SE0900441A1

SE0900441A1 - Eluttag

Info

Publication number: SE0900441A1
Application number: SE0900441A
Authority: SE
Inventors: Lars Hjort
Original assignee: Hm Power Ab
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-03
Also published as: SE535382C2; WO2010114455A1

Abstract

SAM MAN DRAG Ett elförsörjningssystem (45) innefattande en parkeringsyta (13) förladdning av batterier till ett flertal eldrivna fordon innefattande ettflertal eluttag (12) anslutna med kablar (11) till ettlågspänningsställverk (8). Varje eluttag (12) innefattar enkabelskyddsmodul (41), en i kabelskyddsmodulen förankrad stolpe(35), och en av stolpen buren anslutningsmodul (36). (Fi9 1)

Description

10 15 20 25 30 2 Vid en parkeringsplats med ett flertal eluttag för laddning av batterier till eldrivna fordon krävs betydligt större möjlighet att tillfredsställa behovet av att leverera tillräckliga energimängder. Den till kraftnätet närmast anslutningspunkten ligger ofta på avstånd från parkeringsplatsen och långa lågspänningskablar medför stora förluster.

Genom US 2007/0126395 (Suchar) är en automatisk laddnings- och dockningsstation för elbilar tidigare känd. Den kända stationen är avsedd att placeras på offentliga eller privata platser och innefattar en av fordonet buren prob som föres i kontakt med stationen varvid laddning sker. Proben innehåller en identitetsbärare som medger att ägaren kan faktureras i efterhand.

Genom US 5 548 200 (Nor et al) är en universell laddningsstation för laddning av batterier för elbilar. Laddningsstationens uppgift är att medge överföring av elektrisk energi till ett batteri så snabbt som möjligt. Problemet som laddningsstationen söker att övervinna är att förare inte skall behöva vänta flera timmar eller över natt för att få sin bil laddad. Den kända stationen innefattar en likriktare som förser ett flertal laddningsuttag med likström. Härvid är fordon och station anordnade att kommunicera med varandra för att kontrollera laddningsskedet.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att anvisa utvägar för att frambringa ett system för elförsörjning av ett flertal tillfälligt parkerade eldrivna fordon som erbjuder en säker hantering för brukarna. 10 15 20 25 30 3 Dessa ändamål uppnås enligt uppfinningen av ett elförsörjningssystem enligt de i det oberoende kravets 1 kännetecknande del angivna särdragen samt med ett förfarande enligt de i det oberoende förfarandekravets 9 kännetecknande dei angivna särdragen.

Fördelaktiga utföringsformer anges i de kännetecknande delarna av de beroende kraven.

Enligt uppfinningen innefattar elförsörjningssystemet ett kabelskydd och ett flertal eluttag. Eluttagen innefattar en stolpe och en på denna placerad anslutningsenhet. Stolpen uppbäres av kabelskyddet och är så fästat till detta att stolpen kan justeras att inta en lodrät position.

Kabelskydden fästes till en parkeringsyta med ett flertal förband.

Lämpliga förband kan vara spik- eller skruvförband, eller limförband.

Kabelskyddet skyddar ett flertal elkablar som är anslutna mellan eluttagen och ett ställverk.

Genom att kabelskydden placeras ovanpå maken undvikes grävning.

Systemet blir därmed mindre kostnadskrävande. Systemet blir också med flexibelt eftersom kabelskyddet är uppbyggt av moduler som med rätt verktyg lätt kan flyttas. Kabelskyddet utgör även fundament till stolparna varför dessa ej heller behöver grävas ner. I en utföringsform anordnas på varje anslutningsenhet ett flertal uttag. Företrädesvis utgör eluttagen vanliga enfasuttag för 230 V. I andra länder kan andra spänningsnivåer tillämpas. I uppfinningen innefattas också eluttag med trefas.

Elförsörjningssystemet innefattar också ett kontroll- och betalningssystem. I en styrenhet är anordnat en inrättning för betalning med kreditkort. Styrenheten kan innefatta en separat kontrollmodul eller vara inrymt i ställverket eller i anslutningsenheten.

Alternativt är elförsörjningssystemet inrättat med en funktion med 10 15 20 25 30 4 identifiering av bil eller förare för att i efterhand kunna skicka en faktura. I en utföringsform betalas avgiften med ett sms-meddelande eller annat betalningssätt via telefonabonnemang, eller annat likvärdigt betalningssätt.

Enligt en första aspekt av uppfinningen uppnås ändamålet av ett elförsörjningssystem för laddning av batterier till ett flertal eldrivna fordon innefattande ett flertal eluttag anslutna med kablar till ett Iågspänningsställverk, varvid varje eluttag innefattar en kabelskyddsmodul, en i kabelskyddsmodulen förankrad stolpe, och en av stolpen buren anslutningsmodul. I en utföringsform innehåller varje anslutningsmodul ett flertal uttag för elanslutning av var sin elbil. I en utföringsform innehåller elförsörjningssystemet en styrmodul för mätning, kontroll och betalning av elförsörjningstjänsten. I en utföringsform är denna styrmodul inrymd i anslutningsmodulen. I en utföringsform är en elmätare inrymd i anslutningsmodulen i det fall bilägaren långtidshyr en parkeringsyta. Elmätaren kan vara fjärravläst och bilföraren debiteras till exempel för elförbrukningen en gång i månaden.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen uppnås ändamålet med ett förfarande för laddning av batterier till ett flertal eldrivna fordon med ett elförsörjningssystem innefattande ett flertal eluttag anslutna med kablar till ett lågspänningsställverk, varvid en brukare ansluter sin elbil till eluttaget, identifierar sig vid en kontrollenhet så att ström tillhanda hålls och anslutningen låses, och efter avslutad laddning åter identifierar sig varvid anslutningen öppnas och faktura skickas.

FIGURBESKRIVNING 10 15 20 25 30 5 Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av utförings- exempel under hänvisning till bifogade ritning, där fig 1 är ett elförsörjningssystem för laddning av batterier tiil tillfälligt parkerade eldrivna fordon, och fig 2 är en schematisk visad anläggning för strömförsörjning av ett flertal eldrivna fordon enligt uppfinningen vari elförsörjningssystem ingår.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Ett utföringsexempel av ett elförsörjningssystem med ett flertal eluttag för anslutning till ett flertal elbilar visas i figur 1. Ett kabelskydd 30 som i det visade exemplet är utformat med ett halvmånformat hölje av ett tåligt material. Skyddet skall motstå bland annat åverkan och påkörning. Kabelskyddet kan bestå av ett flertal moduler 41 som med fogar 31 byggs samman och fästs till underlaget med yttre fästanordningar 32. I en utföringsform fästes kabelskyddet med en inre fästanordning 33. Fästanordningarna kan fästas till underlaget med skruv- eller spikförband eller med lim eller likvärdig fästmassa. Genom att fästa kabelskyddet till parkeringsytan undviks grävning, vilket medför en kostnadsbesparing.

Kabelskydden utgör i det visade exemplet fundament för ett flertal stolpar 35 som uppbär var sin anslutningsmodul 36 med minst ett uttag. I en utföringsform innehåller anslutningsmodulen minst fyra uttag. Varje stolpe är försedd med en justeranordning 37 med vilken stolpen är justerbar till en lodrät position. I en utföringsform har anslutningsmodulen två uttag täckta med var sin låsbar lucka 38. Det visade exemplet innehåller också en betalnings- och styrmodul 39 10 15 20 25 30 6 genom vilken en kund kan betala eller identifiera sig med exempelvis ett kreditkort. I en utföringsform är lågspänningsställverket 8 och styrmodulen 39 inrymda i samma kapsling. Modulen innehåller också medel för trådlös kommunikation, varmed eluttagen kan styras eller information inhämtas från exempelvis en mobiltelefon. I det visade exemplet innehåller ett eluttag en läsare 40 för ett kreditkort eller dylikt, varvid betalnings- och styrmodulen kan uteslutas.

Eluttagen 12 utformas med ett eller ett flertal uttagsarmaturer och en anordning för styrning av såväl laddningsström som eventuell tilläggsvärme i bilen. I en utföringsform är eluttaget spänningslöst så länge som ingen stickpropp sitter i uttaget. Detta för att hindra att fingrar kan beröra strömförande delar av uttaget och för att förhindra okontrollerat energiuttag. När stickproppen är instoppad i uttaget och spänningsförsörjningen är aktiverad av bilföraren tillkopplas spänning samtidigt som en låsanordning förhindrar uttag av stickproppen eller åtkomst till eluttagen. Systemet utformas så att låsanordningar släpper vid generellt strömavbrott.

Bilföraren aktiverar laddningen genom att nyttja nyckellås, kreditkort, SMS-kod, kodlås eller annan anordning. Detta kan ske med hjälp av mobiltelefon eller vid en aktiveringsautomat 39. Samtidigt med aktiveringen påbörjas mätning som underlag för debitering av den gemensamma parkerings- och laddningstjänsten. Mätningen som kan bestå av tidmätning, energimätning eller både ock avslutas i och med att tillkopplingen avaktiveras av bilföraren. Debitering sker genom fakturering via telefonräkningen eller på liknande sätt eller genom uttag på kreditkort. Värmeuttaget kan aktiveras med hjälp av SMS och mobiltelefon, tidur eller på liknande sätt. 10 15 20 25 30 7 I en utföringsform anordnas elförsörjningssystemet på en befintlig parkeringsplats. Kabelskydden läggs ut på den befintliga markytan och stolparna med uttagsenheterna fästes till kabelskydden. Eftersom markytan ibland kan luta något injusteras stolparna till en lodrät position. Från transformatorn dras kablar 11 via lågspänningsställ- verket till respektive eluttag 12. För att undvika att tvingas gräva ner kablarna i marken förläggs direkt på markyta och skyddas med kabelskyddet 30. Fästanordningarna 32 är anpassade för asfalt eller andra markbeläggningar.

Anläggningen enligt figur 2 är avsett för en infrastruktur såsom elförsörjning, mätning, styrning och betalningssystem för laddning av el- och elhybridbilar i samband med att de står uppställda på parkeringsplats.

Eftersom effektuttaget blir ganska stort från respektive bil och att det tar mindre än 5 - 6 h att ladda ett batteri finns det oftast ingen möjlighet att dra fram elförsörjning från närmaste nätstation. Dels finns oftast inte kapaciteten och dels blir de lågspända kablarna långa och därmed både dyrbara och behäftade med stora förluster. Enligt uppfinningen är anläggningen utformad så att den elektriska tryckpunkten, transformatorn, kommer i direkt anslutning till parkeringsplatsen.

Strömförsörjning hämtas medelst anslutning av ett högspänningsställverk 1 med en T-avgrening på lämpligt ställe i en befintlig kabelmatad nätstationsslinga 2. Oftast ligger en sådan anslutning på 10 eller 24 kV. Anslutningspunkten väljes så att minimalt avstånd erhålls men också så att en lämplig lokal erhålls där ställverket kan installeras i samverkan med naturen. Ställverket innehåller en brytare 3 för till- och frånslag samt ett don 4 för utlösning av brytaren 10 15 20 8 vid elfel. Speciell utformning av T-avgrening gör att dess yttermått blir begränsade och att den därmed kan få ställas upp utan byggnadslov.

Från högspänningsställverk 1 går en radiellt utmatande kabel 5, som är avsedd för 10-36 kv, till en transformatorkassun 6 som med fördel placeras under mark då den därmed inte stjäl befintlig markyta och inte heller ändrar eller stör omgivningen estetiskt. I kassunen placeras en distributionstransformator 7, normalt med märkdata 10-36/0,4 kV.

Transformatorns lågspänningssida matar ett lågspänningsställverk 8 med ett flertal brytare 9 som placeras i en kapsling 21. Kapslingen kan utformas lika de kabelskåp som idag normalt förekommer. Till kassunen är kopplad en ventilationsanordning 10 som innefattar en eller flera fläktar för ventilering av värmeförlusterna från transformatorn i transformatorkassunen.

Från lågspänningsställverket utgår lågspänningskablar 11 som försörjer skilda rader med eluttag 12 placerade på stolpar vid en parkeringsyta 13 innehållande ett flertal parkeringsrutor.

Claims

PATENTKRAV

1. Elförsörjningssystem (45) innefattande en parkeringsyta (13) för laddning av batterier till ett flertal eldrivna fordon innefattande ett flertal eluttag (12) anslutna med kablar (11) till ett lågspännings- ställverk (8), k ä n n e t e c k n a d a v att varje eluttag (12) innefattar en kabelskyddsmodul (41), en i kabelskyddsmodulen förankrad stolpe (35), och en av stolpen buren anslutningsmodul (36).

2. Elförsörjningssystem enligt krav 1, varvid anslutningsmodulen (36) innehåller ett flertal uttag för elanslutning av var sin elbil.

3. Elförsörjningssystem enligt krav 1 eller 2, varvid elförsörjnings- systemet innehåller en styrmodul (39) för kontroll och betalning av elförsörjningstjänsten.

4. Elförsörjningssystem enligt något av föregående krav, varvid anslutningsmodulen (36) innehåller styrmodulen (39).

5. Elförsörjningssystem enligt något av föregående krav, varvid anslutningsmodulen (36) innehåller en kortläsare (40).

6. Elförsörjningssystem enligt något av föregående krav, varvid stolpen (35) är fästad till kabelskyddsmodulen (36) med en justeranordning (37).

7. Elförsörjningssystem enligt något av föregående krav, varvid styrmodulen (39) innehåller medel för en trådlös kommunikation.

8. Elförsörjningssystem enligt något av föregående krav, varvid kabelskyddsmodulerna (41) innefattar fästanordningar (32). 10. Förfarande för laddning av batterier till ett flertal eldrivna fordon med ett elförsörjningssystem (13) innefattande en parkeringsyta (13) med ett flertal eluttag (12) anslutna med kablar (11) till ett lågspänningsställverk (8), k ä n n e t e c k n a t a v att en brukare ansluter sin elbil till eluttaget, brukaren identifierar sig vid en kontrollenhet (39) så att ström tillhandahålls och anslutningen låses, och efter avslutad laddning åter identifierar sig varvid anslutningen öppnas och faktura skickas. Användning av ett elförsörjningssystem enligt kraven 1-8, eller ett förfarande enligt kravet 9, för laddning av batterier till ett flertal på en parkeringsyta tillfälligt parkerade eldrivna fordon.