ES2336734B1 - "dispositivo para la generacion de energia a partir del trafico de vehiculos automoviles". - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la generación de energía a partir del tráfico de vehículos automóviles del tipo de dispositivos que se sitúan en el paso de una vía de paso de vehículos, caracterizado porque comprende, al menos, una plataforma móvil inclinada, articulada por uno de sus extremos a una estructura fijada a dicha vía, que actúa a modo de palanca sobre al menos una cremallera en contacto con dicha plataforma, bajo la fuerza ejercida por una rueda de un vehículo automóvil que circula a lo largo de la plataforma, disponiendo el dispositivo, además, de un mecanismo de utilización de la energía asociado al movimiento de las cremalleras provocado por el paso del vehículo.

Description

Dispositivo para la generación de energía a partir del tráfico de vehículos automóviles.

La presente invención se refiere a dispositivos para la generación de energía, preferentemente energía eléctrica mediante el aprovechamiento del tráfico de vehículos automóviles.

Como es bien sabido, el tráfico de vehículos automóviles constituye uno de los grandes problemas que afectan nuestra vida diaria, de forma particularmente notoria en las grandes ciudades. Lejos de disminuir, la cantidad de vehículos automóviles aumenta de forma significativa e imparable. De otro lado, las infraestructuras existentes resultan cada vez más escasas para responder al aumento del tráfico rodado, con las consecuencias que todos conocemos. Teniendo en cuenta este hecho, hace algunos años que se vienen realizando propuestas cuyo objetivo es precisamente intentar sacar partido de este problema. Sin embargo, ninguna de las propuestas actualmente conocidas ha logrado resolver satisfactoriamente el problema planteado.

El documento ES 455848 da a conocer un sistema en el que un obstáculo situado al nivel de la calzada es accionado cada vez que pasa un automóvil. El procedimiento dado a conocer en el documento referido, presenta graves inconvenientes que dificultan su realización práctica, principalmente por los siguientes aspectos:

- La recuperación del obstáculo a su posición inicial para ser pulsado de nuevo, se basa en un mecanismo de gatos hidráulicos cuya lentitud de respuesta harían muy difícil su inmediata recuperación, con lo cual se desvirtúa uno de los principales fines perseguidos, que consiste precisamente en que el sistema sea accionado el mayor número de veces posible por unidad de tiempo.

- Las características dimensionales del esquema descrito, constituyen un obstáculo dinámico adicional, con una cremallera, un volante de inercia y unos elementos complementarios de dimensiones más propias de la industria naval, lo que supondría una resistencia descomunal a la puesta en marcha del mecanismo.

- El elemento propuesto para la generación de energía eléctrica se refiere a una dinamo; el problema surge del hecho de que las dinamos generan energía eléctrica a un alto número de revoluciones por minuto. En un esquema en el que a duras penas se obtendrían unas pocas fracciones de giro en el eje del alternador (como el del documento citado), es muy difícil pensar en una generación significativa de energía eléctrica, lo cual se verifica desde las 1500 r.p.m. aproximadamente en las dinamos.

- El sistema de guías en los extremos, propuesto para conducir el movimiento de vaivén del obstáculo accionado por el paso de los coches, también resulta de dudosa efectividad, debido fundamentalmente al hecho de que las pulsaciones que se produjesen en los extremos del obstáculo y no en la parte central exactamente, originarían un esfuerzo asimétrico que generaría a su vez una resistencia también asimétrica, por parte de los elementos hidráulicos propuestos, lo que podría derivar en un bloqueo del mecanismo.

- Por último, el sistema carece de sistemas de seguridad contra sobreesfuerzos o condiciones meteorológicas desfavorables.

El documento US 6.858.952 da a conocer un dispositivo similar que presenta una protección mecánica mediante un limitador de par y la recuperación del mecanismo se produce mediante muelles, de mayor rapidez de respuesta. No obstante, a nuestro entender, también presenta determinados inconvenientes. Por ejemplo, al conectar el generador directamente al árbol movido por los empujadores según se indica en el documento, sin un sistema de multiplicación de giro, no es posible asegurar suficiente velocidad de giro para generar electricidad; como consecuencia, el generador debería ser de los que generan cierta cantidad de corriente a baja velocidad, que presentan empero el inconveniente de que originan un par resistente mayor que los normales.

Los documentos ES 2 157 840, US 4.437.015 JP 5022899 y JP 11141456 dan a conocer sistemas compuestos por rodillos insertados justo a ras del suelo (al mismo nivel de la calzada), que se mueven al paso de los automóviles, girando para generar electricidad. El inconveniente más importante de dichos sistemas se deriva del hecho de que si los coches pasan rodando sobre los mencionados rodillos, éstos apenas giran debido a que las ruedas presentan una velocidad prácticamente nula en el punto de contacto con los rodillos; por lo tanto es físicamente imposible que dichos rodillos giren lo bastante rápido como para conectarlos a un generador eléctrico. Para que el sistema funcionase, los coches deberían frenar o acelerar justo en el momento del contacto con los rodillos, lo cual convierte al sistema en prácticamente inviable.

Por otra parte, el documento FR 2673053 da a conocer un sistema híbrido de los anteriores, ya que propone también un rodillo que gira y está sujeto a su vez a un movimiento de vaivén, cada vez que es accionado por un automóvil. Este sistema hereda los inconvenientes de los sistemas antes citados.

El documento US 4.614.875 da a conocer un sistema para la generación de energía, en el que los elementos generadores accionados al paso de los vehículos, se ponen en rotación gracias a un husillo roscado en su interior, que comunica dicha rotación a un generador eléctrico. El sistema funciona de forma similar a los destornilladores de espiral, aquellos que atornillan o desatornillan con sólo empujar contra la cabeza del tornillo.

Finalmente, el documento US 4.739.179 describe un sistema en el cual se aprovecha el paso de los vehículos automóviles, para accionar una serie de émbolos de configuración similar a un pistón y cilindro de un motor de combustión interna. El documento propone comprimir un gas para almacenarlo y utilizarlo como generador de electricidad gracias a la presión a la que ha sido sometido.

Los solicitantes manifiestan, a los efectos de lo previsto en el Artículo 5.2.c) del Reglamento de Ejecución de la Ley de Patentes, que no conocen otro estado de la técnica anterior a la fecha de prioridad que resulte pertinente a los efectos de esta solicitud.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar un dispositivo de generación de energía mediante el aprovechamiento del tráfico rodado que no presenta los defectos antes indicados.

Es otro objetivo de la presente invención proporcionar un dispositivo del tipo antes citado que sea viable en su realización práctica, mejorando el rendimiento obtenido y la facilidad de instalación, construcción y mantenimiento con respecto a los dispositivos de tipo conocido.

Para lograr sus objetivos, la presente invención consiste en un dispositivo según la reivindicación 1 adjunta.

Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones preferentes dentro del alcance de la invención.

Para lograr sus objetivos, la presente invención puede consistir básicamente en un conjunto de una, dos, tres o más plataformas inclinadas respecto a la horizontal de la vía pública, sujetas y articuladas por un extremo a una estructura insertada a ras de la calzada, de tal forma que cada vez que la rueda de un automóvil intercepta una plataforma, asciende por ella hasta que la resistencia propia del mecanismo ligado a la plataforma iguala a la presión ejercida por la rueda, momento en el que se produce el accionamiento de dicho mecanismo, que se basa en un sencillo sistema de palancas; así, unidas a las plataformas, se disponen una serie de cremalleras situadas convenientemente en el lugar donde se produce la resistencia del mecanismo que pretendemos hacer girar, de tal modo que entran en juego las leyes físicas de las palancas de 2º y 3º grado.

A continuación y engranando con las cremalleras, en una realización preferente, se encuentran unas ruedas dentadas que transforman el impulso lineal transmitido a las mencionadas cremalleras, en un movimiento giratorio adecuadamente multiplicado mediante una transmisión convencional de poleas, hasta obtener un régimen de giro lo bastante elevado como para generar energía eléctrica, mediante un generador eléctrico situado al final de la transmisión. Como elementos adicionales situados entre las ruedas dentadas iniciales, la transmisión por poleas intermedia y el generador eléctrico al final del mecanismo, se encuentran, un volante de inercia para regularizar la velocidad de giro, un dispositivo limitador de par que actúa como protección mecánica del sistema, cuando el esfuerzo aplicado al conjunto rebasa ciertos límites, y unos rodamientos, alojados en las ruedas dentadas, del tipo de rodamientos que es adecuado para transmitir el giro en un solo sentido, de forma que las cremalleras inducen un movimiento giratorio al eje principal, pero sólo cuando la plataforma es accionada y no cuando se recupera a su posición inicial. Para retornar rápidamente las plataformas a su punto de inicio, cuando cesa la acción del vehículo, el sistema cuenta con una batería de muelles instalados cerca al eje de articulación de las plataformas, para evitar los efectos de una reacción asimétrica de los muelles, ante una pulsación también asimétrica de la plataforma.

Integrando los distintos elementos, se encuentra la estructura del conjunto, construida a base de perfiles convencionales soldados o atornillados entre si, cuya misión, además de contener los distintos elementos, consiste en soportar el peso de los vehículos que accionan el mecanismo; a su vez, esta estructura está dotada de distintos componentes que la protegen contra la proyección de objetos extraños, la corrosión y las inclemencias meteorológicas, como es el caso de los conductos para encausar el agua de lluvia, que recogen el agua de la zona superior del conjunto y la entregan a la alcantarilla mediante una bandeja de recogida. Como elementos de protección externa de las estructuras, se ha previsto la colocación de sendos plafones que cierran el conjunto por los cuatro costados para evitar la entrada de materiales externos, bien sea durante la instalación de las plataformas o a lo largo de su vida útil.

Para proporcionar una protección adicional contra la proyección y entrada de objetos extraños, se ha optado por la colocación de faldones fijos instalados en la periferia de cada una de las plataformas, de tal manera que dicho faldón acompaña a la plataforma durante su trayectoria de ida y vuelta, desplazándose dentro de los límites de un marco externo muy ajustado, restringiendo así a una medida mínima, las dimensiones de los objetos externos que puedan entrar al interior del mecanismo; además, como elementos complementarios protectores o impermeabilizantes, se han previsto una serie de molduras y fuelles de goma ajustados a las partes extraíbles y/o móviles del conjunto, así como cubiertas protectoras para la transmisión de poleas y para el generador eléctrico.

La ventajas principales de un sistema como el que aquí proponemos, respecto de las propuestas reivindicadas en anteriores patentes son varias y podrían resumirse como sigue:

- Gracias a su constitución, el mecanismo puede ser pulsado incluso por vehículos de poco peso como los microcoches sin carné, lo que no sucede en un sistema guiado de vaivén, en el que la resistencia del mecanismo a ser accionado, siempre deberá ser neutralizada por una fuerza de valor absoluto equivalente y nunca inferior.

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- Las dimensiones del sistema resultan mucho más reducidas, con el consiguiente ahorro de peso y espacio, lo que además permite una respuesta mucho más rápida de las plataformas cuando son accionadas y cuando se recuperan a su posición inicial.

- Las plataformas pueden situarse por parejas de grupos y de forma alternada, con el fin de asegurar que sólo una rueda acciona el mecanismo, mientras las demás ruedan sobre suelo firme, contribuyendo así a la seguridad del sistema. Además debido a que las plataformas optimizan su rendimiento con la frecuencia de accionamiento, esta disposición permite una pulsación por cada rueda del vehículo, lo cual garantiza un mínimo de 4 para los turismos en lugar de las 2 que se producirían si las plataformas estuvieran alineadas ocupando todo el ancho de la calzada.

- Cada plataforma sólo presenta el ancho aproximado de la rueda de un automóvil, considerando siempre la más ancha existente en el mercado, para no atrapar la rueda entre una plataforma y las contiguas, de forma que se reducen drásticamente el tamaño y el peso, con respecto a un elemento guiado y situado transversalmente, que ocuparía todo el ancho del vehículo o el de la vía, como sucede en las patentes mencionadas anteriormente.

- Para asegurar la rápida respuesta de las plataformas, el sistema cuenta con unas subestructuras de apoyo, extraíbles para facilitar el mantenimiento, sobre las que descansan las plataformas cuando llegan al final de carrera, presionados por las ruedas, factor éste muy importante ya que ese apoyo estructural, se pone de manifiesto sólo cuando es necesario y no mientras se encuentran en movimiento, lo que nos permitirá utilizar materiales más ligeros para su construcción.

Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización preferente de la presente invención.

La figura 1 representa una vista en alzado frontal de un ejemplo típico de realización de la invención; con sus componentes básicos.

La figura 2 corresponde con una vista en alzado lateral del dispositivo de la figura 1.

La figura 3 representa esquemáticamente el fundamento físico de funcionamiento de la presente invención, basado en el principio de las palancas, habiéndose representado la acción de un vehículo sobre una palanca del dispositivo de las figuras 1 y 2.

En la figura 4 se observa, en una vista en perspectiva, un detalle de la ubicación de algunos rodamientos.

La figura 5 presenta una vista de detalle en perspectiva de la parte central del grupo de tres plataformas, en el que se observa la polea principal de transmisión y su cubierta protectora, el volante de inercia instalado sobre el limitador de par, y también el eje principal compuesto por semiejes unidos por acoplamientos apoyados en los soportes internos del mecanismo.

La figura 6 ilustra una vista de detalle en perspectiva de los elementos que intervienen en el final de carrera de las plataformas, cuando éstas se recuperan a su posición inicial.

La figura 7 muestra la ubicación de un alternador, con su polea correspondiente y la salida hacia las cargas eléctricas o acumuladores.

La figura 8 muestra una perspectiva de la bancada del mecanismo, con los principales elementos que incorpora.

La figura 9 muestra un detalle en perspectiva de los conductos de desagüe y de los conductores eléctricos que alimentan cargas o acumuladores.

La figura 10 muestra un detalle en perspectiva de la zona inferior del conjunto, con la bandeja para el agua de lluvia y su conexión a la alcantarilla.

La figura 11 muestra un detalle en perspectiva del interior móvil de una plataforma, con las cremalleras y sus guardapolvos de fuelle. También se enseña el marco exterior que enrasa el conjunto con la calzada y uno de los plafones que protegen el sistema durante su instalación.

La figura 12 muestra una vista en perspectiva del interior de una de las subestructuras de apoyo de las plataformas, donde se observa el empalme con los conductos de agua de lluvia, y las molduras de goma para impermeabilizar y para amortiguar los impactos entre las plataformas y la propia subestructura. También se indica la ubicación del resto de los plafones de protección.

La figura 13 muestra de manera esquemática una posible instalación y emplazamiento de los dispositivos en la vía pública.

La figura 14 es una vista en perspectiva en la que se pueden observar los ejes de articulación de las plataformas con la estructura y un nuevo detalle de las subestructuras de apoyo.

La figura 15 es una vista en perspectiva que ilustra una posible situación para los muelles de recuperación de las plataformas.

La figura 16 es una gráfica que muestra la velocidad de giro del alternador mientras las plataformas son accionadas por un tráfico denso, en un breve periodo de tiempo de unos 3.5 segundos.

La figura 17 ilustra un ejemplo típico de instalación del sistema en un cruce de calles.

Las figuras 18, 19 y 20 muestran sendas perspectivas y un alzado de otros ejemplos de ejecución de la presente invención, igualmente basados en el principio de las palancas.

La figura 21 enseña un esquema típico de conexión eléctrica del alternador a cargas, acumuladores, o a la propia red.

Las figuras 22, 23 y 24 muestran unos ejemplos de instalación modular de las plataformas, según el ancho de vía.

Las figuras 25 y 26 muestran un grupo de tres plataformas con una variante de ejecución en cuanto a su forma, en dos posiciones distintas de operación.

La figura 27 muestra una plataforma ubicada en disposición paralela.

En varias de las siguientes figuras, se han ocultado algunos elementos para poder ver con más claridad el detalle en cuestión.

En las diferentes figuras, elementos similares han sido señalados con idénticos numerales. No obstante, debido a la complejidad mecánica del dispositivo no todos los elementos han sido identificados con su correspondiente numeral en todas las figuras.

Como se aprecia en los esquemas de las figuras 1 a 4, cuando bajo la acción del paso de un vehículo, se acciona la plataforma (1) articulada en el eje (19), las cremalleras (4) unidas a la plataforma (1) mediante la articulación giratoria (2), se desplazan a lo largo de sus rodillos de apoyo (24), transmitiendo el empuje a un juego de ruedas dentadas (12) con las que engranan, convirtiendo el desplazamiento lineal en un movimiento rotativo; estas ruedas (12), contienen en su interior rodamientos de giro libre (22), que están situados entre dichas ruedas y el eje principal (9) del mecanismo, de forma que permiten el giro, pero en un solo sentido; ver las figuras 3 y 4.

Así pues, con cada nuevo impulso se comunica un movimiento giratorio al eje principal (9), pero sólo cuando la plataforma (1) es pulsada por un automóvil, ya que cuando ésta queda libre y se recupera a su punto inicial, bajo la acción de los medios elásticos o muelles (18), el engranaje entre las cremalleras (4) y las ruedas (12), no induce movimiento alguno al árbol principal (9); como resultado, dicho eje (9) gira siempre en el mismo sentido, movido por impulsos instantáneos originados por el tráfico de los vehículos automóviles.

Como es lógico, las relaciones de trasmisión de los engranajes entre las cremalleras (4) y las ruedas (12), y las dimensiones del volante (7) y del resto de los elementos, han sido convenientemente estudiadas para que el sistema incremente su velocidad de rotación con cada nuevo impulso, de tal forma que al cabo de unos segundos de iniciado el tráfico de coches, nos podamos situar en el umbral necesario para la generación de energía eléctrica, que para un alternador moderno (17) de tipo conocido.

Continuando con la descripción de las figuras 1 a 4, se observa que solidarios al eje principal (9), se encuentran la polea principal (10), y el dispositivo limitador de par (25), que a su vez soporta y gobierna al volante de inercia (7). Nótese también que el eje principal (9), está a su vez constituido por varios semiejes más cortos enlazados axialmente mediante los acoplamientos (27), lo cual favorece las labores de montaje y desmontaje.

La polea principal (10), solidaria al eje (9), transmite el movimiento de giro a la polea (32) del alternador (17) mediante las bandas (40), de forma análoga a como sucede en los propios automóviles, con una relación de transmisión adecuada a la respuesta eléctrica del propio alternador (17), cuyos valores suelen situarse entre 1:2 y 1:5. El volante de inercia (7) tiene la misión de mantener la continuidad del movimiento entre pulsación y pulsación, para evitar en la medida de lo posible, la calda instantánea de la velocidad de giro del alternador (17). El dispositivo limitador de par (25), es el responsable de proteger el conjunto contra esfuerzos excesivos, de forma que una vez regulado para un par de un valor predeterminado, resbala sobre el volante de inercia (7), cuando el par instantáneo aplicado por las plataformas rebasa dicho valor; de esta forma, el limitador de par (25) actúa como "fusible mecánico", (figura 5).

Para asegurar el final de carrera de las plataformas (1) cuando se recuperan, se ha previsto la instalación de topes de goma (28) (o bien miniamortiguadores de choque), situados sobre el respaldo (13) de las cremalleras (4), de forma que se amortigüe el golpe producido cuando dichas cremalleras (4), impactan con los mencionados topes (28); ver figura 6.

Como elemento final de la trasmisión mecánica, se encuentra la polea (32) del alternador (17), que recoge y multiplica los giros de la polea principal (10), gracias a las bandas (40) que las conectan entre sí, haciendo rotar el alternador (17) hasta alcanzar valores de carga aprovechables. A los bornes del alternador (17) se conectan los conductores eléctricos (20), ya sea para conducir la electricidad generada a un banco de baterías, o bien para consumirla directamente conectando el generador a las cargas oportunas o a la propia red de distribución eléctrica; ver figura 7.

La estructura principal (8), que contiene y soporta todo el mecanismo, presenta unas dimensiones en profundidad bastante contenidas, de modo que se hace posible la conexión (14) al alcantarillado público desde arriba, evitando que el mecanismo interrumpa el trazado de la alcantarilla como sucedería si su altura fuese considerable. De otro lado, dicha estructura presenta también una serie de apoyos intermedios (26) y extremos (11), provistos respectivamente de los rodamientos (42) y (23), sobre los que descansa el eje principal (9), previniendo de esta forma una excesiva flexión del árbol con los riesgos de rotura que esto supondría; ver figura 8.

Para encauzar el agua que se puede introducir en la instalación cuando llueve, se ha previsto en el ejemplo la colocación de unos conductos (16), que inician su recorrido en las subestructuras de apoyo (21) de las plataformas (1), y apuntan a la bandeja inferior (15), que encauza el agua hacia el desagüe (14) conectado a la alcantarilla; además, para proteger las plataformas (1) contra la entrada de cuerpos extraños, se ha contado con la instalación de faldones protectores (5) de material ligero, ajustados a las plataformas articuladas (1), y guardapolvos (3) para cubrir los agujeros practicados en las subestructuras (21), por los que se mueven las cremalleras (4), tal como se observa en las figuras 9 a 12.

Los plafones externos (33), (36) y (43) de las figuras 12 y 13, que cubren los lados de la estructura, sirven básicamente para facilitar la instalación del mecanismo al nivel de la calzada, evitando la entrada de hormigón cuando se fija el conjunto a la vía pública. En la figura 13, se observa un ejemplo típico de instalación del sistema, en donde cabe resaltar la disposición alterna y por parejas de los grupos de plataformas (1), como una opción de distribución muy conveniente. En las figuras 14, 15 y 16, se observan detalles suplementarios sobre el ancho de las plataformas (1), las subestructuras de apoyo (21), y la situación de los muelles (18).

En las diferentes figuras de la presente descripción, también han sido indicados con diferentes numerales la cubierta de transmisión de placas (6); el tope de la cremallera (29), el cual ejerce de final de carrera de la plataforma; el ventilador (30) del alternador; el marco exterior (31) para nivelar el conjunto en la vía pública; bisagras (34) para los ejes de las plataformas; bridas de sujeción (35) de los guarda polvos; moldura de goma (37); casquillos antifricción (38) (que podrían ser, por ejemplo, los típicos casquillos de bronce); una cubierta (39) de alternador, para evitar salpicaduras de agua; acumulador (44) (ver figura 17) y conexiones plataforma acumuladora (45) (ver figura 17).

Se va a realizar un breve análisis de las posibilidades de generación de energía del sistema en términos más cuantitativos. En la gráfica de la figura 16, se observa la curva típica de respuesta del alternador de un conjunto estudiado, a los estímulos producidos por el tráfico urbano durante un corto período inferior a 2 segundos aproximadamente, con una velocidad media de tráfico cercana a los 50 Km/h. La curva relaciona la velocidad angular (rad/s) con el tiempo(s)
en el eje del alternador.

En las simulaciones por ordenador realizadas por los inventores, se tuvieron en cuenta todos los factores básicos que generan rozamientos y pares resistentes, tanto los producidos por el contacto directo de los distintos elementos del mecanismo, como los generados por el campo magnético del alternador. Las características básicas del alternador de prueba son las siguientes:

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Tensión y corriente: 12V/160A

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Velocidad mínima de carga: 1000 r.p.m. (104,7 rad/s)

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Aprox. el 60% de la potencia máxima a 1800 r.p.m (188.5 rad/s)

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Regulador y rectificador de corriente incorporados.

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Temperatura de funcionamiento máx.: 110ºC

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Relación de transmisión entre poleas: 3:1

Los parámetros de simulación utilizados fueron los siguientes:

Nº de coches/hora: 3500

Velocidad media: 60 km/h

Peso medio vehículo: 1600 kg

Franja horaria: 7 a.m. a 10 p.m.

Para la simulación se utilizó el programa comercial MotionWorks, en el entorno Solidworks, disponible comercialmente.

Los resultados aportados por la simulación dieron una producción de electricidad de entre 4 y 5.000 KWh/año por cada par de plataformas, si bien, claro está esta cifra puede ser enormemente variable en función de las condiciones consideradas, dimensiones, etc...

Como se puede ver, la línea límite marca el mínimo de rad/s para el inicio de carga y el punto máximo de la curva equivale a unos 210 rad/s que corresponde a su vez, a unos 110A generados por el alternador. Naturalmente, las condiciones del tráfico cambian continuamente y en los segundos siguientes la curva cambiará hacia valores mayores o menores pero nunca iguales; lo que si está claro, es que cada vehículo proporciona como mínimo, 2 impulsos a cada plataforma, que son convertidos de forma inmediata en energía eléctrica.

Si pensamos en el hecho de que en un solo día laborable, el tráfico rodado en una vía importante como por ejemplo la Ronda de Barcelona, supera ampliamente los 100.000 vehículos, nos damos cuenta del incuestionable potencial del sistema; téngase en cuenta que el mecanismo se ha diseñado para trabajar las 24 horas del día durante todo el año de forma ininterrumpida y las posibilidades de generación de energía medida en kWh, son comparables a las de otros sistemas de generación de energía alternativos sobradamente conocidos.

Continuando con la gráfica de la figura 16, se observa de forma muy ampliada, que la curva asciende primero de forma continua, para luego estabilizarse en valores que en términos energéticos, se situarían en torno a los 60 amperios, alcanzados como media durante este corto período de tiempo. De acuerdo con las cifras obtenidas durante el desarrollo del proyecto, la media de generación de energía más modesta por cada par de grupos de plataformas dispuestas de forma alternada, instaladas en vía pública de muy alta densidad de tráfico, se sitúa en valores muy cercanos a los 4500 kWh y año, cifra comparable con la que arroja un sistema fotovoltaico de paneles solares de unos 25 m^{2} de superficie. Téngase en cuenta que estos valores se refieren a las pruebas realizadas con un modelo virtual, en el que se han incorporado los elementos mecánicos y eléctricos aquí descritos; por tanto, están sujetos a sensibles incrementos en función de las previsibles mejoras que se vayan incorporando en futuras versiones.

En la figura 17, se expone un ejemplo de instalación y conexión del sistema en un cruce de calles, en el que varias plataformas alimentan un mismo grupo de baterías (o cargas) de forma alternada; esta propuesta genera corriente de forma muy regular ya que sólo se interrumpe la carga de ambas baterías cuando unos vehículos se detienen, para reiniciarse cuando los otros se ponen en marcha.

En las figuras 18, 19 y 20 se muestran otros ejemplos de ejecución de las plataformas cuya única variante con respecto al que hemos estudiado, es básicamente la reducción de tamaño de las ruedas dentadas (12), hasta convertirlas en pequeños piñones. Este modo de ejecución está diseñado para el paso de vehículos de gran tonelaje, en los que por razones obvias de peso, no es necesario ni conveniente, aumentar el par aplicado a los ejes principales en cada pulsación, como sucede con los turismos. Nótese también que las cremalleras (4) están conducidas por barras de acero (41), provistas de rodamientos especiales de recirculación de bolas cuya función, como no, es reducir al mínimo el rozamiento durante el movimiento de vaivén. El resto de elementos son prácticamente análogos a los ya expuestos por lo que no creemos necesario entrar en más detalles.

Por último, nos parece importante resaltar que cada estructura puede fabricarse e instalarse de forma modular, con una, dos, tres o más plataformas por conjunto, en función del ancho de la vía. El sistema aquí examinado, con tres plataformas por grupo, nos ha parecido idóneo tanto para el estudio informático, como para la redacción de la presente memoria.

En la figura 21, se expone un esquema típico de conexión de las plataformas, para la alimentación de cargas, bancos de baterías, o incluso para aportar energía a la propia red eléctrica de distribución. En dicha figura 21 puede observarse el esquema de conexión del generador (100), un rectificador (101), un regulador (102), un acumulador (103) conectado a la carga C.C. (106) y a la carga AV (105) a través de un inversor (104), y un conversor de frecuencia (107) para conexión del generador (100) a la red de distribución (108).

En las figuras 22 a 24 se observan unos ejemplos de la construcción modular anteriormente comentada.

En las figuras 25 y 26 se observa un grupo de 3 plataformas (1) con un cambio de forma en la zona pisada por las ruedas de los coches, que obedece al hecho de que de esta manera, el amortiguador realiza el mismo recorrido (A) en menos tiempo, con lo cual aumenta la fuerza instantánea que aporta al mecanismo. Esta es una variante de forma interesante, para vehículos de poco peso como microcoches, etc., o bien cuando la cota (A) tiene que ser pequeña. Por tanto pues, si la cota (A) es muy restringida para evitar rozar los bajos de los coches, hemos de aprovechar el abatimiento de la plataforma más abajo de la horizontal, de forma que la plataforma recorre (A)+(B) pero sólo sobresale (A) sobre la vía, como se indica en al figura 25.

En la figura 27 se observan las plataformas ubicadas en paralelo para los casos que así lo requieran.

Todo cuanto no afecte, altere, cambie o modifique la esencia del dispositivo descrito, será variable a los efectos de la presente invención.

Claims (16)

1. Dispositivo para la generación de energía a partir del tráfico de vehículos automóviles del tipo de dispositivos que se sitúan en el paso de una vía de paso de vehículos, caracterizado porque comprende, al menos, una plataforma móvil inclinada, articulada por uno de sus extremos a una estructura fijada a dicha vía, que actúa a modo de palanca sobre al menos una cremallera en contacto con dicha plataforma, bajo la fuerza ejercida por una rueda de un vehículo automóvil que circula a lo largo de la plataforma, disponiendo el dispositivo, además, de un mecanismo de utilización de la energía asociado al movimiento de las cremalleras provocado por el paso del vehículo.

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho mecanismo de utilización comprende una rueda dentada que engrana con dicha cremallera, un dispositivo con giro permitido en un solo sentido situado entre dicha rueda dentada y un eje destinados a transformar el movimiento de vaivén de las mismas en otro giratorio de un solo sentido de giro.

3. Dispositivo, según la reivindicación 2, caracterizado porque axialmente unido a la rueda dentada se dispone una polea de transmisión, un dispositivo limitador de par que a su vez gobierna un volante de inercia, y un eje de las ruedas dentadas, constituido a su vez por varios semiejes más pequeños provistos de acoplamientos axiales con los que gira todo el conjunto de forma solidaria, incluidas las propias ruedas dentadas.

4. Dispositivo, según la reivindicación 3, caracterizado porque unida a la polea principal con la mediación de bandas de transmisión, se encuentra la polea de un generador eléctrico, que con un diámetro sensiblemente menor al de la polea principal, multiplica la relación de transmisión, alcanzándose en uso un rango de velocidades angulares adecuado a la generación de energía eléctrica.

5. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende una pluralidad de plataformas dispuestas por pares de grupos y de forma alternada, de tal manera que cada vehículo automóvil produzca una pulsación por cada rueda, duplicando el número de accionamientos por cada par de grupos de plataformas.

6. Dispositivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque las plataformas se distribuyen en la vía de paso de vehículos de tal manera que asegure un mínimo de tres ruedas del automóvil sobre el firme de la calzada en todo momento.

7. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cada plataforma individual presenta aproximadamente el ancho de una rueda de automóvil, con el fin de facilitar el tránsito de la misma sobre dicha plataforma, al tiempo que disminuyen las inercias.

8. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los elementos de aprovechamiento de energía mencionados anteriormente, están soportados por una estructura que además incluye otras piezas internas, tales como soportes o cubiertas, y elementos para facilitar el giro con poca fricción como casquillos o rodamientos; todo ello unido a elementos específicos para la protección contra el agua, tales como cubiertas de goma y elementos para el desagüe con conexión al alcantarillado público.

9. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque presenta una protección externa proporcionada por una serie de plafones que cierran y aíslan el sistema.

10. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dicha estructura se encuentra enrasada e insertada a la vía pública, y está situada transversalmente al sentido de marcha de los vehículos.

11. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las cremalleras están enlazadas mediante un eje a las plataformas.

12. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque las cremalleras son solidarias y fijas a la plataforma.

13. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque las cremalleras son rectas.

14. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque las cremalleras son curvadas.

15. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 14, caracterizado porque el mecanismo con giro permitido en un solo sentido comprende al menos un rodamiento de giro libre con capacidad de giro en un solo sentido.

16. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la plataforma dispone en el lado de placa opuesto al de conexión de la cremallera de medios elásticos para recuperación de la presión de la plataforma tras el paso de un vehículo.