ITMO20130224A1 - Caricabatterie per veicoli elettrici - Google Patents

Caricabatterie per veicoli elettrici

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Description

Descrizione di Breveto per Invenzione Industriale avente per titolo:
“CARICABATTERIE PER VIECOLI ELETTRICI”.
A nome: META SYSTEM S.P.A. una società costituita ed esistente secondo la legge italiana, avente sede in 42124 REGGIO EMILIA (RE). Inventore designato: LASAGNI Cesare.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce a un caricabaterie per veicoli elettrici. E’ noto Γ impiego di caricabaterie per veicoli elettrici, ossia di apparecchiature collegabili alla convenzionale linea di alimentazione elettrica e alla bateria di un veicolo elettrico, per la ricarica della batteria stessa.
In particolare, tali caricabatterie sono ati a convertire una tensione alternata in ingresso, fornita dalla convenzionale linea di alimentazione eletrica, in una tensione continua in uscita.
Nello specifico, i comuni caricabaterie comprendono un’unità di potenza atta a erogare la tensione in uscita verso la bateria, controllata da una rispettiva unità elettronica di comando.
In particolare, l’unità eletronica di comando può essere collegata alla centralina del veicolo mediante il convenzionale bus CAN (Controller Area Network) e comprende, in genere, un’interfaccia di comunicazione con la centralina stessa atta a ricevere segnali di controllo predefiniti.
L’unità eletronica di comando comprende, inoltre, un dispositivo di controllo interno, del tipo ad esempio di un DSP (Digital Signal Processor), atto ad interpretare e convertire i segnali di controllo provenienti dalla centralina del veicolo in segnali di controllo dell’unità di potenza.
In particolare, il dispositivo di controllo può comandare semplicemente l’accensione e lo spegnimento dell’unità di potenza, può regolarne la potenza erogata o può efettuare operazioni di test sull’unità di potenza stessa.
Come noto, la potenza massima di uscita di un caricabatterie è limitata dalla corrente massima di ingresso proveniente dalla linea di alimentazione elettrica (in genere non superiore a 16 A).
Pertanto, i caricabatterie di tipo convenzionale sono in grado di erogare una potenza massima compresa tra 3000 W e 3500 W, cosa che comporta in genere lunghi tempi di ricarica della batteria del veicolo elettrico.
Per ovviare a tale inconveniente è noto l’impiego simultaneo di due caricabatterie in parallelo, alimentati dalla stessa fase o da fasi diferenti della linea di alimentazione elettrica.
In alternativa, è noto l’impiego di un unico caricabatterie provvisto di un’unità di potenza in grado di erogare una potenza maggiore.
Tuttavia, anche tali soluzioni non sono prive di inconvenienti.
In particolare, l’impiego di due caricabatterie in parallelo comporta necessariamente un costo considerevolmente alto.
Infatti, è noto che in particolare l’unità di potenza di un caricabatterie può essere soggetta a guasti e che, in tal caso, è necessario efettuare la sostituzione dell’intero caricabatterie danneggiato.
In particolare, in caso di impiego di un unico caricabatterie con un’unità di potenza in grado di erogare una potenza di uscita maggiore, questo comporterebbe l’impossibilità di effettuare la carica del veicolo sino alla sostituzione del caricabatterie stesso.
Inoltre, l’impiego di due caricabatterie in parallelo comporta un ingombro rilevante.
Il compito principale della presente invenzione è quello di escogitare un caricabatterie per veicoli elettrici che sia in grado di erogare una potenza maggiore rispetto ai caricabatterie di tipo convenzionale, garantendo al contempo costi contenuti e un ingombro ridotto.
Altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un caricabatterie per veicoli elettrici che consenta una maggiore eficienza rispetto airimpiego di due caricabatterie in parallelo.
Altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un caricabatterie per veicoli che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed eficace impiego e dal costo contenuto.
Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente caricabatterie per veicoli elettrici secondo la rivendicazione 1.
Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un caricabatterie per veicoli elettrici, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nell’unita tavola di disegni, in cui la figura 1 è uno schema funzionale del caricabatterie secondo il trovato.
Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con 1 un caricabatterie impiegabile per la ricarica di batterie di veicoli elettrici.
Il caricabatterie 1 comprende un contenitore 2 esterno di dimensioni contenute, atto ad alloggiare tutta l’elettronica.
In particolare, il caricabatterie 1 comprende una prima unità di potenza 3 alloggiata all’interno del contenitore 2.
La prima unità di potenza 3 è collegabile in ingresso a una linea di alimentazione elettrica L esterna ed è collegabile in uscita ad almeno una batteria B di un veicolo elettrico V.
Ad esempio, la prima unità di potenza 3 può comprendere, una prima unità di conversione 3 a atta a convertire la corrente alternata proveniente dalla linea di alimentazione L in corrente continua, una seconda unità di conversione 3b atta ad effettuare una conversione da corrente continua a corrente alternata, un trasformatore 3c ed una terza unità di conversione 3d atta ad effettuare una conversione da corrente alternata a corrente continua, collegata alla batteria B del veicolo V.
Il caricabatterie 1 comprende, inoltre, un’unità elettronica di comando 4 alloggiata all’interno del contenitore 2 e operativamente collegata alla prima unità di potenza 3, ad esempio mediante un apposito bus 5, per il pilotaggio della prima unità di potenza stessa.
Vantaggiosamente, il caricabatterie 1 comprende una seconda unità di potenza 6 alloggiata all’ interno del contenitore 2.
In particolare, la seconda unità di potenza 6 è operativamente collegata all’unità elettronica di comando 4, è collegabile in ingresso alla linea di alimentazione elettrica L esterna ed è collegabile in uscita alla batteria B del veicolo elettrico V.
Ad esempio, la seconda unità di potenza 6 può comprendere, una prima unità di conversione 6a atta a convertire la corrente alternata proveniente dalla linea di alimentazione L in corrente continua, una seconda unità di conversione 6b atta ad effettuare una conversione da corrente continua a corrente alternata, un trasformatore 6c ed una terza unità di conversione 6d atta ad effettuare una conversione da corrente alternata a corrente continua, collegata alla batteria B del veicolo V.
L’unità elettronica di comando 4 comprende mezzi di pilotaggio 7 atti a pilotare sia la prima unità di potenza 3 che la seconda unità di potenza 6. L’unità elettronica di comando 4 può comprendere un’interfaccia di comunicazione 8 atta a comunicare con la centralina C del veicolo V, ad esempio, attraverso il convenzionale bus CAN (Controller Area Network), indicato in figura con il riferimento numerico 9.
I mezzi di pilotaggio 7 possono comprendere un dispositivo di controllo interno, del tipo ad esempio di un DSP (Digital Signal Processor), atto ad interpretare e convertire i segnali di controllo provenienti dalla centralina C del veicolo V in segnali di controllo della prima e seconda unità di potenza 3 e 6.
Ad esempio, mezzi di pilotaggio 7 possono comandare semplicemente l’accensione e lo spegnimento di una o di entrambe le unità di potenza 3 e 6, possono regolarne la potenza erogata o possono effettuare operazioni di test sulle unità di potenza stesse.
Vantaggiosamente, l’impiego di due distinte unità di potenza 3 e 5, unitamente all’impiego di un’unica unità elettronica di comando 4, consente di erogare una potenza maggiore rispetto ai caricabatterie di tipo convenzionale, garantendo al contempo costi contenuti e un ingombro ridotto.
Inoltre, rispetto all’ impiego di un unico caricabatterie a potenza maggiore, il caricabatterie secondo il trovato consente di effettuare la carica della batteria di un veicolo anche in caso di guasto di una delle due unità di potenza.
Preferibilmente, la potenza complessiva in uscita dalla prima unità di potenza 3 e dalla seconda unità di potenza 6 è compresa tra 6000 W e 7000 W.
Utilmente, il caricabatterie 1 comprende mezzi di sezionamento elettrico 10 operativamente interposti tra l’unità elettronica di comando 4 e la prima e seconda unità di potenza 3 e 5.
In particolare, i mezzi di sezionamento elettrico 10 sono atti ad interrompere il collegamento elettrico tra Γ unità elettronica di comando 4 e la prima unità di potenza 3 o la seconda unità di potenza 6 in caso di guasto di quest’ultime.
Preferibilmente, i mezzi di sezionamento elettrico 10 comprendono fusibili o, comunque, opportuni componenti elettrici in grado di sopportare ritorni di energia.
In particolare, i mezzi di sezionamento elettrico 10 sono interposti tra la prima e seconda unità di potenza 3 e 6 e la linea di alimentazione elettrica L.
Inoltre, i mezzi di sezionamento elettrico 10 sono interposti tra la prima e seconda unità di potenza 3 e 6 e la batteria B del veicolo V.
Tali fusibili o componenti elettrici 10 sono atti a proteggere l’unità elettronica di comando 4 in caso di sovracorrenti provenienti dalla prima unità di potenza 3 o dalla seconda unità di potenza 5.
Si è in pratica costatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti.
In particolare, si sottolinea il fatto che il caricabatterie secondo il trovato è in grado di erogare una potenza maggiore rispetto ai caricabatterie di tipo convenzionale e garantisce, al contempo, costi contenuti ed un ingombro ridotto.
Inoltre, rispetto all’impiego di un unico caricabatterie a potenza maggiore, il caricabatterie secondo il trovato consente di efettuare la carica della batteria di un veicolo anche in caso di guasto di una delle due unità di potenza.

Claims (7)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Caricabatterie (1) per veicoli elettrici, comprendente un contenitore (2), almeno una prima unità di potenza (3) alloggiata all’interno di detto contenitore (2), collegabile in ingresso ad almeno una linea di alimentazione elettrica (L) esterna e collegabile in uscita ad almeno una batteria (B) di un veicolo (V) elettrico, ed almeno un’unità elettronica di comando (4) alloggiata all’ interno di detto contenitore (2) ed operativamente collegata a detta prima unità di potenza (3), caratterizzato dal fatto che comprende almeno una seconda unità di potenza (6) alloggiata all’interno di detto contenitore (2), operativamente collegata a detta unità elettronica di comando (4), collegabile in ingresso a detta almeno una linea di alimentazione elettrica (L) esterna e collegabile in uscita a detta almeno una batteria (B) del veicolo (V) elettrico.
  2. 2) Caricabatterie (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta unità elettronica di comando (4) comprende mezzi di pilotaggio (7) di detta prima unità di potenza (3) e di detta seconda unità di potenza (6).
  3. 3) Caricabatterie (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità elettronica di comando (4) comprende almeno un’interfaccia di comunicazione (8) collegabile ad una centralina (C) di detto veicolo (V) ed atta a comunicare con detta centralina (C).
  4. 4) Caricabatterie (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la potenza complessiva in uscita da detta prima unità di potenza (3) e detta seconda unità di potenza (6) è compresa tra 6000 W e 7000 W.
  5. 5) Caricabatterie (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di sezionamento elettrico (10) operativamente interposti tra detta unità elettronica di comando (4) e dette prima e seconda unità di potenza (6), detti mezzi di sezionamento elettrico (10) essendo atti ad interrompere in caso di guasto il collegamento elettrico tra dette prima e seconda unità dì potenza (3, 6) ed almeno una tra detta linea di alimentazione elettrica (L) e detta batteria (B).
  6. 6) Caricabatterie (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sezionamento elettrico (10) comprendono almeno un componenti elettrico in grado di sopportare ritorni di energia da detta linea di alimentazione elettrica (L) e/o da detta batteria (B).
  7. 7) Caricabatterie (1) secondo una o più delle rivendicazioni 5 e 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sezionamento elettrico (10) comprendono almeno un fusibile. Modena, 1 agosto 2013 Per incarico Ing. Marco Brunacci
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