PT2362363E

PT2362363E - Instalação para carregamento eléctrico de veículos

Info

Publication number: PT2362363E
Application number: PT104500228T
Authority: PT
Inventors: Oliver Nagy
Original assignee: Kapsch Trafficcom Ag
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2013-07-09
Also published as: ES2420608T3; AU2011200085A1; SI2362363T1; CA2731591A1; US8558502B2; US20130285607A1; DK2362363T3; EP2565854A1; ZA201100329B; NZ590462A; EP2362363A1; US20110199049A1; US9056554B2; PL2362363T3; CL2011000334A1; CN102194284A; AU2011200085B2; EP2362363B1

Description

ΕΡ 2 362 363/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Instalação para carregamento eléctrico de veículos" 0 presente invento refere-se a uma instalação para carregamento eléctrico de veículos, aos quais estão atribuídas unidades rádio individuais. É conhecida a partir de DE 103 04 284 AI uma instalação deste tipo com um único local de estacionamento para um veículo, com uma estação de carregamento atribuída ao local de estacionamento para carregamento por meio de ligação por cabo de um veiculo localizado no mesmo, por meio de um cabo de carregamento e com um transceptor localizado na estação de carregamento para comunicação com uma unidade rádio, em que o transceptor desbloqueia a estação de carregamento eléctrico, na dependência da comunicação com a unidade rádio para a operação de carregamento eléctrico.

Outras instalações deste tipo são conhecidas a partir de US 2009/0174365 AI ou em US 2009/0177580 AI. De acordo com o estado da técnica conhecido a partir destes textos, os operadores dos veículos são equipados com unidades rádio, por exemplo, transponderes RDIF, como os que são utilizados para pagamento de taxas de portagem, de acordo com o sistema californiano FasTrak®. Esta solução apresenta a desvantagem de, por um lado, não ser assegurada uma correspondência inequívoca entre o veículo carregado electricamente pela instalação e, por outro lado, por uma conta de liquidação referenciada através da unidade rádio do utilizador num sistema centralizado, uma vez que a relação apenas existe entre a instalação e o utilizador. Assim, por exemplo, poderia um veiculo diferente ser carregado às custas deste utilizador, ou um utilizador ser responsável pelo carregamento eléctrico de um outro veículo. No referido documento DE 103 04 284 AI é descrito que em instalações com vários locais de estacionamento e estações de carregamento se devem utilizar transmissão de dados através de cabo, as quais utilizam em conjunto o cabo de carregamento da respectiva estação de carregamento, para assegurar uma correspondência clara com o veículo carregado electricamente, o que elimina as vantagens da tecnologia de rádio, como uma simples 2 ΕΡ 2 362 363/ΡΤ adaptaçao de veículos existentes através da simples condução conjunta de unidades rádio. 0 invento tem como objectivo eliminar as desvantagens do referido estado da técnica e obter uma instalação para carregamento de veículos eléctricos, a qual possui uma elevada segurança de funcionamento. Este objectivo será conseguido com uma instalação do tipo referido atrás, que se caracteriza, de acordo com o invento, por compreender os pormenores da reivindicação 1. Deste modo é conseguida uma correspondência obrigatória entre o veículo a carregar electricamente e a unidade rádio, de modo que qualquer utilização indevida é excluída em termos de construção ("Security by design").

Uma forma de execução especialmente vantajosa do invento caracteriza-se por o transceptor ser formado como uma espécie de baliza de portagens para comunicação com as unidades rádio, as quais são OBU estacionários em veículos de um sistema de portagens de estrada sem fios. Através da utilização dos OBU (Onboard-Units) pode ser adicionalmente reforçada a ligação do veículo e a correspondência do veículo numa operação de carregamento. Além disso pode, de forma especialmente vantajosa, recorrer-se à infra-estrutura existente dos sistemas de portagens de estrada com OBU disponíveis, para rapidamente se implantar uma rede de estações de abastecimento de energia eléctrica com cobertura de superfície para veículos eléctricos ou equipar rapidamente parques de estacionamento, auto-silos, etc., com instalações de carregamento eléctrico para todos os locais de estacionamento.

Para isso, é especialmente vantajoso se o transceptor for uma baliza de acordo com o padrão DSRC (Dedicated Short Range Communication) ou WAVE (Wireless Access in a Vehicle Environment) para comunicação com os OBU DSRC ou WAVE normalizados.

De acordo com uma outra caracteristica do invento os parâmetros de carregamento eléctricos da operação de carregamento podem ser controlados com base nos dados, os quais o transceptor faz a leitura a partir da unidade rádio. 3 ΕΡ 2 362 363/ΡΤ

Estes dados podem indicar directamente os parâmetros eléctricos de carregamento, por exemplo, a corrente de carregamento, a tensão de carregamento, curva caracteristica de carregamento, etc., ou podem, como tais, reportar para os parâmetros de carregamento guardados para esta unidade rádio numa unidade central de processamento de dados.

Num outro aperfeiçoamento preferido do invento a instalação está equipada com uma câmara direccionada para o local de estacionamento e a estação de carregamento actua a câmara para gravar imagens no inicio e no final da operação de carregamento e/ou no caso de uma interrupção, uma anomalia ou um desvio da operação de carregamento de um processo preestabelecido ou no caso de ser detectada uma anomalia da blindagem do cabo de carregamento blindado. Através disto pode ser aumentada a segurança contra fraude e manipulação indevida. Por exemplo, pode, assim, uma transferência fraudulenta do cabo de carregamento de um veiculo para o outro ser alertada ou ser automaticamente detectada por meio de imagens de prova ou a tentativa de manipulação do cabo de carregamento ser identificada logo no inicio da utilização.

Na variante vantajosa da integração num sistema de portagens de estrada a instalação emite, de preferência, transacções sobre operações de carregamento para uma central do sistema de portagens de estrada, de modo que as mesmas são debitadas ou podem ser tomadas medidas correspondentes no âmbito do sistema de portagens de estrada em caso de anomalias. 0 invento será, em seguida, explicado com mais pormenor com referência aos desenhos anexos. Os desenhos mostram: nas Fig. 1 e 2 uma vista esquemática em perspectiva de duas instalações diferentes, e na Fig. 3 uma vista lateral pormenorizada de uma das instalações da Fig. 1 num diagrama de blocos exemplificativo.

Na Fig. 1 são mostradas três instalações 1 exemplificativas para carregamento de veículos eléctricos ou híbridos. Cada instalação 1 compreende um local de 4 ΕΡ 2 362 363/ΡΤ estacionamento 2 para um veículo 3 (Fig. 3), bem como uma estação de carregamento 4, atribuída ao local de estacionamento 2 para carregamento do veiculo. A estação de carregamento 4 é do tipo tradicional e tem, por exemplo, uma tomada de ligação 5 para um cabo de carregamento 6 para fornecimento da corrente de carregamento ao veículo 3. A estação de carregamento 4 é alimentada por meio de uma rede eléctrica local 7 a partir de uma rede pública de distribuição de energia 8.

Cada estação de carregamento 4 é controlada por um transceptor 9, o qual apresenta um módulo electrónico 10 e a ligada ao mesmo uma antena de transceptor 11. A antena de transceptor 11 possui uma zona de comunicações direccional 12, a qual está limitada à região do local de estacionamento 2 da respectiva instalação 1. O transceptor 9 pode comunicar com unidades rádio 13 (seta 14) que são conduzidas em conjunto com o veículo 3 apenas nesta zona de comunicações 12 ou nesta região limitada do local de estacionamento 2.

Cada unidade rádio 13 está individualmente equipada com uma identificação (indicativo) para o respectivo veículo, ou seja, que é específica do veículo, a qual no âmbito da comunicação 14 pode ser permutada com o transceptor 9 e identifica o veículo 3 para a instalação 1.

As unidades rádio 13 são aparelhos de veículo fixos (Onboard-Units (OBU)), como as que são também utilizadas no âmbito de sistemas de portagens de estrada sem fios tradicionais e, são exploradas por balizas de portagens de estrada, por exemplo, para calcular as taxas de utilização de uma estrada ou de um parque de estacionamento. Estes sistemas de portagens de estrada funcionam, por exemplo, de acordo com os padrões DSRC (Dedicated Short Range Communication) ou WAVE (Wireless Access in a Vehicle Enviromment). De acordo com isto, as unidades rádio 13 são principalmente OBU DSRC ou WAVE e o transceptor 9 tem aproximadamente a mesma funcionalidade de uma baliza DSRC ou WAVE de um sistema de portagens de estrada. O transceptor 9 ou o seu módulo electrónico 10 está ligado a outras instalações 1, uma rede local e/ou com uma 5 ΕΡ 2 362 363/ΡΤ central do sistema de portagens de estrada (não mostrado), por meio de uma linha de dados 16. 0 transceptor 9 controla a estação de carregamento 10 através da comunicação 14 com uma unidade rádio 13, localizada na sua zona de comunicações 12. Através da programação apropriada do módulo electrónico 10 pode ser assegurado que a estação de carregamento 4 só é activada ou desbloqueada para carregar o veiculo 3, quando o próprio veiculo 3 se for notificado ou identificado em conformidade através da sua unidade rádio 13 e, através disso, seja assegurado o débito da operação de carregamento. O débito pode processar-se, por exemplo, através de uma conta de pré-pagamento que está memorizada numa espécie de porta-moedas electrónico na unidade rádio 13, ou através de uma conta de pós-pagamento que é gerida numa central do sistema de portagens de estrada. Para este fim podem ser também realizadas transacções correspondentes através da linha de dados 16.

Uma câmara 15, direccionada para o local de estacionamento 2 está ligada ao módulo electrónico 10. A estação de carregamento 4 monitoriza a operação de carregamento e faz com que a câmara 15 grave as imagens no caso de qualquer interrupção, anomalia e/ou qualquer desvio na operação de carregamento de um processo preestabelecido, por exemplo, uma corrente de carregamento preestabelecida ou uma tensão de carregamento preestabelecida ou ainda uma curva caracteristica de carregamento, através do módulo electrónico 10. Se for utilizado um cabo blindado 6 podem ser detectadas anomalias eléctricas na blindagem do cabo de carregamento e assim serem identificadas manipulações fraudulentas do cabo de carregamento, logo no inicio da utilização. Opcionalmente pode também ser efectuada uma gravação de imagens no início e no final de qualquer operação de carregamento pela câmara 15 para efeitos de comprovação. As imagens gravadas pela câmara 15 podem ser enviadas também em conjunto com outros dados da instalação 1 por meio da linha de dados 16, para dispositivos de avaliação correspondentes, por exemplo, para a central de um sistema de portagens de estrada. 6 ΕΡ 2 362 363/ΡΤ A Fig. 2 mostra uma outra forma de execução da instalação 1, em que os mesmos símbolos de referência indicam elementos iguais. Nesta forma de execução está previsto um único transceptor 9 com uma zona de comunicações maior 12, a qual cobre vários locais de estacionamento 2, para várias instalações 1. Por outras palavras, a zona de comunicações 12 não está, neste caso, limitada à região de um local de estacionamento 2. Em vez disso, o transceptor 9 está preparado, através de conformação correspondente da sua antena de transceptor 11, de modo a localizar a localização P de uma unidade rádio 13 na zona de comunicações 12, de modo que aqui pode ser também executada uma correspondência clara entre a unidade rádio 13 e um local de estacionamento 2 da instalação 1.

Qualquer tecnologia conhecida na técnica pode ser utilizada para a localização da localização P, por exemplo, medições do tempo de operação, processos de triangulação ou a recepção de informações de posicionamento autónomas das unidades rádio 13, por exemplo, quando as próprias podem ser localizadas por meio de sistemas de navegação por satélite ou semelhante.

Cada local de estacionamento 2 pode ser provido com uma câmara 15 própria, ou vários locais de estacionamento 2 podem partilhar entre si a mesma câmara 15. 0 invento não está limitado à forma de execução apresentada, mas antes abrange todas as variações e modificações que se encaixem dentro do âmbito das reivindicações anexas.

Lisboa, 2013-07-01

Claims

ΕΡ 2 362 363/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Instalação para carregamento eléctrico de veículos, aos quais estão atribuídas unidades rádio individuais fixas no veículo, equipadas, respectivamente, com uma identificação específica do veículo, caracterizada por compreender a combinação de: uma pluralidade de locais de estacionamento (2) respectivamente para um veículo (3); uma estação de carregamento (4) atribuída a cada local de estacionamento (2) para carregamento por de ligação de cabo de um veículo (3), localizado na mesma por meio de um cabo de carregamento (6); e pelo menos, um transceptor (9), que liga as estações de carregamento (4) , para comunicação com as unidades rádio (13), o qual desbloqueia da estação de carregamento (1) um local de estacionamento (2) para a operação de carregamento, na dependência da comunicação (14) com a unidade rádio (13) do veículo (3) localizado na mesma, na qual a referida identificação é permutada; em que para todos os locais de estacionamento (2) da referida pluralidade, é previsto o transceptor (9) como um transceptor (9) comum, que tem uma zona de comunicações (12) que cobre todos os locais de estacionamento (2) da referida pluralidade e pode localizar uma unidade rádio (13) como sendo a localização (P) na região limitada de um local de estacionamento (2).
2 - Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o transceptor (9) ser conformado como uma baliza rádio para comunicação com as unidades rádio (13), que são OBU fixos no veículo de um sistema de portagens de estrada sem fios.
3 - Instalação de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o transceptor (9) ser uma baliza DSRC ou WAVE para comunicação com os OBU (13) DSRC ou WAVE. ΕΡ 2 362 363/ΡΤ 2/2
4 - Instalação de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por os parâmetros de carregamento eléctricos serem controlados com base em dados que o transceptor (9) lê a partir da unidade rádio (13).
5 - Instalação de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por estar equipada com uma câmara (15) direccionada para o local de estacionamento (2) e a estação de carregamento (4) actuar na câmara (15) para gravar imagens no inicio e no final da operação de carregamento.
6 - Instalação de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por estar equipada com uma câmara (15) direccionada para o local de estacionamento (2) e a estação de carregamento (4) actuar a câmara (15) para gravar imagens no caso de uma interrupção, uma anomalia ou um desvio da operação de carregamento de um processo preestabelecido.
7 - Instalação de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por a estação de carregamento (4) apresentar um cabo de carregamento blindado (6) para ligação ao veiculo (3) e em caso de anomalia na blindagem do cabo de carregamento fazer com que a câmara (15) grave uma imagem.
8 - Instalação de acordo com uma das reivindicações 2 a 7, caracterizada por emitir as transacções relativas às operações de carregamento para uma central do sistema de portagens de estrada. Lisboa, 2013-07-01