos en su superficie exterior para un suministro complementario.

Los paneles (1) fotovoltaicos están relacionados con un regulador (5) de carga el cual por un lado está unido a la mencionada catenaria (2) o sistema de suministro eléctrico a los vehículos (4) y por otro lado a la red (7) de suministro eléctrico convencional, operativamente apto para volcar en ella el exceso de potencia producido, por ejemplo durante el día, o extraer la potencia necesaria, por ejemplo por la noche.

En una alternativa de realización los paneles (1) fotovoltaicos están motorizados y relacionados con un módulo (6) de orientación hacia la posición solar para obtener un mayor aprovechamiento.

A la entrada de la catenaria (2) puede existir un inversor (8) o módulo de conversión de la potencia de corriente continua a corriente alterna y/o viceversa.

Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.

Claims (6)

1. Sistema de alimentación energética para vehículos, del tipo de los que comprende una catenaria (2) y pantógrafo (9), microondas, inducción u otro medio convencional de transmisión de energía, dispuesto a lo largo de una vía de circulación de vehículos (4), estando estos vehículos (4) movidos por, al menos, un motor eléctrico, caracterizado porque comprende una pluralidad de paneles (1) fotovoltaicos dispuestos regularmente a lo largo de dicha vía y conectada con la citada catenaria (2) para la transmisión de energía eléctrica a dichos vehículos (4).

2. Sistema, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los vehículos (4) presentan en su superficie exterior paneles (3) fotovoltaicos para su alimentación complementaria o supletoria a la recibida de la red de paneles (1) fotovoltaicos de la vía; y porque dichos paneles (3) están dispuestos sobre la superficie de los vagones asociados en su caso al vehículo (4).

3. Sistema, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los vehículos (4) pueden comprender un sistema de propulsión híbrido con un motor eléctrico y un motor de combustión.

4. Sistema, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los paneles (1) fotovoltaicos son orientables, controlados por un módulo (6) de orientación.

5. Sistema, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende al menos un regulador (5) de potencia entre la red de paneles (1) fotovoltaicos y la red (7) eléctrica convencional, operativamente apto para el envío de exceso de producción o extracción de potencia según necesidades.

6. Sistema, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un inversor (8) o módulo de conversión de la potencia de corriente continua a corriente alterna y/o viceversa en la entrada de la catenaria (2).