IT201800002527A1

IT201800002527A1 - Colonnina (elettronica in anta)

Info

Publication number: IT201800002527A1
Application number: IT201800002527A
Authority: IT
Inventors: Lauri Mauro De
Original assignee: Alfazero S P A
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2019-08-09

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“COLONNINA (ELETTRONICA IN ANTA)”

La presente invenzione ha per oggetto una colonnina di ricarica per veicoli elettrici.

Con il diffondersi dei veicoli elettrici e dei veicoli ibridi del tipo plug-in, è nata l’esigenza di creare una rete di colonnine di ricarica diffusa sul territorio, al fine di garantire la possibilità di rifornimento di energia elettrica durante la sosta delle auto.

Le colonnine di ricarica di tipo noto comprendono in sostanza un armadio che deve essere installato in un punto servito dalla rete elettrica sotterranea. All’interno dell’armadio è posta l’elettronica di potenza e di gestione del servizio. Oltre ai circuiti di alimentazione di potenza destinati a fornire l’energia elettrica per la ricarica si rendono necessari anche molti altri circuiti di controllo, soprattutto per le colonnine adibite ad uso pubblico. In generale infatti la colonnina deve prevedere la possibilità di installare una interfaccia utente, un modulo di identificazione del cliente, un modulo di pagamento, un modulo di comunicazione con una centrale remota, e uno o più moduli di sicurezza. In modo noto, gli armadi comprendono uno sportello per consentire ad un tecnico l’accesso all’elettronica interna, ad esempio nelle fasi di installazione e di manutenzione della colonnina. Le dimensioni complessive delle colonnine sono solitamente ridotte al minimo, ad esempio al fine di facilitarne la manipolazione e il trasporto nonché al fine di ridurne l’impatto visivo nei contesti urbani di pregio quali i centri storici.

Le colonnine di ricarica di tipo noto, benché ampiamente apprezzate non sono esenti da difetti. Innanzitutto esse sono caratterizzate da una scarsa flessibilità in sede di installazione. Al fine di ampliare il più possibile la rete, è sorta la necessità di installare colonnine di ricarica sia in siti di nuova costruzione, sia in siti già esistenti quali, ad esempio, parcheggi di centri commerciali, aeroporti, stazioni, centri storici. Inoltre, a fianco alla rete d’uso pubblico, è nata anche l’esigenza di installare colonnine private, poste dunque all’interno delle autorimesse o dei posti auto di proprietà. A parte i casi di installazione in siti in costruzione, in tutti gli altri casi non è sempre possibile garantire l’alimentazione di potenza tramite un cavo sotterraneo che viene fatto emergere in corrispondenza della colonnina. Spesso si rende invece necessaria la posa del cavo di alimentazione e della colonnina stessa su una pavimentazione già esistente e che non consente lavori di scavo.

Inoltre, gli armadi che compongono le colonnine di tipo noto, hanno uno sportello con apertura predefinita, ad esempio verso destra o verso sinistra. Naturalmente l’apertura predefinita non può tenere conto di esigenze specifiche che possono emergere durante la fase di installazione. Ad esempio, in un sito già esistente, l’ingombro di elementi architettonici e/o urbanistici già presenti nei pressi della colonnina può impedire la corretta apertura dello sportello, rendendo difficile o impossibile l’accesso all’elettronica interna.

Inoltre, anche nel caso in cui l’apertura dello sportello possa essere garantita in modo completo, la grande quantità di circuiti elettronici presenti all’interno della colonnina e la ridotta disponibilità di spazio interno rendono in ogni caso difficoltoso l’accesso a tutti i singoli circuiti da parte del tecnico. L’accesso sarà più agevole per i circuiti posti immediatamente in prossimità dello sportello, mentre sarà decisamente più difficoltoso per gli altri, soprattutto quelli posti più all’interno nell’armadio stesso.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di superare gli inconvenienti evidenziati sopra in relazione alla tecnica nota.

In particolare, un compito della presente invenzione è quello di rendere disponibile una colonnina di ricarica che consenta un facile accesso a tutti circuiti elettronici interni da parte di un tecnico.

Inoltre, un compito della presente invenzione è quello di rendere disponibile una colonnina di ricarica che consenta una facile installazione, anche in contesti nei quali non sono possibili lavori di scavo.

Tale scopo e tali compiti vengono raggiunti mediante … in accordo con la rivendicazione 1.

Per meglio comprendere l’invenzione e apprezzarne i vantaggi, vengono di seguito descritte alcune sue forme di realizzazione esemplificative e non limitative, facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:

– la figura 1 mostra schematicamente una vista frontale parzialmente in trasparenza di una colonnina di ricarica secondo la tecnica nota;

– la figura 2 mostra schematicamente una vista frontale parzialmente in trasparenza di una colonnina di ricarica secondo l’invenzione;

– la figura 3 mostra schematicamente una sezione simile a quella operata lungo la traccia III-III di figura 1;

– la figura 4 mostra schematicamente una sezione simile a quella operata lungo la traccia IV-IV di figura 2;

– la figura 5 mostra una vista prospettica d’insieme di una colonnina di ricarica secondo l’invenzione in configurazione chiusa;

– la figura 6 mostra la colonnina di figura 5 in configurazione aperta; e – le figure 7 mostrano una successione di fasi nella riconfigurazione delle cerniere dell’anta.

Poiché l’invenzione è destinata ad essere utilizzata in presenza della accelerazione di gravità g, si intende che quest’ultima definisca in modo univoco la direzione verticale. Si intende quindi che in base alla accelerazione di gravità g siano definiti in modo univoco i termini “alto”, “superiore”, “sopra” e simili, rispetto ai termini “basso”, “inferiore”, “sotto” e simili. Analogamente si intende che in base alla accelerazione di gravità g sia definita anche la direzione orizzontale.

In accordo con un suo primo aspetto, l’invenzione riguarda una colonnina 10 per la ricarica di veicoli elettrici, comprendente un armadio 12 avente una struttura fissa 14 ed una o più ante 16 apribili, in cui l’armadio 12 può assumere una configurazione chiusa d’uso e una configurazione aperta di manutenzione. La colonnina 10 comprende:

- un’interfaccia utente 18;

- una presa di potenza 20;

- un circuito elettrico/elettronico di potenza 22 adatto ad alimentare la presa di potenza 20 tramite una rete esterna 24 di distribuzione dell’energia elettrica;

- una scheda elettronica di erogazione 26 adatta a gestire l’erogazione dell’energia elettrica alla presa di potenza 20; e

- una scheda elettronica di interfaccia utente 28 adatta a gestire il funzionamento dell’interfaccia utente 18.

L’interfaccia utente 18 e la presa di potenza 20 sono raggiungibili dall’esterno anche quando l’armadio 12 è nella configurazione chiusa d’uso, mentre il circuito elettrico/elettronico di potenza 22, la scheda elettronica di erogazione 26 e la scheda elettronica di interfaccia utente 28 sono compresi all’interno dell’armadio 12 e sono raggiungibili dall’esterno solo quando l’armadio 12 è nella configurazione aperta di manutenzione.

Nella colonnina 10 secondo l’invenzione, il circuito elettrico/elettronico di potenza 22, la scheda elettronica di erogazione 26 e la scheda elettronica di interfaccia utente 28 sono montati sulla superficie interna di dette una o più ante 16.

Preferibilmente la colonnina 10 ha complessivamente la forma di un prisma e comprende vantaggiosamente una pluralità di ante 16, distribuite sulla superficie laterale del prisma. In tal caso, il circuito elettrico/elettronico di potenza 22, la scheda elettronica di erogazione 26 e la scheda elettronica di interfaccia utente 28 possono essere montati rispettivamente sulla superficie interna di più di un’anta 16.

A titolo di esempio, le figure 5 e 6 mostrano una colonnina avente complessivamente la forma di un prisma a base triangolare. In tale forma di realizzazione, la colonnina 10 comprende tre ante 16, una per ciascuna delle facce laterali del prisma (si veda in particolare figura 6).

L’interfaccia utente 18 comprende preferibilmente un display e/o una tastiera e/o un display del tipo touch screen.

La presa di potenza 20 è preferibilmente conformata ad uno degli standard definiti nel settore della ricarica dei veicoli elettrici, ancor più preferibilmente è conformata ad uno degli standard definiti nella apposita normativa IEC (International Electrotechnical Commission o Commissione Elettrotecnica Internazionale).

Come già riportato sopra, il circuito elettrico/elettronico di potenza 22, la scheda elettronica di erogazione 26 e la scheda elettronica di interfaccia utente 28 sono montati sulla superficie interna di un’anta 16. In questo modo, quando un tecnico specializzato apre l’anta 16 dell’armadio 12 per eseguire un intervento di manutenzione, le componenti elettriche ed elettroniche (indicate complessivamente con 30) montate sull’anta 16 fuoriescono dal vano interno 32 dell’armadio 12 e diventano accessibili su una pluralità di lati. I vantaggi derivanti da tale caratteristica tecnica si possono facilmente apprezzare dal confronto tra la figura 3, che rappresenta schematicamente la tecnica nota, e figura 4, che rappresenta schematicamente l’invenzione. Nell’armadio 12 di figura 3, una volta aperta l’anta 16, le componenti elettriche ed elettroniche 30 sono esposte su uno solo dei loro lati (il lato destro, nella pianta di figura 3), mentre gli altri tre lati sono coperti dalle pareti dell’armadio 12. Viceversa, nell’armadio 12 di figura 4, una volta aperta l’anta 16, le componenti elettriche ed elettroniche 30 sono esposte su ben tre lati, mentre un solo lato è addossato all’anta 16 stessa. Ciò consente un accesso molto più agevole alle componenti elettriche ed elettroniche 30.

Preferibilmente la colonnina 10 secondo l’invenzione comprende anche un’unità di cassa 34 adatta a ricevere transazioni economiche da parte dell’utente. L’unità di cassa 34 è raggiungibile dall’esterno anche quando l’armadio 12 è nella configurazione chiusa d’uso. L’unità di cassa 34 può comprendere ad esempio moduli per il pagamento in contanti, quali un accettatore di banconote e/o un accettatore di monete, e/o moduli per il pagamento tramite moneta elettronica, come ad esempio un POS (Point Of Sale) per l’accettazione di pagamenti tramite carte di credito e/o di pagamenti tramite smartphone. Nel caso sia presente un’unità di cassa 34, la colonnina 10 comprende anche una scheda elettronica di cassa 36 adatta a gestire i pagamenti da parte dell’utente. La scheda elettronica di cassa 36 è compresa all’interno dell’armadio 12 ed è raggiungibile dall’esterno solo quando l’armadio 12 è nella configurazione aperta di manutenzione.

Preferibilmente la colonnina 10 comprende anche uno o più dei seguenti componenti aggiuntivi:

- una scheda elettronica di comunicazione 38 adatta a comunicare con una centrale remota;

- uno o più moduli di sicurezza 40 adatti a garantire la sicurezza della colonnina 10 anche in caso di manomissione e/o di incidente;

- una o più ventole di raffreddamento 42 adatte a creare una circolazione d’aria forzata nel vano interno 32 dell’armadio 12 al fine di raffreddare le componenti elettriche ed elettroniche 30.

La scheda elettronica di comunicazione 38, il/i modulo/i di sicurezza 40 e le ventole di raffreddamento 42, qualora siano presenti, sono compresi nel vano interno 32 dell’armadio 12 e sono raggiungibili dall’esterno solo quando l’armadio 12 è nella configurazione aperta di manutenzione.

Preferibilmente anche altre componenti elettriche ed elettroniche 30 sono montate sulla superficie interna di una delle ante 16. Tali componenti elettriche ed elettroniche 30 possono ad esempio comprendere una o più tra: la scheda elettronica di cassa 36, la scheda elettronica di comunicazione 38, uno o più moduli di sicurezza 40, una o più ventole di raffreddamento 42.

Preferibilmente ciascuna anta 16 è montata sulla struttura fissa 14 dell’armadio 12 tramite cerniere 44 che le consentono di passare dalla configurazione chiusa alla configurazione aperta e viceversa. Preferibilmente inoltre tali cerniere 44 sono agevolmente riconfigurabili. Ad esempio, in accordo con alcune forme di realizzazione, la struttura fissa 14 dell’armadio 12 comprende una base 46, una pluralità di montanti 48 e un coperchio removibile 50. Le cerniere 44 sono costituite da perni 52 che possono essere parzialmente accolti in apposite sedi ricavate rispettivamente nella base 46 e nel coperchio removibile 50 dell’armadio 12 nonché nell’anta 16 stessa. Più in dettaglio, un primo perno 52 può essere accolto parzialmente in una sede ricavata nella base 46 dell’armadio 12 e parzialmente in una sede ricavata nella parte bassa dell’anta 16. Analogamente, un secondo perno 52 può essere accolto parzialmente in una sede ricavata nella parte alta dell’anta 16 e parzialmente in una sede ricavata nel coperchio removibile 50 dell’armadio 12. Questa configurazione consente all’anta 16 di ruotare attorno all’asse di cerniera 44 definito dai due perni 52.

Preferibilmente, sedi adatte a ricevere parzialmente i perni 52 sono ricavate su entrambi i lati (destro e sinistro) dell’anta 16, della base 46 e del coperchio removibile 50 dell’armadio 12. In questo modo, una volta rimosso il coperchio 50 dell’armadio 12, è possibile spostare i perni 52 da un lato all’altro dell’anta 16 ottenendo la riconfigurazione dell’apertura di quest’ultima. L’operazione di riconfigurazione è illustrata schematicamente dalla successione delle figure 7. A titolo di esempio, l’anta 16 di figura 7.a è incernierata sul proprio lato destro, ma grazie alle caratteristiche descritte sopra, essa può essere facilmente riconfigurata in modo che risulti incernierata sul proprio lato sinistro (si veda figura 7.d). Dopo la rimozione temporanea del coperchio 50 (figura 7.b) dell’armadio 12 si può procedere allo spostamento dei perni 52 (figura 7.c) e quindi al riposizionamento del coperchio 50. Tale riconfigurazione può essere facilmente portata a termine in sede di installazione e/o di manutenzione della colonnina 10, eventualmente anche più volte, a seconda delle specifiche esigenze contingenti.

Ancor più preferibilmente i perni 52 possono essere spostati a mano dal tecnico, senza la necessità di alcun attrezzo. In questo modo l’operazione di riconfigurazione dell’anta 16 è particolarmente semplice.

In accordo con un suo secondo aspetto, l’invenzione riguarda una colonnina 10 per la ricarica di veicoli elettrici, comprendente un armadio 12 avente una struttura fissa 14 e almeno un’anta 16 apribile, in cui la struttura fissa 14 è adatta ad essere ancorata su un basamento 54 esterno orizzontale e in cui la struttura fissa 14 comprende una porzione inferiore di alimentazione di potenza 56 avente un’apertura esterna 58 adatta a far transitare un cavo di alimentazione di potenza 60, in cui l’apertura esterna 58 può avere: - un primo orientamento orizzontale-laterale, in cui è adatta a far transitare un cavo 60 avente andamento almeno localmente orizzontale parallelo al basamento 54 esterno; e/o

- un secondo orientamento verticale-inferiore, in cui è adatta a far transitare un cavo 60 avente andamento almeno localmente verticale perpendicolare al basamento 54 esterno.

La colonnina 10 è conforme a quanto è stato descritto precedentemente. Il cavo 60 è adatto a collegare la colonnina di ricarica 10 alla rete 24 esterna di distribuzione dell’energia elettrica.

In altre parole, la colonnina di ricarica 10 secondo l’invenzione può essere impiegata in condizioni differenti. Nella situazione in cui il sito di installazione è in costruzione e/o consente l’esecuzione di lavori di scavo, l’installazione può procedere in modo analogo a quanto avviene con le colonnine della tecnica nota. In particolare, l’installazione della colonnina 10 può prevedere una fase di preparazione di una fondazione 62 interrata e dedicata a ricevere e supportare la colonnina 10. Anche il cavo di alimentazione di potenza 60 può essere posato in modo noto, in un apposito scavo 64 che giunge fino alla fondazione 62 della colonnina 10 (si veda lo schema di figura 1). Al contrario, quando il sito di installazione non consente l’esecuzione di lavori di scavo, ad esempio perché si trova in un parcheggio multipiano o in un contesto urbano di pregio, allora l’installazione della colonnina 10 secondo l’invenzione si differenzia sensibilmente dalla tecnica nota e trae beneficio dalle caratteristiche tecniche descritte sopra. In particolare, senza la possibilità di eseguire lavori di scavo, l’installazione della colonnina 10 non può prevedere la fase di preparazione di una fondazione 62 dedicata. In questa condizione la colonnina 10 secondo l’invenzione può essere ancorata ad un qualsiasi basamento 54 esistente, ad esempio un pavimento, mediante elementi di fissaggio 66 quali viti, tasselli ad espansione, tasselli chimici e simili. Inoltre, anche la posa del cavo 60 deve avvenire in una canalina sopra terra.

Grazie alla presenza della porzione inferiore di alimentazione 56, il cavo di alimentazione di potenza 60 può accedere all’armadio 12 anche da un’apertura 58 laterale-orizzontale, garantendo comunque la piena operatività e la massima sicurezza della colonnina 10 stessa.

Come la persona esperta può ben comprendere, l’invenzione permette di superare gli inconvenienti evidenziati in precedenza con riferimento alla tecnica nota.

In particolare, la presente invenzione rende disponibile una colonnina di ricarica 10 che consente un facile accesso a tutti circuiti elettronici interni da parte di un tecnico.

Inoltre, la presente invenzione rende disponibile una colonnina di ricarica 10 che consente una facile installazione, anche in contesti nei quali non sono possibili lavori di scavo.

È chiaro che le specifiche caratteristiche sono descritte in relazione a diverse forme di realizzazione dell’invenzione con intento esemplificativo e non limitativo. Ovviamente un tecnico del ramo potrà apportare alla presente invenzione ulteriori modifiche e varianti, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche. Ad esempio le caratteristiche tecniche descritte in relazione ad una forma di realizzazione dell’invenzione potranno essere estrapolate da essa ed applicate ad altre forme di realizzazione dell’invenzione. Tali modifiche e varianti sono peraltro contenute nell’ambito di protezione dell’invenzione, quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Colonnina (10) per la ricarica di veicoli elettrici, comprendente un armadio (12) avente una struttura fissa (14) e almeno un’anta (16) apribile, in cui la struttura fissa (14) è adatta ad essere ancorata su un basamento (54) esterno orizzontale e in cui la struttura fissa (14) comprende una porzione inferiore di alimentazione di potenza (56) avente un’apertura esterna (58) adatta a far transitare un cavo di alimentazione di potenza (60), in cui l’apertura esterna (58) può avere: - un primo orientamento orizzontale-laterale, in cui è adatta a far transitare il cavo (60) con andamento almeno localmente orizzontale parallelo al basamento (54) esterno; e/o - un secondo orientamento verticale-inferiore, in cui è adatta a far transitare il cavo (60) con andamento almeno localmente verticale perpendicolare al basamento (54) esterno.
2. Colonnina (10) in accordo con la rivendicazione 1, adatta ad essere ancorata ad un qualsiasi basamento (54) esistente mediante elementi di fissaggio (66).
3. Colonnina (10) in accordo con la rivendicazione 2, in cui gli elementi di fissaggio (66) comprendono viti e/o tasselli ad espansione e/o tasselli chimici.
4. Colonnina (10) in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l’apertura esterna (58) è adatta a ricevere un cavo (60) posato in una canalina sopra terra.
5. Colonnina (10) in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il basamento (54) comprende una fondazione (62) interrata e dedicata e in cui l’apertura esterna (58) è adatta a ricevere un cavo (60) posato in un apposito scavo (64) che giunge fino alla fondazione (62).
6. Colonnina (10) in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre: - un’interfaccia utente (18); - una presa di potenza (20); - un circuito elettrico/elettronico di potenza (22) adatto ad alimentare la presa di potenza (20) tramite il cavo (60) ad una rete (24) esterna di distribuzione dell’energia elettrica; - una scheda elettronica di erogazione (26) adatta a gestire l’erogazione dell’energia elettrica alla presa di potenza (20); - una scheda elettronica di interfaccia utente (28) adatta a gestire il funzionamento dell’interfaccia utente (18); in cui l’interfaccia utente (18) e la presa di potenza (20) sono raggiungibili dall’esterno anche quando l’armadio (12) è nella configurazione chiusa d’uso, mentre il circuito elettrico/elettronico di potenza (22), la scheda elettronica di erogazione (26) e la scheda elettronica di interfaccia utente (28) sono compresi all’interno dell’armadio (12) e sono raggiungibili dall’esterno solo quando l’armadio (12) è nella configurazione aperta di manutenzione; la colonnina (10) essendo caratterizzata dal fatto che il circuito elettrico/elettronico di potenza (22), la scheda elettronica di erogazione (26) e la scheda elettronica di interfaccia utente (28) sono montati sulla superficie interna di dette una o più ante (16).
7. Colonnina (10) in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l’anta (16) è montata sulla struttura fissa (14) dell’armadio (12) tramite cerniere (44), in cui la struttura fissa (14) dell’armadio (12) comprende una base (46), una pluralità di montanti (48) e un coperchio removibile (50), e in cui le cerniere (44) sono costituite da perni (52) che possono essere parzialmente accolti in apposite sedi ricavate rispettivamente nella base (46) e nel coperchio removibile (50) dell’armadio (12) e nell’anta (16).
8. Colonnina (10) in accordo con la rivendicazione 7, in cui: un primo perno (52) è accolto parzialmente in una sede ricavata nella base (46) dell’armadio (12) e parzialmente in una sede ricavata nella parte bassa dell’anta (16); e un secondo perno (52) è accolto parzialmente in una sede ricavata nella parte alta dell’anta (16) e parzialmente in una sede ricavata nel coperchio removibile (50) dell’armadio (12).
9. Colonnina (10) in accordo con la rivendicazione 7 o 8, in cui: sedi adatte a ricevere parzialmente i perni (52) sono ricavate sul lato destro e sul lato sinistro dell’anta (16), della base (46) e del coperchio removibile (50) dell’armadio (12).
10. Colonnina (10) in accordo con una o più delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui i perni (52) possono essere spostati a mano, senza la necessità di alcun attrezzo.