ITBO20130277A1 - Unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili e relativa rete elettrica. - Google Patents

Description

Titolo: UNITÀ PER L'ALIMENTAZIONE ELETTRICA DI MEZZI DI TRASPORTO E SIMILI E RELATIVA RETE ELETTRICA.

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili ed una relativa rete elettrica.

Gli effetti dell’inquinamento atmosferico dovuto all’emissione di prodotti della combustione considerati responsabili del riscaldamento globale assumono aspetti sempre più preoccupanti. Nelle aree intensamente urbanizzate, inoltre, riveste particolare rilevanza la concomitante presenza di polveri sottili in sospensione.

Il contributo da parte degli attuali mezzi di trasporto al peggioramento di questo scenario è più che significativo, per cui si avverte l’urgenza di rendere commercialmente disponibili e competitive altre soluzioni, in particolare quelle che possono consentire una maggiore penetrazione dell’elettricità nei sistemi di trasporto.

Diverse categorie di motori elettrici sono particolarmente adatte, per le loro ottime caratteristiche elettromeccaniche, all’impiego nella trazione dei veicoli, perché tali motori sono facilmente regolabili, silenziosi e dotati di coppie di spunto molto elevate. Il loro impiego incontra però notevoli difficoltà a causa della difficoltà di approvvigionamento di energia elettrica a bordo dei veicoli stessi.

E' noto infatti che le batterie di accumulatori di tipo idoneo all'alimentazione di motori elettrici per trazione (in particolare autotrazione) hanno costi elevatissimi, sono molto pesanti ed hanno una vita media piuttosto contenuta.

Disporre un pacco batterie su un veicolo a trazione elettrica, implica quindi un notevole incremento del suo costo complessivo, un incremento del suo peso (con conseguente aumento dei consumi energetici connessi alla sua movimentazione) ed impone la necessità di periodiche manutenzioni e/o sostituzioni del pacco batterie stesso.

Tra l'altro le batterie di accumulatori presentano anche un notevole problema di impatto ambientale in quanto la loro realizzazione ed il loro smaltimento sono costosi e complicati, richiedendo il consumo di molta energia.

Inoltre la quantità massima di energia disponibile in una batteria di accumulatori è strettamente correlata alle dimensioni degli stessi: batterie di dimensioni idonee al montaggio sul veicolo non permettono quindi lo stoccaggio di elevate quantità di energia, rendendo impossibile il loro utilizzo per alcun specifiche applicazioni.

E' noto il ricorso a linee elettriche aeree (come ad esempio avviene con i treni, i filobus ed i tram) attraverso le quali è possibile fornire energia elettrica (senza particolari limitazioni) ad un veicolo in movimento lungo un percorso prestabilito.

Le linee sovrasteranno il percorso che dovrà essere compiuto dal veicolo che, a sua volta, sarà munito di un'appendice di connessione superiore idonea a garantire un contatto strisciante sulla linea elettrica.

E' evidente che la realizzazione di una linea di questo tipo è particolarmente complessa e costosa: si renderà infatti necessario installare opportuni pali di sostegno distribuiti lungo la linea e realizzare un reticolato strutturale che garantisca il sicuro e stabile posizionamento della linea stessa.

Ciò è particolarmente complicato se si considera che tra la linea ed il reticolato strutturale e tra la linea ed i pali di sostegno dovranno essere previsti opportuni isolatori: la sicurezza dell'impianto infatti sarà fondamentale in relazione all'installazione dello stesso in centri abitati e simili.

Per altro è evidente che, al fine di evitare che porzioni della linea in tensione possano essere accessibili alle persone (con un evidente rischio di folgorazione), la stessa è normalmente collocata ad una altezza considerevole, con conseguente ulteriore complicazione in termini di montaggio.

Si riscontra quindi come, ad oggi, non esistano soluzioni tecniche che permettano una agevole alimentazione elettrica dei veicoli.

In tale ambito è anche evidente come sia estremamente complesso ed oneroso alimentare elettricamente apparati di qualsiasi tipo, movimentati con motori elettrici, minimizzando il rischio di folgorazione per le persone che si trovano nella zona in cui l'apparato è libero di muoversi.

Compito principale del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, proponendo un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili intrinsecamente sicura nei confronti del rischio di folgorazione di persone e/o animali che entrino in contatto con la stessa. Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di proporre un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili di installazione semplice e quindi poco costosa.

Un altro scopo del trovato è quello di proporre un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili di elevata versatilità, quindi idonea all'alimentazione di qualsiasi tipologia di veicolo o apparato mobile, operante sostanzialmente su qualsiasi superficie.

Un altro scopo del trovato è quello di proporre un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili idonea a fornire, senza specifiche limitazioni, una qualsiasi quantità di energia ai veicoli (apparati mobili) ad essa associati.

Un altro scopo del trovato è quello di proporre una rete elettrica semplicemente installabile e fruibile e quindi idonea all'incremento del numero dei veicoli elettrici, con conseguente riduzione dell'inquinamento (atmosferico, ambientale ed acustico) prodotto dai motori endotermici che questi andranno a sostituire.

Un altro scopo del trovato è quello di proporre una rete elettrica intrinsecamente sicura nei confronti del rischio di folgorazione.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili e relativa rete elettrica di costi contenuti relativamente semplice realizzazione pratica e di sicura applicazione.

Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili del tipo comprendente una linea elettrica costituita da almeno un elemento conduttore, caratterizzata dal fatto che comprende un basamento almeno parzialmente realizzato in materiale dielettrico, provvisto di almeno una sede per l'alloggiamento di almeno una porzione di un detto elemento conduttore di detta linea elettrica e di almeno una banda conduttrice superficiale, tra detta almeno una porzione di un detto elemento conduttore e detta almeno una banda conduttrice essendo interposti mezzi di commutazione comandati da un rispettivo mezzo di trasporto e simili in transito in prossimità di detta unità.

Questo compito e questi scopi sono altresì raggiunti per mezzo di una rete elettrica per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili del tipo comprendente almeno un elemento conduttore, caratterizzata dal fatto che comprende, in successione, una pluralità di unità reciprocamente interconnesse, costituite da un basamento almeno parzialmente realizzato in materiale dielettrico, provvisto di almeno una sede per l'alloggiamento di almeno una porzione di un detto elemento conduttore di detta linea elettrica e di almeno una banda conduttrice superficiale, tra detta almeno una porzione di un detto elemento conduttore e detta almeno una banda conduttrice essendo interposti mezzi di commutazione comandati da un rispettivo mezzo di trasporto e simili in transito in prossimità di detta unità.

Il compito e gli scopi sopra identificati sono inoltre raggiunti grazie ad un mezzo di trasporto e simili di tipo idoneo al collegamento ad una rete elettrica secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un supporto per almeno un organo volvente di contatto elettrico, destinato all'appoggio su detta banda conduttrice, ed almeno un apparato di comando per detti mezzi di commutazione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili e relativa rete elettrica secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui: la fig.1 rappresenta, vista in pianta, una possibile soluzione realizzativa di un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili secondo il trovato;

la fig.2 rappresenta la sezione II-II avente traccia in figura 1;

la fig.3 rappresenta, in vista frontale sezionata secondo un piano trasversale, l'unità di figura 1 sormontata da un rispettivo mezzo di trasporto; la fig.4 rappresenta, in vista laterale sezionata secondo un piano longitudinale, l'unità di figura 1 sormontata da un rispettivo mezzo di trasporto; la fig.5 rappresenta, vista in pianta, una ulteriore soluzione realizzativa di un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili secondo il trovato;

la fig.6 rappresenta la sezione VI-VI avente traccia in figura 1;

la fig.7 rappresenta, in vista frontale sezionata secondo un piano trasversale, l'unità di figura 5 sormontata da un rispettivo mezzo di trasporto; la fig.8 rappresenta, in vista laterale sezionata secondo un piano longitudinale, l'unità di figura 5 sormontata da un rispettivo mezzo di trasporto. Con particolare riferimento a tali figure è indicato globalmente con 1 un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili.

L'unità 1 comprende una linea elettrica costituita da almeno un elemento conduttore 2, 3.

Il numero e le caratteristiche degli elementi conduttori 2, 3 dipenderanno dal tipo di servizio elettrico che si intenderà implementare.

Nel caso, ad esempio, di servizio elettrico in corrente continua, gli elementi 2, 3 potranno essere unicamente due, un elemento 2 si troverà al potenziale elettrico elevato ed un secondo elemento 3 si troverà al potenziale di terra (o, in generale al potenziale zero). In questa tipologia di servizio è rilevabile una differenza di potenziale elettrico sostanzialmente costante tra i due elementi 2 e 3: il contatto elettrico da parte di una persona dell'elemento 3 a potenziale di terra non è normalmente pericoloso (salvo casi in cui si siano verificati guasti).

Nell'ipotesi invece in cui si intenda adottare un servizio elettrico in corrente alternata gli elementi 2, 3 potranno essere anche in numero variabile in funzione della tipologia di linea (monofase, costituita da un conduttore di fase ed un conduttore di neutro, trifase, costituita da tre conduttori di fase ed opzionalmente da un conduttore di neutro, ecc).

In questa ipotesi è opportuno che nessuno degli elementi 2, 3 (siano essi corrispondenti ad un conduttore di fase o ad un conduttore di neutro) sia accessibile alle persone in quanto il contatto potrebbe risultare pericoloso (rischio di folgorazione).

Si specifica che tale l'unità 1 secondo il trovato comprende un basamento 4 almeno parzialmente realizzato in materiale dielettrico.

L'esigenza che il basamento 4 sia almeno parzialmente costituito da un isolante elettrico deriva dalla necessità di evitare contatti e/o dispersioni della linea costituita dall'almeno un elemento 2, 3.

Nella soluzione realizzativa rappresentata nelle allegate figure è possibile notare come il basamento comprenda anche una piastra inferiore 5 destinata ad entrare in contatto (in appoggio) sul piano di installazione. E' possibile che tale piastra 5 sia realizzata anche con materiale non dielettrico (ad esempio in metallo) qualora sia necessario che la stessa incrementi le proprietà meccaniche del basamento 4 stesso, irrigidendolo e rinforzandolo. Non si esclude di utilizzare piastre 5 realizzate in materiale composito, in materiale polimerico, in materiale ceramico e/o bituminoso e/o cementizio a seconda delle specifiche necessità di installazione.

Si prevede fin d'ora la presenza di fori passanti 6 nel basamento 4 al fine di poterlo efficacemente fissare al piano di installazione per mezzo di componenti del tipo di viti, chiodi, rivetti, perni e simili.

Il basamento 4 è provvisto di almeno una sede 7 per l'alloggiamento di almeno una porzione di un elemento conduttore 2 della linea elettrica e di almeno una banda conduttrice superficiale 8, 9.

Tra almeno una porzione di un elemento conduttore 2 e l'almeno una corrispondente banda conduttrice 8 essendo interposti mezzi di commutazione comandati da un rispettivo mezzo di trasporto e simili in transito in prossimità dell'unità 1 stessa.

Secondo una specifica soluzione realizzativa, di indubbio interesse pratico ed applicativo, rappresentata a titolo esemplificativo nelle allegate figure 1, 2, 3 e 4, il basamento 4 comprende almeno una cavità 10, sottostante alla banda conduttrice superficiale 8 (e sostanzialmente coincidente con la sede 7 destinata a contenere l'elemento conduttore 2), per l'alloggiamento mobile di un organo in materiale conduttore (coincidente con l'elemento conduttore 2 realizzato in maniera da risultare flessibile) almeno parzialmente accoppiato ad un corpo in materiale ferromagnetico 11.

Il mezzo di trasporto e simili comprenderà, in tal caso, almeno un magnete 12 affacciato e prossimo alla banda conduttrice 8 il quale risulterà essere preposto all'attrazione del corpo in materiale ferromagnetico 11 con conseguente sollevamento dello stesso e dell'organo in materiale conduttore (elemento conduttore 2).

Ciò determinerà la giustapposizione della superficie superiore dell'organo in materiale conduttore (elemento conduttore 2) alla superficie inferiore della banda conduttrice 8.

Secondo la soluzione realizzativa sopra descritta, la cavità 10, l'organo in materiale conduttore (elemento conduttore 2) ed il corpo in materiale ferromagnetico 11 costituiranno i citati mezzi di commutazione.

E' opportuno evidenziare che, in tale soluzione realizzativa, la banda conduttrice 8 sarà costituita da una pluralità di lastrine allineate e reciprocamente separate (nonché elettricamente isolate le une dalle altre): solamente le lastrine nelle quali la superficie inferiore lambisce la superficie superiore dell'organo in materiale conduttore (elemento conduttore 2) saranno portate al potenziale elettrico dello stesso (le altre essendo separate ed isolate si troveranno a basso potenziale elettrico).

Per garantire che il corpo in materiale ferromagnetico 11 risulti sufficientemente flessibile da poter essere sollevato dall'azione dei magneti 12, vista la rigidità tipica dei materiali ferromagnetici, è preferibile realizzare lo stesso come una successione di tessere allineate e prossime reciprocamente disgiunte (eventualmente reciprocamente interconnesse per mezzo di componenti di collegamento flessibili, quali nastri, fasce, corde e simili).

Secondo una soluzione realizzativa alternativa, rappresentata a titolo esemplificativo nelle allegate figure 5, 6, 7 e 8, tra la banda conduttrice 8 e l'almeno una porzione di un elemento conduttore 2 è interposto un circuito elettrico di interconnessione reciproca 13, intercettato dai mezzi di commutazione.

Tali mezzi di commutazione, in tal caso, saranno costituiti da almeno un interruttore comandato 14 asservito ad almeno un sensore 15 preposto al rilievo di prossimità di un mezzo di trasporto e simili in transito in prossimità dell'unità 1 stessa.

L'interruttore comandato 14 potrà essere costituito da un transistor, da un tiristore e/o altro componente, e/o combinazione di componenti, che, dal punto di vista elettrico, risulti essere pressoché equivalente al diodo, con la sola differenza che la conduzione diretta avviene solamente in seguito all'applicazione di un opportuno segnale di innesco, su un terzo terminale denominato gate. Perché il segnale di innesco sia valido questo dovrà superare un valore di corrente minimo, che dipende dal componente e dalla tensione anodo-catodo presente in interdizione.

In corrispondenza del rilievo, da parte del sensore 15, della presenza del mezzo di trasporto ad una distanza inferiore ad un valore predefinito, rispetto all'unità 1, si verificherà quindi la chiusura del circuito elettrico 13 che collega l'elemento 2 alla banda 8 (l'interruttore 14 assumerà la configurazione corrispondente ad un cortocircuito tra i suoi terminali): a partire da tale istante la banda 8 si troverà al medesimo potenziale elettrico dell'elemento conduttore 2. Non appena il mezzo di trasporto si allontanerà, ad una distanza superiore al citato valore predefinito, dall'unità 1, il sensore 15 cesserà di inviare il proprio segnale di consenso alla conduzione ed il circuito elettrico 13 si aprirà (in corrispondenza dell'interruttore 14) e la banda 8 tornerà ad un basso potenziale elettrico (inferiore al potenziale dell'elemento conduttore 2).

In linea generale, ciascuna delle unità 1 descritte in precedenza comprende almeno una appendice di riferimento 16, disposta in prossimità della banda 8 (ed anche della banda 9 nelle versioni dell'unità che comprendano entrambe) e sostanzialmente parallela alla stessa, per accogliere scorrevolmente almeno un pattino di guida (descritto in maniera esaustiva nel seguito della presente relazione) del mezzo di trasporto e simili.

Nel caso in cui siano presenti entrambe le bande 8 e 9, l'appendice di riferimento 16 sarà preferibilmente equidistante dalle stesse, disposta sulla sommità del basamento 4.

Si specifica inoltre che è prevista una soluzione realizzativa in cui le sedi 7 per l'alloggiamento di almeno una porzione di un rispettivo elemento conduttore 2, 3 (nel caso in cui ci si riferisca a servizi polifase il numero di conduttori potrà essere superiore) della linea elettrica sono almeno due, ciascuna accoppiata ad una rispettiva banda conduttrice superficiale 8, 9 (nel caso in cui ci si riferisca a servizi polifase il numero di bande conduttrici potrà essere superiore).

Il presente trovato prevede la realizzazione di una innovativa rete elettrica per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili, di tipo comprendente almeno un elemento conduttore 2 e 3. Tale rete comprende, disposte in successione, una pluralità di unità 1 reciprocamente interconnesse.

Come già definito in precedenza, ciascuna di tali unità 1 sarà costituita da un basamento 4 almeno parzialmente realizzato in materiale dielettrico, provvisto di almeno una sede 7 per l'alloggiamento di almeno una porzione di un elemento conduttore 2 della linea elettrica e di almeno una banda conduttrice superficiale 8, 9.

Tra l'almeno una porzione di un elemento conduttore 2 e l'almeno una banda conduttrice 8, 9 saranno interposti mezzi di commutazione comandati da un rispettivo mezzo di trasporto e simili in transito in prossimità dell'unità 1 stessa.

Il transito del mezzo di trasporto e simili avverrà attraverso il passaggio da una unità 1 a quella contigua per tutta la lunghezza della rete elettrica secondo il trovato.

Ciascuna unità 1 della rete elettrica secondo il trovato dovrà comprendere specifici connettori per l'accoppiamento elettrico (e meccanico) con l'unità 1 contigua: una simile architettura realizzativa consentirà di installare questa tipologia di reti elettriche su qualsiasi superficie lungo la quale possa transitare un qualsiasi mezzo di trasporto.

Le reti elettriche secondo il trovato potranno quindi essere associate alle linee ferroviarie (rendendo superflua la presenza delle linee aeree), potranno essere disposte lungo le strade (consentendo l'alimentazione elettrica, e l'eventuale ricarica delle batterie, dei veicoli circolanti), potranno essere installate in ambienti chiusi (per la definizione di un percorso specifico che dovrà essere eseguito da carrelli, apparecchiature operatrici e simili), sebbene non si escludano ulteriori specifiche applicazioni.

Nella rete elettrica secondo il trovato è possibile identificare differenti possibili soluzioni realizzative, dipendenti dalle caratteristiche tecniche delle singole unità 1 che la costituiscono.

In particolare la rete elettrica secondo il trovato potrà essere realizzata in modo che ciascun basamento 4 di ciascuna unità 1 comprenda almeno una una cavità 10, sottostante alla banda conduttrice superficiale 8, per l'alloggiamento mobile di un organo in materiale conduttore (costituito da un elemento conduttore 2 realizzato in una foggia flessibile) almeno parzialmente accoppiato ad un corpo in materiale ferromagnetico 11. In tal caso il mezzo di trasporto e simili idoneo alla circolazione su tale rete comprenderà almeno un magnete 12 affacciato e prossimo alla banda conduttrice 8 preposto all'attrazione del corpo in materiale ferromagnetico 11 con conseguente sollevamento dello stesso e dell'organo in materiale conduttore (elemento conduttore 2 flessibile), con conseguente sua giustapposizione alla superficie inferiore della banda conduttrice 8.

La cavità 10, l'organo in materiale conduttore (elemento 2) ed il corpo in materiale ferromagnetico 11 costituiranno i mezzi di commutazione dell'unità 1.

Secondo una soluzione realizzativa alternativa, particolarmente interessante nell'ipotesi in cui debbano essere realizzate reti elettriche destinate alla fornitura di potenze elevate ai rispettivi mezzi di trasporto e poco soggette ad usura, in ciascuna unità 1 della rete, tra la banda conduttrice 8 e l'almeno una porzione di un elemento conduttore 2 è interposto un circuito elettrico 13 di interconnessione reciproca, intercettato da mezzi di commutazione comprendenti almeno un interruttore comandato 14 asservito ad almeno un sensore 15 preposto al rilievo di prossimità di un mezzo di trasporto e simili in transito in prossimità dell'unità 1 (in particolare il mezzo di trasporto risulterà essere in transito su unità 1 contigue, il suo avvicinamento al sensore 15 di una specifica unità 1 ne determinerà il passaggio dell'interruttore comandato 14 dallo stato di isolamento allo stato di conduzione, garantendo l'alimentazione elettrica della banda 8).

Il presente trovato riguarda inoltre uno specifico mezzo di trasporto e simili di tipo idoneo al collegamento ad una rete elettrica del tipo di quelle descritte in precedenza e preferibilmente costituite da una successione di unità 1 secondo il trovato.

Ciascun mezzo di trasporto comprende almeno un supporto 17 per almeno un organo volvente di contatto elettrico 18, 19, destinato all'appoggio su una rispettiva banda conduttrice 8, 9, ed almeno un apparato di comando per i citati mezzi di commutazione presenti in ciascuna unità 1.

Nell'ipotesi in cui la rete elettrica sia del tipo comprendente una cavità 10 per l'alloggiamento mobile dell'elemento conduttore 2 e di un organo in materiale ferromagnetico 11, l'apparato di comando di ciascun mezzo di trasporto comprenderà almeno un magnete 12 affacciato e prossimo alla rispettiva banda conduttrice 8; tale magnete 12 sarà disposto sostanzialmente lungo la direzione di avanzamento dell'almeno un organo volvente 18, 19 di contatto elettrico, in almeno una posizione scelta tra quella a monte e quella a valle dello stesso.

Non si esclude l'ipotesi di disporre un singolo magnete 12 a monte ed uno a valle di ciascun elemento volvente 18 per assicurare un ottimale contatto elettrico tra l'elemento conduttore 2 (sollevato dall'organo in materiale ferromagnetico 11 per azione dei magneti 12) e la banda conduttrice 8.

Come già illustrato, il magnete 12 sarà preposto all'attrazione del corpo in materiale ferromagnetico 11 con conseguente sollevamento dello stesso e dell'organo in materiale conduttore (elemento 2), con conseguente sua giustapposizione alla superficie inferiore della banda conduttrice 8.

Nell'ipotesi in cui la rete elettrica sia del tipo comprendente un circuito di interconnessione 13 disposto tra l'elemento conduttore 2 e la banda conduttrice 8 (circuito intercettato dall'interruttore comandato 14), l'apparato di comando comprenderà un ricetrasmettitore 20 del tipo di un transponder, accoppiabile in condizioni di distanza reciproca inferiore ad un valore prestabilito, al sensore 15 dell'unità 1 preposto al comando dei mezzi di commutazione.

L'accoppiamento tra il ricetrasmettitore 20 ed il sensore 15 determinerà l'assunzione della configurazione di conduzione dei mezzi di commutazione (in particolare dell'interruttore comandato 14) in corrispondenza di una distanza reciproca inferiore al valore prestabilito e l'apertura del circuito elettrico 13 di interconnessione reciproca in tutti gli altri casi.

In ogni caso il supporto 17 sarà accoppiato ad un apparato di movimentazione 21, posto generalmente in posizione superiore al supporto 17 stesso, per sollevarlo.

Infatti non è escluso che il mezzo di trasporto possa comprendere una batteria di accumulatori che ne consenta la circolazione anche al di fuori della rete elettrica secondo il trovato. In corrispondenza di tale rete sarà però possibile abbassare il supporto 17 (attraverso l'apparato di movimentazione 21) per portarlo in appoggio sulla rete (in particolare su almeno una unità 1 della rete) al fine di assorbire dalla stessa energia elettrica.

Nell'ipotesi in cui il mezzo di trasporto comprenda una propria batteria di accumulatori, il collegamento alla rete elettrica consentirà anche di procedere alla ricarica della stessa.

Per tale ragione non si esclude di installare una rete elettrica secondo il trovato anche nei parcheggi e sul bordo delle strade: in questo modo un veicolo in sosta potrà efficacemente ricaricare le proprie batterie senza necessità di eseguire collegamenti manuali (da parte dell'utente) a colonnine e/o stazioni di ricarica.

La presenza di un contatore di energia (o di un trasmettitore che invii costantemente informazioni ad una centrale operativa sul flusso di energia rilevato tra la rete elettrica ed il veicolo) consentirà una corretta tariffazione del servizio da parte dell'ente fornitore dell'energia elettrica (che gestirà la rete elettrica secondo il trovato) e l'utente.

In linea generale ciascun supporto 17 comprenderà almeno un organo elastico 22 (opportunamente articolato su un rispettivo giunto rotatorio 23) per garantire che gli elementi volventi 18 e 19 siano forzati sulla superficie delle bande 8 e 9, a garanzia dell'ottimale contatto elettrico.

La corrente elettrica fluirà dagli elementi volventi 18 e 19 al motore elettrico del mezzo di trasporto secondo il trovato attraverso opportuni contatti striscianti 24 (del tipo di spazzole e simili) agenti preferibilmente sulla superficie laterale degli elementi volventi 18 e 19 stessi. Ciascun supporto 17 comprenderà infine almeno un pattino di guida 25 che sormonterà la corrispondente appendice di riferimento 16 al fine di assicurare una corretta disposizione dell'intero supporto 17 rispetto all'unità 1 che sormonta, e quindi degli elementi volventi 18 e 19 rispetto alle bande 8 e 9. E' preferita una soluzione realizzativa in cui anche il pattino di guida 25 (di fatto costituente un carrello di allineamento) comprenda propri mezzi elastici 26 destinati alla sua forzatura sull'appendice 16.

Si può quindi riscontrare come l'unità 1 (in una sua qualsiasi forma realizzativa), la rete elettrica secondo il trovato ed i mezzi di trasporto e simili secondo il trovato costituiscano una nuova tipologia di infrastruttura fissa per la trasmissione dell’energia elettrica a veicoli in movimento, dove il componente con funzione di contatto elettrico fisso (le bande 8 e 9) per l’erogazione dell’energia è liberamente accessibile ma normalmente non in tensione e inattivo.

La messa in tensione delle bande 8 e 9 avviene solamente in presenza del veicolo da alimentare. Tale veicolo è dotato dell'apparato 21 e del supporto 17, cioè di un apposito organo di contatto mobile (di tipo strisciante o volvente), in grado di mettere in tensione la banda 8 (o 9) della rete solo quando si trova in opportuna posizione utile per prelevare l’energia per l’azionamento del veicolo stesso e per alimentare il suo sistema di accumulo a bordo. Il veicolo sarà quindi anche in grado di abbandonare l’infrastruttura e seguire percorsi autonomi dipendenti solo dell’entità dell’accumulo disponibile.

L’infrastruttura proposta consentirebbe di ottenere diversi risultati:

- disponibilità di potenza trasmissibile dipendente soltanto dalle caratteristiche di progetto;

- possibilità di recupero di energia (ad esempio: in frenata) da restituire alla rete o ad eventuali sistemi di accumulo;

- possibilità di alimentare qualsiasi tipo di veicolo elettrico purché attrezzato di un idoneo organo di contatto elettrico mobile (cioè il supporto 17);

- possibilità di commercializzazione, da parte del gestore dell’infrastruttura, di un servizio generalizzato di alimentazione elettrica per veicoli elettrici, pubblici e privati, e di implementazione di sistemi di gestione e di controllo online;

- elevatissima sicurezza nei confronti di contatti elettrici accidentali e folgorazione, in quanto l'infrastruttura (costituita da unità 1, rete e mezzo di trasporto e simili secondo il trovato) è sempre fuori tensione ad eccezione dei siti in corrispondenza dei veicoli da alimentare;

- possibilità di alimentazione della rete da fonti primarie di varia natura opportunamente dislocate (non è escluso l'approvvigionamento, ad esempio, da stazioni fotovoltaiche poste nelle aree contigue a quelle di installazione della rete secondo il trovato, minimizzando le dispersioni di linea tipiche del trasporto su lunghe distanze); - estrema facilità di installazione e di rimozione della rete, nonché di modifica dei mezzi di trasporto elettrici tradizionali per adattarli a tale rete di alimentazione (installazione del supporto 17).

In massima semplificazione, la caratteristica principale della rete elettrica secondo il trovato (in corrente continua o anche alternata monofase, trifase o polifase) è quella di essere costituita da una pluralità di unità 1 di tipo sostanzialmente modulare, costituite da un basamento 4 in materiale isolante, fissata (oppure anche incassata) nella pavimentazione stradale.

Come illustrato in precedenza sulla superficie superiore del basamento 4 affiorano delle bande conduttrici 8 e 9, costituite da elementi discreti, sempre isolati tra loro e disposti lungo il percorso in modo da costituire una successione di superfici di contatto, distanziate in senso verticale dall'elemento conduttore 2 sottostante, per cui risultano sempre fuori tensione.

Secondo una soluzione realizzativa particolarmente semplice ed idonea a mezzi di trasporto che non necessitano di elevata potenza di alimentazione, si specifica che gli elementi volventi 18 e 19 potrebbero essere sostituiti da semplici contatti striscianti: ciò determinerebbe una enorme riduzione dei costi, incrementando le possibilità applicative del presente trovato.

In uno scenario in cui si preveda una sufficiente estensione dell’infrastruttura (unità 1, rete elettrica e mezzi di trasporto secondo il trovato) i vantaggi ipotizzabili sono numerosi, ad esempio: - in un’area urbanizzata si potrebbe estendere un simile servizio di alimentazione ai mezzi pubblici ed ai veicoli privati, in modo da ridurre drasticamente l’inquinamento provocato dagli effluenti gassosi e dalle polveri emessi dai motori a combustione;

- in un territorio ad altimetria variabile, dove i veicoli hanno bisogno di potenze elevate, il sistema consentirebbe di soddisfare tali esigenze con una adeguata progettazione del contatto fisso e del contatto mobile;

- la rete si presta ad essere realizzata anche lungo autostrade e strade di grande circolazione, consentendo così un comodo impiego di veicoli a trazione elettrica, anche di notevole potenza, sulle lunghe distanze.

Dal punto di vista tecnico-economico l’infrastruttura (unità 1, rete elettrica e mezzi di trasporto secondo il trovato) proposta risulterebbe:

- estremamente semplice e di facile realizzazione; - molto economica, in quanto fabbricabile interamente in officina e facilmente trasportabile e impiantabile sui vari percorsi da attrezzare (le singole unità 1 possono avere anche ridotti ingombri e sono modulari, quindi associabili le une alle altre per la realizzazione di reti elettriche di qualsiasi forma e lunghezza);

- di trascurabile impatto visivo e ambientale, perché pressoché complanare con il piano di scorrimento veicolare, di colori opportunamente scelti e di modeste dimensioni;

- con esigenze di manutenzione trascurabili o comunque molto limitate;

- capace di erogare potenze elettriche anche molto rilevanti, funzioni solo delle caratteristiche del progetto;

- idonea a veicolare, tramite la stessa rete elettrica, verso altri veicoli o verso la fonte di alimentazione, l’energia di frenata eventualmente disponibile, riducendo così le perdite di trasmissione e gli altri costi energetici;

- attrezzabile per consentire anche un’importante assistenza alla guida a tutto vantaggio della sicurezza del veicolo (la rete potrebbe trasferire anche segnali ai mezzi di trasporto attraverso opportuni ricetrasmettitori o per mezzo di onde convogliate trasmesse lungo gli elementi conduttori 2 e 3 in sovrapposizione al flusso energetico);

- utilizzabile commercialmente per offrire un servizio di alimentazione di veicoli pubblici e privati, solitamente su gomma, appositamente attrezzati;

- estremamente efficace nella riduzione dell’inquinamento atmosferico, acustico ed ambientale particolarmente importante nelle aree urbane;

- alimentabile anche da impianti di generazione elettrica utilizzanti fonti pulite (solare, vento, ecc.) opportunamente dislocale lungo lo sviluppo della struttura;

- con una sicurezza intrinseca contro contatti elettrici accidentali molto più elevata rispetto a tutti gli altri sistemi fissi attualmente in uso per la trasmissione dell’elettricità a veicoli mobili (treni, tram, filovie, ecc.), in quanto l’organo fisso di contatto è sempre privo di tensione in assenza del veicolo soprastante.

Possono essere proposte diverse varianti con ulteriori semplificazioni e/o vantaggi, che ne migliorino l’affidabilità e la sicurezza per le persone e per la circolazione dei veicoli.

Se l’infrastruttura (unità 1, rete elettrica e mezzi di trasporto secondo il trovato) fosse destinata (come sarebbe auspicabile) all'alimentazione anche di veicoli privati, opportuni misuratori installati a bordo degli stessi potrebbero registrare e/o trasmettere online l’entità dei consumi ai fini degli addebiti corrispondenti, come pure potrebbero essere impiegati misuratori di energia prepagata.

La rete, se realizzata da un ente pubblico, potrebbe costituire per questo una significativa fonte di risorse economiche per la vendita dell’energia e del servizio elettrico a terzi e per la possibilità di alimentazione anche da fonti energetiche rinnovabili o localmente disponibili (fotovoltaico, eolico, biogas, ecc.), idonee a costituire una rete autonoma con generazione distribuita, eventualmente dotata anch’essa di elementi adatti allo stoccaggio di energia (batterie, volani, pompaggi, ecc.).

Altri sviluppi della tecnologia descritta potranno essere realizzati in futuro, come la tele-gestione della retea, utilizzando tecnologie già oggi ampiamente disponibili e certamente suscettibili di ulteriori sviluppi.

Il supporto 17 potrà preferibilmente comprendere ulteriori sensori di posizione 27 destinati ad una verifica, da parte dell'utente del mezzo di trasporto, del corretto posizionamento del supporto 17 rispetto alla rete elettrica secondo il trovato.

Vantaggiosamente il presente trovato risolve i problemi esposti in precedenza, definendo un'unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili intrinsecamente sicura nei confronti del rischio di folgorazione di persone e/o animali che entrino in contatto con la stessa. Efficientemente l'unità 1, e quindi anche la rete elettrica costituita da una pluralità di queste, è di installazione semplice e quindi poco costosa. Utilmente l'unità 1 presenta elevata versatilità, quindi è idonea all'alimentazione di qualsiasi tipologia di veicolo o apparato mobile, operante sostanzialmente su qualsiasi superficie.

Proficuamente l'unità 1 per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili è idonea a fornire, senza specifiche limitazioni, una qualsiasi quantità di energia ai veicoli (apparati mobili) ad essa associati.

Favorevolmente la rete elettrica secondo il trovato è semplicemente installabile e fruibile e quindi idonea all'incremento del numero dei veicoli elettrici, con conseguente riduzione dell'inquinamento (atmosferico, ambientale ed acustico) prodotto dai motori endotermici che questi andranno a sostituire.

Validamente la rete elettrica secondo il trovato è intrinsecamente sicura nei confronti del rischio di folgorazione.

Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realtà intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (12)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Unità per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili del tipo comprendente una linea elettrica costituita da almeno un elemento conduttore (2, 3), caratterizzata dal fatto che comprende un basamento (4) almeno parzialmente realizzato in materiale dielettrico, provvisto di almeno una sede (7) per l'alloggiamento di almeno una porzione di un detto elemento conduttore (2) di detta linea elettrica e di almeno una banda conduttrice superficiale (8, 9), tra detta almeno una porzione di un detto elemento conduttore (2) e detta almeno una banda conduttrice (8) essendo interposti mezzi di commutazione comandati da un rispettivo mezzo di trasporto e simili in transito in prossimità di detta unità (1).
2. 2. Unità, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto basamento (4) comprende almeno una una cavità (10), sottostante a detta banda conduttrice superficiale (8), per l'alloggiamento mobile di un organo in materiale conduttore almeno parzialmente accoppiato ad un corpo in materiale ferromagnetico (11), detto mezzo di trasporto e simili comprendendo almeno un magnete (12) affacciato e prossimo a detta banda conduttrice (8) preposto all'attrazione di detto corpo in materiale ferromagnetico (11) con conseguente sollevamento dello stesso e del detto organo in materiale conduttore, e sua giustapposizione alla superficie inferiore di detta banda conduttrice (8), detta cavità (10), detto organo in materiale conduttore e detto corpo in materiale ferromagnetico (11) costituendo i detti mezzi di commutazione.
3. 3. Unità, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che tra detta banda conduttrice (8) e detta almeno una porzione di un detto elemento conduttore è interposto un circuito elettrico (13) di interconnessione reciproca, intercettato da detti mezzi di commutazione comprendenti almeno un interruttore comandato (14) asservito ad almeno un sensore (15) preposto al rilievo di prossimità di un detto mezzo di trasporto e simili in transito in prossimità di detta unità (1).
4. 4. Unità, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende almeno una appendice di riferimento (16), disposta in prossimità di detta banda (8, 9) e sostanzialmente parallela alla stessa, per almeno un pattino di guida (25) di detto mezzo di trasporto e simili.
5. 5. Unità, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta banda conduttrice superficiale (8, 9) è costituita da una pluralità di tessere consecutive reciprocamente prossime e separate.
6. 6. Unità, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette sedi (7) per l'alloggiamento di almeno una porzione di un rispettivo elemento conduttore (2, 3) di detta linea elettrica sono almeno due, ciascuna accoppiata ad una rispettiva banda conduttrice superficiale (8, 9).
7. 7. Rete elettrica per l'alimentazione elettrica di mezzi di trasporto e simili del tipo comprendente almeno un elemento conduttore (2, 3), caratterizzata dal fatto che comprende, in successione, una pluralità di unità (1) reciprocamente interconnesse, costituite da un basamento (4) almeno parzialmente realizzato in materiale dielettrico, provvisto di almeno una sede (7) per l'alloggiamento di almeno una porzione di un detto elemento conduttore (2, 3) di detta linea elettrica e di almeno una banda conduttrice superficiale (8, 9), tra detta almeno una porzione di un detto elemento conduttore (2) e detta almeno una banda conduttrice (8) essendo interposti mezzi di commutazione comandati da un rispettivo mezzo di trasporto e simili in transito in prossimità di detta unità (1).
8. 8. Rete elettrica, secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che ciascun detto basamento (4) di ciascuna detta unità (1) comprende almeno una cavità (10), sottostante a detta banda conduttrice superficiale (8), per l'alloggiamento mobile di un organo in materiale conduttore almeno parzialmente accoppiato ad un corpo in materiale ferromagnetico (11), detto mezzo di trasporto e simili comprendendo almeno un magnete (12) affacciato e prossimo a detta banda conduttrice (8) preposto all'attrazione di detto corpo in materiale ferromagnetico (11) con conseguente sollevamento dello stesso e del detto organo in materiale conduttore, e sua giustapposizione alla superficie inferiore di detta banda conduttrice (8), detta cavità (10), detto organo in materiale conduttore e detto corpo in materiale ferromagnetico (11) costituendo i detti mezzi di commutazione.
9. 9. Rete elettrica, secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che, in ciascuna detta unità (1), tra detta banda conduttrice (8) e detta almeno una porzione di un detto elemento conduttore (2) è interposto un circuito elettrico (13) di interconnessione reciproca, intercettato da detti mezzi di commutazione comprendenti almeno un interruttore comandato (14) asservito ad almeno un sensore (15) preposto al rilievo di prossimità di un detto mezzo di trasporto e simili in transito in prossimità di detta unità (1).
10. 10. Mezzo di trasporto e simili di tipo idoneo al collegamento ad una rete elettrica secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un supporto (17) per almeno un organo volvente (18, 19) di contatto elettrico, destinato all'appoggio su detta banda conduttrice (8, 9), ed almeno un apparato di comando per detti mezzi di commutazione.
11. 11. Mezzo di trasporto e simili, secondo le rivendicazioni 8 e 10, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un magnete (12) affacciato e prossimo a detta banda conduttrice (8, 9), disposto sostanzialmente lungo la direzione di avanzamento di detto almeno un organo volvente (19, 19) di contatto elettrico in almeno una posizione scelta tra quella a monte e quella a valle dello stesso, magnete (12) preposto all'attrazione di detto corpo in materiale ferromagnetico (11) con conseguente sollevamento dello stesso e del detto organo in materiale conduttore, con conseguente sua giustapposizione alla superficie inferiore di detta banda conduttrice (8, 9), detta cavità (10), detto organo in materiale conduttore e detto corpo in materiale ferromagnetico (11) costituendo i detti mezzi di commutazione.
12. 12. Mezzo di trasporto e simili, secondo le rivendicazioni 9 e 10, caratterizzato dal fatto che comprende un ricetrasmettitore (20) del tipo di un transponder, accoppiabile in condizioni di distanza reciproca inferiore ad un valore prestabilito, al detto sensore (15) di detta unità (1) preposto al comando dei detti mezzi di commutazione per l'assunzione della configurazione di conduzione degli stessi in corrispondenza di una distanza reciproca inferiore a detto valore prestabilito e l'apertura del detto circuito elettrico (13) di interconnessione reciproca in tutti gli altri casi.