ES2860456T3 - Aparato de buje y sistema de carga y rueda asociados - Google Patents

Aparato de buje y sistema de carga y rueda asociados Download PDF

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Shih-Yuan Lin
Yu-Se Liu
Jun-Chieh Hung
Liang-Yi Hsu
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Gogoro Inc
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Abstract

Un aparato de buje (100, 200, 300), que comprende: un conjunto de carcasa (301) que define un espacio interno; un eje (209, 309) posicionado para extenderse a través del conjunto de carcasa (301), en que el conjunto de carcasa (301) está acoplado de forma giratoria al eje (209, 309); un conjunto de estator acoplado fijamente al eje y posicionado en el espacio interno, en que el conjunto de estator (208) comprende un conjunto de batería (205) que incluye una pluralidad de paquetes de baterías; una cubierta lateral (321) acoplada de manera fija al eje (209, 309) y acoplada de manera giratoria al conjunto de carcasa (301), en que la cubierta lateral (321) tiene una parte de base (333) y una parte de acoplamiento (335) que se extiende desde la parte de base (333); y un par de primeros conectores (331a, 331b) colocados a través de la cubierta lateral (321), en que cada uno de los primeros conectores (331a, 331b) comprende un extremo del terminal (331, 331a- 331d) y una parte de contacto (337, 337a-337d), en que el extremo del terminal (331, 331a-331d) está acoplado eléctricamente al conjunto de la batería mediante un haz de cables acoplado fijamente a la cubierta lateral (321), y en que la parte de contacto (337, 337a-337d) está configurada para acoplarse eléctricamente a una fuente de alimentación externa para cargar el conjunto de batería (205) a través de una conexión por cable; caracterizado porque la parte de acoplamiento (335) es una pestaña que se extiende desde la parte de base (333), en que las partes de contacto (337, 337a-337d) de los primeros conectores (331a, 331b) están colocadas alrededor de una circunferencia de la pestaña (335).

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de buje y sistema de carga y rueda asociados
CAMPO TÉCNICO
La presente tecnología está dirigida a un aparato de buje (o un motor de buje) y sistemas de carga asociados. Más en particular, la presente tecnología está dirigida a un aparato de buje configurado para cargarse mediante un sistema de carga por cable y / o un sistema de carga inalámbrico.
ANTECEDENTES
Un proceso de carga es importante para los vehículos eléctricos. Algunos sistemas de carga convencionales requieren que los usuarios carguen sus vehículos eléctricos en estaciones de carga designadas. A veces, los usuarios pueden tener problemas para localizar las estaciones de carga disponibles. Además, los sistemas de carga convencionales pueden interrumpirse cuando la conexión entre el vehículo eléctrico y la estación de carga se "interrumpe" accidentalmente (por ejemplo, un cable de alimentación entre el vehículo eléctrico y la estación de carga se desconecta si una persona tropieza accidentalmente con el cable de alimentación). Por tanto, existe la necesidad de sistemas y métodos mejorados para cargar vehículos eléctricos. Dichos sistemas de carga son conocidos por ejemplo a partir de WO2015 / 154046.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 ilustra un aparato de buje de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología.
Las Figuras 2a y 2b son vistas parcialmente despiezadas que ilustran un aparato de buje de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología.
La Figura 3 ilustra un aparato de buje y una cubierta lateral de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología.
La Figura 4 es una vista parcialmente isométrica de una cubierta lateral y componentes relacionados de acuerdo con una forma de realización de la presente tecnología.
La Figura 5 es una vista parcialmente isométrica de una cubierta lateral de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología.
La Figura 6 es una vista lateral de una parte de acoplamiento (o una pestaña) que se extiende hacia fuera desde una parte de base de una cubierta lateral de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología. La parte de acoplamiento incluye varias partes de contacto eléctrico en su interior.
La Figura 7 es una vista parcialmente isométrica de una estructura de conexión o pinza de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología.
La Figura 8 es una vista parcialmente en sección transversal de una cubierta lateral que ilustra cómo una pinza se conecta a una parte de contacto en la parte de acoplamiento de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología.
La Figura 9 es una vista parcialmente en sección transversal de partes de contacto y una cubierta lateral de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología.
La Figura 10 es una vista parcialmente isométrica de un cabezal de carga para utilizar con formas de realización de la presente tecnología.
La Figura 11 es una vista parcialmente isométrica de un bastidor de vehículo que soporta un aparato de buje y un cabezal de carga para utilizar con formas de realización de la presente tecnología.
La Figura 12 es una vista parcialmente isométrica de un soporte de carga para utilizar con una forma de realización de la presente tecnología.
Las Figuras 13 y 14 ilustran cómo un aparato de buje está acoplado a un cabezal de carga y soportado por el soporte de carga.
La Figura 15 ilustra cómo se incorpora un cabezal de carga en un soporte de carga.
Las Figuras 16-18 ilustran un sistema de carga inalámbrico fuera del alcance de las reivindicaciones.
La Figura 19 ilustra una parte de contacto de un conector para su utilización con formas de realización de la presente tecnología.
La Figura 20 ilustra una cubierta lateral de un motor de buje con partes de contacto de carga eléctrica de acuerdo con otra forma de realización de la presente tecnología.
La Figura 21 ilustra un cabezal de carga con puntos de contacto para acoplarse con la cubierta lateral mostrada en la Figura 20 de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología.
Los dibujos no están necesariamente dibujados a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos de las figuras pueden ampliarse o reducirse para ayudar a mejorar la comprensión de diversas formas de realización. De manera similar, algunos componentes y / u operaciones pueden separarse en diferentes bloques o combinarse en un solo bloque con el propósito de describir algunas de las formas de realización. Además, aunque se han mostrado formas de realización específicas a modo de ejemplo en los dibujos y se describen en detalle a continuación, un experto en la técnica reconocerá que son posibles modificaciones, equivalentes y alternativas siempre que entren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La presente tecnología está dirigida a un aparato o sistema de carga que puede cargar un aparato de buje (o un motor de buje) a través de conexiones cableadas. La presente tecnología también está dirigida a métodos para gestionar un proceso de carga para el aparato de buje. El aparato de buje de la presente tecnología está configurado para hacer girar una rueda / llanta de un vehículo (por ejemplo, una bicicleta, un triciclo, un scooter, una silla de ruedas eléctrica, un carro, etc.). El aparato de buje incluye un conjunto de rotor, un eje y un conjunto de estator. El conjunto de estator está acoplado de forma fija al eje y el eje se extiende a través del conjunto de rotor. El conjunto del rotor se puede girar en relación con el conjunto del estator y el eje. En algunas formas de realización, el aparato de buje puede considerarse como un motor eléctrico. El conjunto de rotor del aparato de buje está acoplado a la rueda / llanta del vehículo, y el eje está acoplado de manera fija al vehículo (por ejemplo, a una estructura de vehículo como por ejemplo un bastidor). El aparato de buje está configurado para hacer girar la rueda con o sin fuerza humana para mover (o al menos facilitar el movimiento) del vehículo.
En algunas formas de realización, los presentes sistemas de carga por cable para un aparato de buje se pueden implementar en una estructura. Por ejemplo, los sistemas de carga por cable / inalámbricos se pueden implementar como una estructura de carga (por ejemplo, con un soporte de carga y un cabezal de carga; por ejemplo, Figura 12).
Otro aspecto de la presente descripción es un sistema de carga para cargar un aparato de buje. El sistema de carga incluye (1) un soporte de carga; y (2) un cabezal de carga acoplado al soporte de carga. El cabezal de carga está formado con una abertura configurada para recibir una parte de acoplamiento de una cubierta lateral del aparato de buje. En algunas formas de realización, un bastidor de vehículo está acoplado de forma fija a un eje del aparato de buje. El cabezal de carga está configurado para colocarse adecuadamente entre el bastidor del vehículo y la cubierta lateral del aparato de buje de modo que el aparato de buje pueda ser cargado por el cabezal de carga a través de una o ambas conexiones inalámbricas y por cable.
Las ventajas de la presente tecnología incluyen, por ejemplo, (1) proporcionar un aparato de buje que puede cargarse con conexiones por cable; (2) el aparato de buje se puede unir de forma segura a un soporte de carga durante un proceso de carga; (3) la tecnología actual puede gestionar de manera eficaz el proceso de carga del aparato de buje seleccionando la forma más eficaz de cargar el aparato de buje (por ejemplo, en función de las características de un conjunto de batería en el aparato de buje, de la potencia disponible para soportar el proceso de carga, etc.).
La Figura 1 es una vista isométrica de un aparato de buje o conjunto de buje 100 de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología. Tal como se muestra en la Figura 1, el aparato de buje 100 incluye una carcasa exterior (o carcasa 101) y una pestaña de buje (o estructura de anillo) 103 configurada para alojar múltiples radios 105 (por ejemplo, el otro extremo del radio 105 se puede acoplar a una rueda delantera / trasera de una bicicleta / motocicleta).
En algunas formas de realización, la carcasa 101 puede ensamblarse a partir de múltiples componentes de la carcasa. En algunas formas de realización, la carcasa 101 puede incluir un primer componente de carcasa 101a y un segundo componente de carcasa 101b acoplados entre sí, y que juntos forman un espacio interior / interno para alojar elementos del aparato de buje 100. En algunas formas de realización, por ejemplo, la carcasa 101 puede incluir una pared lateral 101a y un borde exterior 101b que se extiende alrededor de la circunferencia exterior de la pared lateral 101a. El borde exterior 101b tiene una altura que define el espacio interior en la carcasa 101.
Tal como se muestra en la Figura 1, el primer componente 101a de la carcasa está formado con una abertura lateral en su centro, lo que permite que pase un eje (por ejemplo, el eje 209 en la Figura 2a). La abertura está configurada para alojar una cubierta lateral (ver, por ejemplo, la Figura 3). La cubierta lateral está acoplada fijamente al eje y, por consiguiente, no gira con la carcasa 101. En algunas formas de realización, se puede colocar un cojinete entre la cubierta lateral y la carcasa 101, lo que permite que la carcasa 101 gire con respecto a la cubierta lateral / eje. En algunas formas de realización, se puede colocar un sello de aceite entre la carcasa 101 y la cubierta lateral.
Tal como se muestra en la Figura 1, la pestaña del buje 103 o estructura de anillo está acoplada o formada integralmente con la pared lateral 101a. La pestaña del buje 103 se extiende hacia fuera desde una superficie de la pared lateral 101a en una posición radialmente hacia fuera desde un punto central de la carcasa 101. Una cubierta o tapa 201 (Figura 2a) cierra el extremo abierto de la carcasa 101 con una estructura que encaja debajo del borde exterior 101b de la carcasa 101. En algunas formas de realización, la tapa 201 puede incluir una pestaña de inserción 2011 formada en la misma. La pestaña de inserción 2011 está configurada para acoplar la tapa 201 a la carcasa 101 (por ejemplo, para insertarse en un espacio, que se describirá a continuación con referencia a la Figura 2b). En algunas formas de realización, se puede colocar un cojinete o sello de aceite 214 (Figura 2a) entre la tapa 201 y el eje 209. El cojinete 214 está configurado para facilitar la rotación relativa entre la tapa 201 y el eje 209.
Tal como se muestra mejor en la Figura 2a, en el espacio interior de la carcasa 101 se encuentra una placa de circuito principal 203, un conjunto de batería 205 y un conjunto de bobina 207 que están fijados directa o indirectamente a un eje o eje 209 que pasa por el centro de el conjunto de buje 100. En tales formas de realización, la carcasa 101 y varios imanes (que no son visibles en la Figura 1 o 2a; ver, por ejemplo, la Figura 2b) en el interior de la carcasa 101 forman conjuntamente un conjunto de rotor. Además, la placa de circuito principal 203, el conjunto de batería 205 y el conjunto de bobina 207 juntos pueden considerarse como el conjunto de estator 208.
Cuando una corriente eléctrica proporcionada por los paquetes de baterías del conjunto de batería 205 pasa a través de bobinas (o del conjunto de bobina 207) del conjunto de estator 208, se generan campos magnéticos y, en consecuencia, se mueven los imanes del conjunto de rotor para hacer girar el conjunto de rotor sobre el eje R (o el eje 209). En algunas formas de realización, se puede colocar un paquete de batería adicional en el exterior del aparato de buje 100 como fuente de alimentación suplementaria de soporte. Como resultado, la carcasa 101 y una rueda unida a la carcasa 101 a través de los radios 105 también se hacen girar para mover un scooter, una bicicleta o un vehículo.
En la forma de realización ilustrada, la pestaña de buje 103 o la estructura de anillo y la pared lateral 101a están colocadas concéntricamente. La pestaña del buje 103 está colocada alrededor de un punto central de la pared lateral 101a. En otras formas de realización, la pestaña del buje 103 se puede colocar en diferentes ubicaciones radiales de la pared lateral 101a (por ejemplo, más cerca del borde exterior de la carcasa 101 o más cerca del punto central). Tal como se muestra, la pestaña del buje 103 incluye una pluralidad de aberturas 107 configuradas para alojar los extremos de los múltiples radios 105, respectivamente.
Cada radio 105 tiene un extremo exterior configurado para acoplarse a una estructura de rueda / llanta (que no se muestra en la Figura 1) y un extremo interior, ensanchado (o esférico) 109 que se asienta contra un rebaje de forma correspondiente formado en una circunferencia interior de la pestaña del buje 103. En una forma de realización, se coloca una arandela esférica 108 sobre el radio 105 y se apoya contra el extremo ensanchado del radio 105. Se encuentran formados rebajes esféricos de forma correspondiente en la pestaña del buje 103 para alojar la arandela esférica 108 y asentar el radio 105 bajo tensión.
Además, debido a que la arandela esférica 108 permite que el radio 105 esté en contacto con la pestaña del buje 103 en varios ángulos, la presente estructura (1) mejora la flexibilidad de fabricación (por ejemplo, son fáciles de instalar y tienen una mayor tolerancia a errores) y (2) proporciona una durabilidad adicional cuando se hace funcionar el aparato de buje 100 al menos porque los radios 105 no están fijados rígidamente a la pestaña del buje 103 en sus extremos.
La Figura 2a es una vista en despiece que muestra un aparato de buje 200 de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología. El aparato de buje 200 incluye la carcasa 101 (que tiene la pared lateral 101a y el borde exterior 101b) y la tapa o tapón 201. En su superficie exterior, la carcasa 101 incluye la pestaña del buje 103 configurada para acoplarse a una estructura de rueda / llanta a través de múltiples radios. En su superficie interior, la tapa 201 incluye múltiples protuberancias o topes de detención 213 configurados para detener la rotación relativa (por ejemplo, en cooperación con un dispositivo de bloqueo 700 o un dispositivo de bloqueo del motor que se describe a continuación con referencia a la Figura 7) entre la carcasa 101 y el conjunto de bobina 207. Las múltiples protuberancias o topes de detención 213 pueden denominarse "partes de acoplamiento". En algunas formas de realización, la carcasa 101 y la tapa 201 forman juntas un conjunto de carcasa.
En algunas formas de realización, la parte de acoplamiento puede implementarse como un rebaje (por ejemplo, configurado para alojar el dispositivo de bloqueo 700), un gancho (por ejemplo, configurado para acoplarse al dispositivo de bloqueo 700) y otros componentes adecuados. En algunas formas de realización, las partes de acoplamiento están ubicadas en la superficie interior de la pared lateral 101a de la carcasa 101 y / o en la superficie interior de la tapa 201. La parte de acoplamiento y el dispositivo de bloqueo 700 juntos forman un "mecanismo de bloqueo" o "sistema de bloqueo" para el aparato de buje 200.
En la forma de realización ilustrada, múltiples imanes (ver, por ejemplo, la Figura 2b) se encuentran colocados circunferencialmente en la superficie interior del borde exterior 101b y, por consiguiente, la carcasa 101 y los imanes juntos actúan como un "conjunto de rotor" o un rotor en esta forma de realización.
La placa de circuito principal 203 está configurada para transportar uno o más controladores, circuitos de control, lógica, sensores, cableado y / u otros componentes adecuados necesarios para aplicar corriente a las bobinas o para hacer girar la carcasa 101. En algunas formas de realización, la placa de circuito principal 203 puede llevar una unidad de control eléctrico (ECU) de un vehículo. En algunas formas de realización, la placa de circuito principal 203 puede llevar un controlador de potencia (que no se muestra) configurado para controlar la salida de potencia del aparato de buje 200. La potencia de salida se puede medir en forma de la fuerza de torsión de rotación entre el conjunto de rotor (la carcasa 101 con los imanes colocados en él o en su superficie interior) y el conjunto de estator 208 o por los vatios consumidos por el motor. En algunas formas de realización, la placa de circuito principal 203 puede llevar circuitos de excitación configurados para gestionar la energía del conjunto de batería 205 (por ejemplo, para suministrar una corriente alterna trifásica). En algunas formas de realización, los circuitos de excitación y el controlador de potencia se pueden integrar en un componente (por ejemplo, una unidad de control de motor, MCU).
El conjunto de batería 205 puede incluir múltiples paquetes de batería. En las formas de realización ilustradas, el conjunto de batería 205 incluye tres paquetes de batería colocados lateralmente adyacentes a la placa de circuito principal 203. En otras formas de realización, el conjunto de batería 205 puede tener diferentes números de paquetes de batería dispuestos de diversas formas. En algunas formas de realización, el conjunto de batería 205 puede incluir múltiples paquetes de batería colocados para formar un polígono (por ejemplo, un triángulo, un rectángulo, un pentágono, un hexágono, etc.) en un plano de referencia generalmente perpendicular al eje 209 (por ejemplo, en dichas formas de realización, la dirección longitudinal de los paquetes de baterías se encuentra en el plano de referencia). En algunas formas de realización, el paquete de baterías se puede colocar en ángulos iguales alrededor del eje 209. En algunas formas de realización, los paquetes de baterías pueden estar dispuestos basándose en el tamaño / la forma de los paquetes de baterías para que se ajusten al conjunto de bobina 207. Por ejemplo, los paquetes de baterías pueden tener orientaciones diferentes a las que se muestran en la Figura 2a.
En algunas formas de realización, el conjunto de batería 205 puede ser controlado o gestionado por un sistema de gestión de batería (BMS). El BMS puede incluir uno o más sensores configurados para supervisar el estado de una batería. En algunas formas de realización, el BMS se puede colocar en la placa de circuito principal 203. En algunas formas de realización, los paquetes de batería (y las celdas de batería que se encuentran en los mismos) se pueden conectar en serie o en paralelo, dependiendo de diversas necesidades o diseños reales.
En algunas formas de realización, el conjunto de batería 205 se puede acoplar a una o más memorias de batería colocadas en la placa de circuito principal 203 y configurarse para almacenar información relacionada con la batería (por ejemplo, información de uso de la batería, instrucciones de funcionamiento de la batería (como por ejemplo coeficientes de carga / descarga u otras instrucciones que pueden variar de una a otra batería), firmware de la batería, estado de la batería, etc.). En algunas formas de realización, la memoria de la batería también se puede configurar para almacenar información del vehículo (por ejemplo, una temperatura de funcionamiento en el aparato de buje 200) o información del usuario (por ejemplo, historial de conducción / hábitos de conducción, etc.). En algunas formas de realización, las memorias de batería se pueden colocar dentro de una carcasa de batería del conjunto de batería 205.
En algunas formas de realización, el conjunto de batería 205 puede colocarse dentro del conjunto de bobina 207 de manera que el aparato de buje 200 puede tener un diseño compacto. Los beneficios de colocar el conjunto de batería 205 dentro del conjunto de bobina 207 incluyen, por ejemplo, (1) el conjunto de bobina 207 puede proteger el conjunto de batería 205, por ejemplo, de impactos desde el exterior; y (2) esta disposición puede evitar al menos parcialmente o impedir que el conjunto de batería 205 interfiera / influya en el campo magnético generado por los imanes del conjunto de rotor.
El árbol o eje 209 está acoplado de forma fija a la placa de circuito principal 203, el conjunto de batería 205 y el conjunto de bobina 207. El eje 209 puede estar acoplado a la carrocería de un vehículo (por ejemplo, un bastidor, un chasis, piezas estructurales, etc.) y soportar el mismo. Durante el funcionamiento, la carcasa 101 y la rueda unida al mismo (a través de los radios acoplados a las pestañas del buje) pueden girar con respecto al eje 209 para mover la carrocería del vehículo. En algunas formas de realización, el eje 209 se puede acoplar a un componente de la rueda delantera (por ejemplo, una horquilla de la rueda delantera) o un componente de la rueda trasera (por ejemplo, un bastidor de la rueda trasera).
En algunas formas de realización, el aparato de buje 200 puede incluir uno o más componentes estancos (por ejemplo, juntas tóricas) configurados para hacer que el aparato de buje 200 sea estanco. En algunas formas de realización, el componente estanco se puede colocar en una o más ubicaciones, como por ejemplo una ubicación adyacente al eje 209, una ubicación adyacente a un componente (por ejemplo, un sensor de par) del aparato de buje 200, etc. En algunas formas de realización, el componente estanco también se puede colocar entre la carcasa 101 y la tapa 201, en uno o ambos extremos del eje 209, entre una cubierta lateral y la carcasa 101 y la tapa 201, etc. para mejorar la capacidad global de estanqueidad del aparato de buje 200.
La Figura 2b ilustra cómo se ajusta el conjunto de estator 208 dentro de la carcasa 101. Tal como se muestra, el conjunto de estator 208 está acoplado al eje 209 y a continuación el eje 209 se coloca para pasar a través de una abertura central 216 de la carcasa 101 (en X directo, tal como se indica). Tal como se muestra, hay múltiples imanes permanentes 218 que están colocados en el interior o la superficie interior de la carcasa 101. Durante el funcionamiento, los múltiples imanes permanentes 218 y la carcasa 101 pueden girar (como un conjunto de rotor) con respecto al conjunto de estator 208.
En algunas formas de realización, los imanes 218 pueden estar acoplados a la carcasa 101 mediante una estructura de conexión (por ejemplo, un anillo metálico). En algunas formas de realización, los imanes 218 pueden acoplarse a la pared lateral 101a de la carcasa 101. En algunas formas de realización, los imanes 218 se pueden acoplar al borde exterior 101b de la carcasa 101.
Tal como se muestra en la Figura 2b, un espacio 220 se encuentra formado entre los imanes 218 y la carcasa 101. El espacio 220 está configurado para alojar la pestaña de inserción 2011 de la tapa 201 (Figura 2a), de modo que la tapa 201 y la carcasa 101 están acopladas de forma fija.
La Figura 3 es una vista isométrica de una cubierta lateral (o un tapón lateral) 321 acoplada al aparato de buje 300. La cubierta lateral 321 está acoplada de forma fija al eje 209 (y por lo tanto la cubierta lateral 321 no gira). La cubierta lateral 321 está configurada para proteger los componentes dentro de un conjunto de carcasa 301. En algunas formas de realización, la cubierta lateral 321 puede utilizarse para transportar un componente de comunicación inalámbrica 323. En ejemplos que se encuentran fuera del alcance de la invención, el componente de comunicación inalámbrica 323 puede incluir un componente de carga inductivo inalámbrico (por ejemplo, un componente de radiofrecuencia (RF)). En algunos ejemplos que se encuentran fuera del alcance de la invención, el componente de carga / comunicación inalámbrica 323 puede utilizarse para cargar un conjunto de batería (por ejemplo, el conjunto de batería 205) comunicándose con un cargador inalámbrico externo (que además está acoplado a una fuente de alimentación externa). Tal como se analiza en detalle a continuación con referencia a las Figuras 4-6, la cubierta lateral 321 también puede llevar componentes (por ejemplo, partes de contacto 337) para una conexión de carga por cable.
Dado que la cubierta lateral 321 no gira con respecto al conjunto de carcasa 301, el componente de carga / comunicación inalámbrica 323 que lleva la cubierta lateral 321 tampoco gira. Por lo tanto, la ubicación del componente de carga / comunicación inalámbrica 323 (por ejemplo, en la parte inferior de la cubierta lateral 321) permanece sin cambios. Mediante esta disposición, el componente de carga / comunicación inalámbrica 323 se puede ubicar convenientemente o se puede acceder a él con fines de carga / comunicación.
Por ejemplo, si el componente de carga / comunicación inalámbrica 323 girara con una rueda / carcasa, sería relativamente difícil para un usuario alinear un cargador inalámbrico externo con el componente de carga / comunicación inalámbrica 323, al menos dado que es difícil de predecir la ubicación del componente de carga / comunicación inalámbrica 323 cuando se detiene (por ejemplo, puede estar en la parte superior, en los lados o en la parte inferior de la rueda / carcasa). Por lo tanto, la presente disposición proporciona una disposición conveniente y fácil de utilizar para que el aparato de buje 300 se comunique con un dispositivo de carga externo o sea cargado por él.
Las ventajas de la cubierta lateral 321 incluyen que, por ejemplo, proporciona un espacio que es independiente del espacio interno del conjunto de carcasa 301. Dado que el conjunto de carcasa 301 está configurado para girar, los dispositivos / componentes / módulos de comunicación, como por ejemplo un módulo de Wi-Fi o Bluetooth, pueden haber interrumpido las comunicaciones en el espacio interno del conjunto de carcasa 301. Además, dado que el conjunto de carcasa 301 es un dispositivo / componente de soporte de carga, puede estar hecho de un material metálico que puede bloquear o impedir las comunicaciones de dichos módulos de comunicación. El espacio independiente creado por la cubierta lateral 321 permite que un dispositivo / componente / módulo de comunicación se instale en el mismo y esté fijado a, o sea transportado por un componente estacionario o "no giratorio". En algunas formas de realización, la cubierta lateral puede estar hecha de un material que no impida ni interfiera sustancialmente en la comunicación inalámbrica asociada con el presente sistema. Por ejemplo, la cubierta lateral 321 puede estar hecha de plástico. Además, mediante esta disposición, el conjunto de carcasa 301 puede tener una estructura exterior "intacta" con suficiente rigidez estructural (por ejemplo, para soportar la carga de un bastidor de vehículo o un vehículo).
La Figura 4 es una vista isométrica del interior de la cubierta lateral 321 y componentes relacionados de acuerdo con una forma de realización de la presente tecnología. Tal como se muestra, la cubierta lateral 321 está acoplada a una placa secundaria 325 (por ejemplo, una placa de RF, una placa de circuito impreso, etc.) que está configurada para llevar un concentrador de cables 401. La placa secundaria 325 está acoplada a una superficie interior de la cubierta lateral 321. El concentrador de cables 401 está configurado para conectar eléctricamente cables, conectores o un haz de cables al conjunto de batería 205.
Tal como se muestra, la cubierta lateral 321 puede estar formada con un espacio interior 327 configurado para permitir el paso de cables o un haz de cables en un canal de cables 329. El canal de cables 329 está configurado para alojar y proteger cables / conectores en el aparato de buje 300 (por ejemplo, cables entre la placa secundaria 325 y la placa de circuito principal 203, líneas de alimentación / señal entre componentes, etc.). En algunas formas de realización, el canal de cables 329 está configurado para evitar que los cables colocados en el mismo giren con la rueda (por ejemplo, el conjunto de rotor). En algunas formas de realización, el canal de cables 329 se puede colocar dentro del eje 309.
Tal como se muestra en la Figura 4, la cubierta lateral 321 incluye extremos de terminales primero, segundo y tercero 331a, 331b y 331c o cables. En las formas de realización ilustradas, el primer y segundo extremos de terminal 331a, 331b están acoplados a terminales / nodos positivos (+) y negativos (-) del conjunto de batería 205, respectivamente. En las formas de realización ilustradas, el tercer extremo de terminal 331c también está acoplado al conjunto de batería 205 y está configurado para recibir o transmitir una señal para detectar / medir el estado (por ejemplo, el Estado de carga (SOC), el Estado de salud (SOH), etc.) del conjunto de batería 205. En algunas formas de realización, el tercer extremo de terminal 331c puede estar acoplado a otros componentes del aparato de buje 300. Los extremos de los terminales 331a, 331b y 331c o los cables que se muestran en las Figuras 4-7 están alargados sólo con fines ilustrativos. En algunas formas de realización, las longitudes de los extremos de los terminales 331a, 331b y 331c o de los cables pueden ser más cortas de lo que se muestra. En algunas formas de realización, los extremos de los terminales 331a, 331b y 331c o los cables pueden colocarse en el canal de cables 329.
La Figura 5 es una vista isométrica de la cubierta lateral 321 de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología. La cubierta lateral 321 incluye una parte de base (o parte de disco) 333 y una parte de acoplamiento (o parte circular / pestaña) 335 que se extiende desde la parte de base 333. En las formas de realización ilustradas, las partes de contacto primera, segunda, tercera y cuarta (o conectores / contactos de clavija) 337a-d están colocadas alrededor de una circunferencia de la parte de acoplamiento 335. La primera, segunda y tercera partes de contacto o conectores de clavija 337a-c están acopladas al extremo del terminal 331a-c, respectivamente. En algunas formas de realización, una "parte de contacto" y un "extremo del terminal" correspondiente se denominan colectivamente como "conector".
En algunas formas de realización, los primeros conectores 331a, 331b pueden ser conectores de carga configurados para cargar el aparato de buje (por ejemplo, el elemento 100, 200 o 300). El segundo conector 331c puede ser un conector de señal. El tercer conector 331d puede ser un conector para facilitar la conexión entre la cubierta lateral 321 y un cabezal de carga (ver, por ejemplo, la Figura 10 u 11). Cada uno de los conectores incluye una parte de contacto y un extremo del terminal, tal como se ha descrito anteriormente.
En algunas formas de realización, la primera parte de contacto 3337a está configurada para acoplarse a un terminal / nodo positivo (+) de un cargador por cable. La segunda parte de contacto 337b está configurada para acoplarse a un terminal / nodo negativo (-) del cargador por cable. La tercera parte de contacto 337c está configurada para acoplar circuitos internos dentro del aparato de buje a un dispositivo externo (por ejemplo, una computadora, un teléfono inteligente, una estación de trabajo, etc.) que se puede utilizar para controlar, mantener o configurar el aparato de buje 300. En la forma de realización ilustrada, la tercera parte de contacto 337c también está configurada para acoplarse al dispositivo externo.
La tercera parte de contacto 337c está configurada para recibir señales del dispositivo externo para controlar un proceso asociado con el aparato de buje (por ejemplo, un proceso de carga). En algunas formas de realización, la señal puede ser una señal de control de un dispositivo externo (por ejemplo, un teléfono inteligente, un dispositivo portátil, etc.). La señal se puede utilizar para controlar, mantener o configurar el aparato de buje. En algunas formas de realización, la señal puede ser indicativa de si los otros conectores están conectados correctamente. Por ejemplo, la tercera parte de contacto 337c puede recibir señales para (1) controlar la velocidad de carga basándose en el estado de carga (SoC) del conjunto de batería 205 y / o (2) cortar un suministro eléctrico cuando el conjunto de batería 205 está completamente cargado o cuando la tercera parte de contacto 337c no está conectada correctamente.
En algunas formas de realización, el aparato de buje puede acoplarse a uno o más dispositivos externos mediante un módulo Wi-Fi y / o Bluetooth colocado en la placa secundaria 325. De esta manera, el dispositivo externo (por ejemplo, teléfono inteligente, dispositivo móvil, computadora, estación de trabajo, etc.) puede utilizarse para controlar, mantener o configurar el aparato de buje.
En algunas formas de realización, la cuarta parte de contacto 337d está configurada para facilitar la conexión entre la cubierta lateral 321 y un cargador (o un cabezal de carga). Por ejemplo, la cuarta parte de contacto 337d puede incluir un imán que atrae una parte metálica del cargador. En algunas formas de realización, la cuarta parte de contacto 337d puede incluir una parte metálica que puede ser atraída por un imán del cargador. En algunas formas de realización, la parte de contacto 337 puede incluir un componente / estructura elástica o un resorte configurado para facilitar la conexión entre la cubierta lateral 321 y el cargador. Dichas formas de realización se describen a continuación con referencia a las Figuras 19-21.
En las formas de realización ilustradas, la primera, segunda, tercera y cuarta partes de contacto 337a-d están colocadas en la pestaña 335 de la cubierta lateral 321. En otras formas de realización, sin embargo, las partes de contacto primera, segunda, tercera y cuarta 337a-d pueden estar dispuestas / colocadas de diversas formas. Por ejemplo, en algunas formas de realización, la tercera parte de contacto 337c se puede colocar en una ubicación entre la primera y la segunda parte de contacto 337a, 337b.
La Figura 6 es una vista lateral de la parte de acoplamiento 335 que se extiende hacia fuera desde la cubierta lateral 321 de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología. Tal como se muestra, la parte de base 333 está formada con una pendiente S (S = Y / X) desde un borde de la parte de acoplamiento 335 hasta un borde de la parte de base 333. En las formas de realización ilustradas, la parte de base 333 está formada con una superficie curvada o inclinada. En otras formas de realización, la parte de base 333 puede estar formada con una superficie generalmente plana.
La Figura 7 es una vista isométrica de una estructura de conexión 339 o pinza (mostrada como 339a y 339b en la Figura 7) que hace una conexión eléctrica entre las partes de contacto 337 y los extremos de los terminales 331 conectados a las baterías de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología. En la forma de realización mostrada, cada parte de contacto 337 está formada como un poste redondo con una ranura circunferencial en un extremo con una tapa de extremo 3372 (mostrada como 3372a y 3372b en la Figura 7). La pinza o estructura de conexión 339 incluye un rebaje semicircular que está formado en la ranura de la parte de contacto 337 para hacer una conexión eléctrica entre ambas partes. Los extremos de los terminales 331 están soldados o asegurados de otro modo en un orificio en el otro extremo de la estructura de conexión 339.
La estructura de conexión 339 está configurada para conectar uno correspondiente de los extremos terminales 331 y uno correspondiente de las partes de contacto 337. Tal como se muestra, el primer extremo de terminal 331a está acoplado a un extremo de una primera estructura de conexión 339a. En un extremo opuesto de la primera estructura de conexión 339a, se encuentra formada una primera abertura de clavija 3391a (o un primer rebaje de clavija) para alojar una parte de cuello 3371a de la primera parte de contacto 337a. La primera parte de contacto 337a incluye una parte de tapa 3372a configurada para estar en contacto con una superficie (plana) de la primera estructura de conexión 339a, con el fin de evitar (o al menos restringir parcialmente) que la primera parte de contacto 337a se mueva en una dirección axial (por ejemplo, en la dirección T1).
Tal como también se muestra en la Figura 7, el segundo extremo del terminal 331b está acoplado a un extremo de una segunda estructura de conexión 339b. En un extremo opuesto de la segunda estructura de conexión 339b, se encuentra formada una segunda abertura de pasador 3391b para alojar una parte de cuello 3371b de la segunda parte de contacto 337b. La segunda parte de contacto 337b incluye una parte de tapa 3372b configurada para estar en contacto con una superficie (plana) de la segunda estructura de conexión 339b, con el fin de evitar (o al menos restringir parcialmente) que la segunda parte de contacto 337b se mueva en una dirección axial (por ejemplo, en la dirección T2.
En las formas de realización ilustradas, tal como se ha descrito anteriormente, la cuarta parte de contacto 337d está configurada para facilitar la conexión de la cubierta lateral 321 a un cargador. Por ejemplo, la cuarta parte de contacto 337d puede incluir un imán que puede atraer una parte metálica del cargador. Por consiguiente, la cuarta parte de contacto 337d no está acoplada a ningún extremo de terminal 331. En algunas formas de realización, las partes de contacto 337 pueden estar formadas en una forma sustancialmente igual con el fin de facilitar la fabricación o el mantenimiento. En algunas formas de realización, las partes de contacto 337 pueden estar hechas de diferentes materiales conductores de manera que las partes de contacto individuales puedan tener diferentes características o funciones.
La Figura 8 es una vista en sección transversal (por ejemplo, la sección A-A 'indicada en la figura 6) de la cubierta lateral 321 de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología. En la Figura 8 se muestran una parte de contacto 337 (por ejemplo, la segunda parte de contacto 337b), un extremo de terminal 331 (por ejemplo, el segundo extremo de terminal 331b), una estructura de conexión 339 (por ejemplo, la segunda estructura de conexión 339b). La parte de contacto 337 está colocada en un orificio de la parte de acoplamiento 335 (de la cubierta lateral 321). Una pared interna de la cubierta lateral 321 evita que la parte de contacto 337 sea empujada más hacia adentro en el centro de la cubierta lateral 321. El rebaje (por ejemplo, el receso de la clavija 3391 en la Figura 7) en la estructura de conexión 339 encaja a presión sobre la ranura en la parte de contacto 337 de manera que no se puede tirar de la parte del cabezal (por ejemplo, la parte de tapa 3372) de la parte de contacto 337 a través de la estructura de conexión 339. Por lo tanto, la parte de contacto 337 se mantiene en el orificio de la cubierta lateral 321.
En las formas de realización ilustradas, el extremo del terminal 331 está acoplado a la estructura de conexión 339 y está en contacto con una superficie interior 3351 de la parte de acoplamiento 335. Al ponerse en contacto con la parte de acoplamiento 335 se proporciona un soporte estructural para el extremo de terminal 331 y la estructura de conexión 339 y, en consecuencia, aumenta la rigidez total de los componentes.
Tal como se muestra en la Figura 8, la parte de contacto 337 está colocada sobre una superficie circunferencial lateral 3352 de la parte de acoplamiento 335 de la cubierta lateral 321. Tal como también se muestra, el extremo de terminal 331 está colocado en una superficie lateral opuesta (por ejemplo, la superficie interior 3351) de la parte de acoplamiento 335.
La Figura 9 es una vista en sección transversal (por ejemplo, la sección B-B 'indicada en la Figura 6) de las partes de contacto 337a-d y la cubierta lateral 321 de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología. Tal como se muestra, las partes de contacto 337a-d están colocadas para acoplarse a un cabezal de carga 901. El cabezal de carga 901 incluye cuatro puntos de contacto 903a-d configurados para acoplarse a una correspondiente de las partes de contacto 337a-d con el fin de realizar una función predeterminada (por ejemplo, suministrar energía de carga, transmisión de datos, acoplar eléctricamente dos componentes, etc.)
Por ejemplo, las partes de contacto primera y segunda 337a, 337b están acopladas a los puntos de contacto 903a, 903b, respectivamente, de modo que se puede cargar un conjunto de batería (por ejemplo, el conjunto de batería 205) dentro del aparato de buje 300. El punto de contacto 903d está acoplado a la cuarta parte de contacto 337d mediante una fuerza magnética de manera que el cabezal de carga 901 puede unirse operativamente a la cubierta lateral 321. El punto de contacto 903c está acoplado a la tercera parte de contacto 337c para permitir la comunicación (por ejemplo, transmitiendo señales) entre el aparato de buje 300 y un dispositivo externo a través del cabezal de carga 901.
La Figura 10 es una vista isométrica del cabezal de carga 901 para su utilización con una forma de realización de la presente tecnología. Tal como se muestra, el cabezal de carga 901 está acoplado a una fuente de alimentación externa o a un dispositivo externo a través de un canal de cables 904 (por ejemplo, que tiene un haz de cables colocado en el mismo). El canal de cables 904 está configurado para alojar o proteger cables acoplados al aparato de buje 300 (por ejemplo, cables acoplados a los puntos de contacto 903a-c y las partes de contacto 337a-c).
Tal como se muestra, el cabezal de carga 901 está formado con una abertura semicircular 1509 correspondiente a la forma de la cubierta lateral 321. En los ejemplos ilustrados, el cabezal de carga 901 puede incluir dos aberturas 905a, 905b de forma ovalada configuradas para permitir el contacto entre las partes de contacto 337a-d en la cubierta lateral 321 y los puntos de contacto 903a-d del cabezal de carga 901. En los ejemplos ilustrados, la primera y segunda partes de contacto 337a, 337b (que están configuradas para recibir energía de carga) están colocadas en la misma abertura (por ejemplo, la abertura 905a), mientras que el resto de las partes de contacto 337c, 337d están colocadas en la otra abertura (abertura 905b). Sin estar ligada a ninguna teoría, dicha disposición puede prevenir o reducir de manera efectiva la interferencia de comunicación a los datos o señales transmitidos a través del cabezal de carga 901 durante un proceso de carga.
Tal como también se muestra en la Figura 10, el cabezal de carga 901 está formado con dos aberturas de alojamiento 907a, 907b. Cada una de las aberturas de alojamiento 907a, 907b está configurada para alojar un elemento de conexión de manera que el cabezal de carga 901 se pueda acoplar a un soporte de carga (véase, por ejemplo, la Figura 13).
La Figura 11 es una vista isométrica de un bastidor de vehículo 1101 que soporta el aparato de buje 300 y el cabezal de carga 901 de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología. Tal como se muestra, el eje 309 del aparato de buje 300 está acoplado de forma fija al bastidor del vehículo 1101. El conjunto de carcasa 301 del aparato de buje 300 está acoplado a una rueda 1103 a través de los radios 105 y la estructura de anillo 103. La rueda 1103 puede girarse mediante el aparato de buje 300 para mover el bastidor del vehículo 1101. Cuando la rueda 1103 no está girando, el cabezal de carga 901 puede acoplarse al aparato de buje 300 y cargarlo. En algunas formas de realización, el cabezal de carga 901 puede estar acoplado al aparato de buje 300 mediante una fuerza magnética (por ejemplo, generada entre el punto de contacto 903d y la cuarta parte de contacto 337d, tal como se ha descrito anteriormente). Tal como se muestra, el cabezal de carga 901 se puede acoplar a una fuente de alimentación externa mediante un cable 1105.
La Figura 12 es una vista isométrica de un soporte de carga 1201 de acuerdo con una forma de realización de la presente tecnología. El soporte de carga 1201 está configurado para soportar / colocar el cabezal de carga 901 y un aparato de buje (por ejemplo, el aparato de buje 300) acoplado a una estructura de vehículo (por ejemplo, el bastidor de vehículo 1101). En algunas formas de realización, cuando el aparato de buje es cargado por el cabezal de carga 901, el soporte de carga 1201 soporta el aparato de buje en una ubicación adecuada. Por ejemplo, el aparato de buje puede elevarse mediante el soporte de carga 1201 y, por consiguiente, la rueda acoplada al aparato de buje no está en contacto con una superficie del suelo.
El soporte de carga 1201 incluye una base o parte de pie 1203, una parte inclinada o parte de cuello 1205, y una parte vertical o parte de cabezal 1207 que se extiende desde la parte de cuello 1205. La base 1203 está configurada para colocar el soporte de carga 1201 en un piso o superficie del suelo. En algunas formas de realización, la base 1203 puede incluir un material que proporcione suficiente fricción entre una superficie inferior 1203a (por ejemplo, para hacer que la superficie inferior 1203a sea una superficie "rugosa") y una superficie de suelo FS. La parte inclinada 1205 está configurada para acoplar la base 1203 a la parte vertical 1207.
El soporte de carga 1201 incluye un brazo hueco 1209 configurado para acoplar la parte vertical 1207 y el cabezal de carga 901. El brazo hueco 1209 también está configurado para alojar uno o más cables acoplados al cabezal de carga 901. En algunas formas de realización, los cables se pueden colocar además en un espacio dentro de la parte inclinada 1205 y / o en un espacio dentro de la parte vertical 1207.
Tal como se muestra, el soporte de carga 1201 puede incluir una estructura de soporte en ángulo 1211 colocada para soportar la parte inclinada 1205. En algunas formas de realización, la estructura de soporte en ángulo 1211 puede estar formada con un espacio 1211a configurado para actuar como un parachoques o amortiguador de impactos cuando la parte inclinada 1205 se mueve con respecto a la base 1203. En algunas formas de realización, el espacio 1211a se puede rellenar con materiales elásticos (por ejemplo, formando un parachoques de goma) para absorber los golpes aplicados al soporte de carga 1201. En algunas formas de realización, el espacio 1211a se puede utilizar como salida de uno o más cables colocados dentro de la parte de cuello 1205. Tal como se muestra en la Figura 12, la base 1203 puede estar formada con una ranura 1213 configurada para colocar o alojar una rueda (ver, por ejemplo, la Figura 14).
Las Figuras 13 y 14 ilustran cómo el aparato de buje 300 está acoplado al cabezal de carga 901 y es soportado por el soporte de carga 1201. En la Figura 13, la cubierta lateral 321 del aparato de buje 300 está alineada con la abertura semicircular 1509 formada por el cabezal de carga 901. En la Figura 14, el aparato de buje 300 se puede mover hacia abajo (por ejemplo, en la dirección D) y a continuación la cubierta lateral 321 se coloca y se ajusta en la abertura semicircular 1509. El cabezal de carga 901 encaja entre el buje y un bastidor de un vehículo (por ejemplo, el bastidor de vehículo 1101), de modo que el vehículo no se caiga del soporte de carga 1201.
Como resultado, el cabezal de carga 901 y el aparato de buje 300 se acoplan y a continuación el aparato de buje 300 se puede cargar a través del cabezal de carga 901. Tal como se muestra en la Figura 14, la rueda 1103 se puede colocar en la ranura 1213 para facilitar el posicionamiento de la rueda 1103 en una ubicación adecuada cuando el aparato de buje 300 está cargado.
La Figura 15 ilustra un sistema de carga inalámbrica 1500 que se encuentra fuera del alcance de las reivindicaciones. El sistema de carga inalámbrica 1500 incluye un dispositivo / componente de transmisión de potencia 1501 y un componente / dispositivo de recepción de potencia 1503. En algunos ejemplos, el dispositivo de transmisión de potencia 1501 incluye un transmisor (TX) configurado para transmitir ondas de potencia (por ejemplo, ondas de RF) o una bobina primaria para generar campos magnéticos alternos. El dispositivo de recepción de potencia 1503 incluye un receptor (RX) o una bobina secundaria configurada para recibir las ondas de energía transmitidas desde el transmisor o para responder a los campos magnéticos generados. El RX puede utilizar la energía recibida para cargar una batería.
En algunos ejemplos, el sistema de carga inalámbrico 1500 incluye un par de circuitos resonantes que se activan para resonar a la misma frecuencia resonante. Uno de los circuitos resonantes se coloca en el TX y el otro en el RX. El TX incluye un oscilador para generar ondas de RF a una frecuencia resonante mediante el circuito resonante en el TX. Las ondas de RF generadas pueden ser recibidas por el circuito resonante en el RX. El RX incluye un rectificador acoplado al circuito resonante en el RX. El rectificador está configurado para transformar las ondas de RF recibidas en corriente eléctrica para cargar una batería. En algunos ejemplos, TX y RX pueden tener diferentes diseños o disposiciones.
En algunas formas de realización, el dispositivo de transmisión de potencia 1501 puede incluir un controlador (por ejemplo, un chip, una lógica de control, un procesador, etc.) configurado para (1) detectar la existencia del dispositivo de recepción de potencia 1503; (2) basándose en el dispositivo de recepción de potencia detectado 1503, determinar un protocolo de carga inalámbrico / sin contacto / inductivo adecuado (por ejemplo, estándar "Qi", estándar "AirFuel Alliance", estándar "Magne Charge", etc.) para realizar un proceso de carga ; y (3) iniciar el proceso de carga basándose en el protocolo de carga determinado.
En algunos ejemplos, el controlador puede configurarse además para (1) autenticar el aparato de buje 300 o los componentes en el mismo (por ejemplo, el dispositivo de recepción de potencia 1503); y (2) basándose en el resultado de la autenticación, determinar si se debe realizar un proceso de carga. En algunos ejemplos, el controlador puede configurarse además para generar una señal y transmitir la señal generada a un servidor o dispositivo de usuario, indicando el resultado de la autenticación.
El controlador puede configurarse además para (1) recibir información (por ejemplo, información de utilización de la batería, información del estado de la batería, etc.) almacenada en una memoria de batería conectada a una batería colocada en el aparato de buje 300; y (2) transmitir la información recibida a un servidor o dispositivo de usuario.
El controlador puede configurarse además para comunicarse con la ECU que lleva la placa de circuito principal 203 del aparato de buje 300. Por ejemplo, el controlador puede proporcionar actualizaciones de firmware / software para los componentes (por ejemplo, el conjunto de batería 205) del aparato de buje 300.
Tal como se muestra en la Figura 15, el dispositivo de transmisión de potencia 1501 se coloca en el cabezal de carga 901, y el dispositivo de recepción de potencia 1503 se coloca en el aparato de buje 300. En algunos ejemplos, el dispositivo de recepción de potencia 1503 se puede colocar en una placa (por ejemplo, la placa secundaria 325) acoplada a la cubierta lateral 321 del aparato de buje 300.
En algunos ejemplos, la cubierta lateral 321 está hecha de un material (por ejemplo, plástico) que no interfiere sustancialmente con las transmisiones entre el dispositivo de transmisión de potencia 1501 y el dispositivo de recepción de potencia 1503. En algunas formas de realización, el cabezal de carga 901 puede incluir una carcasa que está hecha de un material (por ejemplo, plástico, resina, etc.) que no interfiere sustancialmente con la transmisión entre el dispositivo de transmisión de potencia 1501 y el dispositivo de recepción de potencia 1503.
Tal como se ha descrito anteriormente, la cubierta lateral 321 permite la transmisión / comunicación de señales mediante un módulo Wi-Fi y / o Bluetooth, que están acoplados a, o que lleva la cubierta lateral 321 para comunicarse con un dispositivo externo.
En algunos ejemplos, el dispositivo de transmisión de potencia 1501 puede colocarse sobre una superficie del cabezal de carga 901, en otras ubicaciones, como por ejemplo dentro de la parte vertical 1207 o el brazo hueco 1209 del soporte de carga 1201. En algunas formas de realización, el dispositivo de recepción de potencia 1503 se puede colocar en una superficie del aparato de buje 300, incorporado en el conjunto de carcasa 301 del aparato de buje 300, u otras ubicaciones adecuadas.
La Figura 16 es una vista isométrica de un ejemplo que queda fuera del alcance de las reivindicaciones del dispositivo de transmisión de potencia 1501. Tal como se muestra, el dispositivo de transmisión de potencia 1501 tiene una estructura plana y está configurado para estar colocado junto a la placa secundaria 325 (por ejemplo, donde se encuentra ubicado el dispositivo de recepción de potencia 1503, en algunas formas de realización) del aparato de buje 300. En algunas formas de realización, el dispositivo de transmisión de potencia 1501 se puede configurar de acuerdo con la placa secundaria 325. En algunos ejemplos, el dispositivo de transmisión de potencia 1501 tiene una estructura plana de forma parcialmente circular. En algunos ejemplos, el dispositivo de transmisión de potencia 1501 puede tener una estructura plana en forma de cuarto creciente. El componente 1503 de recepción de potencia se puede colocar o transportar en la placa secundaria 325.
La Figura 17 es un diagrama esquemático que muestra el dispositivo de recepción de potencia 1503. Tal como se muestra, el dispositivo de recepción de potencia 1503 está posicionado en una parte inferior de la placa secundaria 325. En algunas formas de realización, el dispositivo de recepción de potencia 1503 puede estar colocado en otra parte (por ejemplo, superior o lateral) de la placa secundaria 325. La placa secundaria 325 está formada con una abertura 2031 para permitir que pase un eje (por ejemplo, el eje 309). En algunos ejemplos, el dispositivo de recepción de potencia 1503 puede estar formado con una forma correspondiente a la abertura 2031. En algunos ejemplos, el dispositivo de recepción de potencia 1503 puede estar formado con una forma correspondiente a la placa secundaria 325. En algunos ejemplos, el dispositivo de recepción de potencia 1503 puede estar formado con una forma correspondiente al dispositivo de transmisión de potencia 1501.
La Figura 18 es una vista esquemática en sección transversal que muestra el componente de transmisión de potencia 1501 y el dispositivo de recepción de potencia 1503. Tal como se muestra, el componente de transmisión de potencia 1501 y el dispositivo de recepción de potencia 1503 están colocados generalmente en paralelo entre sí. En algunos ejemplos, el componente de transmisión de potencia 1501 y el dispositivo de recepción de potencia 1503 se pueden colocar para formar un ángulo.
Las ventajas de los cargadores inalámbricos y con cable incluyen, por ejemplo, (1) permitir al usuario seleccionar una forma conveniente de cargar, ya sea con un cargador con cable o con un cargador inalámbrico; y (2) proporcionar cargadores listos para ser utilizados usar sin abrir ni ajustar el aparato de buje (de modo que el aparato de buje pueda seguir siendo estanco al agua, al aire, etc. durante y después de la carga).
La Figura 19 ilustra conectores 1901a-d para ser utilizados con una forma de realización de la presente tecnología. Tal como se muestra, los conectores 1901a-d incluyen partes de contacto 1937a-d y extremos de terminales (por ejemplo, cables) 1933a-d, respectivamente. Los extremos de terminales 1933a-d están acoplados a un conjunto de batería (por ejemplo, al elemento 205) o un controlador llevado por una placa de circuito principal (por ejemplo, el elemento 203) de un aparato de buje (por ejemplo, el elemento 100, 200 o 300). En algunas formas de realización, los extremos de los terminales 1933a, 1933d están acoplados al conjunto de la batería, y los extremos de los terminales 1933b, 1933c están acoplados al controlador (para pruebas, intercambio de información, etc.).
En algunos ejemplos, una o más de las partes de contacto 1937a-d pueden ser un contacto de resorte configurado para acoplarse eléctricamente a un punto de contacto correspondiente. En algunos ejemplos, el contacto de resorte se puede configurar para proporcionar una fuerza elástica realizada para facilitar la conexión eléctrica. Por ejemplo, tal como se muestra en la Figura 19, la parte de contacto 1937a está formada con una estructura de posicionamiento hembra (o un rebaje) 1903a configurada para recibir una estructura de posicionamiento macho (por ejemplo, un saliente) de un cabezal de carga (Figura 21). De manera similar, la parte de contacto 1937d también está formada con una estructura de posicionamiento hembra (o un rebaje) 1903d configurada para recibir una estructura de posicionamiento macho (por ejemplo, una protuberancia) del cabezal de carga. Las estructuras de posicionamiento macho / hembra están configuradas para facilitar la conexión entre las partes de contacto 1937a, 1937d y el cabezal de carga (Figura 21).
La Figura 20 ilustra una cubierta lateral 321 de acuerdo con formas de realización de la presente tecnología. Tal como se muestra, la cubierta lateral 321 incluye una parte de base 333 y una parte de acoplamiento 335 que se extiende desde la parte de base 333. La parte de acoplamiento 335 está formada con una abertura que permite que la parte de contacto 1937a pase de manera que pueda acoplarse con el correspondiente punto de contacto 2103a.
Con referencia ahora a la Figura 21, se encuentra formado un cabezal de carga 2101 con cuatro puntos de contacto 2103a-d configurados para acoplarse con las partes de contacto 1937a-d, respectivamente. Tal como se muestra en la Figura 21, los puntos de contacto 2103a, 2103d están formados con estructuras de posicionamiento macho (o protuberancias) 2105a, 2105b. Las estructuras de posicionamiento macho 2105a, 2105b están configuradas para ser alojadas / posicionadas en las estructuras de posicionamiento hembra 1903a, 1903d, respectivamente, de manera que los conectores de carga 1901a, 1901d estén acoplados de manera adecuada y fija a los puntos de contacto 2103a, 2103d.
Tal como se muestra en la Figura 21, los puntos de contacto 2103b, 2103c también pueden estar formados con estructuras de posicionamiento macho (o protuberancias) 2105b, 2105c configuradas para hacer contacto con las partes de contacto 1937b, 1937c. Las estructuras de posicionamiento macho 2105b, 2105c pueden garantizar que los puntos de contacto 2103b, 2103c estén correctamente en contacto con las partes de contacto 1937b, 1937c.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de buje (100, 200, 300), que comprende:
un conjunto de carcasa (301) que define un espacio interno;
un eje (209, 309) posicionado para extenderse a través del conjunto de carcasa (301), en que el conjunto de carcasa (301) está acoplado de forma giratoria al eje (209, 309);
un conjunto de estator acoplado fijamente al eje y posicionado en el espacio interno, en que el conjunto de estator (208) comprende un conjunto de batería (205) que incluye una pluralidad de paquetes de baterías;
una cubierta lateral (321) acoplada de manera fija al eje (209, 309) y acoplada de manera giratoria al conjunto de carcasa (301), en que la cubierta lateral (321) tiene una parte de base (333) y una parte de acoplamiento (335) que se extiende desde la parte de base (333); y
un par de primeros conectores (331a, 331b) colocados a través de la cubierta lateral (321), en que cada uno de los primeros conectores (331a, 331b) comprende un extremo del terminal (331, 331a-331d) y una parte de contacto (337, 337a-337d), en que el extremo del terminal (331, 331a-331d) está acoplado eléctricamente al conjunto de la batería mediante un haz de cables acoplado fijamente a la cubierta lateral (321), y en que la parte de contacto (337, 337a-337d) está configurada para acoplarse eléctricamente a una fuente de alimentación externa para cargar el conjunto de batería (205) a través de una conexión por cable;
caracterizado porque la parte de acoplamiento (335) es una pestaña que se extiende desde la parte de base (333), en que las partes de contacto (337, 337a-337d) de los primeros conectores (331a, 331b) están colocadas alrededor de una circunferencia de la pestaña (335).
2. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la cubierta lateral (321) está acoplada al conjunto de carcasa (301) mediante un sello de aceite o un cojinete (214).
3. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque las partes de contacto (337, 337a-337d) están colocadas en una superficie lateral de la parte de acoplamiento (335) de la cubierta lateral (321), y en que el extremo del terminal (331, 331a-331d) está colocado en una superficie lateral opuesta de la parte de acoplamiento (335).
4. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el extremo del terminal (331, 331a-331d) está conectado eléctricamente a una caja de distribución de cables (401) que lleva una placa (203, 325) acoplada a una superficie interior de la cubierta lateral (321), y en que el haz de cables está configurado para acoplar eléctricamente la caja de distribución de cables (401) con el conjunto de batería (205).
5. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el haz de cables está colocado en un canal de cables (329), y en que el canal de cables (329) está configurado para pasar a través de un espacio interior de la cubierta lateral (321).
6. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque comprende además un componente de carga inalámbrica (1500) colocado entre la cubierta lateral (321) y el conjunto de carcasa (301), en que el componente de carga inalámbrica (1500) es llevado por la cubierta lateral (321), y en que el componente de carga inalámbrica (1500) está configurado para comunicarse con un cargador inalámbrico externo para cargar el conjunto de batería (205) a través de una conexión inalámbrica.
7. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el componente de carga inalámbrica (1500) es llevado por una placa (203, 325) acoplada a una superficie interior de la cubierta lateral (321).
8. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque comprende además al menos un segundo conector (331c) configurado para transmitir una señal a un controlador del aparato de buje (100, 200, 300), en que el al menos un segundo conector (331c) está colocado a través de la cubierta lateral (321) y comprende un extremo del terminal (331c) y una parte de contacto (337c).
9. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque comprende además al menos un tercer conector (331d) configurado para facilitar una conexión entre la cubierta lateral (321) y un cabezal de carga (901) acoplado a la fuente de alimentación externa, en que el al menos un tercer conector (331d) está colocado a través de la cubierta lateral (321) y comprende un extremo del terminal (331d) y una parte de contacto (337d).
10. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque al menos una de las partes de contacto (337a-337c) del primer, segundo y tercer conectores (331a-331d) comprende un contacto de clavija, y en que el contacto de clavija está acoplado a uno correspondiente de los extremos de los terminales (331, 331a-331d) a través de una estructura de conexión (339).
11. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque al menos una de las partes de contacto (337a-337c) del primer y segundo conectores (331a-331c) comprende un contacto de resorte conectado directamente con el extremo del terminal (331, 331a-331d).
12. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el contacto de resorte está formado con un rebaje (1903a) configurado para recibir un saliente (2105a, 2105b) de un cabezal de carga (901) con el fin de facilitar la conexión entre la cubierta lateral (321) y el cabezal de carga (901).
13. El aparato de buje de cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque:
el par de primeros conectores (331a, 331b) están acoplados a nodos positivo y negativo del conjunto de batería (205), respectivamente.
14. Un sistema de carga, caracterizado porque comprende:
un aparato de buje (100, 200, 300) de cualquiera de las reivindicaciones 1-13;
un soporte de carga (1201); y
un cabezal de carga (901) acoplado al soporte de carga (1201), en que el cabezal de carga (901) está formado con una abertura (1509) configurada para alojar la parte de acoplamiento (335) de la cubierta lateral (321) del aparato de buje (100, 200, 300);
en que un bastidor de vehículo (1101) está acoplado de forma fija a un eje (209, 309) del aparato de buje (100, 200, 300);
en que el cabezal de carga (901) está configurado para ser colocado de manera adecuada entre el bastidor del vehículo (1101) y la cubierta lateral (321) del aparato de buje (100, 200, 300) de manera que el aparato de buje (100, 200, 300) es capaz de ser cargado por el cabezal de carga (901) a través de una conexión inalámbrica y una conexión por cable.
15. Una rueda, caracterizada porque comprende:
un neumático;
una llanta (101b) configurada para soportar el neumático; y
un aparato de buje (100, 200, 300) de cualquiera de las reivindicaciones 1-13 que está configurado para acoplarse a la llanta (101b).
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