ES1274284U

ES1274284U - POWER SUPPLY SYSTEM FOR INDUSTRIAL VEHICLES (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1274284U
Application number: ES202131334U
Authority: ES
Inventors: Souza Gomes Alex De
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2021-06-25
Publication date: 2021-07-19
Anticipated expiration: 2031-06-25
Also published as: ES1274284Y

Abstract

Power take-off system for industrial vehicles, in particular a power take-off (2) of those made up of a device that comprises a rotating shaft with two connectable ends and that is used to transmit energy to drive a compressor or a hydraulic pump or other machine or mechanism to carry out tasks such as loading and unloading or others with the industrial vehicle (1), characterized by comprising at least one electric motor (8) installed in the industrial vehicle (1) in such a way which is connected by its axis to the power take-off (2) to ensure its operation, and which, in turn, is connected to the battery (7) of the industrial vehicle (1). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN PARA TOMA DE FUERZA ENPOWER SUPPLY SYSTEM IN

VEHÍCULOS INDUSTRIALESINDUSTRIAL VEHICLES

OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema de alimentación para toma de fuerza en vehículos industriales que aporta, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante.The invention, as expressed in the wording of the present specification, refers to a power take-off system for industrial vehicles that provides, for its intended function, advantages and characteristics, which are described in detail below. .

El objeto de la presente invención recae en un sistema que, comprendiendo una conexión mediante inversor y motor eléctrico conectados a la propia batería del vehículo, permite proporcionar alimentación eléctrica para el accionamiento de una toma de fuerza de un vehículo industrial, evitando su dependencia del motor de combustión del vehículo para las labores de carga y descarga u otras en que se utiliza dicha toma de fuerza y, consecuentemente, permitiendo un ahorro de combustible y, lo que es más importante, la reducción de emisiones de CO2, entre otras ventajas.The object of the present invention lies in a system that, comprising a connection by means of an inverter and an electric motor connected to the vehicle's own battery, allows to provide electrical power to drive a power take-off of an industrial vehicle, avoiding its dependence on the engine. of combustion of the vehicle for loading and unloading tasks or others in which said power take-off is used and, consequently, allowing fuel savings and, more importantly, reducing CO2 emissions, among other advantages.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓNFIELD OF APPLICATION OF THE INVENTION

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la automoción, centrándose particularmente en el ámbito de los dispositivos de toma de fuerza para vehículos industriales así como en el de las instalaciones eléctricas para dichos vehículos industriales. The field of application of the present invention is framed within the automotive sector, focusing particularly on the field of power take-off devices for industrial vehicles as well as electrical installations for said industrial vehicles.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

Como es sabido, los vehículos industriales, para realizar labores como carga y descarga u otras muchas, dependiendo de cada actividad, suelen incorporar una toma de fuerza que, normalmente consistente en un dispositivo que comprende un eje de rotación, se puede conectar o no a la caja de cambio del vehículo y, mediante el motor de combustión, utilizarse para transmitir energía para el accionamiento de un compresor o una bomba hidráulica u otra máquina o mecanismo que, a su vez, muevan mecanismos o máquinas adosados al vehículo.As is known, industrial vehicles, to carry out tasks such as loading and unloading or many others, depending on each activity, usually incorporate a power take-off that, normally consisting of a device that includes a rotation axis, can be connected or not to the gearbox of the vehicle and, through the combustion engine, used to transmit energy to drive a compressor or a hydraulic pump or other machine or mechanism that, in turn, move mechanisms or machines attached to the vehicle.

El problema es que, el funcionamiento de esta toma de fuerza requiere de la puesta en marcha del motor de combustión funcionando a cierta revolución, con el consiguiente consumo de combustible, normalmente diesel. Y teniendo en cuenta que muchos de los vehículos industriales que incorporan esta toma de fuerza la utilizan a diario durante bastante tiempo, sería deseable poder evitar la necesidad de tener que tener el motor en marcha y consumiendo combustible para ello.The problem is that the operation of this power take-off requires starting the combustion engine running at a certain revolution, with the consequent consumption of fuel, normally diesel. And taking into account that many of the industrial vehicles that incorporate this power take-off use it daily for quite some time, it would be desirable to be able to avoid the need to have the engine running and consuming fuel for it.

Por otra parte, un segundo problema, derivado del primero, es el hecho de que durante todo el tiempo que se está accionando la toma de fuerza con el motor de combustión, se está generando CO2 que se emite a la atmósfera. Y si se suma todo el CO2 que se puede llegar a emitir durante el año, la cantidad del mismo no es nada despreciable.On the other hand, a second problem, derived from the first, is the fact that during the entire time that the power take-off is being operated with the combustion engine, CO2 is being generated, which is emitted into the atmosphere. And if you add all the CO2 that can be emitted during the year, the amount of it is not negligible.

Por ejemplo, un vehículo industrial que invierte, de media, 1:30h al día en llevar a cabo su tarea de carga y descarga, puede gastar, de media, unos 8Litros de combustible por hora, ya que durante dicha tarea el motor que acciona la toma de fuerza no está en ralentí, sino que está funcionando a entre 800 y 1100 RPM (revoluciones por minuto), por lo que consume más combustible:For example, an industrial vehicle that spends, on average, 1:30 a day in carrying out its loading and unloading task, can spend, on average, about 8 liters of fuel per hour, since during this task the engine that drives the PTO is not idling, but is running at 800-1100 RPM (revolutions per minute), so it consumes more fuel:

8L/h x 1:30h/dia= 12L/dia de combustible8L / h x 1: 30h / day = 12L / day of fuel

Teniendo en cuenta que los días trabajados al mes de media suelen ser 22, se tiene un consumo aproximado de:Taking into account that the days worked per month are usually 22 on average, there is an approximate consumption of:

22 días x 12L/dia= 264L/mes22 days x 12L / day = 264L / month

Si dicho consumo mensual se multiplica por los doce meses del año:If this monthly consumption is multiplied by the twelve months of the year:

264L/mes x doce meses = 3.168L /año264L / month x twelve months = 3,168L / year

Por otra parte, los estudios confirman que por cada litro de diesel quemado se generan 2,65Kg de CO2.On the other hand, studies confirm that for every liter of diesel burned 2.65Kg of CO2 are generated.

Así obtenemos el siguiente cálculo:Thus we obtain the following calculation:

3.168L/año x 2,65KgCO2/L= 8.395Kg de CO2/año que se emiten a la atmósfera con los sistemas de accionamiento actual de la toma de fuerza en los vehículos industriales.3,168L / year x 2.65KgCO2 / L = 8,395Kg of CO2 / year that are emitted into the atmosphere with the current drive systems of the power take-off in industrial vehicles.

El objetivo de la presente invención es, pues, evitar dichas emisiones mediante el desarrollo de un innovador sistema para la toma de fuerza que permita su alimentación mediante energía eléctrica suministrada por la propia batería del vehículo, evitando así el uso del motor de combustión y, consecuentemente, el consumo de combustible y, por tanto, la emisión de CO2.The objective of the present invention is, therefore, to avoid said emissions by developing an innovative system for the power take-off that allows it to be powered by electrical energy supplied by the vehicle's own battery, thus avoiding the use of the combustion engine and, consequently, the fuel consumption and, therefore, the CO2 emission.

Por otra parte, y como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ningún otro sistema de alimentación para toma de fuerza en vehículos industriales, ni ninguna otra invención con aplicación similar, que presente unas características técnicas y estructurales iguales o semejantes a las que presenta el sistema que aquí se reivindica.On the other hand, and as a reference to the current state of the art, it should be noted that, at least by the applicant, the existence of of any other power take-off system for industrial vehicles, or any other invention with a similar application, which presents technical and structural characteristics equal or similar to those presented by the system claimed herein.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓNEXPLANATION OF THE INVENTION

El sistema de alimentación para toma de fuerza en vehículos industriales que la invención propone se configura como la solución idónea al objetivo anteriormente señalado, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.The power take-off system for industrial vehicles that the invention proposes is configured as the ideal solution to the aforementioned objective, the characterizing details that make it possible and that distinguish it conveniently included in the final claims that accompany the present description. .

Concretamente, lo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, es un sistema que permite proporcionar alimentación eléctrica para el accionamiento de una toma de fuerza de un vehículo industrial procedente de la propia batería del vehículo industrial en que se instala, evitando la necesidad de mantener arrancado el motor de combustión del vehículo para las labores de carga y descarga u otras en que se precisa utilizar dicha toma de fuerza y, consecuentemente, permitiendo un ahorro de combustible y, lo que es más importante, la reducción de emisiones de CO2, entre otras ventajas.Specifically, what the invention proposes, as noted above, is a system that allows providing electrical power to drive a power take-off of an industrial vehicle from the battery of the industrial vehicle in which it is installed, avoiding the need to keep the combustion engine of the vehicle started for loading and unloading tasks or others in which it is necessary to use said power take-off and, consequently, allowing fuel savings and, more importantly, reducing CO2 emissions , among other advantages.

Para ello, y más específicamente, el sistema de alimentación objeto de la invención, además de la toma de fuerza, que puede venir instalada de serie en el vehículo o instalarse con posterioridad, y que está conformada por un eje rotatorio con un primer extremo conectable al compresor, bomba hidráulica u otra máquina o mecanismo al que hace funcionar, y un segundo extremo conectable a otro eje rotatorio que impulsa su movimiento, comprende esencialmente: For this, and more specifically, the power system object of the invention, in addition to the power take-off, which can be installed as standard in the vehicle or installed later, and which is made up of a rotating shaft with a first connectable end. to the compressor, hydraulic pump or other machine or mechanism that it operates, and a second end connectable to another rotary shaft that drives its movement, essentially comprises:

- una conexión eléctrica que conecta la batería del propio vehículo a un motor eléctrico,- an electrical connection connecting the vehicle's own battery to an electric motor,

- un inversor de corriente instalado en la conexión entre la batería y el motor eléctrico tal que transforma la corriente de la batería de corriente continua de 24V a corriente alterna de 230V, y- a current inverter installed in the connection between the battery and the electric motor such that it transforms the current of the battery from direct current of 24V to alternating current of 230V, and

- un motor eléctrico que se alimenta de la batería del vehículo tras pasar por el inversor de corriente y cuyo eje de salida se conecta al extremo de la toma de fuerza para procurar el movimiento rotatorio de la misma.- an electric motor that is powered by the vehicle battery after passing through the current inverter and whose output shaft is connected to the end of the power take-off to ensure its rotary movement.

De este modo, la toma de fuerza puede trabajar movida por dicho motor eléctrico con alimentación eléctrica de la propia batería del vehículo, evitando el uso de motor de combustión.In this way, the power take-off can work driven by said electric motor with electrical supply from the vehicle's own battery, avoiding the use of a combustion engine.

Preferentemente, el inversor de corriente del sistema está alojado en el interior de un armario eléctrico para quedar convenientemente protegido de la acción de la humedad, del polvo u otros agentes de la intemperie así como para evitar accidentes por cualquier manipulación indebida.Preferably, the current inverter of the system is housed inside an electrical cabinet to be conveniently protected from the action of humidity, dust or other weather agents as well as to avoid accidents due to any improper manipulation.

Por otra parte, debido a un posible uso prolongado del sistema, se puede dar la circunstancia de que la batería del vehículo llegue a descargarse. Para evitar dicha problemática, en una forma de realización preferida de la invención, el sistema de alimentación comprende además la inclusión de un alternador que, conectado entre la máquina que mueve la toma de fuerza o la propia toma de fuerza y la batería, permite, si fuera necesario, cargar dicha batería.On the other hand, due to a possible prolonged use of the system, it may happen that the vehicle battery becomes discharged. To avoid this problem, in a preferred embodiment of the invention, the power system also includes the inclusion of an alternator that, connected between the machine that moves the power take-off or the power take-off itself and the battery, allows, if necessary, charge the battery.

Finalmente, cabe mencionar que, en una forma de realización alternativa de la invención, el sistema de alimentación para toma de fuerza en vehículos industriales de la invención contempla la posibilidad de conectar el motor eléctrico a una red eléctrica.Finally, it should be mentioned that, in an alternative embodiment of the invention, the power take-off system for industrial vehicles of the invention contemplates the possibility of connecting the electric motor to an electrical network.

Preferentemente, en dicha opción, el sistema está diseñado de modo que permite desconectar el motor eléctrico del inversor y conectarlo directamente a la red eléctrica mediante un enchufe. Lógicamente, dicha opción se podrá utilizar siempre y cuando sea posible, puesto que en muchos sitios existe tal posibilidad, pero no siempre, y así no tener que utilizar la batería del vehículo.Preferably, in this option, the system is designed in such a way that it allows disconnecting the electric motor from the inverter and connecting it directly to the electrical grid by means of a plug. Logically, this option can be used as long as it is possible, since in many places there is such a possibility, but not always, and thus not having to use the vehicle battery.

Las ventajas que proporciona el sistema son múltiples:The advantages provided by the system are multiple:

- No hay consumo de carburante, ya que no es necesario mantener el motor de combustión funcionando.- There is no fuel consumption, since it is not necessary to keep the combustion engine running.

- No se generan emisiones de CO^2. - No CO ^{2 emissions are generated.}

- Se produce menos desgaste del motor de combustión.- There is less wear on the combustion engine.

- Se produce cero contaminación acústica, ya que el motor eléctrico que hace funcionar la toma de fuerza no hace ruido, a diferencia de los motores de explosión diesel de los vehículos industriales.- There is zero noise pollution, since the electric motor that operates the power take-off does not make noise, unlike the diesel combustion engines in commercial vehicles.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un plano en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, the present specification is attached, as an integral part thereof, to a drawing in which, with an illustrative and non-limiting nature the following has been represented:

La figura número 1.- Muestra, en un diagrama de bloques, la representación esquemática en planta de un ejemplo de un vehículo industrial con toma de fuerza conectada mediante la técnica actual al motor de combustión; yFigure number 1.- Shows, in a block diagram, the Schematic plan representation of an example of an industrial vehicle with a power take-off connected by current technique to the combustion engine; Y

la figura número 2.- Muestra, igualmente en un diagrama de bloques, la representación esquemática en planta de un ejemplo de un vehículo industrial con toma de fuerza conectada mediante el sistema de alimentación eléctrica objeto de la invención, apreciándose las principales partes y elementos que comprende, así como la disposición de las mismas.Figure number 2.- It shows, also in a block diagram, the schematic representation of an example of an industrial vehicle with a power take-off connected by means of the electrical supply system that is the object of the invention, showing the main parts and elements that includes, as well as the arrangement thereof.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de la técnica anterior y un ejemplo de realización no limitativa del sistema de alimentación para toma de fuerza en vehículos industriales de la invención, el cual comprende lo que se describe en detalle a continuación.In view of the aforementioned figures, and in accordance with the numbering adopted, an example of the prior art and an example of a non-limiting embodiment of the power take-off system for industrial vehicles of the invention can be observed, the which includes what is described in detail below.

Así, tal como se observa en el esquema de la figura 1, según la técnica anterior, en un vehículo industrial (1), la toma de fuerza (2), consistente en un dispositivo que comprende un eje de rotación con sendos extremos conectables, que se usa para accionar un compresor, bomba hidráulica u otra máquina (3), al que se conecta por un extremo, se conecta por el extremo opuesto al motor de combustión (4) del vehículo, normalmente a través de una salida de la caja de cambio distinta al eje principal (5) que transmite el movimiento a las ruedas de tracción (6) del vehículo, motor que, a su vez, permite la recarga de la batería (7) del vehículo (1).Thus, as can be seen in the diagram of figure 1, according to the prior art, in an industrial vehicle (1), the power take-off (2), consisting of a device that comprises a rotation axis with two connectable ends, used to drive a compressor, hydraulic pump or other machine (3), to which it is connected at one end, it is connected at the opposite end to the combustion engine (4) of the vehicle, usually through an outlet in the box of change different from the main shaft (5) that transmits the movement to the traction wheels (6) of the vehicle, motor that, in turn, allows the recharging of the battery (7) of the vehicle (1).

Y, a diferencia de ello, en el sistema objeto de la invención, como se observa en el esquema de la figura 2, la toma de fuerza (2) de vehículo industrial (1) se acciona a través del eje de un motor eléctrico (8) al que está conectado; un motor eléctrico (8) que se ha instalado al efecto en dicho vehículo (1) y para cuya alimentación eléctrica está conectado a la propia batería (7) del vehículo industrial (1).And, unlike this, in the system object of the invention, as Observe in the diagram of figure 2, the power take-off (2) of the industrial vehicle (1) is driven through the shaft of an electric motor (8) to which it is connected; an electric motor (8) that has been installed for this purpose in said vehicle (1) and for whose electrical supply is connected to the battery (7) of the industrial vehicle (1).

Para ello, en la forma de realización preferida, el sistema de alimentación comprende:For this, in the preferred embodiment, the feeding system comprises:

- una conexión (9) eléctrica que conecta la batería (7) del vehículo (1) al motor eléctrico (8),- an electrical connection (9) connecting the battery (7) of the vehicle (1) to the electric motor (8),

- un inversor (10) de corriente, instalado en la conexión (9) entre la batería (7) y el motor eléctrico (8), que transforma la corriente continua de 24V de la batería (7) a corriente alterna de 230V, y- a current inverter (10), installed in the connection (9) between the battery (7) and the electric motor (8), which transforms the 24V direct current from the battery (7) to 230V alternating current, and

- el motor eléctrico (8) conectado a la batería (7) del vehículo (1) a través de la conexión (9) que incorpora el inversor (10) de corriente y cuyo eje de salida se conecta al extremo de la toma de fuerza (2) del vehículo (1) para procurar el movimiento rotatorio de la misma que, a su vez, se transmite a un compresor, bomba hidráulica u otra máquina (3).- the electric motor (8) connected to the battery (7) of the vehicle (1) through the connection (9) that incorporates the current inverter (10) and whose output shaft is connected to the end of the power take-off (2) of the vehicle (1) to ensure its rotary movement which, in turn, is transmitted to a compressor, hydraulic pump or other machine (3).

Preferentemente, el inversor (10) de corriente está alojado en un armario eléctrico (no representado) de protección.Preferably, the current inverter (10) is housed in a protection electrical cabinet (not shown).

Preferentemente, el sistema de alimentación comprende además la inclusión de un alternador (11), conectado en otro cable de conexión (12) entre la toma de fuerza (2) y la batería (7) del vehículo industrial (1), de tal modo que, en caso necesario, se puede cargar dicha batería (7). Preferably, the power system also includes the inclusion of an alternator (11), connected in another connection cable (12) between the power take-off (2) and the battery (7) of the industrial vehicle (1), in such a way that, if necessary, said battery (7) can be charged.

Además, en una forma de realización opcional de la invención, el motor eléctrico (8) está dotado de un enchufe (no representado) que, en lugar de su conexión a la batería (7) a través del inversor (10), permite su conexión directa a una red eléctrica externa al vehículo industrial (1).Furthermore, in an optional embodiment of the invention, the electric motor (8) is equipped with a plug (not shown) which, instead of its connection to the battery (7) through the inverter (10), allows its direct connection to an external electrical network to the industrial vehicle (1).

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan. Having sufficiently described the nature of the present invention, as well as the way of putting it into practice, it is not considered necessary to make its explanation more extensive so that any expert in the field understands its scope and the advantages derived from it.

Claims

re iv in d ic a tio ns

1. - Power take-off system for industrial vehicles, in particular a power take-off (2) of those made up of a device that comprises a rotating shaft with two connectable ends and which is used to transmit energy to drive the a compressor or a hydraulic pump or other machine or mechanism to perform tasks such as loading and unloading or others with the industrial vehicle (1), characterized by comprising at least one electric motor (8) installed in the industrial vehicle (1) of mode that is connected by its axis to the power take-off (2) to ensure its operation, and which, in turn, is connected to the battery (7) of the industrial vehicle (1).

2. - Power take-off system for industrial vehicles, according to claim 1, characterized by comprising:

- an electrical connection (9) connecting the battery (7) of the vehicle (1) to the electric motor (8),

- a current inverter (10), installed in the connection (9) between the battery (7) and the electric motor (8), which transforms the 24V direct current from the battery (7) to 230V alternating current, and

- the electric motor (8) connected to the battery (7) of the vehicle (1) through the connection (9) that incorporates the current inverter (10) and whose output shaft is connected to the end of the power take-off (2) of the vehicle (1).

3. - Power take-off system for industrial vehicles, according to claim 2, characterized in that the current inverter (10) is housed in an electrical protection cabinet.

4. - Power take-off system for industrial vehicles, according to any of the preceding claims, characterized by comprising an alternator (11), connected between the power take-off (2) and the battery (7) of the industrial vehicle (1 ), in such a way that, if necessary, said battery (7) can be charged.

5. - Power take-off system for industrial vehicles, according to any of the preceding claims, characterized in that the electric motor (8) is equipped with a plug that allows its direct connection to an external electrical network to the industrial vehicle (1) .