ES2968106A1 - Sistema de estacionamiento para vehículos de movilidad personal, unidad receptora de energía para vehículo de movilidad personal y vehículo de movilidad personal - Google Patents
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Abstract
Sistema de estacionamiento para vehículos de movilidad personal, unidad receptora de energía para vehículo de movilidad personal y vehículo de movilidad personal. La presente invención está dirigida a un sistema de estacionamiento para el estacionamiento ordenado y seguro de Vehículos de Movilidad Personal (VMP), que a su vez permite retener los VMP para evitar su sustracción o pérdida. Además, el sistema de estacionamiento de la invención comprende una unidad de recarga para la carga inalámbrica de la batería de los VMP en el caso de ser dichos VMP eléctricos.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de estacionamiento para vehículos de movilidad personal, unidad receptora de energía para vehículo de movilidad personal y vehículo de movilidad personal
Objeto de la invención
La presente invención está dirigida a un sistema de estacionamiento para el estacionamiento ordenado y seguro de Vehículos de Movilidad Personal (VMP), que a su vez permite retener los VMP para evitar su sustracción o pérdida. Además, el sistema de estacionamiento de la invención comprende una unidad de recarga para la carga inalámbrica de la batería de los VMP en el caso de ser dichos VMP eléctricos.
Antecedentes de la invención
En la actualidad, la proliferación de empresas que se dedican al arrendamiento de VMP eléctricos en las ciudades y entornos urbanos está provocando que espacios normalmente reservados a la movilidad de las personas, como son las aceras, paseos, zonas peatonales, etc. se hallen cada vez más invadidos por estos VMP. Esto, unido a que los usuarios no tienen obligación ni incentivo para devolver el VMP en un lugar específico, provoca que en muchos casos puedan llegar a suponer un estorbo para los usuarios de estas vías, que ven mermada su capacidad de movilidad, más aun cuando se trata de personas con algún tipo de discapacidad motora o sensorial. A menudo, estos VMP también ocupan áreas destinadas al tráfico de vehículos, como son aparcamientos no vigilados, zonas de carga y descarga, etc., lo cual afecta directamente a la fluidez del tráfico y a la eficacia de los desplazamientos de vehículos y personas.
Los VMP eléctricos usan como elemento motriz un motor eléctrico para realizar el desplazamiento, que se alimenta por medio de una fuente de alimentación también eléctrica. Esta fuente de alimentación eléctrica comprende una batería que almacena la energía eléctrica que usará posteriormente el motor para generar el movimiento y que permite ser recargada aportándole energía externa. En la actualidad, esta transferencia de energía se realiza empleando un sistema cableado con un cargador eléctrico externo. Estos cargadores se componen básicamente de una conexión a la red eléctrica, una fuente de alimentación, un sistema de gestión de carga para adaptar la tensión de red a la tensión de la batería, y un conector para conectar el cargador al VMP. Este tipo de cargador presenta el problema de estar diseñado para su uso en ambientes domésticos, no siendo adecuado para su uso en exteriores, puesto que no está adaptado para soportar las inclemencias meteorológicas que se pueden dar en cualquier ciudad o entorno urbano, tales como temperaturas extremas o altos índices de humedad.
El documento ES1069741U describe un sistema de estacionamiento urbano dotado con puntos para la recarga de baterías en vehículos eléctricos, y constituido por un bordillo hueco situado en el extremo de la acera y que incorpora varias tomas de corriente. Dichas tomas de corriente están conectadas con cables que van por el interior de una tubería a un armario de conexiones contenido preferentemente en el interior de un parquímetro en el que la alimentación eléctrica se toma de la red general. La tecnología de este sistema de estacionamiento requiere, por tanto, de tomas de corriente eléctrica con un cableado totalmente expuesto a las condiciones climatológicas, a actos vandálicos e incluso a la manipulación de los usuarios. Esta exposición puede favorecer la aparición de derivas eléctricas que acaben produciendo descargas sobre los propios usuarios.
El documento ES1076367U describe un sistema de estacionamiento de VMP que comprende una serie de apoyos donde se alojan los VMP para ser anclados de manera manual por el usuario, empleando de este modo candados de llave o clave, cadenas o incluso cables, los cuales tiene que manipular directamente el usuario y asegurarse de que están convenientemente bloqueados.
El documento ES2628110T3 describe un sistema de estacionamiento automatizado para bicicletas eléctricas. Empleando unos contactos eléctricos dispuestos para tal fin en las propias bicicletas, el sistema cuenta con unos conectores que permiten la conexión eléctrica con los contactos de la bicicleta, de modo que se transfiera energía desde la unidad de estacionamiento hacia la batería de la bicicleta. Por tanto, la transferencia de energía se realiza de manera cableada, limitando la vida del sistema por el desgaste mecánico que supone la conexión y desconexión del conector de recarga.
Descripción de la invención
La presente invención propone una solución a los problemas anteriores mediante un sistema de estacionamiento para vehículos de movilidad personal según la reivindicación 1, una unidad receptora de energía para vehículo de movilidad personal según la reivindicación 23, un vehículo de movilidad personal según la reivindicación 26 y un método de funcionamiento del sistema de estacionamiento según la reivindicación 30. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas de la invención.
En un primer aspecto inventivo se define un sistema de estacionamiento para vehículos de movilidad personal (VMP) que comprende una estructura de recepción de vehículos y una unidad de control. La estructura de recepción de vehículos comprende al menos un punto de estacionamiento para un VMP, preferentemente una pluralidad de puntos de estacionamiento donde los VMP pueden posicionarse y, adicionalmente, pueden ser recargados.
El al menos un punto de estacionamiento comprende una unidad de recarga inalámbrica configurada para recargar una batería del vehículo de movilidad personal.
La unidad de control del sistema de estacionamiento está configurada para controlar la unidad de recarga.
La unidad de recarga está configurada para transferir energía mediante acoplamiento inductivo débil, permitiendo de este modo la transferencia de energía a una batería de un VMP sin el empleo de conductor eléctrico alguno, aportando protección frente a posibles descargas a los usuarios y robustez frente al desgate. De manera preferida, el acoplamiento inductivo está diseñado para trabajar en frecuencias de resonancia, tanto en primario como en secundario, gracias a lo cual se puede conseguir una máxima transferencia de energía a la máxima eficiencia y permitiendo grandes desalineamientos entre las bobinas emisora y receptora.
La unidad de recarga comprende un primer circuito resonante y una primera pantalla. El primer circuito resonante comprende una bobina emisora principal para el acoplamiento inductivo, estando dicha bobina fabricada con hilo de Litz. La primera pantalla está fabricada en un material de alta permeabilidad magnética y baja conductividad eléctrica, estando la primera pantalla dispuesta rodeando al menos parcialmente la bobina emisora principal. En una realización, la primera pantalla está fabricada de polímero con partículas de ferrita u otro material con características electromagnéticas similares.
En el contexto de la invención se entenderá que "alta permeabilidad magnética” es una permeabilidad magnética igual o superior a 5000 gauss y que "baja conductividad eléctrica” corresponde a una resistividad eléctrica igual o superior a 1000 ohmios.
La invención propuesta proporciona un lugar seguro y acotado en el que cada usuario puede dejar su VMP alejado de zonas donde pueda suponer un estorbo o incluso un peligro para otros usuarios de la vía. En el contexto de la presente invención se entenderá como VMP un vehículo configurado para el desplazamiento personal, que puede estar dotado de motor eléctrico, tal como patinetes, bicicletas, biciclos, motocicletas, ciclomotores o cualquier otro medio de transporte similar, tanto de tracción eléctrica, como de combustión o de cualquier otro tipo de propulsión. El sistema de estacionamiento puede ser instalado tanto en lugares públicos como privados, a cielo abierto o a cubierto, permitiendo que cada vehículo pueda ser estacionado de manera ordenada.
Además, la invención emplea un sistema de transferencia de energía por acoplamiento inductivo, lo que permite la carga inalámbrica de la batería de VMP eléctricos, sin necesidad de contacto eléctrico. Con ello se aporta mayor seguridad al usuario frente a posibles descargas eléctricas, así como mayor comodidad, pues se elimina la necesidad de que el usuario tenga que conectar el VMP mediante cableado o toma de enchufe, que lo tenga que colocar en una determinada posición o que tenga que intervenir o manipular de algún modo sobre las conexiones eléctricas para iniciar el proceso de recarga. Adicionalmente, al no requerir de cableado, conectores, contactos eléctricos ni manipulación física por parte de usuarios, la unidad de recarga está protegida frente a desgaste, actos vandálicos, accidentes, etc, lo que alarga su vida útil.
Mientras que el acoplamiento inductivo fuerte requiere posicionar y alinear las bobinas con un alto grado de precisión para que la transferencia de energía se pueda realizar, la presente invención emplea un acoplamiento inductivo débil, lo que permite fuertes desalineamientos entre la bobina emisora principal incluida en la unidad de recarga del sistema de estacionamiento y una bobina receptora incluida en una unidad receptora de energía incluida en un VMP.
Mediante el empleo de la primera pantalla se consigue que el campo magnético del acoplamiento inductivo se redirija al centro de la bobina emisora principal en vez de ser dispersado por dichas partes metálicas, minimizando así pérdidas por dispersión, haciendo la transferencia de energía mucho más eficiente.
En una realización, el primer circuito resonante comprende al menos una inductancia y/o al menos un condensador. En una realización, el primer circuito resonante comprende una pluralidad de inductancias, que pueden formar una red de inductancias, y/o una pluralidad de condensadores, que pueden formar una red de condensadores. La al menos una inductancia puede estar integrada en la bobina emisora principal. El al menos un condensador está conectado eléctricamente con los terminales de la bobina emisora principal y el resto de inductancias, si las hay.
Ventajosamente, el conjunto de bobina emisora principal y red de condensadores conforma un tanque resonante que puede configurarse para trabajar a altas frecuencias. Así, se evita, o al menos se minimiza en mayor medida, la dispersión de energía que puede producirse por efecto de partes metálicas que puedan estar presentes en la estructura de recepción de vehículos y se obtiene la máxima transferencia de energía con la máxima eficiencia.
En una realización, la unidad de recarga comprende un convertidor DC/AC (corriente continua/corriente alterna).
La unidad de control está formada por componentes electrónicos que pueden estar implementados en uno o varios circuitos electrónicos. En una realización la unidad de control está dispuesta en el interior de la estructura de recepción de vehículos y/o de otras estructuras adicionales que pueden estar incluidas en el sistema de estacionamiento. En otra realización, la unidad de control está dispuesta en el interior de un armario de conexiones eléctricas.
En una realización, el punto de estacionamiento comprende un mecanismo de bloqueo configurado para bloquear un vehículo de movilidad personal, es decir, para retener el VMP en el punto de estacionamiento. Ventajosamente, el mecanismo de bloqueo permite asegurar el VMP para evitar su sustracción o pérdida.
En una realización, el mecanismo de bloqueo tiene dos estados, en particular:
- un estado de bloqueo, configurado para retener el VMP en el punto de estacionamiento, y
- un estado libre, en el que el mecanismo de bloqueo no obstaculiza el movimiento del VMP, es decir, no lo retiene en el punto de estacionamiento.
De manera preferida, el mecanismo de bloqueo está configurado para cambiar de un estado a otro de manera reversible.
En una realización, la unidad de control está configurada para controlar el mecanismo de bloqueo, es decir, el cambio de un estado a otro del mecanismo de bloqueo.
En una realización, el mecanismo de bloqueo y la unidad de recarga están configurados en un mismo cuerpo.
En una realización, el mecanismo de bloqueo comprende al menos una pieza de bloqueo movible entre una posición libre (correspondiente al estado libre del mecanismo de bloqueo) y una posición de bloqueo (correspondiente al estado de bloqueo del mecanismo de bloqueo), y al menos un actuador electromecánico configurado para mover la al menos una pieza de bloqueo.
En una realización, el mecanismo de bloqueo comprende un elemento de anclaje configurado para fijar la pieza de bloqueo en su posición de bloqueo.
En una realización, la pieza de bloqueo es un bulón y el punto de estacionamiento comprende un alojamiento configurado para recibir un extremo del bulón.
En otra realización, la pieza de bloqueo es un bulón, preferentemente cilíndrico o prismático, con una cabeza o hendidura configurada para su fijación por forma en un elemento o mecanismo receptor ubicado en el VMP. Es decir, la fijación se realiza atendiendo a la forma geométrica de ambas piezas.
En una realización, el sistema de estacionamiento comprende al menos un panel configurado para la visualización de información.
En una realización del sistema de estacionamiento, la unidad de recarga comprende un controlador y un mecanismo de comunicación, en donde el mecanismo de comunicación está configurado para enviar y recibir información. Ventajosamente, el mecanismo de comunicación permite el intercambio de información entre la unidad de recarga y un mecanismo de comunicación dispuesto en un VMP.
En una realización del sistema de estacionamiento, la unidad de recarga comprende un sistema mecatrónico configurado para gestionar un cambio de estado del mecanismo de bloqueo. En esta realización el control del mecanismo de bloqueo por parte de la unidad de control se lleva a cabo con la intermediación de la unidad de recarga. Así, la unidad de recarga controla la apertura (es decir, el paso al estado libre) y el cierre (es decir, el paso al estado de bloqueo) del mecanismo de bloqueo en respuesta a un comando recibido de la unidad de control.
En una realización, el sistema de estacionamiento comprende una estructura de cubierta dispuesta para cubrir los puntos de estacionamiento. Ventajosamente, el sistema de estacionamiento según esta realización protege a los VMP estacionados de los efectos de agentes medioambientales, tales como lluvia, granizo e incluso del desgaste producido por la radiación del sol, entre otros fenómenos. En este sentido, la cubierta cobija tanto a los VMP durante el estacionamiento como a los usuarios durante el proceso de entrada y salida del sistema de estacionamiento.
En una realización, la estructura de recepción de vehículos comprende una taquilla dispuesta en el punto de estacionamiento. La taquilla comprende un mecanismo de cierre para provocar la apertura y cierre de la taquilla. La unidad de control está configurada con los elementos electrónicos y/o mecánicos necesarios para controlar el mecanismo de cierre de la taquilla, controlando así la apertura y cierre de la taquilla. Cada punto de estacionamiento puede tener asociada una taquilla, lo que permite colocar en su interior elementos de los usuarios de los VMP, por ejemplo, elementos de protección individual tal como cascos, chalecos, guantes, o cualquier otro.
En una realización el mecanismo de cierre de la taquilla está interrelacionado con el mecanismo de bloqueo, de manera que el paso del mecanismo de bloqueo al estado libre también provoca la apertura de la taquilla.
En una realización, el sistema de estacionamiento comprende al menos un sensor; siendo éste un sensor para la detección y/o monitorización de parámetros ambientales y/o un sensor para la interacción con el usuario. En esta realización la unidad de control está configurada para:
detectar y/o monitorizar, en base a la información proporcionada por el al menos un sensor, el estado del sistema de estacionamiento y/o al menos un parámetro ambiental, y/o controlar, en base a la información proporcionada por el al menos un sensor, al menos un parámetro de funcionamiento.
Ventajosamente, los sensores permiten recoger información y emplear dicha información para controlar al menos un parámetro de funcionamiento, preferentemente un parámetro de funcionamiento del propio sistema de estacionamiento o de un VMP dispuesto en el punto de estacionamiento. Esto permite mejorar la gestión del sistema de estacionamiento y/o los servicios ofrecidos por el sistema de estacionamiento, tal como la información proporcionada a usuarios. Los sensores pueden encontrarse presentes en el sistema de estacionamiento en cualquier número y/o morfología, pudiendo existir un único sensor, varios sensores para la medición y/o detección de un mismo parámetro, con la misma o diferente forma de medición, y/o diferentes sensores para la medición y/o detección de diferentes parámetros.
En una realización, el sensor para la monitorización de parámetros ambientales comprende un sensor de humedad, de luminosidad y/o de ruido. En una realización, el sensor para la interacción con el usuario comprende un sensor de presencia, un micrófono y/o una cámara.
En una realización, el sistema de estacionamiento comprende al menos un elemento de comunicación sensorial. Preferentemente, el elemento de comunicación sensorial comprende al menos un indicador luminoso y/o un emisor de audio.
En una realización, la unidad de control está configurada para controlar el al menos un elemento de comunicación sensorial.
En una realización, la estructura de recepción de vehículos comprende uno o varios de entre: al menos un punto de fijación para su fijación al suelo, a un muro y/o a otro elemento vertical, al menos una extensión para cimentación configurada para su empotramiento en el suelo, una plataforma configurada para mantener la estructura de recepción de vehículos unida al suelo por la acción de la gravedad, y/o
ruedas.
Ventajosamente, una estructura de recepción de vehículos dotada de ruedas permite un uso itinerante del sistema de estacionamiento, de modo que pueda ser instalado en determinadas zonas por periodos de tiempo definidos para posteriormente poder ser trasladado a otra ubicación diferente. Así, se potencia la movilidad sostenible y la ordenación urbana, de una manera mucho más dinámica y adaptable a necesidades puntuales.
En una realización, el sistema de estacionamiento comprende un sistema de generación de energía; en donde el sistema de generación de energía comprende al menos un generador eléctrico propulsado por un motor de combustión, al menos un sistema de generación de energía renovable, o una combinación de los anteriores. De esta forma, el sistema de estacionamiento permite la generación de la energía necesaria para su funcionamiento, sin necesidad de contar con una conexión a la red eléctrica, de manera que el sistema de estacionamiento es un sistema independiente de dicha red eléctrica. Por lo tanto, el sistema de estacionamiento obtiene la energía necesaria para su funcionamiento de elementos tales como generadores eléctricos, alimentados por medio de motores de combustión o motores eléctricos, así como motores que obtengan la energía para su funcionamiento de elementos tales como placas solares, aerogeneradores, o cualquier otro elemento que permita la producción de energía renovable.
En una realización, el sistema de estacionamiento comprende un sistema de generación de energía y al menos una batería para el almacenamiento de energía. Preferentemente, el sistema de generación de energía comprende al menos un sistema de generación de energía renovable. Preferentemente la batería comprende un circuito de seguimiento del punto de máxima potencia configurado para gestionar la energía suministrada por el al menos un sistema de generación de energía renovable. El sistema de generación de energía renovable puede incluir captadores solares fotovoltaicos y/o aerogeneradores. La al menos una batería permite almacenar la energía generada y no consumida en el momento para poder usarla posteriormente. De esta manera se consigue una autonomía de funcionamiento del sistema de estacionamiento, permitiendo su instalación en zonas donde puede ser difícil el acceso y conexión a la red de distribución eléctrica, tales como parques o plazas.
En una realización la unidad de control está configurada para gestionar la carga de la al menos una batería.
En una realización la unidad de control comprende un módulo de comunicaciones configurado para transmitir datos a un servidor.
En una realización el servidor comprende:
una base de datos configurada para almacenar información generada por el sistema de estacionamiento; y
una o varias aplicaciones informáticas y/o aplicaciones web configuradas para realizar una o varias de las siguientes funcionalidades: gestionar el acceso a la base de datos, gestionar conexiones de usuarios, gestionar órdenes de actuación, gestionar conexiones de diferentes sistemas de estacionamiento y/o proveer servicios de administración del sistema de estacionamiento;
en donde la unidad de control está configurada para realizar una o varias de las siguientes funcionalidades: gestionar el intercambio de datos, la conexión y/o la comunicación con el servidor, recibir órdenes de actuación del servidor.
En una realización el servidor forma parte de una plataforma digital que puede incluir adicionalmente una o varias aplicaciones para Smartphone configuradas para gestionar y/o controlar funcionalidades del sistema de estacionamiento.
En una realización el sistema de estacionamiento comprende medios de iluminación y la unidad de control está configurada para controlar dichos medios de iluminación.
En un segundo aspecto inventivo se define una unidad receptora de energía para un vehículo de movilidad personal, estando la unidad receptora de energía configurada para recibir energía mediante acoplamiento inductivo débil. La unidad receptora de energía comprende un segundo circuito resonante y una segunda pantalla. El segundo circuito resonante comprende una bobina receptora fabricada con hilo de Litz. La segunda pantalla está fabricada en un material de alta permeabilidad magnética y baja conductividad eléctrica, estando la segunda pantalla dispuesta rodeando al menos parcialmente la bobina receptora. La unidad receptora de energía y la unidad de recarga del sistema de estacionamiento están configuradas para cooperar entre sí, de modo que la bobina receptora de la unidad receptora de energía está configurada para recibir energía procedente de la bobina emisora principal de la unidad de recarga.
Mediante el empleo de la segunda pantalla se consigue que el campo magnético del acoplamiento inductivo se redirija al centro de la bobina receptora en vez de ser dispersado por partes metálicas presentes en el VMP, minimizando así pérdidas por dispersión, haciendo la transferencia de energía mucho más eficiente y eficaz.
En una realización, el segundo circuito resonante comprende al menos una inductancia y/o al menos un condensador. En una realización, el segundo circuito resonante comprende una pluralidad de inductancias, que pueden formar una red de inductancias, y/o una pluralidad de condensadores, que pueden formar una red de condensadores. La al menos una inductancia puede estar integrada en la bobina receptora. El al menos un condensador está conectado eléctricamente con los terminales de la bobina receptora y el resto de inductancias, si las hay.
Ventajosamente, el conjunto de bobina receptora y red de condensadores conforma un tanque resonante que puede configurarse para trabajar a altas frecuencias. Así, se evita, o al menos se minimiza en mayor medida, la dispersión de energía que puede producirse por efecto de partes metálicas normalmente presentes en el VMP y así obtener la máxima transferencia de energía con la máxima eficiencia.
En una realización, la unidad receptora de energía comprende un controlador y un mecanismo de comunicación, en donde el mecanismo de comunicación está configurado para enviar y recibir información. Ventajosamente, el mecanismo de comunicación permite el intercambio de información entre la unidad receptora de energía y una unidad de recarga del sistema de estacionamiento.
En un tercer aspecto inventivo se define un vehículo de movilidad personal (VMP) que comprende una unidad receptora de energía según el segundo aspecto inventivo.
En una realización, el vehículo es un patinete que comprende un mástil y la unidad receptora de energía está dispuesta en el interior del mástil.
En una realización, el vehículo comprende un elemento o mecanismo receptor configurado para alojar al menos parcialmente una pieza de bloqueo de un mecanismo de bloqueo del sistema de estacionamiento según la invención. En esta realización, el vehículo comprende adicionalmente un trinquete para anclar la pieza de bloqueo cuando se encuentra alojada en el mecanismo receptor. Cuando la pieza de bloqueo se inserta en el mecanismo receptor, la pieza de bloqueo queda anclada al mecanismo receptor por medio del trinquete. En una realización, cuando el usuario quiere retirar el VMP del punto de anclaje, se actúa electrónicamente sobre el trinquete, que se retrae, liberando así la pieza de bloqueo, y permitiendo la retirada del VMP. La pieza de bloqueo puede ser un bulón, preferentemente un bulón cilíndrico o prismático, con una cabeza o hendidura configurada para su fijación por forma en el mecanismo receptor ubicado en el VMP.
En un cuarto aspecto inventivo se define un sistema que comprende un sistema de estacionamiento según cualquiera de las realizaciones del primer aspecto inventivo y un vehículo según cualquiera de las realizaciones del tercer aspecto inventivo.
En una realización en donde el sistema de estacionamiento comprende un mecanismo de bloqueo, la unidad de recarga está dispuesta en el punto de estacionamiento y la unidad receptora de energía está dispuesta en el vehículo de manera que cuando un vehículo está bloqueado en el punto de estacionamiento mediante el mecanismo de bloqueo la unidad receptora de energía está dentro del alcance del campo magnético generado por la unidad de recarga.
En un quinto aspecto inventivo se define un método de funcionamiento de un sistema de estacionamiento según el primer aspecto inventivo, en donde la unidad de recarga del sistema de estacionamiento comprende un controlador y un mecanismo de comunicación, en donde el mecanismo de comunicación está configurado para enviar y recibir información. El método de funcionamiento comprende las siguientes etapas:
(a) en respuesta a una orden de actuación recibida relativa a un punto de estacionamiento, transferir, por parte de la unidad de control, dicha orden de actuación al controlador de la unidad de recarga de dicho punto de estacionamiento; y
(b) gestionar, por parte del controlador de la unidad de recarga, la ejecución de la orden de actuación.
En una realización, la orden de actuación comprende una orden de recarga de una batería de un VMP dispuesto en el punto de estacionamiento.
En una realización en donde el sistema de estacionamiento comprende un mecanismo de bloqueo, en donde la unidad de recarga comprende un sistema mecatrónico configurado para gestionar el cambio de estado del mecanismo de bloqueo, y en donde la orden de actuación comprende una orden de bloqueo o de liberación de un VMP dispuesto en el punto de estacionamiento, la etapa (b) comprende controlar el sistema mecatrónico para cambiar de estado el mecanismo de bloqueo.
Todas las características y/o las etapas de métodos descritas en esta memoria incluyendo las reivindicaciones, descripción y dibujos) pueden combinarse en cualquier combinación, exceptuando las combinaciones de tales características mutuamente excluyentes.
Descripción de los dibujos
Estas y otras características y ventajas de la invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de formas preferidas de realización, dadas únicamente a título de ejemplos ilustrativos y no limitativos, con referencia a las figuras que se acompañan.
Figura 1 En esta figura se representan esquemáticamente distintos elementos que pueden formar parte del sistema de estacionamiento de la invención.
Figura 2 En esta figura se muestra una realización del sistema de estacionamiento según la invención.
Figura 3 En esta figura se muestra un detalle ampliado del sistema de estacionamiento según una realización de la invención.
Figura 4 En esta figura se muestra una vista en perspectiva del sistema de estacionamiento de la figura 2.
Figura 5 En esta figura se muestra una realización del sistema de estacionamiento según la invención.
Figura 6 En esta figura se muestra una realización del sistema de estacionamiento según la invención.
Figura 7 En esta figura se muestra un diagrama de bloques que representa el funcionamiento conjunto de una unidad de recarga y una unidad receptora de energía según la invención.
Figura 8 En esta figura se muestran esquemáticamente posibles componentes de una unidad de control según la invención.
Figura 9 En esta figura se muestra una realización del sistema de estacionamiento según la invención.
Figura 10 En esta figura se muestra una realización de una estructura de cubierta del sistema de estacionamiento según una realización de la invención.
Figura 11 En esta figura se muestra una realización de un panel configurado para la visualización de información del sistema de estacionamiento según una realización de la invención.
Figura 12 En esta figura se muestra una realización de un VMP según una realización de la invención.
Exposición detallada de la invención
La presente invención define un sistema de estacionamiento (100) para vehículos de movilidad personal (VMP) que comprende una estructura de recepción de vehículos (101) y una unidad de control (115), que permite gestionar el funcionamiento integral del sistema de estacionamiento (100) y de sus elementos electrónicos.
La presente invención también define una unidad receptora de energía (200) para un vehículo de movilidad personal y un vehículo de movilidad personal (400) que incluye dicha unidad receptora de energía (200).
El sistema de estacionamiento (100) puede incluir adicionalmente uno o varios de los siguientes elementos, seleccionables en cualquier combinación:
- uno o varios sensores (131) para la monitorización de parámetros ambientales (por ejemplo ruido, iluminación, calidad del aire, etc.), uno o varios sensores (131) relacionados con la interacción con el usuario o su entorno (por ejemplo cámara, micrófono, etc.) y/o uno o varios sensores de otro tipo;
- medios de iluminación (132) general y/o específica de un área o elemento concreto; - elementos de comunicación sensorial (133), tal como visual, auditiva, por tacto, etc.; - una estructura de cubierta (140) que puede ser acoplable a la estructura de recepción de vehículos (101);
- uno o varios sistemas de generación de energía renovable (141);
- una estructura expositiva (150) para la visualización de información.
En la figura 1 se representan esquemáticamente como bloques distintos elementos que pueden formar parte del sistema de estacionamiento (100).
A continuación, se describen más detalladamente cada uno de los elementos que se han enumerado anteriormente.
Estructura de recepción de vehículos (101)
La estructura de recepción de vehículos (101) comprende un número determinado de puntos de estacionamiento (102) individuales para los VMP. En las figuras 2 a 6 y 9 se observa la estructura de recepción de vehículos (101) presente en varias realizaciones del sistema de estacionamiento (100) de la invención. En estas figuras se muestra una estructura de recepción de vehículos (101) con diez puntos de estacionamiento (102). Sin embargo, cualquier otra cantidad de puntos de estacionamiento (102) es posible, según las necesidades del diseño, de la ciudad u otros condicionantes. Cada punto de estacionamiento (102) comprende una unidad de recarga (104) inalámbrica configurada para recargar una batería del vehículo de movilidad personal. En una realización, el punto de estacionamiento (102) comprende adicionalmente un mecanismo de bloqueo (103) configurado para bloquear un VMP en el punto de estacionamiento (102). En la figura 3 se observa un detalle ampliado de una realización de la estructura de recepción de vehículos (101), en donde se aprecian el mecanismo de bloqueo (103) y la unidad de recarga (104).
En una realización particular, el mecanismo de bloqueo (103) y la unidad de recarga (104) están integradas en un mismo cuerpo. En otras realizaciones pueden estar implementados como entidades separadas.
En las realizaciones de las figuras 2 a 4, 6 y 9, el sistema de estacionamiento (100) incluye adicionalmente una taquilla (105) dispuesta en cada punto de estacionamiento (102). La taquilla (105) tiene por objetivo albergar cualquier tipo de elemento propiedad del usuario y/o de la empresa propietaria o gestora de los VMP y/o del sistema de estacionamiento, tal como bolsos, bolsas, mochilas, cascos, gafas u otros sistemas de protección para el usuario durante el manejo del VMP. En una realización, la taquilla (105) comprende una caja suficientemente robusta para soportar las condiciones ambientales adversas o los posibles ataques vandálicos a los que pueda estar sometida y una puerta de acceso, preferentemente con un mecanismo de cierre controlable electromecánicamente.
De manera preferida, la unidad de control (115) está configurada para controlar el mecanismo de cierre de la taquilla (105). En una realización el mecanismo de cierre de la taquilla (105) está interrelacionado con el mecanismo de bloqueo (103), de manera que el desbloqueo del mecanismo de bloqueo (103) provoca la apertura de la taquilla (105). De esta manera, la actuación sobre el mecanismo de bloqueo (103), además de permitir respectivamente la fijación y liberación del VMP, también abre y cierra la taquilla (105) presente en ese punto de estacionamiento (102). Así, la puerta de acceso al interior de la taquilla (105) puede estar automatizada de modo que tanto la apertura como el cierre de la taquilla (105) se puedan realizar sin la intervención de fuerza por parte del usuario, sin perjuicio de que pueda también ser abierta y/o cerrada de manera manual. En una realización, el mecanismo de apertura de la taquilla (105) comprende un conjunto de mecanismos y/o engranajes y uno o varios motores eléctricos o actuadores configurados para realizar el movimiento de apertura y cierre.
En la realización de las figuras 2 a 4 el sistema de estacionamiento (100) incluye adicionalmente elementos de comunicación sensorial (133) controlables por parte de la unidad de control (115). Estos elementos de comunicación sensorial (133) trasladan al usuario información relativa al servicio ofrecido, por ejemplo el estado de la recarga, el estado de desbloqueo/bloqueo de un VMP, si un punto de estacionamiento se encuentra reservado, si la taquilla dispone de un casco, etc. En esta realización los elementos de comunicación sensorial (133) incluyen, en cada punto de estacionamiento (102), un indicador luminoso y un emisor de audio visibles en el detalle ampliado que se muestra en la figura 3. Así, en esta realización los elementos de comunicación sensorial (133) proporcionan información mediante señales visuales y auditivas.
En una realización, el cambio de estado de “insuficientemente cargado” a “suficientemente cargado” de un VMP estacionado en un punto de estacionamiento (102), que equivale a la activación y desactivación de la transmisión de energía desde la unidad de recarga (104), así como el cambio de estado de desbloqueo a bloqueo y viceversa de un mecanismo de bloqueo (103) y/o de una taquilla (105) en un punto de estacionamiento (102) provoca la emisión de un sonido característico a través de un medio de comunicación sensorial (133) designado. Adicional o alternativamente, se puede proporcionar esta u otra información mediante el indicador luminoso.
Preferentemente, la fijación entre los elementos que componen la estructura de recepción de vehículos (101), se realiza mediante uniones frías o embutidas, de modo que los elementos no puedan ser extraídos o desmontados desde el exterior de una manera fácil.
La estructura de recepción de vehículos (101) puede estar fabricada con cualquier tipo de materiales resistentes, ya sean metálicos, cerámicos, plásticos, orgánicos o combinación de uno o varios de los anteriores.
En una realización, la estructura de recepción de vehículos (101) está diseñada de forma que pueda ser anclada fácilmente tanto al suelo donde se asiente, horizontal o con una leve inclinación, como a otros paramentos verticales, permitiendo así que pueda ser instalada en cualquier lugar, sin quedar limitada por el entorno o reduciendo esta limitación. Para la fijación de la estructura de recepción de vehículos (101) bien al suelo o bien a un muro o cualquier otro elemento vertical estructural, en la realización de las figuras 2 a 4 la estructura de recepción de vehículos (101) incluye varios puntos de fijación (106), de modo que empleando medios de fijación tales como tomillos, remaches y/o soldadura, la estructura de recepción de vehículos (101) quede completamente fijada e inamovible.
Además, uno o varios de los puntos de fijación (106) de la estructura de recepción de vehículos (101), puede estar configurado para alojar una acometida de alimentación de red eléctrica que irá conectada directamente a un cuadro de conexiones eléctricas. Del cuadro de conexiones eléctricas se distribuirá la alimentación eléctrica a un cuadro de protección (122), donde se encuentran todos los elementos de protección necesarios, tales como interruptores diferenciales, interruptores automáticos magnetotérmicos, etc. Desde el cuadro de protección (122) se repartirán las líneas necesarias para alimentar los diferentes elementos del sistema que necesitan de alimentación eléctrica. El cuadro de protección (122) se representa esquemáticamente como parte de los elementos mostrados en la figura 8.
En una realización, la estructura de recepción de vehículos (101) incluye extensiones para cimentación (107) previstas para ir directamente empotradas o enterradas en el suelo, lo que aumenta la resistencia estructural frente a impactos. Esta realización se muestra en la figura 5. Las extensiones para cimentación (107) pueden disponerse de manera adicional o alternativa a los puntos de fijación (106). La realización de la estructura de recepción de vehículos (101) mostrada en la figura 5 se diferencia de la mostrada en las figuras 2 a 4, además de en la presencia de extensiones para cimentación (107), en que no presenta taquillas (105).
La figura 6 muestra una realización portable del sistema de estacionamiento (100) de la invención, en donde la estructura de recepción de vehículos (101) comprende una plataforma (160) configurada para mantener la estructura de recepción de vehículos (101) unida al suelo por la acción de la gravedad, gracias al peso de la propia plataforma (160), que puede estar fabricada en hormigón, acero, o cualquier otro material. Adicionalmente, la estructura de recepción de vehículos (101) puede incluir otros puntos de fijación al suelo o a muros, mediante tornillos y/o remaches u otros, para evitar que pueda ser desplazada de su posición. Para facilitar el desplazamiento, la estructura de recepción de vehículos (101) puede incluir ruedas (161) fijas o desmontables, así como elementos (162) para ser remolcada o cargada fácilmente en otros vehículos.
Unidad de recarga (104)
La unidad de recarga (104) es el elemento encargado de la transferencia de energía desde el sistema de estacionamiento (100) hacia la unidad receptora de energía (200) del VMP. La unidad de recarga (104) se observa en el detalle ampliado de la figura 2, pero también está presente en las otras realizaciones del sistema de estacionamiento (100) mostradas en las figuras.
La unidad de recarga (104) está configurada para transferir energía a la unidad receptora de energía (200) de un VMP mediante acoplamiento inductivo débil y comprende un primer circuito resonante que comprende una bobina emisora principal (401) o un conjunto de bobinas. En la figura 7 se representan esquemáticamente los componentes de la unidad de recarga (104) según una realización de la invención. En esta realización, la unidad de recarga (104) comprende una red de condensadores (402) conectada eléctricamente con los terminales de la bobina (401), formando ambos elementos un tanque resonante convenientemente calculado para conseguir trabajar en resonancia a la frecuencia de trabajo, y un convertidor DC/AC (403) que se encarga de gestionar la energía aplicada al tanque resonante, mediante el control de variables aplicadas, como la corriente, la tensión o la frecuencia, entre otras. La unidad de recarga (104) comprende adicionalmente una primera pantalla (407) fabricada en un material de alta permeabilidad magnética y baja conductividad eléctrica, dispuesta rodeando al menos parcialmente la bobina (401). Esta pantalla está dispuesta para evitar la dispersión del campo magnético generado y aumentar la eficiencia en el proceso de transferencia de energía. Con este sistema de bobinas y condensadores, que se hacen trabajar a altas frecuencias (mayores de 60kHz) y calculados para trabajar en resonancia, se permite una transferencia de energía a través del aire, sin necesidad de contacto físico entre la unidad de recarga y el VMP, y obteniendo unos elevados grados de eficiencia en la transferencia, incluso cuando existe desalineamiento entre las bobinas emisora y receptora. En una realización, el convertidor DC/AC que aplica la energía a alta frecuencia al tanque resonante se implementa por una configuración de medio puente o puente completo, mediante conmutadores de semiconductores, que a su vez son gestionados por un controlador.
De manera similar, en una realización la unidad receptora de energía (200) del VMP está configurada para recibir energía mediante acoplamiento inductivo débil y comprende una bobina receptora (201) o conjunto de bobinas, una red de condensadores (202), y una segunda pantalla (207) fabricada en un material de alta permeabilidad magnética y baja conductividad eléctrica.
Cada pareja formada por una unidad de recarga (104) y una unidad receptora de energía (200) tendrán en funcionamiento un acoplamiento inductivo débil, donde el flujo magnético es conducido de una bobina a otra por el aire que separa ambas bobinas, lo que permite que para la transferencia de energía no se tengan que encontrar ambas bobinas completamente alineadas y que, además, pueda existir una distancia relativa entre ellas, mayor que en el caso de acoplamientos inductivos fuertes. Esto se consigue trabajando en resonancia tanto en la unidad receptora de energía (que actúa como receptor) como en la unidad de recarga (que actúa como emisor).
Para obtener altos índices de eficiencia en la transferencia de energía, en una realización la unidad de recarga (104) y la unidad receptora de energía (200) están configuradas para trabajar a la frecuencia de resonancia cada una de ellas. Para conseguir trabajar a la frecuencia de resonancia, se emplea una red de condensadores y/o inductancias tanto en la unidad de recarga (104) como en la unidad receptora de energía (200), en configuración serie o paralelo, o una combinación de ambas. Con la correcta sintonización entre los condensadores de la red (202, 402) y las bobinas (201, 401) del acoplamiento inductivo, se puede conseguir una alta eficiencia, cercana al 90%. Para conseguir estar más cerca de este punto, en una realización los tanques resonantes están configurados para que la frecuencia de trabajo resonante sea muy alta (60kHz), permitiendo además una mayor capacidad de integración al conjunto al poderse reducir el volumen de los elementos inductivos y capacitivos.
En la Figura 7 se muestra el diagrama de bloques que representa el funcionamiento conjunto de la unidad de recarga (104) y la unidad receptora de energía (200), así como los componentes de ambas unidades, en una realización preferida. La unidad de recarga (104) y la unidad receptora de energía (200) comprenden respectivas carcasas externas (440, 240), preferentemente fabricadas en un material que facilite el flujo inductivo entre las dos bobinas (401, 201). La primera carcasa (440) aloja en su interior y protege la circuitería interna de la unidad de recarga (104) y la segunda carcasa (240) aloja en su interior y protege la circuitería interna de la unidad receptora de energía (200). De manera preferida, la primera carcasa (440) está unida solidariamente a la estructura de recepción de vehículos (101), por ejemplo mediante elementos roscados, remaches, adhesivos o una combinación de estos, permitiendo así una unión robusta e impermeable que protege convenientemente los elementos internos de la unidad de recarga (104) frente a agentes externos como polvo, lluvia, chorros de agua a presión, u otros agentes similares. Del mismo modo, la segunda carcasa (240) está unida solidariamente a la estructura del VMP, por ejemplo al mástil vertical del manillar de una bicicleta o un patinete. En la figura 12 se muestra una realización de un VMP (400), en este caso un patinete, con una unidad receptora de energía (200) fijada al mástil. De manera preferida, la superficie frontal de la segunda carcasa (240) tendrá integrada la bobina receptora (201), determinando así la propia bobina receptora (201) el tamaño y forma de la segunda carcasa (240), de tal modo que se aproveche al máximo el volumen disponible. Así, se consigue que la unidad receptora de energía (200) sea un dispositivo más discreto e integrable en el conjunto del VMP.
Como se muestra esquemáticamente en la figura 7, el circuito de transferencia de la unidad de recarga (104) comprende la bobina emisora principal (401), que actúa como antena emisora, y está fabricada con hilo de Litz para reducir las pérdidas por conducción que se producen al trabajar a alta frecuencia debidas al efecto pelicular. De manera preferida, la bobina emisora principal (401) está diseñada atendiendo a criterios geométricos que definen su tamaño y forma en función de las características geométricas que tendrá la bobina receptora (201) de la unidad receptora de energía (200) prevista para recargarse con esa unidad de recarga (104) y que pueden estar condicionadas por la geometría del propio VMP. En una realización, la bobina emisora principal (401) y la bobina receptora (201) tienen una forma rectangular, siendo la bobina emisora principal (401) de mayor tamaño con el objetivo de absorber o mitigar los efectos del posible desalineamiento de ambas bobinas (401, 201). De manera preferida, la bobina emisora principal (401) está configurada para trabajar a una frecuencia de entre 20 y 85 kHz, permitiendo de este modo evitar las frecuencias audibles y conseguir el máximo rendimiento del conjunto.
Para conseguir el punto de resonancia para la frecuencia de trabajo definida y con las características eléctricas de la propia bobina emisora principal (401), se dispone una red de condensadores (402) en serie, en paralelo o en una combinación de ambos, conectados eléctricamente con los terminales de la bobina emisora principal (401). El conjunto de la red de resonancia formada por la red de condensadores (402) y la bobina emisora principal (401) ya mencionadas, se alimenta por medio de un convertidor DC/AC (403). Este convertidor toma la tensión continua procedente, o bien de rectificar la tensión de red de 230V, la cual es suministrada por la red de distribución a la que se conecte el sistema de estacionamiento (100), o bien es suministrada por una fuente alternativa, tal como un conjunto de alimentación basado en un sistema de generación de energía renovable (141), baterías (142) y un sistema de gestión de éstas.
En una realización, el convertidor DC/AC (403) comprende un conjunto de conmutadores semiconductores, tales como transistores bipolares, transistores MOSFET, transistores IGBT, o cualquier otro tipo de transistor capaz de manejar el nivel de potencia al que están destinados. Con estos conmutadores se conforma un convertidor con topología en puente completo o puente H. Esta configuración permite controlar completamente la energía entregada a la carga, en este caso el conjunto formado por la red de condensadores (402) y la bobina emisora principal (401), y también controlar la frecuencia de la señal que se aplica a dicha carga. De este modo se consigue trabajar a la frecuencia de resonancia requerida. Para evacuar la energía generada por estos conmutadores durante el funcionamiento, la unidad de recarga (104) puede incluir un disipador o conjunto de estos (no representados en la figura), bien aislados o bien solidarios a la propia estructura de recepción de vehículos, de modo que se confiera una mayor capacidad de disipación térmica. Pueden incluirse también aislamientos eléctricos suficientes para prevenir descargas eléctricas, que a su vez favorezcan la conducción térmica.
En una realización el control del convertidor DC/AC (403), se lleva a cabo por un controlador (404), ya sea un controlador dedicado o una CPU. En este último caso, la CPU puede estar compartida para otras funciones de control o se puede emplear una CPU específica, tal como un procesador digital de señal, un microcontrolador, u otro elemento similar. El controlador (404) genera las señales necesarias para controlar cada uno de los conmutadores del convertidor DC/AC (403), de modo que se puedan ajustar dichas señales en función de la energía que se transfiera en cada momento hacia la carga, controlando de este modo el ciclo de trabajo de cada conmutador. Estas señales, que pueden ser de un nivel de tensión y corriente inferior al requerido por cada uno de los conmutadores, sobre todo en el caso de emplear una CPU digital, pueden ser adaptadas y acondicionadas por un driver o conjunto de ellos. Estos drivers además permiten controlar los tiempos muertos entre cambios de conmutación, con el fin de proteger los conmutadores y de prevenir posibles daños sobre éstos.
En una realización, la unidad de recarga (104) también incluye un mecanismo de comunicación (405) que permite la transferencia de información entre un controlador (404) de la unidad de recarga (104) y un controlador (204) de la unidad receptora de energía (200). En una realización la señal se inyecta directamente a la línea de alimentación de la bobina emisora principal, quedando desacoplados ambos extremos mediante un condensador o conjunto de estos, bloqueando la componente continua de potencia de un circuito amplificador que actúa como modulador. Este modulador, que puede implementarse por alguna de las técnicas conocidas de modulación, trasladará la señal de información del controlador (404) a una frecuencia tal que no interfiera en el funcionamiento del acoplamiento inductivo de potencia principal. Como canal de comunicación se empleará preferentemente el espacio entre las dos bobinas aprovechando el propio enlace inductivo que se genera para conseguir la transferencia de energía, en el cual se inyectará la señal modulada a una mayor frecuencia y que contiene la información que se quiere transmitir. El enlace de radio puede ser de baja velocidad, puesto que la cantidad de información a transferir no será muy elevada. La señal portadora del enlace de comunicación se sumará a la señal de transferencia de energía empleando un acoplamiento inductivo o capacitivo, de modo que se aíslen los niveles de tensión que se producen en la parte de potencia. Para modular la señal portadora, que preferentemente tendrá una frecuencia de al menos el doble de la máxima frecuencia que se vaya a emplear en la transferencia de energía, se usará una técnica de modulación en amplitud, en frecuencia o en fase, o combinación de varias de ellas, de modo que se obtenga la máxima robustez del enlace, sin inferir en la eficiencia de la transferencia de energía.
En la realización mostrada en la figura 7 la unidad de recarga (104) dispone además de una interfaz de comunicación cableada (406), basada en bus tipo CAN, RS485, RS488, Ethernet, ASI, cualquier otro mecanismo de comunicación similar o una combinación de los mencionados. Esta interfaz de comunicación (406) se usa para conectar cada unidad de recarga (104) con la unidad de control (105) y así poder enviar información relativa al VMP, tal como su consumo energético, y/o relativa al mecanismo de bloqueo (103) y/o la unidad de recarga (104). Del mismo modo, la unidad de control (105) puede usar este enlace para enviar información de configuración de los parámetros de funcionamiento de la unidad de recarga (104), activar o desactivar la transferencia de energía hacia el VMP, bloquear o desbloquear el mecanismo de bloqueo (103), y/o controlar cualquier otro parámetro de la unidad de recarga (104) y/o del mecanismo de bloqueo (103).
En una realización, la unidad de recarga (104) comprende un sistema mecatrónico, que incluye elementos de potencia y elementos de control, para gestionar la apertura y cierre del mecanismo de bloqueo (103), según se requiera desde la unidad de control (115). La información para ejecutar las acciones de apertura y cierre las recibirá el controlador (405) de la unidad de recarga (104), preferentemente una CPU integrada, a través de alguno de los buses de comunicación dispuestos para tal fin entre la unidad de control (115) y la unidad de recarga (104). En una realización, el sistema mecatrónico que gestiona la apertura y cierre del mecanismo de bloqueo (103) comprende uno o varios actuadores eléctricos como motores, servomotores, solenoides u otros elementos electromecánicos, así como los circuitos electrónicos necesarios para controlar estos elementos. Cuando el controlador (405) de la unidad de recarga reciba la orden desde la unidad de control (115), actuará mediante el control de la potencia aplicada sobre dichos actuadores. Adicionalmente, en una realización el mecanismo de bloqueo (103) puede incluir uno o varios sensores para conocer la posición de los elementos mecánicos incluidos en el propio mecanismo de bloqueo, detectar objetos extraños y/o prevenir atrapamientos.
En una realización, el sistema de estacionamiento (100) incluye al menos un elemento de comunicación sensorial (133) configurado para informar a los usuarios sobre el estado en el que se encuentra la recarga. El elemento de comunicación sensorial (133), representado esquemáticamente en la figura 3, puede incluir uno o varios indicadores led de diferentes colores, displays alfanuméricos y/o gráficos, avisadores acústicos, o similares. Estos elementos de comunicación sensorial (133) permiten transmitir mensajes, como si se encuentra libre o no un punto de estacionamiento (102), si la recarga ha finalizado, si existe una avería o si el punto de estacionamiento está reservado. Preferentemente, los elementos de comunicación sensorial (133) estarán ubicados en un lugar donde la visibilidad sea alta o, al menos, suficiente.
Mecanismo de bloqueo (103)
En una realización, en cada punto de estacionamiento (102) existe un mecanismo de bloqueo (103) , que puede estar configurado como una única entidad con la unidad de recarga (104), o como una entidad diferentes El mecanismo de bloqueo (103) impide que el VMP pueda ser retirado del sistema de estacionamiento (100) en que se encuentra estacionado sin previa autorización.
En una realización, el mecanismo de bloqueo (103) comprende elementos mecánicos y/o electromecánicos, de modo que su funcionamiento es controlable remotamente por la unidad de control (105). El mecanismo de bloqueo (103) puede incluir además los circuitos electrónicos necesarios para controlar su funcionamiento, tal como sensores, actuadores y/o circuitos lógicos de control, entre otros, y que pueden estar implementados tanto en el propio mecanismo de bloqueo (103), como en otras unidades, por ejemplo en la unidad de recarga (104) , quedando en ese caso el mecanismo de bloqueo (103) y la unidad de recarga (104) conectados aunque físicamente separados.
El mecanismo de bloqueo (103) comprende preferentemente una o varias piezas metálicas o de otro material de similares características mecánicas, que por forma evite la retirada del VMP de su ubicación. Estas piezas serán movibles, permitiendo ser retiradas de su posición de bloqueo de manera automatizada o con la menor intervención de los usuarios posible. Para conseguir esto, el mecanismo de bloqueo (103) puede incluir un trinquete o mecanismo similar, actuable electromecánicamente para ser liberado de su posición, liberando a su vez a las piezas de bloqueo y permitiéndoles el movimiento necesario para poder retirar el VMP.
Se entenderá como trinquete tanto (a) una pieza configurada para obstaculizar el movimiento de al menos otra pieza, como (b) una resistencia que se produce en ciertas condiciones y obstaculiza el movimiento de al menos una pieza. Por ejemplo, en una realización, el sistema de estacionamiento incluye un motor que activa el mecanismo de bloqueo (103), de manera que, cuando el motor no está alimentado eléctricamente, cuenta con una resistencia o par de giro que impide su movimiento.
En una realización, el mecanismo de bloqueo (103) comprende una o varias piezas de bloqueo movibles entre una posición libre y una posición de bloqueo, un actuador electromecánico configurado para mover las piezas de bloqueo y preferentemente un elemento de anclaje configurado para fijar las piezas de bloqueo en su posición de bloqueo. En una realización, la pieza de bloqueo es un bulón y el punto de estacionamiento comprende un alojamiento configurado para recibir un extremo del bulón. Preferentemente, los bulones están fabricados con cierta curvatura y de un material robusto, por ejemplo acero, tal como se observa en la figura 3. En una realización, los bulones están dispuestos para describir un movimiento sustancialmente semicircular entre la posición libre y la posición de bloqueo, y para ser encajados en un ojal o conjunto de ojales en la posición de bloqueo. Los ojales están también fabricados en un material robusto, preferentemente el mismo material de la estructura de recepción de vehículos (101), y preferentemente se encuentran fijos a ésta. El movimiento de los bulones en forma de cerrojo curvo permite que en la posición de bloqueo abracen una porción del VMP, entre los bulones y la estructura de recepción de vehículos (101), bloqueando así el VMP por forma e impidiendo que pueda ser retirado. En una realización, tanto los bulones como la parte de la estructura que pueda entrar en contacto con el VMP, están recubiertos de un material blando, tal como un elastómero, para proteger al VMP de sufrir daños por roce.
En una realización, el mecanismo de bloqueo (103) comprende un bulón o barra cilíndrica o prismática, o una leva u otra pieza de geometría equivalente que comprende una cabeza o hendidura, que permite su fijación por forma en un elemento o mecanismo receptor ubicado en el VMP. Cuando dicha pieza del mecanismo de bloqueo (103) interactúa con el mecanismo receptor ubicado en el VMP, la pieza queda anclada al mecanismo receptor por medio de un trinquete lo suficientemente robusto como para evitar que, con una fuerza normal, pueda ser desanclado. Cuando el usuario quiere retirar el VMP del punto de estacionamiento, se actúa sobre este trinquete, que se retrae, quedando así liberada la pieza del mecanismo de bloqueo, y pudiendo por tanto ser retirado el VMP. En una realización particular, se actúa sobre dicho trinquete a través de la unidad de control del sistema de estacionamiento. En una realización más particular, se actúa sobre dicho trinquete a través de un sistema mecatrónico comprendido en la unidad de recarga, estando dicha unidad de recarga controlada por la unidad de control.
En una realización, el mecanismo de bloqueo (103) comprende un motor eléctrico de corriente continua o alterna, cuyo eje se encuentra solidario a un conjunto reductor y a cuya salida se conecta un accionamiento mecánico para generar el desplazamiento de las piezas movibles para bloquear y liberar el VMP de su posición.
En una realización, el mecanismo de bloqueo (103) comprende un motor paso a paso o de pasos y un conjunto reductor de velocidad, para controlar la posición de las piezas movibles.
En una realización particular, el mecanismo de bloqueo (103) comprende uno o varios servomotores a los que, solidariamente, se acopla un accionamiento mecánico que permite el movimiento de las piezas movibles.
Unidad de control (115)
La unidad de control (115) está formada por una serie de componentes electrónicos encargados de gestionar el funcionamiento de los distintos elementos del sistema de estacionamiento (100). Los componentes electrónicos pueden estar implementados en uno o varios circuitos electrónicos, alojados a su vez en la misma estructura de recepción de vehículos (101) y/o en alguna de las estructuras adicionales de cubierta (140) y/o expositiva (150) en caso de estar presentes, dentro de los perfiles que las conforman. Alternativamente, la unidad de control (115) puede estar ubicada en el interior de un armario de conexiones eléctricas (116) que proteja los elementos y conexiones entrantes y salientes de la unidad de control (115). Dicho armario de conexiones eléctricas (116) adopta preferentemente la forma de un cubículo con una puerta o trampilla con cerradura, y puede estar ubicado en alguno de los laterales de la estructura de recepción de vehículos (101) o bajo ella. En la realización de la figura 6 se aprecia un sistema de estacionamiento (100) con un armario de conexiones eléctricas (116).
Algunas de las posibles funciones de la unidad de control (115) son:
i) gestionar la carga de baterías internas (142) que almacenan la energía generada por captadores solares u otros sistemas de generación de energía renovable (141);
ii) gestionar y controlar los mecanismos de bloqueo (103), unidades de recarga (104) y/o taquillas (105) que estén incluidos en el sistema de estacionamiento (100);
iii) gestionar los datos, la conexión y/o la comunicación con una plataforma digital (300) de gestión remota;
iv) medir y/o monitorizar el estado del sistema de estacionamiento (100) y/o de su entorno en base a la información recogida por sensores (131) presentes en el sistema de estacionamiento (100);
v) controlar el grado de visibilidad a través del accionamiento de los medios de iluminación (132) disponibles;
vi) mostrar información y emitir señales de diverso tipo a través de los elementos de comunicación sensorial (133) disponibles.
La unidad de control (115) puede incluir uno o varios de los siguientes componentes que se describen a continuación, seleccionables en cualquier combinación y representados esquemáticamente en la figura 8:
• Un circuito de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) (117) encargado de gestionar la energía suministrada por los sistemas de generación de energía renovable (141) , con el fin de obtener la máxima eficiencia y rendimiento de éstos. De manera preferida, el MPPT (117) comprende una pluralidad de sensores de corriente y tensión (118) que registran los valores de corriente y tensión generados por el sistema de generación de energía renovable (141) y los consumidos por la carga. A partir de estos valores, el MPPT (117) ajusta el valor de la impedancia conectada al sistema de generación de energía renovable (141), de modo que se trabaje en el punto de máxima potencia o, al menos, cerca de él, consiguiendo así la máxima eficiencia.
• Un circuito de gestión de carga (119) de baterías internas (142). Las baterías internas (142) se emplean para almacenar la energía sobrante durante los periodos en los que no hay consumo y poder suministrar dicho excedente de energía a los VMP durante los periodos en los que no hay energía procedente de los sistemas de generación de energía renovable (141). De manera preferida, el circuito de gestión de carga (119) comprende un convertidor DC/DC (126a) que toma su energía directamente de la salida del MPPT (117) y la suministra usando técnicas de control de corriente constante, de tensión constante o combinación de ambas, para asegurar que la recarga se hace dentro de los parámetros de seguridad marcados por las células de las baterías internas (142).
En una realización particular, el circuito de gestión de carga (119) está configurado para conectarse a la red eléctrica de suministro (500) y, a través de un convertidor AC/DC (120a), proveer de la energía necesaria para recargar las baterías internas (142). Esta recarga se puede realizar bien de manera inteligente, cuando se detecten valles en el coste del suministro, o bien bajo demanda en función de parámetros de configuración de la unidad de control (115). Adicionalmente, este funcionamiento puede ser controlado directamente, por ejemplo desde una plataforma digital (300).
En una realización particular, el convertidor AC/DC (120a) está configurado para suministrar a la red eléctrica (500) la energía acumulada en las baterías internas (142), de modo que se comporte como un nodo más de la red eléctrica. Esta función puede ser activada automáticamente o bajo demanda, por ejemplo a través de una plataforma digital (300).
• Un circuito de alimentación secundario (121), configurado para conectarse directamente a la red eléctrica (500) desde un cuadro de protección (122), empleando un cable adaptado (123) para el nivel de tensión y de corriente con el que va a trabajar. De manera preferida, el circuito de alimentación secundario (121) comprende: un filtro EMI (124) a la entrada, un rectificador (125) y un convertidor AC/DC (120b), un controlador del factor de potencia PFC (127), un primer convertidor DC/DC (126b) por ejemplo de tipo Flyback y un conjunto de reguladores de tensión DC/DC (128) para obtener las tensiones de trabajo del resto de elementos que conforman la electrónica del sistema de estacionamiento (100). Los reguladores de tensión DC/DC (128) también pueden estar configurados para recibir energía proveniente de un sistema de generación de energía renovable (141).
• Un segundo convertidor DC/DC (120c) que a partir de la tensión de alimentación obtenida de la red eléctrica (500), de la tensión entregada por el MPPT (117) o de la energía almacenada en las baterías internas (142), adapta dicha tensión a los niveles de tensión de entrada de cada una de las unidades de recarga (104). En una realización la energía se suministra a un bus DC común para todas las unidades de recarga (104). De este modo se mejora la eficiencia en la transferencia de energía entre los diferentes elementos del sistema.
• Un sistema general de comunicaciones (129a), que permite transferir datos recogidos por el sistema de estacionamiento (100), bien a través de sensores (131), bien a través del propio uso y/o del procesamiento de otras variables, a un sistema externo para el almacenamiento y/o gestión de dichos datos, por ejemplo a una plataforma digital (300) configurada para gestionar dichos datos, por ejemplo para encriptar, guardar, procesar, administrar, compartir y/o consultar dichos datos. De manera preferida, el sistema general de comunicaciones (129a) comprende un módulo de radio GPRS, 2G/3G/4G, LTE, LoRa, Sigfox, u otras tecnologías o combinación de varias de ellas, un circuito amplificador y/o de adaptación de impedancias, y una o varias antenas para trabajar a las frecuencias propias de la tecnología empleada.
• Una CPU (130) tal como un procesador, conjunto de ellos o dispositivos similares, configurable para controlar el funcionamiento de los elementos del sistema de estacionamiento (100).
• Un sistema de comunicación periférico (129b) para permitir la transferencia de información entre la unidad de control (115) y los componentes de cada punto de estacionamiento (102) del sistema de estacionamiento (100), así como otros elementos adicionales del sistema de estacionamiento (100). De manera preferida, el sistema de comunicación periférico (129b) comprende los correspondientes transceptores en cada punto o nodo del sistema de comunicación y los conductores que transportan la comunicación. A modo de ejemplo, este sistema de comunicación puede estar basado en un bus CAN en cualquiera de sus versiones, un bus Ethernet, un bus RS485, etc.
Como se ha comentado, la unidad de control (115) puede incluir uno o varios de los componentes anteriores. Por ejemplo, los componentes asociados a la gestión de fuentes de generación de energía renovable (141) y/o de baterías internas (142), tal como el MPPT (117) o el circuito de gestión de carga (119), son ventajosos en aquellas realizaciones del sistema de estacionamiento que incluyen sistemas de generación de energía renovable (141) y/o baterías internas (142), pero son prescindibles en otras realizaciones que no los incluyen.
En la figura 8 se muestran esquemáticamente los componentes anteriores de la unidad de control (115).
Estructura de cubierta (140)
En las figuras 6 y 9 se muestran dos realizaciones del sistema de estacionamiento (100) de la invención que incluyen una estructura de cubierta (140) dispuesta para cubrir los puntos de estacionamiento (102). El objetivo de la estructura de cubierta (140) es proteger, tanto la estructura de recepción de vehículos (101) como los propios VMP y a sus usuarios, de los efectos de las inclemencias del tiempo. La estructura de cubierta (140) comprende preferentemente elementos verticales y horizontales, tales como mástiles, postes, pilares, viguetas, escuadras, placas y otros componentes estructurales y sus sistemas de unión. En las realizaciones mostradas los postes verticales (144) y la vigueta horizontal están configurados como perfiles huecos. En la figura 9 se ha delimitado la estructura de cubierta (140) mediante trazo discontinuo para su mejor apreciación. Se entenderá que dicho trazo discontinuo no es parte de la estructura mostrada. En la figura 10 se muestra la estructura de cubierta (140) de estas realizaciones separada del resto de elementos del sistema de estacionamiento (100) para su mejor apreciación.
Adicionalmente, el sistema de estacionamiento (100) puede incluir, dispuestos en la estructura de cubierta (140), uno o varios sistemas de generación de energía renovable (141), por ejemplo placas solares o aerogeneradores, tal como se aprecia en la realización de la figura 10. Estos sistemas de generación de energía renovable (141) pueden montarse solidarios a la estructura de cubierta (140) empleando uniones frías o soldaduras, que impidan que puedan ser extraídos con facilidad. En esta realización, el sistema de estacionamiento (100) incluye adicionalmente baterías (142), que pueden estar situadas, por ejemplo, en el interior de los perfiles huecos (144) que forman parte de la estructura de cubierta (140) o en un armario de conexiones eléctricas (116), tal como el que se muestra en la realización de la figura 6. Cualquiera de estas ubicaciones para las baterías (142) son especialmente ventajosas, puesto que permiten que las baterías (142) queden protegidas de agentes externos y de una manipulación indebida. Sin embargo, las baterías pueden estar dispuestas en otras ubicaciones.
Los sistemas de generación de energía renovable (141) se emplean para cargar las baterías (142), que a su vez trasladan la energía, a través de conexiones eléctricas (143), hacia los diferentes elementos consumidores de energía presentes en el sistema de estacionamiento (100), especialmente las unidades de recarga (104) para los VMP. De manera preferida, estas conexiones eléctricas (143) están dispuestas por el interior de los perfiles huecos (144) de la estructura de cubierta (140), como se muestra en la figura 10, y de los otros elementos estructurales, de modo que queden protegidos y salvaguardados tanto de agentes externos como de posibles ataques deliberados que tengan como fin su inutilización o sustracción.
Aunque no se ha representado en la figura, en la estructura de cubierta del sistema de estacionamiento (100) de la figura 6 también podrían montarse paneles solares (141) como los mostrados en la figura 10, u otro sistema de generación de energía renovable, para conferirle al sistema la autonomía de funcionamiento suficiente para poder funcionar con normalidad sin necesidad de conexión a la red eléctrica.
Estructura expositiva (150)
En una realización el sistema de estacionamiento (100) comprende al menos un panel (151) configurado para la visualización de información.
En una realización, el panel (151) está montado en una estructura expositiva (150) acoplada a la estructura de recepción de vehículos (101) o a otra estructura del sistema de estacionamiento (100). Como puede apreciarse en las figuras 6 y 9, los sistemas de estacionamiento (100) de estas realizaciones incluyen varios paneles (151) configurados para la visualización de información. En las realizaciones de las figuras 6 y 9 la estructura expositiva (150) está fijada a los postes (144) de la estructura de cubierta (140).
El panel (151) puede comprender uno o varios de los siguientes elementos: pantalla electrónica, pantalla de led, cartel rotatorio automático y espacio para la colocación de cartelería impresa. El panel (151) permite la visualización de información de cualquier índole, tal como normativas de circulación, información de interés social y medioambiental, estado del tráfico, o rutas recomendadas. Además, el sistema de estacionamiento (100) puede incluir al menos un altavoz para proporcionar información audible. En la figura 11 se muestra la estructura expositiva (150) de la figura 10, separada del resto de elementos del sistema de estacionamiento (100) para su mejor apreciación.
Sensores (131)
En una realización el sistema de estacionamiento (100) comprende al menos un sensor (131) para la monitorización de parámetros ambientales, un sensor (131) relacionado con la interacción con el usuario o su entorno, y/o de otra índole.
Los sensores (131) permiten recoger información sustancial para gestionar servicios ofrecidos por el sistema de estacionamiento (100) y pueden estar incluidos en uno o varios de los módulos que estén presentes en el sistema de estacionamiento (100), tal como la estructura de recepción de vehículos (101), la estructura de cubierta (140) y la estructura expositiva (150), según sea más útil y eficiente para la recogida de la información buscada.
En esta realización la unidad de control (115) está configurada para detectar y/o monitorizar, en base a la información proporcionada por el al menos un sensor (131), el estado del sistema de estacionamiento (100) y/o al menos un parámetro ambiental, y/o para controlar, en base a dicha información, al menos un parámetro de funcionamiento.
Medios de iluminación (132)
En una realización el sistema de estacionamiento (100) comprende medios de iluminación (132) general o específica que facilite a los usuarios el acceso a los VMP y/o la visión de la información visualizada en el panel (151) cuando las condiciones de luminosidad ambiente no sean favorables. Los medios de iluminación (132) pueden estar incluidos en uno o varios de los módulos que están presentes en el sistema de estacionamiento (100), tales como la estructura de recepción de vehículos (101), la estructura de cubierta (140) y la estructura expositiva (150).
De manera preferida, la unidad de control (115) está configurada para controlar dichos medios de iluminación (132), de manera que el encendido y/o apagado total y/o selectivo de los medios de iluminación (132) puede realizarse de forma automática como respuesta a las mediciones de los sensores (131) disponibles, específicamente sensores (131) que miden la iluminación directa o difusa (ambiental). Adicional o alternativamente, el encendido y/o apagado total y/o selectivo de los medios de iluminación (132) puede realizarse de forma automática mediante una programación preestablecida en la unidad de control (115) a través de un temporizador, ante un evento concreto, y/o mediante el accionamiento directo remoto por parte de un administrador del sistema usando un medio de gestión remota, tal como una plataforma virtual (300).
En realizaciones que incluyen una estructura de cubierta (140) o cualquier otro tipo de techumbre para protección o para albergar otros elementos, como captadores solares, el sistema de estacionamiento (100) puede incluir medios de iluminación (132) bajo esta estructura de cubierta (140), de modo que se facilite la visión en la manipulación de los VMP que haya estacionados o que se vayan a estacionar. Adicional o alternativamente, especialmente en realizaciones que no incluyen una estructura de cubierta (140), los medios de iluminación (132) se pueden alojar en cualquier otra parte del sistema de estacionamiento (100) que permita iluminar la mayor superficie posible de dicho sistema de estacionamiento (100).
El sistema de estacionamiento (100) puede incluir sensores de luminosidad (131) para detectar el ciclo de día y noche y ajustar automáticamente el encendido de los medios de iluminación (132). Adicional o alternativamente, el sistema de estacionamiento (100) puede incluir sensores de presencia (131) para iluminar la zona solamente cuando haya personas en las proximidades, actuando sobre los medios de iluminación (132) de modo todo o nada, o incluso ajustando el nivel de intensidad luminosa. Adicionalmente, el encendido, apagado o regulación de luminosidad podrá ser controlado remotamente, por ejemplo a través de una plataforma digital (300).
Alimentación del sistema de estacionamiento (100)
El sistema de estacionamiento de la presente invención se puede alimentar de varias formas, de modo que se asegure operabilidad en cualquier espacio o ubicación. En particular, el sistema de estacionamiento (100) puede alimentarse por conexión directa a la red de distribución eléctrica (500) y/o mediante algún tipo de sistema de alimentación adicional, por ejemplo baterías, un generador eléctrico de combustión y/o un sistema basado en energías renovables.
En el caso de la conexión directa a la red de distribución eléctrica (500), la conexión se realiza directamente a través de conductores, que conectan, si así fuese necesario, el contador de consumo suministrado por la empresa de distribución. Posteriormente, se encontrará el cuadro de protección (122) que contará con los elementos de protección necesarios para asegurar la integridad de los elementos que se conectan a la red eléctrica, y de las personas o animales que pudieran ser afectados por una descarga por contacto directo o indirecto. De este cuadro de protección (122) se distribuye la alimentación al resto de elementos, como la unidad de control (115) o las unidades de recarga (104), mediante el cableado correspondiente.
Adicional o alternativamente a la alimentación de energía proveniente de la red de distribución eléctrica (500), el sistema de estacionamiento (100) puede incluir un sistema de generación de energía renovable (141), tal como paneles solares fotovoltaicos, aerogeneradores, o cualquier otra tecnología e incluso combinación de varias. El sistema de estacionamiento (100) puede incluir una batería (142) o conjunto de baterías, de modo que se pueda almacenar la energía producida y no consumida para ser aprovechada posteriormente en la recarga de los VMP que se conecten a las unidades de recarga (104).
En una realización, el sistema de generación de energía renovable (141) comprende uno o varios paneles fotovoltaicos montados solidariamente a la estructura del sistema de estacionamiento (100), por ejemplo como parte de una estructura de cubierta (140), tal como se aprecia en la realización de la figura 10, o formando una estructura de cubierta (140) los propios paneles fotovoltaicos (141). Las conducciones eléctricas (143) pueden alojarse en el interior de perfiles huecos (144) de la propia estructura desde los paneles fotovoltaicos (141) hasta la unidad de control, empleando los perfiles huecos como elemento de canalización y de protección para evitar daños en las conducciones eléctricas, como se muestra esquemáticamente en la figura 10. En una realización, el circuito electrónico de la unidad de control (115) tiene implementado un sistema de seguimiento del punto de máxima transferencia de potencia MPPT (117), para obtener la máxima eficiencia del sistema de generación de energía renovable (141). De manera preferida, en la unidad de control (115) está alojado un circuito de gestión de carga (119) de las baterías internas (142), que permitirá almacenar en éstas la energía que se produzca en los captadores fotovoltaicos y que no sea utilizada en el momento, por ejemplo, porque no haya ningún VMP cargando.
Las baterías (142) pueden estar formadas por uno o varios vasos, o celdas básicas de almacenamiento, de cualquier tecnología o química, por ejemplo baterías de ion de litio, de ácido, etc. De este modo, la energía almacenada en estas baterías podrá ser consumida posteriormente, cuando se requiera de un consumo de energía. Las baterías (142) se conectan directamente al sistema de gestión de carga, a través de conductores. El circuito de gestión de carga (119) comprende un convertidor DC/DC (126a) que toma su energía directamente de la salida del MPPT (117) y adapta el nivel de tensión al nivel de tensión al que se alimentan las unidades de recarga (104). Esta tensión, que estará preferentemente entre 80 y 150 voltios, es transportada a cada unidad de recarga (104) empleando un sistema de conductores, con el aislamiento suficiente para el nivel de tensión de trabajo. La corriente que deberán soportar estará en función del pico de corriente que pueda llegar a consumir la carga.
En una realización, el sistema de estacionamiento (100) comprende un mástil o elemento similar en el cual se instala solidariamente un generador eólico, por ejemplo, de eje vertical o de eje horizontal. La energía suministrada por este generador o conjunto de generadores se conectará directamente a la unidad de control (115), del mismo modo que se ha descrito en relación con las placas solares. La unidad de control (115) gestionará la carga de las baterías (142), en el caso de que estén incluidas en el sistema de estacionamiento (100). Con estos sistemas de alimentación alternativos se podrá proveer de energía también para el resto de los elementos que forman parte del sistema de estacionamiento (100).
Unidad receptora de energía (200)
Otro aspecto de la invención es la unidad receptora de energía (200) para vehículo de movilidad personal (400). La unidad receptora de energía (200) se instala en el VMP (400) y, mediante el acoplamiento inductivo con la unidad de recarga (104) del sistema de estacionamiento (100), capta la energía para transferirla a la batería (210) del VMP. En la figura 12 se muestra un VMP (400), en particular un patinete, que comprende una unidad receptora de energía (200) dispuesta en el mástil vertical, cerca del manillar.
Como se ha mencionado en relación con la figura 7, la unidad receptora de energía (200) comprende en esa realización una bobina receptora (201), una red de condensadores (202) conectados a la bobina receptora (201), y una segunda pantalla (207) fabricada en un material de alta permeabilidad magnética y baja conductividad eléctrica.
El funcionamiento de la unidad receptora de energía (200) se basa en el acoplamiento inductivo de la bobina receptora (201) con la bobina emisora principal (401) ubicada en la unidad de recarga (104), sintonizadas sustancialmente a la misma frecuencia y empleando un circuito de compensación resonante formado por una red de condensadores (202). Para conseguir el acoplamiento inductivo, la unidad receptora de energía (200) incluye la bobina receptora (201) que actúa como secundario. La bobina receptora (201) está construida empleando hilo de Litz, de modo que se reducen las pérdidas de energía debidas al efecto pelicular producidas en la superficie del conductor al trabajar a altas frecuencias. De manera preferida, la bobina receptora (201) está diseñada eléctrica y geométricamente para trabajar a la misma frecuencia que la bobina emisora principal (401) integrada en la unidad de recarga (104) y conseguir así el acoplamiento inductivo entre ambas.
La bobina receptora (201) está conectada eléctricamente a la red de condensadores (202) para trabajar en resonancia a una frecuencia de trabajo establecida. El conjunto de bobina receptora (201) y red de condensadores (202) conforma un tanque resonante que puede configurarse para trabajar a altas frecuencias. Así, el conjunto de bobina receptora (201) y red de condensadores (202) permite minimizar la dispersión de energía que se produce por efecto de partes metálicas en el VMP y así obtener la máxima transferencia de energía con la máxima eficiencia. En una realización preferida el conjunto formado por la bobina receptora (201) y la red de condensadores (202) está configurado para trabajar a altas frecuencias, preferentemente entre 50 kHz y 5 MHz, de modo que se aumente la eficiencia en la transferencia de energía y se reduzca a la vez el tamaño de los elementos inductivos y capacitivos.
En una realización, la bobina receptora (201) está conectada eléctricamente a una red de condensadores (202) en configuración serie obteniendo de este modo un circuido equivalente de fuente de tensión de alta impedancia. En otra realización, la bobina receptora (201) está conectada eléctricamente a la red de condensadores en paralelo, obteniendo de este modo una fuente de corriente de baja impedancia. En otra realización, la bobina receptora (201) está conectada eléctricamente a la red de condensadores formando una configuración que resulta de la combinación de las configuraciones anteriores, obteniendo de este modo un sistema más equilibrado.
La tensión que se genera cuando se produce el acoplamiento inductivo, es recogida por un convertidor AD/DC (211) y acondicionada a un nivel de tensión continua adecuado para alimentar el circuito de carga de la batería, el cual controla variables de carga, como la corriente y la tensión, para mantener la carga dentro de unas condiciones de seguridad aceptables.
En una realización, la unidad receptora de energía (200) comprende una unidad de comunicación inalámbrica (206) configurada para comunicarse con la unidad de recarga (104) y transferir datos como el tipo y modelo del VMP, propietario, tipo de batería, número de usos, etc. Esta comunicación puede realizarse aprovechando el enlace de potencia establecido para la recarga o empleando otro canal diferente. La unidad de recarga (104) puede incluir una memoria para almacenar esta información.
La conexión entre la unidad receptora de energía (200) y la batería (210) del VMP se puede realizar por medio de un cable con el número de conductores imprescindible para transportar la energía, preferentemente dos. De manera preferida, el cable quedará confinado en el interior de perfiles huecos del VMP para quedar protegido de agentes externos que lo puedan dañar. En una realización preferida en que el VMP (400) es un patinete y la unidad receptora de energía (200) se encuentra en el manillar o en el mástil, el cable sale de la carcasa (204) por la cara interna que está coplanaria con el manillar y entra en el mástil por un orificio dispuesto para tal fin, quedando así confinado en el interior del patinete (400). Para mantener la estanqueidad, en la zona del orificio se puede disponer un elemento elastómero, que asegure un contacto suficiente para evitar la entrada de polvo, agua o cualquier otro agente extraño.
La unidad receptora de energía (200) incluye una segunda pantalla (207) dispuesta rodeando al menos parcialmente la bobina receptora (201). La segunda pantalla (207) está fabricada en un material de alta permeabilidad magnética y baja conductividad eléctrica. De esta manera se consigue que el campo magnético del acoplamiento inductivo se redirija al centro de la bobina receptora (201) en vez de ser dispersado por partes metálicas presentes en el VMP. En el caso de patinetes o bicicletas, partes como el mástil o el tubo del manillar están fabricadas comúnmente en acero, aluminio u otros metales o aleaciones de estos. Estas partes metálicas afectan al campo magnético del acoplamiento inductivo, dispersándolo y reduciendo muy drásticamente la eficiencia. Mediante el empleo de la segunda pantalla (207) se evitan pérdidas por dispersión, haciendo la transferencia de energía mucho más eficiente y eficaz. En una realización, la segunda pantalla está fabricada de polímero con partículas de ferrita u otro material con características electromagnéticas similares. En el caso de una unidad receptora de energía (200) prevista para disponerse en el manillar o en el mástil de un VMP, la unidad receptora de energía (200) está configurada de manera que en una situación de uso de la unidad receptora de energía (200) dispuesta en el VMP, la segunda pantalla (207) quede entre la bobina receptora (201) y el mástil o el manillar del VMP, de modo que el campo magnético se redirija al centro de dicha bobina receptora en vez de ser dispersado por el tubo del manillar o del mástil.
Además, debido a que la transferencia de energía está basada en un acoplamiento inductivo débil, no es necesario que los planos que forman las espiras de la bobina emisora principal (401) y la bobina receptora (201) sean completamente paralelos ni que los ejes de la bobina emisora principal (401) y la bobina receptora (201) estén completamente alineados.
En una realización, la unidad receptora de energía (200) comprende adicionalmente una carcasa (240) que alberga y protege los elementos internos y que además proporciona un mecanismo de fijación al chasis del VMP. En una realización la carcasa (240) está fabricada de un material polimérico o similar, con una forma y dimensiones tales que permita integrar en su interior los componentes electrónicos de la unidad receptora de energía (200). La carcasa (240) puede incluir una tapa frontal donde se encuentra montada la bobina receptora (201). En una realización particular, la tapa puede contar con una canaladura de una forma geométrica similar a la de la bobina receptora (201), en cuyo interior se aloja dicha bobina receptora (201) y quedando fijada tanto por forma como por lengüetas, pestañas u otros medios de retención similares alojados en la propia tapa. Alternativamente, esta canaladura también puede estar constituida por una serie de salientes continuos o no, que eviten el desplazamiento de la bobina receptora (201) en los dos ejes tangenciales al plano de la superficie de la tapa.
En una realización, la unidad receptora de energía (200) comprende un indicador del nivel de carga de la batería del VMP, que puede incluir uno o varios indicadores led o de otra tecnología, para proporcionar mediante uno o varios colores, diferentes señales que pueden variar en frecuencia, para indicar al usuario en qué estado o nivel de carga se encuentra la batería en todo momento. Este indicador estará dispuesto en una ubicación fácilmente perceptible por el usuario, preferiblemente en la parte superior o lateral de la carcasa (240) de la unidad receptora de energía (200).
En una realización particular, la unidad receptora de energía (200) comprende una batería auxiliar que sirve de apoyo a la batería principal (210) del VMP y que permite aumentar la capacidad de dicha batería principal y, por tanto, la autonomía del VMP. En una realización, la batería auxiliar comprende una o varias celdas de baterías de iones de litio, de polímero de litio, de ácido-plomo o de cualquier otra. Esta batería auxiliar también puede cargarse de la misma manera que la batería principal, asegurando de este modo la carga satisfactoria de ambas baterías. Para asegurar unas condiciones de seguridad mínimas, los parámetros de carga y descarga de esta batería auxiliar, como son la corriente de carga, la tensión en vacío o la temperatura de funcionamiento, pueden ser controlados por un circuito electrónico adicional que podrá estar alojado solidario a la propia batería o en cualquier parte de la unidad receptora de energía (200).
A pesar de que se ha ejemplificado el VMP (400) como un patinete, se entenderá que la presente invención puede utilizarse con cualquier tipo de VMP.
Plataforma digital (300)
En un aspecto inventivo adicional se define una plataforma digital (300) configurada para registrar y almacenar información relativa al sistema de estacionamiento (100). En particular, las funciones de la plataforma digital (300) pueden incluir una o varias de las siguientes:
• Registrar a los agentes que intervienen en el funcionamiento y/o uso del sistema de estacionamiento (100), tales como propietarios de los VMP, usuarios de los VMP, propietarios y/o usufructuarios del sistema de estacionamiento (100), así como datos asociados.
• Registrar e identificar los VMP que puedan conectarse al sistema de estacionamiento (100), almacenando datos, tales como características técnicas del vehículo, el propietario del vehículo, o el historial de uso del sistema de estacionamiento (100) por parte de dicho VMP.
• Registrar e identificar los sistemas de estacionamiento (100) que se encuentren instalados y operativos para su funcionamiento, así como información técnica asociada a su funcionamiento, tal como número de puntos de estacionamiento, estado de las unidades de recarga, estado de los mecanismos de bloqueo, consumo energético instantáneo y acumulado, generación de energía a través de sistemas de generación de energía, y variables asociadas tales como reducción de las emisiones de CO2 u otros gases contaminantes similares y/o información mostrada en la estructura expositiva.
La plataforma digital (300) también puede estar configurada para ofrecer a los usuarios y/o propietarios de los VMP que se encuentren alojados en o asociados al sistema de estacionamiento (100) una o varias de las siguientes funcionalidades: capacidades de gestión de sus cuentas personales, gestión del funcionamiento asociado a sus VMP, bloquear o desbloquear los mecanismos de bloqueo, activar o desactivar la recarga de las baterías de los VMP, conocer el consumo energético puntual e histórico acumulado, conocer la disponibilidad de puntos de estacionamiento libres dentro de la red de sistemas de estacionamiento, realizar reservas de puntos de estacionamiento para el estacionamiento y/o recarga, etc.
Adicionalmente, cuando el sistema de estacionamiento (100) esté dotado de taquillas (105) para alojar enseres de los usuarios u otros elementos afines, la plataforma digital (300) puede estar configurada para consultar el estado de las taquillas (105), así como para poder actuar sobre ellas tanto para abrirlas como para cerrarlas. Opcionalmente, la plataforma digital (300) puede estar configurada para asociar otros metadatos que la habilitarán para poder mostrar otro tipo de información, tal como sobre su contenido, recomendaciones de uso, normas de seguridad en el manejo de los VMP que estén condicionados al contenido de la taquilla, etc.
En una realización, la plataforma digital comprende:
i) un soporte físico, tal como un servidor, donde se alojarán y ejecutarán otros elementos que conforman la plataforma digital (300);
ii) una base de datos donde se estructuran y almacenan los datos que describen y representan la información generada por el sistema de estacionamiento;
iii) una o varias aplicaciones informáticas y/o aplicaciones web configuradas para realizar una o varias de las siguientes funcionalidades: gestionar el acceso a la base de datos, gestionar las conexiones de los diferentes agentes, gestionar las conexiones de diferentes sistemas de estacionamiento y/o proveer servicios de administración del sistema de estacionamiento;
iv) una o varias aplicaciones para Smartphone compatible con los diferentes sistemas operativos de teléfonos móviles inteligentes, tal como Android, iOS, Windows Phone, etc., configuradas para gestionar y/o controlar funcionalidades del sistema de estacionamiento (100).
En una realización particular, la plataforma digital (300) está configurada para compartir información con otras aplicaciones propiedad de terceros, tales como ayuntamientos, propietarios de VMP, propietarios de los sistemas de estacionamiento, o cualquier otra entidad que tenga interés en compartir o acceder a las funciones de control y gestión descritas para la plataforma digital.
En una realización particular, la plataforma digital (300) incluye mapas urbanos, cartográficos, y/o geográficos para mostrar de una manera gráfica a los usuarios la ubicación exacta de las diferentes estaciones de recarga distribuidas tanto por las propias ciudades como por el resto de la geografía. Adicionalmente, se puede mostrar otra información como el número de puntos de estacionamiento ocupados o libres, el nivel de la carga de la batería que tiene cada uno de ellos, el propietario (si es información pública o de su interés), la fuente de energía de la que se está suministrando, etc.
En una realización particular, la plataforma digital (300) dispone de un sistema de inteligencia artificial que permite identificar los flujos de movimiento de los diferentes VMP que hacen uso de las estaciones de estacionamiento (100), con el fin de, por ejemplo gestionar el uso de los sistemas de generación de energía renovable, dimensionar el número de puntos de estacionamiento y recarga de cada estación, prever posibles saturaciones y poder avisar a los diferentes agentes, etc. Toda la información generada puede ser compartida con el resto de agentes y/o clasificada para la mejora y mantenimiento del sistema de estacionamiento (100).
Método de funcionamiento del sistema de estacionamiento (100)
En una realización el funcionamiento del sistema de estacionamiento (100) es el siguiente:
(i) El mecanismo de bloqueo (103) presente en un punto de estacionamiento (102) comprende un cerrojo electromecánico que, cuando no existe un VMP estacionado en ese punto de estacionamiento (102), se encuentra abierto, permitiendo la entrada de un VMP al punto de estacionamiento.
(ii.1) Cuando se introduce un VMP (400) dotado de unidad receptora de energía (200) en un punto de estacionamiento (102) que se encuentra libre, la unidad de recarga (104) detecta, mediante un mecanismo de comunicación (405) que permite la transferencia de información entre un controlador (404) de la unidad de recarga (104) y un controlador (204) de la unidad receptora de energía (200), el tipo de VMP (400) que se ha introducido y lo reconoce, de modo que ya conoce datos como el tipo de VMP o el propietario. Cuando el usuario, a través de la plataforma digital (300), ordena bloquear el VMP (400), la plataforma digital (300) se comunica con la unidad de control (115) del sistema de estacionamiento (100). La unidad de control (115) transfiere la orden de bloqueo a la unidad de recarga (104) del punto de estacionamiento (102). La unidad de recarga (104) actúa sobre el mecanismo de bloqueo (103) y el cerrojo del mecanismo de bloqueo (103) se cierra de manera automática sin la intervención física del usuario, quedando así el VMP asegurado frente a substracciones. Si además el usuario quiere iniciar la carga de la batería (210), a través de la misma plataforma digital (300) puede iniciar la transferencia de energía de manera inalámbrica aprovechando el acoplamiento creado. La comunicación de la orden de recarga seguiría la misma ruta descrita para la orden de bloqueo, desde la plataforma digital (300) hasta la unidad de recarga (104). Cuando se detecta que la carga se ha completado, la carga se detiene automáticamente previniendo así posibles averías o daños en las partes de la invención.
(ii.2) Cuando se introduce un VMP (400) que no está dotado de unidad receptora de energía (200) en un punto de estacionamiento (102) que se encuentra libre y el usuario, a través de la plataforma digital (300), ordena bloquear el VMP (400), el usuario identifica el punto de estacionamiento en el que se encuentra el VMP, indicando una referencia asociada al punto de estacionamiento, utilizando una conexión NFC asociada al punto de estacionamiento, un código QR o un mecanismo de comunicación que tenga implantado. La plataforma digital (300) se comunica con la unidad de control (115) del sistema de estacionamiento (100), que transfiere la orden de bloqueo a la unidad de recarga (104) de ese punto de estacionamiento (102). La unidad de recarga (104) actúa sobre el mecanismo de bloqueo (103) y el cerrojo del mecanismo de bloqueo (103) se cierra de manera automática sin la intervención física del usuario.
(iii) Si es un punto de estacionamiento (102) que cuenta con taquilla (105), la taquilla (105) también se abrirá en el momento que lo haga el cerrojo del mecanismo de bloqueo (103) asociado al punto de estacionamiento.
Claims (32)
1. Sistema de estacionamiento (100) para vehículos de movilidad personal que comprende una estructura de recepción de vehículos (101) y una unidad de control (115), en donde la estructura de recepción de vehículos (101) comprende al menos un punto de estacionamiento (102), en donde el punto de estacionamiento (102) comprende una unidad de recarga (104) inalámbrica configurada para recargar una batería del vehículo de movilidad personal; en donde la unidad de control (115) está configurada para controlar la unidad de recarga (104); y en donde la unidad de recarga (104) está configurada para transferir energía mediante acoplamiento inductivo débil y comprende un primer circuito resonante y una primera pantalla, en donde el primer circuito resonante comprende una bobina emisora principal (401) fabricada con hilo de Litz y en donde la primera pantalla está fabricada en un material de permeabilidad magnética igual o superior a 5000 gauss y resistividad eléctrica igual o superior a 1000 ohmios, estando la primera pantalla dispuesta rodeando al menos parcialmente la bobina emisora principal (401).
2. Sistema de estacionamiento (100) según la reivindicación anterior, en donde el punto de estacionamiento (102) comprende adicionalmente un mecanismo de bloqueo (103) configurado para bloquear un vehículo de movilidad personal.
3. Sistema de estacionamiento (100) según la reivindicación anterior, en donde la unidad de control (115) está configurada para controlar el mecanismo de bloqueo (103).
4. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, en donde el mecanismo de bloqueo (103) comprende al menos una pieza de bloqueo movible entre una posición libre y una posición de bloqueo y un actuador electromecánico configurado para mover la al menos una pieza de bloqueo.
5. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde la unidad de recarga (104) comprende un sistema mecatrónico configurado para gestionar un cambio de estado del mecanismo de bloqueo (103) entre un estado libre y un estado de bloqueo.
6. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer circuito resonante comprende adicionalmente al menos una inductancia y/o al menos un condensador.
7. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad de recarga (104) comprende adicionalmente un convertidor DC/AC (403).
8. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad de recarga (104) comprende un controlador (404) y un mecanismo de comunicación (405), en donde el mecanismo de comunicación (405) está configurado para enviar y recibir información.
9. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura de recepción de vehículos (101) comprende una taquilla (105) dispuesta en el punto de estacionamiento (102); en donde la taquilla (105) comprende un mecanismo de cierre; y en donde la unidad de control (115) está configurada para controlar el mecanismo de cierre de la taquilla (105).
10. Sistema de estacionamiento (100) según la reivindicación anterior y cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en donde el mecanismo de cierre de la taquilla (105) está interrelacionado con el mecanismo de bloqueo (103), de manera que el desbloqueo del mecanismo de bloqueo (103) provoca la apertura de la taquilla (105).
11. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente al menos un sensor para la detección y/o monitorización de parámetros ambientales y/o para la interacción con el usuario; y en donde la unidad de control (115) está configurada para:
detectar y/o monitorizar, en base a la información proporcionada por el al menos un sensor (131), el estado del sistema de estacionamiento (100) y/o al menos un parámetro ambiental y/o
controlar, en base a la información proporcionada por el al menos un sensor (131), al menos un parámetro de funcionamiento.
12. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente al menos un elemento de comunicación sensorial (133); en donde al menos un elemento de comunicación sensorial (133) comprende al menos un indicador luminoso y/o un emisor de audio.
13. Sistema de estacionamiento (100) según la reivindicación anterior, en donde la unidad de control (115) está configurada para controlar el al menos un elemento de comunicación sensorial (133).
14. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un sistema de generación de energía; en donde el sistema de generación de energía comprende al menos un generador eléctrico de combustión, al menos un sistema de generación de energía renovable (141), o una combinación de los anteriores.
15. Sistema de estacionamiento (100) según la reivindicación anterior, que comprende al menos una batería (142) para el almacenamiento de energía; en donde el sistema de generación de energía comprende al menos un sistema de generación de energía renovable (141) y en donde la batería (142) comprende un circuito de seguimiento del punto de máxima potencia (117) configurado para gestionar la energía suministrada por el al menos un sistema de generación de energía renovable (141).
16. Sistema de estacionamiento (100) según la reivindicación anterior, en donde la unidad de control (115) está configurada para gestionar la carga de la al menos una batería (142).
17. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad de control (115) comprende un módulo de comunicaciones configurado para transmitir datos a un servidor.
18. - Sistema de estacionamiento (100) según la reivindicación anterior, en donde el servidor comprende:
una base de datos configurada para almacenar información generada por el sistema de estacionamiento (100); y
una o varias aplicaciones informáticas y/o aplicaciones web configuradas para realizar una o varias de las siguientes funcionalidades: gestionar el acceso a la base de datos, gestionar conexiones de usuarios, gestionar órdenes de actuación, gestionar conexiones de diferentes sistemas de estacionamiento (100) y/o proveer servicios de administración del sistema de estacionamiento (100);
y en donde la unidad de control (115) está configurada para para realizar una o varias de las siguientes funcionalidades: gestionar el intercambio de datos, la conexión y/o la comunicación con el servidor, recibir órdenes de actuación del servidor.
19. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios de iluminación (132); y en donde la unidad de control (115) está configurada para controlar dichos medios de iluminación (132).
20. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos un panel (151) configurado para la visualización de información.
21. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una estructura de cubierta (140) dispuesta para cubrir al menos un punto de estacionamiento (102).
22. Sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura de recepción de vehículos (101) comprende uno o varios de entre: al menos un punto de fijación (106) para su fijación al suelo, a un muro y/o a otro elemento vertical,
al menos una extensión para cimentación (107) configurada para su empotramiento en el suelo,
una plataforma (160) configurada para mantener la estructura de recepción de vehículos (101) unida al suelo por la acción de la gravedad, y/o
ruedas (161).
23. Unidad receptora de energía (200) para vehículo de movilidad personal, configurada para recibir energía mediante acoplamiento inductivo débil, que comprende un segundo circuito resonante y una segunda pantalla (207), en donde el segundo circuito resonante comprende una bobina receptora (201) fabricada con hilo de Litz, y en donde la segunda pantalla (207) está fabricada en un material de permeabilidad magnética igual o superior a 5000 gauss y resistividad eléctrica igual o superior a 1000 ohmios, estando la segunda pantalla (207) dispuesta rodeando al menos parcialmente la bobina receptora (201).
24. Unidad receptora de energía (200) según la reivindicación anterior, en donde el segundo circuito resonante comprende adicionalmente al menos una inductancia y/o al menos un condensador.
25. Unidad receptora de energía (200) según cualquiera de las reivindicaciones 23 o 24, que comprende un controlador (204) y un mecanismo de comunicación (206), en donde el mecanismo de comunicación (206) está configurado para enviar y recibir información.
26. Vehículo de movilidad personal (400) que comprende una unidad receptora de energía (200) según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25.
27. Vehículo (400) según la reivindicación anterior, en donde el vehículo es un patinete que comprende un mástil y en donde la unidad receptora de energía (200) está dispuesta en el interior del mástil.
28. Sistema que comprende un sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22 y un vehículo (400) según cualquiera de las reivindicaciones 26 o 27.
29. Sistema según la reivindicación anterior en donde el sistema de estacionamiento (100) es según la reivindicación 2 o según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 22 cuando dependen de la reivindicación 2, y en donde la unidad de recarga (104) está dispuesta en el punto de estacionamiento (102) y la unidad receptora de energía (200) está dispuesta en el vehículo (400) de manera que cuando un vehículo (400) está bloqueado en el punto de estacionamiento (102) mediante el mecanismo de bloqueo (103) la unidad receptora de energía (200) está dentro del alcance del campo magnético generado por la unidad de recarga (104).
30. Método de funcionamiento de un sistema de estacionamiento (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, en donde la unidad de recarga (104) del sistema de estacionamiento (100) comprende un controlador (404) y un mecanismo de comunicación (405), en donde el mecanismo de comunicación (405) está configurado para enviar y recibir información,
en donde el método de funcionamiento comprende las siguientes etapas:
(a) en respuesta a una orden de actuación recibida relativa a un punto de estacionamiento (102), transferir, por parte de la unidad de control (115), dicha orden de actuación al controlador (404) de la unidad de recarga (104) de dicho punto de estacionamiento (102); y
(b) gestionar, por parte del controlador (404) de la unidad de recarga (104), la ejecución de la orden de actuación.
31. Método de funcionamiento según la reivindicación anterior, en donde la orden de actuación comprende una orden de recarga de una batería de un VMP dispuesto en el punto de estacionamiento (102).
32. Método de funcionamiento según cualquiera de las reivindicaciones 30 o 31, en donde el sistema de estacionamiento (100) es según la reivindicación 2 o según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 22 cuando dependen de la reivindicación 2, y en donde la unidad de recarga (104) comprende un sistema mecatrónico configurado para gestionar el cambio de estado del mecanismo de bloqueo (103),
en donde la orden de actuación comprende una orden de bloqueo o de liberación de un VMP dispuesto en el punto de estacionamiento (102), y
en donde la etapa (b) comprende controlar el sistema mecatrónico para cambiar de estado el mecanismo de bloqueo (103).
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012059809A1 (de) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Stone Manufaktur Gmbh | Garage zum einstellen von mehreren zweirädern, insbesondere solche mit einem elektrischen antrieb |
| US20120119697A1 (en) * | 2009-05-12 | 2012-05-17 | John Talbot Boys | Inductive power transfer apparatus and electric autocycle charger including the inductive power transfer apparatus |
| US20160368387A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Qualcomm Incorporated | Devices, systems, and methods using reactive power injection for active tuning electric vehicle charging systems |
| KR20190137688A (ko) * | 2018-06-01 | 2019-12-11 | 현대자동차주식회사 | 전기차 무선 전력 전송 시스템에서 브리지리스 정류기의 스위칭 동기화를 수행하기 위한 방법 및 장치 |
| WO2021224647A2 (en) * | 2020-05-05 | 2021-11-11 | Rollin Technologies Kft. | Docking system for wireless charging of two- wheeled electric vehicles |
-
2022
- 2022-09-22 ES ES202230817A patent/ES2968106A1/es active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120119697A1 (en) * | 2009-05-12 | 2012-05-17 | John Talbot Boys | Inductive power transfer apparatus and electric autocycle charger including the inductive power transfer apparatus |
| WO2012059809A1 (de) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Stone Manufaktur Gmbh | Garage zum einstellen von mehreren zweirädern, insbesondere solche mit einem elektrischen antrieb |
| US20160368387A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Qualcomm Incorporated | Devices, systems, and methods using reactive power injection for active tuning electric vehicle charging systems |
| KR20190137688A (ko) * | 2018-06-01 | 2019-12-11 | 현대자동차주식회사 | 전기차 무선 전력 전송 시스템에서 브리지리스 정류기의 스위칭 동기화를 수행하기 위한 방법 및 장치 |
| WO2021224647A2 (en) * | 2020-05-05 | 2021-11-11 | Rollin Technologies Kft. | Docking system for wireless charging of two- wheeled electric vehicles |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Estructuras de recarga para vehículos de Movilidad Personal (VMP), SOCA. 20/07/2022, [en línea][recuperado el 13/10/2022]. Recuperado de Internet (URL:https://www.parkingya.es/cargadores-patinetes-electricos-bicis-electricas-parking), * |
| MyLock: Soluciones inteligentes para nueva movilidad. 08/04/2022, [en línea][recuperado el 13/10/2022]. Recuperado de Internet (URL:https://mylock.es/), * |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2968106 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20240507 |