ES1298764U - Equipo autonomo generador a partir de banco de celda secundaria - Google Patents
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Abstract
Equipo autónomo generador a partir de banco de celda secundaria, constituido por un circuito eléctrico y una configuración de elementos y módulos eléctricos tales como: un banco de celda secundaria compuesto de dos baterías (1) y (2), un interruptor (3), un convertidor de corriente DC-AC (4), un motor eléctrico de corriente alterna (5), un alternador o generador de corriente alterna (6), un regulador de voltaje (7), una caja general de protección (8) y un regulador cargador de celda secundaria (9), caracterizado porque una vez cerrado el circuito a partir del interruptor de circuito (3), la corriente proveniente del banco secundario (1 o 2), a través del regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico (9), pasando por convertidor de corriente DC-AC (4), activa el motor eléctrico AC (5), y al activarse este, genera un movimiento giratorio que trasmite a través de su eje al alternador o generador de corriente AC (6), cuya corriente de salida pasa por el regulador de voltaje (7), y llegando a una caja general de protección o CGP (8), para su distribución, se deriva, para su consumo y para alimentar al regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico (9), que supervisa la carga de los bancos de celda secundaria (1) y (2).
Description
DESCRIPCIÓN
EQUIPO AUTÓNOMO GENERADOR A PARTIR DE BANCO DE CELDA SECUNDARIA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un dispositivo capaz de generar energía eléctrica (AC o DC), de forma autónoma, continua, portátil o estacionaria, sin la necesidad de utilizar fuentes de alimentación externas para su funcionamiento o recarga.
Los sistemas de generación eléctrica, portátiles o estacionaria, que existen en la actualidad utilizan para su generación motores de combustión interna que para su funcionamiento necesitan algún tipo de combustible no renovables, (combustibles fósiles: petróleo, gas natural, bio combustibles, agrocombustibles o combustibles cultivados o nuclear.), de costes cada día más elevados y a su vez, generan altos grados de contaminación.
Las de tipo UPS (Uninterruptible Power Supply), necesitan, para cargar sus baterías, una alimentación tal como: La Red de Distribución de la Energía Eléctrica o Sistema de Distribución de Energía Eléctrica, red de carga Ionity, o cualquier otra red de carga para coches eléctricos, carga auxiliada por un coche de combustión interna o eléctrico, energías renovables , energía solar fotovoltaica, energía solar térmica, energía solar termoeléctrica, energía geotérmica, energía marina, energía eólica, energía hidráulica o hidroeléctrica, energía neumática, biomasas o bio gas. Los sistemas de generación de energía eléctrica renovables (energía solar fotovoltaica, energía solar térmica, energía solar termoeléctrica, energía geotérmica, energía marina, energía eólica, energía hidráulica o hidroeléctrica, energía neumática, biomasas y bio gas), necesitan grandes estructuras, para su funcionamiento ( celdas solares, generadores eólicos, generadores hidráulica o hidroeléctrica etc.) y a su vez las gran cantidad de herramientas especiales, personal operativo y profesional y grandes áreas para su instalación, ocasionando altos costes en el proyecto, dado el caso, que al faltar alguno de ellos es imposible instalarlo.
El equipo objeto de la presente invención viene a proponer una solución a la hora de disponer de una fuente de energía segura y fiable, con un bajo mantenimiento y sin tener que preocuparse por su recarga, superando los datos anteriormente mencionados con creses, ya que su instalación, puesta a punto y funcionamiento, no requiere ninguno de dichos elementos anteriormente descritos ya que, por su diseño y construcción, (tamaño, portabilidad y electrónica intuitiva), un reducido personal profesional lo instalará en tiempo récord.
Para ello, la energía inicial o combustible, sería suministrada por una celda secundaria (Batería) del voltaje y potencia que indique el proyecto, previamente cargada, (batería de plomo-acido, batería LFP (Lithium Ferrum Phosphate, litio-ferrofosfato o LiFePO4), batería de níquel-hierro (Ni-Fe), batería de níquel-cadmio (Ni-Cd), batería níquel-hidruro (Ni-MH), batería de iones de litio (Li-ion), batería de polímero de litio (LiPo), Pilas de combustible, condensador de alta capacidad. O cualquier otra celda secundaria que cumpla con las especificaciones del proyecto.
Todo ello se traduce en bajo coste en su funcionamiento y baja huella de carbón. Y los más importante poder utilizar los electrodomésticos en el hogar y camping (Aire Acondicionado en su forma frio o bomba de calor planchar, lavar, secar la ropa, etc. etc.) o en la industria en general o automotriz (recarga de coches eléctricos), durante todo el año (365 días), sin tener que preocuparse por la tarifa eléctrica.
La aplicación industrial de esta invención se encuentra dentro del sector de los sistemas y equipos de generación de energía, y más concretamente, equipos autónomos a partir de banco de celda secundaria.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Aunque no se ha encontrado ninguna invención idéntica a la descrita, exponemos a continuación los documentos encontrados que reflejan el estado de la técnica relacionado con la misma.
Así el documento ES2325848 se refiere a un sistema de producción de hidrógeno y de energía eléctrica a partir de energía fotovoltaica. Cuenta con al menos un módulo de células fotovoltaicas que alimenta a un electrolizador que genera hidrógeno y que cuenta con medios de almacenamiento del hidrógeno producido; incluyéndose al menos una pila de combustible que permite generar energía eléctrica a partir del hidrógeno almacenado; facilitándose mejoras en rendimiento de producción de energía eléctrica a partir de energía fotovoltaica y su disponibilidad al emplearse el hidrógeno como vector energético de almacenamiento intermedio.
ES2213122 propone una fuente de hidrógeno que comprende uno o más elementos generadores de hidrógeno dispuestos en un recipiente a presión y un sistema de control de ignición asociado con el/los elemento(s) generador(es) de hidrógeno, en la que el uno o más elementos generadores de hidrógeno comprenden una pluralidad de pastillas de una mezcla química que, por descomposición térmica, desprende gas de hidrógeno, y en la
que el sistema de control de la ignición está colocado para controlar la velocidad de la ignición de las pastillas.
WO2012085307 describe una pila de combustible, donde se da un reabastecimiento continuo de reactivos consumidos; caracterizado porque el sistema de pila de combustible comprende al menos una pila de combustible polimétrica, de baja temperatura; conectándose dicho sistema a un sistema de almacenamiento y distribución de combustible y a un sistema de control, seguridad y comunicaciones; que además conecta con un sistema de adecuación de potencia; estando unido a su vez el sistema de control al sistema de almacenamiento y distribución; siendo gobernada tanto la pila de combustible como los referidos sistemas por un bloque de gobierno central.
ES2704105 reivindica un dispositivo electroquímico de almacenamiento de energía que comprende un recipiente que incluye un electrodo negativo, un electrodo positivo y un electrolito que se dispone entre dichos electrodos negativo y positivo, en donde el dispositivo electroquímico de almacenamiento de energía tiene una primera diferencia de potencial entre los electrodos negativo y positivo a una primera temperatura que es menor que aproximadamente 50 °C y una segunda diferencia de potencial entre los electrodos negativo y positivo a una segunda temperatura de al menos aproximadamente 250 °C, en donde la segunda diferencia de potencial es mayor que la primera diferencia de potencial, en donde al menos dos del electrodo positivo, el electrolito y el electrodo negativo son líquidos a la segunda temperatura, en donde el recipiente tiene una relación de área superficial con respecto a volumen de menos de o igual a aproximadamente 100 m-1.
WO2020227839 se refiere a un generador de energía híbrida de bajo consumo de combustible, el cual se puede utilizar de manera continua en el tiempo como un equipo de generación de energía permanente y no solo como una fuente de respaldo o de emergencia, el cual genera electricidad trifásica alterna a través de la inducción electromagnética, caracterizado porque está conformado con un banco de baterías de ciclo profundo opz que viene con carga inicial de 2 volt y 620 amperios, el banco de baterías alimenta a un inversor/cargador de 6 Kwh de salida continua y 10 kWh de peak por 25 segundos el que transforma la corriente continua de dicho banco de baterías en corriente alterna para poder alimentar de energía a un sistema, como, bombas de agua, una casa, industria etc.
Conclusiones: Como se desprende de la investigación realizada, ninguno de los documentos encontrados soluciona los problemas planteados como lo hace la invención propuesta.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El equipo autónomo generador a partir de banco de celda secundaria objeto de la presente invención se constituye a partir de un circuito eléctrico y una configuración de elementos y módulos eléctricos que, en conjunto proporcionan energía eléctrica, ya sea corriente alterna o continua, de forma autónoma y de forma ininterrumpida, partiendo de una fuente inicial formada por dos bancos de celda secundaria (dos baterías de corriente continua).
Una vez se enciende el equipo, la corriente proveniente del banco de celda mencionado, pasa a través de un regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico, pasando por un convertidor de corriente DC-AC, que activa un motor eléctrico de corriente alterna, que generará un movimiento giratorio que trasmitirá a través de su eje a un alternador o generador de corriente alterna; y dicha corriente de salida pasa por un regulador de voltaje, y, llegando a una caja general de protección o CGP, para su distribución, se derivará, para alimentar elementos de iluminación, bombas de agua, electrodomésticos (A/A, calefacción neveras, congeladores, micro hondas, televisores, computadoras, maquinarias y equipos industriales, recarga de coches eléctricos, camping, marítimas, etc. etc.), y por otra se alimentará el regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico, el cual supervisa la carga de los bancos de celda secundaria.
El regulador cargador de celda secundaría (batería) electrónico controla que, cuando uno de los bancos de celdas secundaria (batería) se descarga una cantidad predefinida de su capacidad nominal, el regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico lo conectará con la segundo, banco de celda secundaria (batería), en paralelo durante unos segundos, dejando conectada este segundo banco de celda secundaria (batería), y desconectando el primero, para así, iniciar su respectiva carga.
El ciclo se repetirá cuando ocurra lo mismo con este segundo banco de celda secundaria (batería), y se descargue la cantidad prefijada, y así se mantendrá, el ciclo de manera tal que el equipo continue operando y generando electricidad de forma autónoma y continúa, por el tiempo especificado en el proyecto.
Salvo que se indique lo contrario, todos los elementos técnicos y científicos usados en la presente memoria poseen el significado que habitualmente entiende un experto normal en la técnica a la que pertenece esta invención. En la práctica de la presente invención se pueden usar procedimientos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la memoria.
A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones la palabra "comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para una mejor comprensión de la presente descripción se acompañan unos dibujos que representan una realización preferente no limitativa de la presente invención:
Figura 1: Vista esquemática del equipo autónomo generador a partir de banco de celda secundaria objeto de la presente invención.
Las referencias numéricas que aparecen en dichas figuras corresponden a los siguientes elementos constitutivos de la invención:
1. Primer banco de celda secundaria (batería)
2. Segundo banco de celda secundaria (batería)
3. Interruptor
4. Convertidor de corriente DC-AC
5. Motor eléctrico de corriente alterna
6. Alternador o generador de corriente alterna
7. Regulador de voltaje
8. Caja general de protección
9. Regulador cargador de celda secundaria
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
Una realización preferente del equipo autónomo generador a partir de banco de celda secundaria objeto de la presente invención, con alusión a las referencias numéricas, puede basarse en un circuito eléctrico y una configuración de elementos y módulos eléctricos tales como: un banco de celda secundaria compuesto de dos baterías (1) y (2), un interruptor (3), un convertidor de corriente DC-AC (4), un motor eléctrico de corriente alterna (5), un alternador o generador de corriente alterna (6), un regulador de voltaje (7), una caja general de protección (8) y un regulador cargador de celda secundaria (9) que, en conjunto proporcionan energía eléctrica, ya sea corriente alterna o continua, de forma autónoma y de forma ininterrumpida, partiendo de la fuente inicial del banco de celda secundaria, pre cargado.
Dicha energía inicial, de voltaje y potencia específica para cada proyecto, puede ser de cualquier tipo de celda secundaria (batería de plomo-acido, batería LFP (Lithium Ferrum Phosphate, litio-ferrofosfato o LiFePO4), batería de níquel-hierro (Ni-Fe), batería de níquelcadmio (Ni-Cd), batería níquel-hidruro (Ni-MH), batería de iones de litio (Li-ion), batería de polímero de litio (LiPo), pilas de combustible, condensador de alta capacidad, o similar.
Al activar el interruptor de circuito (3), la corriente proveniente del banco secundario (1 o 2), a través del regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico (9), pasando por convertidor de corriente DC-AC (4), activará el motor eléctrico AC (5), de tipo, voltaje y potencia especificada en el proyecto, y al activarse este, generará un movimiento giratorio que trasmitirá a través de su eje (ya sea, eje a eje, por polea o engranaje), a un alternador o generador de corriente AC (6), del voltaje y la potencia especificada en el proyecto, cuya corriente de salida pasará por el regulador de voltaje (7), y llegando a una caja general de protección o CGP (8), para su distribución, se derivará, para (luminarias, bombas de agua, electrodomésticos, la industria en general o automotriz (recarga de coches eléctricos) etc.), y por otro lado para autoconsumo, para alimentar al regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico (9), de potencia y voltaje especificado en el proyecto, que supervisará la carga de los bancos de celda secundaria (1) y 2 (Batería DC).
Esta supervisión controlará que, cuando el banco de celda secundaria (1) (batería) al descargarse a un % (especificado en el proyecto), de su capacidad nominal, el regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico (9), de potencia y voltaje especificado en el proyecto, lo conectará con el banco de celda secundaria (2) (batería) en paralelo durante unos segundos, dejando conectado al banco de celda secundaria (2) (batería), y desconectando al banco de celda secundaria (1) (batería), para así iniciar su respectiva carga en el tiempo especificado en el proyecto.
El ciclo se repetirá cuando el banco de celda secundaria (2) (batería), se descargue a un % (especificado en el proyecto) de su capacidad nominal; y este ciclo global se mantendrá de manera tal que el equipo operará y generará electricidad de forma autónoma y continúa, por el tiempo especificado en el proyecto.
Claims (8)
1. 
- Equipo autónomo generador a partir de banco de celda secundaria, constituido por un circuito eléctrico y una configuración de elementos y módulos eléctricos tales como: un
banco de celda secundaria compuesto de dos baterías (1) y
(2), un interruptor
(3), un convertidor de corriente DC-AC
(4), un motor eléctrico de corriente alterna
(5), un alternador
o generador de corriente alterna
(6), un regulador de voltaje
(7), una caja general de protección
(8) y un regulador cargador de celda secundaria (9), caracterizado porque una vez cerrado el
circuito a partir del interruptor de circuito (3), la corriente proveniente del banco secundario (1
o 2), a través del regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico (9), pasando
por convertidor de corriente DC-AC (4), activa el motor eléctrico AC (5), y al activarse este,
genera un movimiento giratorio que trasmite a través de su eje al alternador o generador de
corriente AC (6), cuya corriente de salida pasa por el regulador de voltaje (7), y llegando a una
caja general de protección o CGP (8), para su distribución, se deriva, para su consumo y para alimentar al regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico (9), que supervisa
la carga de los bancos de celda secundaria (1) y (2).
2. 
Equipo autónomo generador a partir de banco de celda secundaria, según reivindicación 1, donde el regulador cargador de celda secundaria (batería) electrónico (9)
controla que, cuando el banco de celda secundaria (1) (batería) se descarga un % (especificado en el proyecto) de su capacidad nominal, lo conecta con el banco de celda secundaria (2) (batería) en paralelo durante unos segundos, dejando conectado al banco de
celda secundaria (2) (batería), y desconectando al banco de celda secundaria (1) (batería),
para así iniciar su respectiva carga en el tiempo especificado en el proyecto; y dicho ciclo se
repite si ocurre lo mismo con el banco de celda secundaria (2) (batería).
3. 
- Equipo autónomo generador a partir de banco de celda secundaria, según reivindicación 1, donde el tipo de celda secundaria es del tipo batería de plomo-acido, batería
LFP Lithium Ferrum Phosphate, litio-ferrofosfato o LiFePO, batería de níquel-hierro (Ni-Fe),
batería de níquel-cadmio (Ni-Cd), batería níquel-hidruro (Ni-MH), batería de iones de litio (Liion), batería de polímero de litio (LiPo), pilas de combustible, condensador de alta capacidad,
o similar
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2022
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