ES2953193T3 - Mobile radio platform with energy autonomy - Google Patents
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Abstract
Una plataforma de comunicaciones móviles (10) energéticamente autónoma contiene una estructura básica mecánica (12) con elementos de compensación (14) para el soporte horizontal sobre una base (96), un gran número de cuerpos huecos (36) rellenables de forma reversible para el peso, que están en un marco de soporte (20). estructura básica mecánica (12), al menos un dispositivo generador de energía regenerativa (26, 32) que se sujeta en al menos uno de los cuerpos huecos (36), al menos una unidad convertidora de potencia para convertir una energía eléctrica generada por al menos un dispositivo generador de energía (26, 32) y al menos un mástil de telefonía celular (52) para sujetar al menos una antena transmisora (54) del teléfono celular, que a su vez está sujeta sobre al menos uno de los cuerpos huecos (36). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)An energetically autonomous mobile communications platform (10) contains a basic mechanical structure (12) with compensation elements (14) for horizontal support on a base (96), a large number of reversibly fillable hollow bodies (36) to the weight, which are in a support frame (20). basic mechanical structure (12), at least one regenerative energy generating device (26, 32) that is held in at least one of the hollow bodies (36), at least one power converter unit for converting electrical energy generated by at least one at least one energy generating device (26, 32) and at least one cell phone mast (52) to hold at least one transmitting antenna (54) of the cell phone, which in turn is held on at least one of the hollow bodies (36). (Automatic translation with Google Translate, without legal value)
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Plataforma de radio móvil con autonomía energéticaMobile radio platform with energy autonomy
Área técnicaTechnical area
La presente invención se refiere a una plataforma de radio móvil con autonomía energética.The present invention relates to a mobile radio platform with energy autonomy.
Estado de la técnicaState of the art
En el campo de la tecnología de radio móvil, es conocido el uso de estaciones base como dispositivos estacionarios para la transmisión de señales de radio, que incluyen un soporte de antena para la sujeción normalmente de una pluralidad de antenas transmisoras. Una forma de realización común de este tipo de soportes de antena es una estructura tubular de acero independiente. En los casos en que los mástiles de radio móviles deban situarse lejos de las instalaciones de una red eléctrica, las antenas transmisoras deberán alimentarse eléctricamente mediante dispositivos auxiliares, tales como un paquete de baterías. El documento US 2015/042811 A1 divulga una baliza transportable de monitorización para la detección de intrusos, que tiene un bloque de suelo y bastidores de sujeción fijados al mismo.In the field of mobile radio technology, it is known to use base stations as stationary devices for the transmission of radio signals, which include an antenna mount for typically holding a plurality of transmitting antennas. A common embodiment of this type of antenna supports is a free-standing tubular steel structure. In cases where mobile radio masts must be located away from power grid facilities, the transmitting antennas should be electrically powered by auxiliary devices, such as a battery pack. Document US 2015/042811 A1 discloses a transportable monitoring beacon for intruder detection, which has a floor block and holding frames fixed thereto.
Por lo tanto, el campo técnico de la instalación y el suministro de energía eléctrica a antenas de transmisión de radio móviles en ubicaciones alejadas de las instalaciones de una red de energía eléctrica, ofrece aún margen de mejora.Therefore, the technical field of installation and supply of electrical energy to mobile radio transmission antennas in locations far from the facilities of an electrical energy network, still offers room for improvement.
Objetivo de la invenciónObjective of the invention
Por lo tanto, la presente invención se basa en particular en el objetivo de posicionar en un terreno irregular una antena transmisora o una pluralidad de antenas transmisoras de radio móvil lejos de las instalaciones de una red eléctrica de, una manera sencilla y sencillas y hacerlas funcionar durante un periodo de tiempo más largo.Therefore, the present invention is based in particular on the objective of positioning a transmitting antenna or a plurality of mobile radio transmitting antennas on an irregular terrain away from the facilities of an electrical network, in a simple and simple manner and operating them. for a longer period of time.
Divulgación de la invenciónDisclosure of the invention
Según la invención, el objetivo se consigue mediante una plataforma de radio móvil con autonomía energética que tiene las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes describen otras realizaciones especialmente ventajosas de la invención.According to the invention, the objective is achieved by a mobile radio platform with energy autonomy having the characteristics of claim 1. The dependent claims describe other particularly advantageous embodiments of the invention.
La plataforma de radio móvil con autonomía energética según la invención incluye una estructura mecánica de base, una pluralidad de cuerpos huecos que se pueden rellenar de manera reversible, al menos un dispositivo de generación de energía regenerativa, al menos una unidad de rectificador de la corriente, al menos un mástil de radio móvil y líneas de suministro eléctrico.The energy-autonomous mobile radio platform according to the invention includes a basic mechanical structure, a plurality of reversibly fillable hollow bodies, at least one regenerative energy generation device, at least one current rectifier unit , at least one mobile radio mast and power supply lines.
La estructura mecánica de base presenta elementos de compensación para el apoyo horizontal sobre un sustrato, formando la estructura de base una pluralidad de bastidores de sujeción. Los cuerpos huecos están previstos para lastrar la estructura mecánica de base. Cada cuerpo hueco presenta al menos un elemento de fijación en un lado superior y se sujeta en uno de los bastidores de sujeción. El al menos un dispositivo generador de energía regenerativa se apoya en al menos un elemento de fijación de al menos uno de los cuerpos huecos. La unidad de al menos un rectificador de la corriente está prevista para convertir la energía eléctrica generada por al menos un dispositivo de generación de energía. El al menos un mástil de radio móvil está previsto para sujetar al menos una antena transmisora de la radio móvil y se sujeta a su vez en al menos un elemento de fijación de al menos uno de los cuerpos huecos. Las líneas de conexión eléctrica conectan la al menos una unidad de rectificador de la corriente al dispositivo de generación de energía regenerativa y a la al menos una antena transmisora.The mechanical base structure has compensation elements for horizontal support on a substrate, the base structure forming a plurality of holding frames. The hollow bodies are intended to ballast the base mechanical structure. Each hollow body has at least one fixing element on an upper side and is held in one of the holding frames. The at least one regenerative energy generating device is supported on at least one fixing element of at least one of the hollow bodies. The unit of at least one current rectifier is provided to convert electrical energy generated by at least one power generation device. The at least one mobile radio mast is provided to hold at least one transmitting antenna of the mobile radio and is in turn held in at least one fixing element of at least one of the hollow bodies. The electrical connection lines connect the at least one current rectifier unit to the regenerative energy generation device and to the at least one transmitting antenna.
A los efectos de la invención, el término "pluralidad" se refiere en particular a un número de al menos dos. En el sentido de la invención, el término "previsto para" debe entenderse en particular que está especialmente configurado o dispuesto para este fin.For the purposes of the invention, the term "plurality" refers in particular to a number of at least two. In the sense of the invention, the term "intended for" is to be understood in particular as being especially configured or arranged for this purpose.
Con la plataforma de radio móvil con autonomía energética propuesta, una o más antenas de transmisión de radio móvil pueden colocarse de una manera sencilla y segura en una superficie irregular, lejos de las instalaciones de una red eléctrica, y pueden funcionar durante un periodo de tiempo prolongado usando la energía eléctrica generada por el al menos un dispositivo generador de energía regenerativa. La duración del periodo viene determinada principalmente por los intervalos de mantenimiento.With the proposed energy autonomous mobile radio platform, one or more mobile radio transmitting antennas can be easily and safely placed on an irregular surface, away from a power grid facility, and can operate for a period of time. prolonged using the electrical energy generated by the at least one regenerative energy generating device. The length of the period is determined mainly by the maintenance intervals.
Preferentemente, la potencia máxima que puede generar cada uno de los al menos un dispositivo de generación de energía está comprendida entre 1 kW y 10 kW.Preferably, the maximum power that each of the at least one power generation device can generate is between 1 kW and 10 kW.
Preferentemente, los cuerpos huecos para el lastre se pueden fabricar de plástico, por ejemplo. Se pueden llenar de manera reversible con un medio de relleno económico tal como, por ejemplo, agua o arena, a través de al menos una abertura de entrada situada preferentemente en la parte superior. En este caso, los cuerpos huecos pueden estar provistos de al menos una abertura de salida en su parte inferior, que permite vaciar el cuerpo hueco cuando se encuentra instalado.Preferably, the hollow bodies for ballast can be made of plastic, for example. They can be filled reversibly with an economical filling medium such as, for example, water or sand, through at least one entrance opening preferably located at the top. In this case, the hollow bodies can be provided with at least one outlet opening in their lower part, which allows the hollow body to be emptied when it is installed.
En formas de realización preferentes de la plataforma de radio móvil, cada bastidor de sujeción está formado por una pluralidad de elementos de perfil de acero unidos entre sí. Los bastidores de sujeción también están espaciados uniformemente en dos direcciones espaciales independientes. De esta manera, la estructura mecánica de base puede proporcionar la pluralidad de bastidores de sujeción de una manera de estructura particularmente simple y de una manera desde el punto de vista del diseño particularmente variable.In preferred embodiments of the mobile radio platform, each holding frame is formed by a plurality of steel profile elements joined together. The clamping frames are also evenly spaced in two independent spatial directions. In this way, the base mechanical structure can provide the plurality of holding frames in a particularly simple structural manner and in a particularly variable design manner.
Preferentemente, las dos direcciones espaciales mutuamente independientes pueden disponerse perpendiculares entre sí, con lo que puede lograrse una solución constructivamente sencilla para la estructura mecánica de base con un elevado aprovechamiento del espacio.Preferably, the two mutually independent spatial directions can be arranged perpendicular to each other, whereby a constructively simple solution for the basic mechanical structure can be achieved with high use of space.
Preferentemente, cada uno de los cuerpos huecos está provisto de al menos un elemento de ajuste configurado que forma una conexión de ajuste de forma con uno de los bastidores de sujeción para la sujeción. De este modo, se puede conseguir una sujeción especialmente segura y elástica de cada uno de los cuerpos huecos en uno de los bastidores de sujeción de una forma estructural y de fabricación sencilla.Preferably, each of the hollow bodies is provided with at least one configured fitting element that forms a form-fitting connection with one of the clamping frames for clamping. In this way, a particularly secure and elastic fastening of each of the hollow bodies in one of the fastening frames can be achieved in a structural and simple manufacturing way.
En formas de realización preferentes de la plataforma de comunicación móvil, al menos uno de los dispositivos generadores de energía regenerativa está configurado como un dispositivo de turbina eólica. Una plataforma de radio móvil de este tipo se puede usar ventajosamente en los casos en que una o varias antenas emisoras de radio móviles deban colocarse en un lugar alejado de las instalaciones de una red eléctrica y deban funcionar durante un período de tiempo más largo con la ayuda de la energía eléctrica generada por el al menos un dispositivo generador de energía regenerativa, que esté situado en una posición libre y protegida del viento.In preferred embodiments of the mobile communication platform, at least one of the regenerative energy generating devices is configured as a wind turbine device. A mobile radio platform of this type can be used advantageously in cases where one or more mobile radio transmitting antennas must be placed at a location away from the facilities of a power grid and must operate for a longer period of time with the aid of the electrical energy generated by the at least one regenerative energy generating device, which is located in a free position and protected from the wind.
Preferentemente, el dispositivo de turbina eólica está configurado como una turbina eólica de eje vertical (VAWT), con un eje de rotación dispuesto en sentido vertical. De este modo, se puede disponer de una plataforma de radio móvil con suministro eléctrico a partir de energía eólica, que requiere una superficie de base especialmente reducida para su elevación. Además, se puede prescindir de un dispositivo para el seguimiento de la dirección del viento.Preferably, the wind turbine device is configured as a vertical axis wind turbine (VAWT), with a vertically arranged axis of rotation. In this way, a mobile radio platform can be provided with a power supply from wind energy, which requires a particularly small base area for its elevation. In addition, a device for monitoring the wind direction can be dispensed with.
En formas de realización preferentes de la plataforma de radio móvil, el dispositivo de turbina eólica está configurado como un rotor Savonius con palas de rotor helicoidales. Esto permite proporcionar a una plataforma de radio móvil un suministro eléctrico a partir de energía eólica que tiene una eficiencia particularmente alta dentro de un intervalo comparativamente amplio de velocidad del viento y especialmente a una velocidad del viento relativamente baja. In preferred embodiments of the mobile radio platform, the wind turbine device is configured as a Savonius rotor with helical rotor blades. This makes it possible to provide a mobile radio platform with a power supply from wind energy that has a particularly high efficiency within a comparatively wide range of wind speed and especially at a relatively low wind speed.
En formas de realización preferentes de la plataforma de radio móvil, al menos uno de los dispositivos de generación de energía regenerativa está configurado como un sistema fotovoltaico con al menos un módulo fotovoltaico. Una plataforma de radio móvil de este tipo se puede usar ventajosamente en casos en los que una o varias antenas emisoras de la radio móvil deban colocarse en un lugar lejos de las instalaciones de una red eléctrica y que deban funcionar durante un período de tiempo más largo con ayuda de la energía eléctrica generada por el al menos un dispositivo de generación de energía regenerativa, que esté situado en una zona comparativamente soleada y en la que, en particular, no haya peligro de sombras prolongadas.In preferred embodiments of the mobile radio platform, at least one of the regenerative power generation devices is configured as a photovoltaic system with at least one photovoltaic module. A mobile radio platform of this type can be used advantageously in cases where one or more transmitting antennas of the mobile radio must be placed in a location far from the facilities of a power grid and must operate for a longer period of time. with the help of the electrical energy generated by the at least one regenerative energy generation device, which is located in a comparatively sunny area and in which, in particular, there is no danger of prolonged shadows.
Preferentemente, la plataforma de comunicación móvil está equipada con una pluralidad de elementos de almacenamiento de energía recargables para el almacenamiento intermedio de la energía eléctrica generada mediante al menos uno de los dispositivos de generación de energía regenerativa. En este caso, los elementos de almacenamiento de energía están conectados de manera eléctricamente efectiva a la al menos una unidad de rectificador de la corriente. De este modo, puede hacerse posible una mayor disponibilidad temporal de la al menos una antena transmisora de la radio móvil, independientemente de una generación momentánea de energía.Preferably, the mobile communication platform is equipped with a plurality of rechargeable energy storage elements for intermediate storage of electrical energy generated by at least one of the regenerative energy generation devices. In this case, the energy storage elements are electrically effectively connected to the at least one current rectifier unit. In this way, a higher temporary availability of the at least one transmitting antenna of the mobile radio can be made possible, independently of a momentary generation of energy.
Los elementos de almacenamiento de energía pueden, por ejemplo y sin estar limitados a ello, estar configurados como una batería recargable (celdas secundarias o paquete de baterías), como un acumulador de plomo o de iones de litio, o como un supercondensador. Los elementos de almacenamiento de energía se pueden conectar eléctricamente en paralelo y/o eléctricamente en serie de una manera conocida per se.The energy storage elements may, for example and without being limited, be configured as a rechargeable battery (secondary cells or battery pack), as a lead-acid or lithium-ion battery, or as a supercapacitor. The energy storage elements may be connected electrically in parallel and/or electrically in series in a manner known per se.
En formas de realización preferentes de la plataforma de radio móvil, el al menos un mástil de radio móvil está equipado con un dispositivo de envoltura. El dispositivo de envoltura incluye al menos una envoltura flexible que, en un estado instalado, tiene la forma de un cilindro elíptico recto y presenta una región de borde inferior y una región de borde superior. El dispositivo de envoltura comprende además al menos un dispositivo de sujeción superior y al menos un dispositivo de sujeción inferior, cada uno de los cuales se extiende sustancialmente en un plano y está unido al mástil de radio móvil por un extremo del lado del mástil de una pluralidad de puntales de fijación. En este caso, los extremos de los puntales de sujeción que están orientados en sentido contrario al mástil están conectados a al menos un elemento de sujeción del dispositivo de sujeción respectivo, que se extiende en una dirección circunferencial del plano respectivo a lo largo de al menos parte de la circunferencia. La suma de la extensión de todos los elementos de sujeción constituye una parte predominante de la circunferencia. En el estado instalado, el al menos un elemento de sujeción del dispositivo de sujeción superior está conectado operativamente a la región del borde superior de la envoltura flexible y el al menos un elemento de sujeción del dispositivo de sujeción inferior está conectado operativamente a la región del borde inferior de la envoltura flexible.In preferred embodiments of the mobile radio platform, the at least one mobile radio mast is equipped with a wrapping device. The wrapping device includes at least one flexible wrapping which, in an installed state, has the shape of a right elliptical cylinder and has a lower edge region and an upper edge region. The wrapping device further comprises at least one upper clamping device and at least one lower clamping device, each of which extends substantially in one plane and is attached to the movable radio mast at a mast side end of a plurality of fixing struts. In this case, the ends of the clamping struts that are oriented away from the mast are connected to at least one clamping element of the respective clamping device, which extends in a circumferential direction of the respective plane along at least part of the circumference. The sum of the extension of all the elements of Fastening constitutes a predominant part of the circumference. In the installed state, the at least one fastening element of the upper fastening device is operatively connected to the upper edge region of the flexible casing and the at least one fastening element of the lower fastening device is operatively connected to the region of the bottom edge of the flexible casing.
A los efectos de la invención, una envoltura "flexible" debe entenderse, en particular, como una envoltura hecha de un material similar a una lámina que, cuando está libre en una dirección transversal a la superficie, puede absorber una fuerza externa que es sólo una pequeña fracción, por ejemplo menos del 1 %, de una fuerza externa que puede ser absorbida al máximo por el material similar a una lámina en direcciones situadas dentro de la superficie.For the purposes of the invention, a "flexible" envelope should be understood, in particular, as an envelope made of a sheet-like material that, when free in a direction transverse to the surface, can absorb an external force that is only a small fraction, for example less than 1%, of an external force that can be maximally absorbed by the sheet-like material in directions within the surface.
A los efectos de la invención, por "forma cilíndrica elíptica recta" debe entenderse, en particular, la forma de una envoltura cilíndrica cuyo eje central está dispuesto perpendicularmente a su superficie de base, en la que la superficie de base tiene forma elíptica y puede ser, en particular, de forma circular.For the purposes of the invention, "straight elliptical cylindrical shape" should be understood, in particular, the shape of a cylindrical shell whose central axis is arranged perpendicular to its base surface, in which the base surface has an elliptical shape and can be, in particular, circular in shape.
En este contexto, el término "conectado operativamente" debe entenderse en el sentido de que los objetos conectados operativamente están conectados entre sí de tal manera que es posible la transmisión de una fuerza entre los objetos. La transmisión puede tener lugar tanto por contacto directo como indirecto, a través de al menos un elemento intermedio.In this context, the term "operationally connected" should be understood to mean that operationally connected objects are connected to each other in such a way that the transmission of a force between the objects is possible. Transmission can take place either by direct or indirect contact, through at least one intermediate element.
Con el dispositivo de envoltura propuesto se proporciona un recubrimiento del mástil de radio móvil que evita la necesidad de emplear herramientas de conformación, es fácil de instalar y puede diseñarse y dimensionarse de manera flexible. La envoltura flexible del dispositivo de envoltura puede proteger el mástil de telefonía móvil y las antenas transmisoras fijadas a él frente a las influencias ambientales y meteorológicas. En las formas de realización adecuadas, el dispositivo de protección puede adaptar el mástil de radio móvil a su entorno en su ubicación lejos de las instalaciones de una red eléctrica, haciéndola así más discreta.With the proposed wrapping device a mobile radio mast covering is provided that avoids the need for forming tools, is easy to install and can be flexibly designed and sized. The flexible casing of the wrapping device can protect the mobile phone mast and the transmitting antennas attached to it from environmental and weather influences. In suitable embodiments, the protection device may adapt the mobile radio mast to its environment at its location away from a power grid facility, thus making it more discreet.
Los mástiles de radio móviles de este tipo con un dispositivo de envoltura se describen detalladamente en la solicitud de patente luxemburguesa LU 101348 descrita. La solicitud de patente LU 101348 se incorpora aquí por referencia en su totalidad, con efecto para aquellas jurisdicciones de patentes que permiten la incorporación por referencia.Mobile radio masts of this type with a wrapping device are described in detail in the described Luxembourg patent application LU 101348. Patent application LU 101348 is incorporated herein by reference in its entirety, effective for those patent jurisdictions that permit incorporation by reference.
Preferentemente, el dispositivo de envoltura comprende al menos un dispositivo tensor con una pluralidad de elementos tensores, quePreferably, the wrapping device comprises at least one tensioning device with a plurality of tensioning elements, which
• están dispuestos operativamente entre el elemento o los elementos de sujeción y cada puntal de sujeción de la pluralidad de puntales de fijación del dispositivo de sujeción inferior y están conectados operativamente a la región de borde inferior en una pluralidad de posiciones en la dirección circunferencial, o bien• are operatively arranged between the fastening element(s) and each fastening strut of the plurality of fastening struts of the lower fastening device and are operatively connected to the lower edge region at a plurality of positions in the circumferential direction, or good
• están unidos operativamente entre el elemento o los elementos de sujeción y cada puntal de sujeción de la pluralidad de puntales de fijación del dispositivo de sujeción superior y están conectados operativamente a la región de borde superior en una pluralidad de posiciones en la dirección circunferencial.• are operatively connected between the fastening element or elements and each fastening strut of the plurality of fastening struts of the upper fastening device and are operatively connected to the upper edge region in a plurality of positions in the circumferential direction.
De este modo, a la al menos una envoltura flexible se le puede aplicar uniformemente en cada una de las posiciones en la dirección circunferencial una fuerza dirigida a lo largo de una generatriz del cilindro elíptico recto, es decir, paralela a un eje central del cilindro, de tal modo que la envoltura flexible se lleve a un estado de tensión. Esto puede dar la impresión de una envoltura independiente, ahorrando el esfuerzo de hacer moldes para una envoltura independiente real.In this way, a force directed along a generatrix of the right elliptical cylinder can be uniformly applied to the at least one flexible envelope in each of the positions in the circumferential direction, that is, parallel to a central axis of the cylinder. , such that the flexible envelope is brought to a state of tension. This can give the impression of a freestanding wrapper, saving the effort of making molds for an actual freestanding wrapper.
DibujosDrawings
Otras ventajas se derivan de la siguiente descripción del dibujo. El dibujo muestra un ejemplo de una realización de la invención. El dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas características combinadas.Further advantages arise from the following description of the drawing. The drawing shows an example of an embodiment of the invention. The drawing, description and claims contain numerous combined features.
Se muestra:It shows:
Fig. 1 una representación esquemática de una posible forma de realización de la plataforma de radio móvil con autonomía energética según la invención en un estado montado en una perspectiva, vista elevada, Fig. 2 una representación esquemática de la estructura mecánica de base de la plataforma de radio móvil con autonomía energética según la Fig. 1 en una vista en perspectiva, elevada,Fig. 1 a schematic representation of a possible embodiment of the energy-sufficient mobile radio platform according to the invention in an assembled state in a perspective, elevated view, Fig. 2 a schematic representation of the basic mechanical structure of the platform of mobile radio with energy autonomy according to Fig. 1 in an elevated, perspective view,
Fig. 3 un cuerpo hueco de la plataforma de radio móvil con autonomía energética según la Fig. 1 en una vista en perspectiva, elevada,Fig. 3 shows a hollow body of the mobile radio platform with energy autonomy according to Fig. 1 in an elevated, perspective view.
Fig. 4 el cuerpo hueco según la Fig. 3 en una vista frontal,Fig. 4 the hollow body according to Fig. 3 in a front view,
Fig. 5 el cuerpo hueco según las figuras 3 y 4 en una vista superior, yFig. 5 the hollow body according to figures 3 and 4 in a top view, and
Fig. 6 una representación esquemática del mástil de radio móvil de la plataforma de radio móvil con autonomía energética según la Fig. 1 en una vista transparente elevada en perspectiva.FIG. 6 is a schematic representation of the mobile radio mast of the energy-sufficient mobile radio platform according to FIG. 1 in a transparent elevated perspective view.
En las diferentes figuras, las mismas partes están siempre provistas de los mismos signos de referencia, por lo que normalmente se describen una sola vez. In the different figures, the same parts are always provided with the same reference signs, so they are normally described only once.
Descripción de los ejemplos de realizaciónDescription of embodiment examples
La Fig. 1 muestra una representación esquemática de una posible forma de realización de la plataforma de radio móvil con autonomía energética 10 según la invención en un estado montado en una vista en perspectiva, elevada.Fig. 1 shows a schematic representation of a possible embodiment of the energy-sufficient mobile radio platform 10 according to the invention in an assembled state in an elevated, perspective view.
La plataforma de radio móvil con autonomía energética 10 incluye una estructura mecánica de base 12 que tiene una superficie de base sustancialmente rectangular, dos dispositivos diferentes de generación de energía regenerativa 26, 32, y un mástil de radio móvil 52 equipado con un dispositivo de envoltura 60.The power autonomous mobile radio platform 10 includes a mechanical base structure 12 having a substantially rectangular base surface, two different regenerative power generation devices 26, 32, and a mobile radio mast 52 equipped with a wrapping device. 60.
Uno 26 de los dispositivos de generación de energía regenerativa 26, 32 está configurado como un dispositivo de turbina eólica, que en este ejemplo de realización particular está configurado como un rotor vertical con un eje de rotación 28 dispuesto verticalmente y que está fijado a una superficie superior de la estructura mecánica de base 12. El rotor vertical puede ser, por ejemplo, un rotor Savonius modificado con palas de rotor helicoidales. La energía eléctrica máxima que puede generar el rotor vertical puede ser, por ejemplo, de 3 kW.One 26 of the regenerative energy generation devices 26, 32 is configured as a wind turbine device, which in this particular embodiment is configured as a vertical rotor with a vertically arranged axis of rotation 28 and which is fixed to a surface top of the base mechanical structure 12. The vertical rotor may be, for example, a modified Savonius rotor with helical rotor blades. The maximum electrical energy that the vertical rotor can generate can be, for example, 3 kW.
El otro 32 de los dispositivos generadores de energía regenerativa 26, 32 está formado como un sistema fotovoltaico con una pluralidad de 14 módulos fotovoltaicos 34 en total, que están fijados a la superficie superior de la estructura mecánica de base 12 en cuatro filas dispuestas en paralelo entre sí. La energía eléctrica máxima que puede generar el sistema fotovoltaico puede ser de 1,5 kWpico, por ejemplo.The other 32 of the regenerative energy generating devices 26, 32 is formed as a photovoltaic system with a plurality of 14 photovoltaic modules 34 in total, which are fixed to the upper surface of the base mechanical structure 12 in four rows arranged in parallel each other. The maximum electrical energy that the photovoltaic system can generate can be 1.5 kWpeak, for example.
La Fig. 2 muestra una representación esquemática de la estructura mecánica de base 12 de la plataforma de radio móvil con autonomía energética 10 según la Fig. 1 en una vista en perspectiva, elevada. La estructura mecánica de base 12 incluye una pluralidad de 16 elementos de compensación 14 para el soporte horizontal sobre un sustrato 96, que puede presentar desigualdades en un tamaño de un área de compensación de los elementos de compensación 14. Los elementos de compensación 14 pueden, por ejemplo, estar configurados como un husillo roscado. La estructura mecánica de base 12 incluye una pluralidad de elementos de perfil de acero 16, 18 fijados entre sí, mediante los cuales, entre otras cosas, se forma una pluralidad de cuatro bastidores de sujeción 20, estando dispuesto en cada uno de ellos un bastidor de sujeción 20 en una región de esquina de la estructura mecánica de base 12, que tiene una forma sustancialmente rectangular. En la Fig. 2, uno de los bastidores de sujeción 20 está marcado con líneas discontinuas. De este modo, los bastidores de sujeción 20 están espaciados uniformemente en dos direcciones espaciales independientes (dirección X, dirección Y) que son paralelas a los bordes de la superficie de base sustancialmente rectangular de la estructura mecánica de base 12. Debido a la forma rectangular de la superficie base, las dos direcciones espaciales independientes están alineadas en particular perpendiculares entre sí. Para el refuerzo mecánico de las zonas de esquina, la estructura mecánica de base 12 puede estar provista de placas de refuerzo 24 que tienen sustancialmente forma de L y están alineadas paralelas a los bordes de la zona de esquina respectiva.Fig. 2 shows a schematic representation of the mechanical base structure 12 of the energy-sufficient mobile radio platform 10 according to Fig. 1 in an elevated, perspective view. The base mechanical structure 12 includes a plurality of 16 compensation elements 14 for horizontal support on a substrate 96, which may have unevenness in a size of a compensation area of the compensation elements 14. The compensation elements 14 may, for example, be configured as a threaded spindle. The base mechanical structure 12 includes a plurality of steel profile elements 16, 18 fixed together, by means of which, among other things, a plurality of four fastening frames 20 are formed, a frame being arranged in each of them. clamp 20 in a corner region of the base mechanical structure 12, which has a substantially rectangular shape. In Fig. 2, one of the clamping frames 20 is marked with dashed lines. Thus, the clamping frames 20 are evenly spaced in two independent spatial directions (X direction, Y direction) that are parallel to the edges of the substantially rectangular base surface of the mechanical base structure 12. Due to the rectangular shape of the base surface, the two independent spatial directions are aligned in particular perpendicular to each other. For mechanical reinforcement of the corner regions, the mechanical base structure 12 may be provided with reinforcement plates 24 that are substantially L-shaped and aligned parallel to the edges of the respective corner region.
La forma rectangular de la estructura mecánica de base 12 forma un área que se puede usar de aproximadamente 6 m x 6 m de tamaño. En ejemplos de realización alternativa, la estructura mecánica de base 12 puede conectarse a otras estructuras mecánicas de base de configuración idéntica para proporcionar una estructura modular de base con una superficie útil mayor.The rectangular shape of the base 12 mechanical structure forms a usable area of approximately 6 m x 6 m in size. In alternative embodiment examples, the mechanical base structure 12 may be connected to other mechanical base structures of identical configuration to provide a modular base structure with a larger usable surface area.
La plataforma de comunicaciones móviles con autonomía energética 10 incluye una pluralidad de, en este ejemplo de realización particular, un total de 24 cuerpos huecos de plástico 36 para lastrar la estructura mecánica base 12. Las figuras 3 a 5 muestran uno de los cuerpos huecos de plástico 36 de forma idéntica en una vista en perspectiva elevada, en una vista frontal y en una vista superior.The energy autonomous mobile communications platform 10 includes a plurality of, in this particular example of embodiment, a total of 24 hollow plastic bodies 36 to ballast the base mechanical structure 12. Figures 3 to 5 show one of the hollow bodies of plastic 36 identically in an elevated perspective view, in a front view and in a top view.
El cuerpo hueco de plástico 36 presenta una forma sustancialmente cuboide con un rebaje horizontal 38 formado integralmente que se extiende a lo largo de una circunferencia. El rebaje 38 confiere a la forma cúbica del cuerpo hueco de plástico 36 una mayor estabilidad mecánica. En la parte inferior del paralelepípedo se forma una escotadura 40 de sección transversal constante, cuya prolongación es paralela a un lado estrecho del rectángulo mayor del paralelepípedo. En una región superior, la escotadura 40 forma un elemento de ajuste de forma 42 que, en un estado instalado del cuerpo hueco de plástico 36, forma una conexión de bloqueo positivo con cada uno de los elementos de perfil de acero 18 (fig. 2) del bastidor de sujeción 20 que sirve como elemento de bloqueo positivo correspondiente para retener el cuerpo hueco de plástico 36.The hollow plastic body 36 has a substantially cuboidal shape with an integrally formed horizontal recess 38 extending along a circumference. The recess 38 gives the cubic shape of the hollow plastic body 36 greater mechanical stability. In the lower part of the parallelepiped, a notch 40 of constant cross-section is formed, the extension of which is parallel to a narrow side of the largest rectangle of the parallelepiped. In an upper region, the recess 40 forms a form-fitting element 42 which, in an installed state of the hollow plastic body 36, forms a positive locking connection with each of the steel profile elements 18 (Fig. 2 ) of the holding frame 20 which serves as a corresponding positive locking element to retain the hollow plastic body 36.
Los cuerpos huecos de plástico 36 se pueden rellenar de manera reversible, por ejemplo con agua o con arena fina, y están provistos de dos aberturas de llenado 44, 46 en un lado superior del molde cuboide para el llenado (Fig. 3). Una abertura 48, que se puede volver a cerrar, en una esquina de la parte inferior del molde paralelepipédico permite vaciar el cuerpo hueco de plástico 36 para reducir el peso de la estructura mecánica de base 12 cuando se va a realizar un cambio de ubicación de la plataforma móvil de comunicaciones 10.The hollow plastic bodies 36 can be filled reversibly, for example with water or fine sand, and are provided with two filling openings 44, 46 on an upper side of the cuboid mold for filling (Fig. 3). A reclosable opening 48 in a corner of the bottom of the parallelepiped mold allows the hollow plastic body 36 to be emptied to reduce the weight of the mechanical base structure 12 when a change of location is to be made. the mobile communications platform 10.
Los cuerpos huecos de plástico 36 presentan cada uno de ellos una pluralidad de ocho elementos de fijación 50 en la superficie superior de la forma cuboide, estando cada uno de los elementos de fijación 50 formado como un orificio roscado. Tal como se muestra en la Fig. 1, los dispositivos generadores de energía regenerativa 26, 32 se apoyan en los elementos de fijación 50 de los cuerpos huecos de plástico 36. El rotor vertical se apoya mediante un pie 30 y ocho tomillos de fijación en los seis cuerpos huecos de plástico 36 dispuestos en el bastidor de sujeción 20 en una región de la esquina delantera derecha de la estructura mecánica de base 12, con lo que se puede garantizar una fijación suficiente incluso durante un funcionamiento del rotor vertical.The hollow plastic bodies 36 each have a plurality of eight fixing elements 50 on the upper surface of the cuboid shape, each of the fixing elements 50 being formed as a hole threaded. As shown in Fig. 1, the regenerative energy generating devices 26, 32 are supported on the fixing elements 50 of the hollow plastic bodies 36. The vertical rotor is supported by a foot 30 and eight fixing screws on the six hollow plastic bodies 36 arranged on the clamping frame 20 in a region of the front right corner of the base mechanical structure 12, whereby sufficient fixation can be ensured even during vertical rotor operation.
La plataforma de radio móvil 10 incluye además una unidad de rectificador de la corriente (no mostrada) para convertir la tensión eléctrica generada por los dispositivos de generación de energía regenerativa 26, 32. Las líneas de conexión eléctrica no mostradas conectan la unidad de rectificador de la corriente a los dispositivos de generación de energía regenerativa 26, 32. La unidad de rectificador de la corriente incluye un rectificador para rectificar la tensión alterna generada por el rotor vertical y un convertidor CC/CC posterior que convierte la tensión alterna rectificada a un nivel de tensión que se puede usar para cargar una pluralidad de elementos recargables de almacenamiento de energía (no mostrados), que pueden estar formados por acumuladores de iones de litio y pueden estar dispuestos y soportados, por ejemplo, en una región central 22 (Fig. 2) de la estructura mecánica de base 12. Para ello, los elementos de almacenamiento de energía se conectan a la unidad de rectificador de la corriente de manera eléctricamente eficaz.The mobile radio platform 10 further includes a current rectifier unit (not shown) for converting the electrical voltage generated by the regenerative power generation devices 26, 32. The electrical connection lines not shown connect the current rectifier unit current to the regenerative power generation devices 26, 32. The current rectifier unit includes a rectifier for rectifying the alternating voltage generated by the vertical rotor and a subsequent DC/DC converter that converts the rectified alternating voltage to a level of voltage that can be used to charge a plurality of rechargeable energy storage elements (not shown), which can be formed by lithium ion accumulators and can be arranged and supported, for example, in a central region 22 (Fig. 2) of the base mechanical structure 12. To do this, the energy storage elements are connected to the current rectifier unit in an electrically efficient manner.
Está previsto un convertidor CC/CC independiente para convertir la tensión CC generada por el sistema fotovoltaico al nivel de tensión adecuado para cargar los elementos de almacenamiento de energía. Los elementos de almacenamiento de energía recargables sirven para almacenar temporalmente la energía eléctrica sobrante generada por los dispositivos de generación de energía regenerativa 26, 32. La energía eléctrica almacenada puede tomarse de los elementos de almacenamiento de energía y ser suministrada, por parte de la unidad de rectificador de la corriente, mediante la línea de conexión eléctrica a la unidad de rectificador de la corriente en momentos en que los dispositivos de generación de energía regenerativa 26, 32 no puedan generar suficiente energía.An independent DC/DC converter is provided to convert the DC voltage generated by the photovoltaic system to the appropriate voltage level for charging the energy storage elements. The rechargeable energy storage elements serve to temporarily store excess electrical energy generated by the regenerative energy generation devices 26, 32. The stored electrical energy can be taken from the energy storage elements and supplied by the unit of the current rectifier, through the electrical connection line to the current rectifier unit at times when the regenerative energy generation devices 26, 32 cannot generate sufficient power.
El mástil de radio móvil 52 de la plataforma de radio móvil 10 se usa para soportar una pluralidad de seis antenas de transmisión 54 de la radio móvil (Fig. 6). El mástil de radio móvil 52 presenta, en una sección inferior, una estructura tubular de acero 56 con cuatro tubos verticales 58 dispuestos verticales en las esquinas de un cuadrado imaginario y, a su vez, está apoyado por los extremos de los tubos verticales 58 en cuatro elementos de fijación 50 de cuatro cuerpos huecos de plástico 36 diferentes dispuestos en el bastidor de sujeción 20 en una sección de esquina trasera izquierda de la estructura mecánica de base 12 (Fig. 1). Líneas de conexión eléctrica no mostradas conectan la unidad de rectificador de la corriente a las antenas transmisoras de radio móviles 54.The mobile radio mast 52 of the mobile radio platform 10 is used to support a plurality of six transmit antennas 54 of the mobile radio (Fig. 6). The mobile radio mast 52 has, in a lower section, a tubular steel structure 56 with four vertical tubes 58 arranged vertically at the corners of an imaginary square and, in turn, is supported by the ends of the vertical tubes 58 in four fixing elements 50 of four different plastic hollow bodies 36 arranged in the clamping frame 20 in a left rear corner section of the base mechanical structure 12 (Fig. 1). Electrical connection lines not shown connect the power rectifier unit to the mobile radio transmitting antennas 54.
El dispositivo envolvente 60 del mástil de radio móvil 52 incluye dos envolturas flexibles 62, 78, cada una de las cuales, en la condición instalada mostrada en la Fig. 6, tiene la forma de un cilindro elíptico recto que tiene un área de sección transversal circular idéntica y que están dispuestas una sobre la otra, adyacentes entre sí, y de manera concéntrica. Las dos envolturas flexibles 62, 78 tienen cada una de ellas una región de borde superior 64, 80 y una región de borde inferior 66, 82 con un ribete circunferencial (no mostrado) y están unidas cada una de ellas al mástil de radio móvil 52 por un dispositivo de sujeción superior 70, 86 y un dispositivo de sujeción inferior 72, 88 del dispositivo envolvente 60. The enveloping device 60 of the mobile radio mast 52 includes two flexible enclosures 62, 78, each of which, in the installed condition shown in Fig. 6, has the shape of a right elliptical cylinder having a cross-sectional area identical circular and that are arranged one on top of the other, adjacent to each other, and in a concentric manner. The two flexible shells 62, 78 each have an upper edge region 64, 80 and a lower edge region 66, 82 with a circumferential trim (not shown) and are each attached to the movable radio mast 52 by an upper clamping device 70, 86 and a lower clamping device 72, 88 of the surrounding device 60.
Cada una de las dos envolturas flexibles 62, 78 está provista de una cremallera 68, 84 alineada a lo largo de toda la longitud de una generatriz del cilindro elíptico recto y adaptada para dividir completa y reversiblemente la respectiva envoltura flexible 62, 78 a lo largo de la generatriz. En particular, la cremallera 68, 84 está destinada a ser abierta antes de un montaje para facilitar una instalación de la respectiva cubierta flexible 62, 78.Each of the two flexible casings 62, 78 is provided with a zipper 68, 84 aligned along the entire length of a generatrix of the straight elliptical cylinder and adapted to completely and reversibly divide the respective flexible casing 62, 78 along of the generatrix. In particular, the zipper 68, 84 is intended to be opened before assembly to facilitate an installation of the respective flexible cover 62, 78.
La envoltura flexible inferior 78 presenta dos orificios pasantes 941,942 espaciados entre sí en la dirección perpendicular y dispuestos en la misma posición de la dirección circunferencial. A través de los orificios pasantes 941,942, se establecen conexiones fluídicas entre un espacio interior encerrado por la envoltura flexible 78 y el entorno exterior. Mediante la introducción de un flujo forzado direccional de aire por medio de un ventilador en el espacio interior, el aire inyectado puede ser desviado a través de las aberturas de paso 941,942 para lograr un perfil de temperatura deseado a lo largo de la estructura tubular de acero 56 del mástil de radio móvil 52 para enfriar las antenas transmisoras 54.The lower flexible casing 78 has two through holes 941,942 spaced apart in the perpendicular direction and arranged in the same position in the circumferential direction. Through the through holes 941,942, fluidic connections are established between an interior space enclosed by the flexible envelope 78 and the exterior environment. By introducing a directional forced flow of air by means of a fan into the interior space, the injected air can be diverted through the passage openings 941,942 to achieve a desired temperature profile along the tubular steel structure. 56 of the mobile radio mast 52 to cool the transmitting antennas 54.
Los dispositivos de fijación superiores 70, 86 y los dispositivos de fijación inferiores 72, 88 se extienden cada uno sustancialmente en un plano horizontal y están fijados cada uno al mástil de radio móvil 52 por un extremo del lado del mástil de una pluralidad de cuatro puntales de fijación 74, 90. Los extremos orientados hacia el mástil de los puntales de fijación 74, 90 están conectados a un miembro de sujeción del dispositivo de sujeción respectivo que se extiende en una dirección circunferencial del plano respectivo a lo largo de una parte predominante de la circunferencia. En el estado instalado, el elemento de sujeción del respectivo dispositivo de sujeción superior 70, 86 está conectado operativamente a la región del borde superior 64, 80 de la respectiva envoltura flexible 62, 78 y el elemento de sujeción del respectivo dispositivo de sujeción inferior 72, 88 está conectado operativamente a la región del borde inferior 66, 82 de la respectiva envoltura flexible 62, 78.The upper fixing devices 70, 86 and the lower fixing devices 72, 88 each extend substantially in a horizontal plane and are each fixed to the movable radio mast 52 by a mast side end of a plurality of four struts fixing struts 74, 90. The mast-facing ends of the fixing struts 74, 90 are connected to a clamping member of the respective clamping device that extends in a circumferential direction of the respective plane along a predominant part of the circumference. In the installed state, the clamping element of the respective upper clamping device 70, 86 is operatively connected to the upper edge region 64, 80 of the respective flexible casing 62, 78 and the clamping element of the respective lower clamping device 72 , 88 is operatively connected to the lower edge region 66, 82 of the respective flexible casing 62, 78.
El dispositivo envolvente 60 incluye un dispositivo tensor superior 76 para tensar la envoltura flexible superior 62 y un dispositivo tensor inferior 92 para tensar la envoltura flexible inferior 78, cada uno de los cuales tiene una pluralidad de elementos tensores que pueden estar realizados, por ejemplo, como elementos roscados de tomillo y, en una combinación útil, en forma de un tomillo roscado, una varilla roscada, una tuerca o un orificio pasante.The wrapping device 60 includes an upper tensioning device 76 for tensioning the upper flexible casing 62 and a lower tensioning device 92 for tensioning the lower flexible casing 78, each of which has a plurality of tensioning elements which can be made, for example, as threaded screw elements and, in a useful combination, in the form of a threaded screw, a threaded rod, a nut or a through hole.
Cada uno de los puntales de sujeción 74 del dispositivo de sujeción superior 70 de la envoltura flexible dispuesta más arriba 62 presenta un extremo orientado en dirección opuesta al mástil, que está unido al elemento de sujeción, estando dispuesto uno de los elementos tensores del dispositivo tensor superior 76 en una conexión operativa entre el elemento de sujeción y un extremo orientado en dirección opuesta al mástil de uno de los puntales de sujeción 74 a fin de producir esta conexión, de tal modo que se establecen conexiones operativas en una pluralidad de posiciones en la dirección circunferencial entre el elemento de sujeción y la región del borde superior 64 de la envoltura flexible 62 dispuesto en la parte superior, por medio de las cuales puede tensarse la envoltura flexible 62 dispuesto en la parte superior.Each of the clamping struts 74 of the upper clamping device 70 of the upstream flexible casing 62 has an end facing away from the mast, which is connected to the clamping element, one of the tensioning elements of the tensioning device being arranged upper 76 in an operative connection between the fastening element and an end facing away from the mast of one of the fastening struts 74 in order to produce this connection, in such a way that operative connections are established in a plurality of positions in the circumferential direction between the fastening element and the region of the upper edge 64 of the flexible casing 62 arranged on top, by means of which the flexible casing 62 arranged on top can be tensioned.
Cada uno de los puntales de fijación 90 del dispositivo de sujeción inferior 88 de la envoltura flexible 78 dispuesta en la parte más inferior tiene un extremo orientado en dirección opuesta al mástil que está unido al elemento de sujeción, estando dispuesto uno de los elementos tensores del dispositivo tensor inferior 92 en una conexión operativa entre el elemento de sujeción y un extremo orientado en dirección opuesta al mástil de uno de los puntales de fijación 90 a fin de producir esta conexión, de tal modo que, en una pluralidad de posiciones en la dirección circunferencial, se establezcan conexiones operativas entre el elemento de sujeción y la región del borde inferior 82 de la envoltura flexible 78 situado en la posición más inferior, mediante las cuales pueda tensarse la envoltura flexible inferior 78. Each of the fixing struts 90 of the lower clamping device 88 of the flexible casing 78 arranged in the lowermost part has an end facing opposite to the mast that is attached to the clamping element, one of the tensioning elements of the lower tensioning device 92 in an operative connection between the fastening element and an end facing opposite to the mast of one of the fixing struts 90 in order to produce this connection, such that, in a plurality of positions in the direction circumferentially, operative connections are established between the fastening element and the region of the lower edge 82 of the flexible casing 78 located in the lowest position, by which the lower flexible casing 78 can be tensioned.
El dispositivo tensor superior 76 y el dispositivo tensor inferior 92 no se muestran en detalle en las figuras. Para más detalles sobre el dispositivo tensor superior 76 y el dispositivo tensor inferior 92, se remite más bien a la solicitud de patente luxemburguesa LU 101348 a la que se remite.The upper tensioning device 76 and the lower tensioning device 92 are not shown in detail in the figures. For more details on the upper tensioning device 76 and the lower tensioning device 92, reference is rather made to the Luxembourg patent application LU 101348 to which reference is made.
Lista de signos de referenciaList of reference signs
10 Plataforma de radio móvil 64 Región de borde superior10 Mobile radio platform 64 Upper edge region
12 Estructura mecánica de base 66 Región de borde inferior12 Base mechanical structure 66 Bottom edge region
14 Elemento compensador 68 Cremallera14 Compensating element 68 Rack
16 Elemento de perfil de acero 70 Dispositivo de sujeción superior16 Steel profile element 70 Upper clamping device
18 Elemento de perfil de acero 72 Dispositivo de sujeción inferior18 Steel profile element 72 Bottom clamping device
20 Bastidor de sujeción 74 Puntal de fijación20 Holding frame 74 Fixing strut
22 Región central 76 Dispositivo tensor superior22 Central region 76 Upper tensioning device
24 Placa de refuerzo 78 Envoltura flexible24 Reinforcement plate 78 Flexible casing
26 Dispositivo de generación de energía 80 Región de borde superior26 Power generation device 80 Upper edge region
28 Eje de rotación 82 Región de borde inferior28 Axis of rotation 82 Bottom edge region
30 Pie 84 Cremallera30 Foot 84 Zipper
32 Dispositivo de generación de energía 86 Dispositivo de sujeción superior32 Power generation device 86 Top clamping device
34 Módulo fotovoltaico 88 Dispositivo de sujeción inferior34 Photovoltaic module 88 Bottom clamping device
36 Cuerpos huecos de plástico 90 Puntal de fijación36 Hollow plastic bodies 90 Fixing strut
38 Rebaje 92 Dispositivo tensor inferior38 Recess 92 Lower tensioning device
40 Escotadura 94 Abertura pasante40 Cutout 94 Through opening
42 Elemento de ajuste de forma 96 Sustrato42 Form Fitting Element 96 Substrate
44 Abertura de llenado44 Filling opening
46 Abertura de llenado46 Filling opening
48 Abertura48 Opening
50 Elemento de fijación50 Fixing element
52 Mástil de radio móvil52 Mobile radio mast
54 Antena emisora54 Transmitter antenna
56 Estructura tubular de acero56 Tubular steel structure
58 Tubo vertical58 Vertical tube
60 Dispositivo envolvente60 Surround device
62 Envoltura flexible 62 Flexible Wrap
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