ES1312630U - Autonomous power generating device - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Dispositivo autónomo generador de energía Autonomous power generating device
SECTOR DE LA TÉCNICA TECHNICAL SECTOR
La presente invención se refiere al campo de la generación de energía. Más específicamente, se trata de un dispositivo totalmente autónomo, capaz de generar y almacenar energía sin necesidad de depender de instalaciones externas. The present invention relates to the field of energy generation. More specifically, it is a fully autonomous device, capable of generating and storing energy without having to depend on external installations.
El principal objetivo de la presente invención es por tanto ofrecer un generador eléctrico autónomo, basado en baterías auto-recargables, en el que destacan sus ventajas, aplicaciones potenciales y contribución al desarrollo sostenible. Se pretende evidenciar cómo este innovador dispositivo puede ser una herramienta efectiva para abordar las necesidades energéticas en áreas remotas, marginadas o con limitaciones en el suministro eléctrico tradicional. The main objective of the present invention is therefore to offer an autonomous electric generator, based on self-recharging batteries, in which its advantages, potential applications and contribution to sustainable development stand out. The aim is to demonstrate how this innovative device can be an effective tool to address energy needs in remote, marginalized areas or with limitations in the traditional electricity supply.
Además, se busca contextualizar la relevancia de este generador autónomo en la promoción de la eficiencia energética, la autosuficiencia y el respeto al medio ambiente. Furthermore, the aim is to contextualise the relevance of this autonomous generator in promoting energy efficiency, self-sufficiency and respect for the environment.
En definitiva, se trata de un dispositivo que permite transformar positivamente la forma en que se accede y utiliza la energía en distintos entornos, desde comunidades sin acceso a la red eléctrica hasta usuarios domésticos y empresariales preocupados por la sostenibilidad. Ultimately, it is a device that can positively transform the way energy is accessed and used in different environments, from communities without access to the electricity grid to domestic and business users concerned about sustainability.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION
En un contexto donde el acceso a la red eléctrica es limitado o inexistente, la necesidad de contar con fuentes de energía alternativas y sostenibles se vuelve imperativa. In a context where access to the electricity grid is limited or non-existent, the need for alternative and sustainable energy sources becomes imperative.
En la actualidad, la generación de energía de manera autónoma y sostenible es un desafío constante. Nowadays, generating energy in an autonomous and sustainable way is a constant challenge.
La mayoría de los sistemas de generación de energía autónoma dependen de complejas instalaciones externas como la energía solar, eólica o hidráulica. Estos sistemas presentan limitaciones significativas, tales como la dependencia de condiciones ambientales y la infraestructura necesaria para su implementación. Se han desarrollado diversos dispositivos y métodos para la generación y almacenamiento de energía, como generadores eléctricos convencionales y sistemas de almacenamiento en baterías. Sin embargo, estos sistemas a menudo requieren de un suministro continuo de combustible o depender de otras instalaciones, lo que limita su eficiencia y aplicabilidad, a lo que hay que añadir el carácter autónomo, fácilmente implantable y transportable que se busca con la presente invención. Most autonomous power generation systems rely on complex external installations such as solar, wind or hydraulic energy. These systems have significant limitations, such as dependence on environmental conditions and the infrastructure required for their implementation. Various devices and methods have been developed for energy generation and storage, such as conventional electric generators and battery storage systems. However, these systems often require a continuous supply of fuel or depend on other installations, which limits their efficiency and applicability, in addition to the autonomous, easily deployable and transportable nature sought with the present invention.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN EXPLANATION OF THE INVENTION
El dispositivo autónomo generador de energía que se preconiza resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla pero sumamente eficaz, siendo particularmente útil en aplicaciones donde la disponibilidad de recursos externos es limitada o inexistente, proporcionando una fuente de energía confiable y sostenible en cualquier condición. The proposed autonomous energy generating device fully satisfactorily resolves the problem described above, based on a simple but highly effective solution, being particularly useful in applications where the availability of external resources is limited or non-existent, providing a reliable and sustainable source of energy in any condition.
Para ello, y de forma más concreta, el dispositivo de la invención se constituye a partir de un bastidor, preferentemente rodante, que permite su fácil desplazamiento hasta el lugar de implantación del dispositivo, sin necesidad de tener que depender de ninguna instalación externa, tales como aerogeneradores, turbinas hidráulicas o huertos solares. To this end, and more specifically, the device of the invention is made up of a frame, preferably rolling, which allows for easy movement to the location where the device is installed, without having to depend on any external installation, such as wind turbines, hydraulic turbines or solar farms.
En el seno de dicho bastidor se integra, al menos, una batería eléctrica, preferentemente dos, y preferentemente materializadas en baterías de gel, ya que este tipo de baterías no requieren de mantenimiento. At least one electric battery is integrated into said frame, preferably two, and preferably materialized in gel batteries, since this type of batteries do not require maintenance.
Estas baterías eléctricas se recargan a través de un módulo cargador que es alimentado eléctricamente por un alternador, que a su vez es accionado por un motor eléctrico. These electric batteries are recharged through a charger module that is electrically powered by an alternator, which in turn is driven by an electric motor.
Las baterías eléctricas están igualmente asistidas en paralelo por un panel o placa solar fotovoltaica y su correspondiente controlador de carga, panel solar fotovoltaico que va integrado en la parte superior del bastidor rodante. The electric batteries are also assisted in parallel by a photovoltaic solar panel or plate and its corresponding charge controller, a photovoltaic solar panel that is integrated into the upper part of the rolling frame.
Así pues, el motor eléctrico impulsa el alternador, mientras que el alternador se encarga de producir corriente eléctrica que se utilizará para cargar las baterías eléctricas y alimentar otros dispositivos eléctricos. Thus, the electric motor drives the alternator, while the alternator is responsible for producing electric current that will be used to charge electric batteries and power other electrical devices.
De esta forma, el módulo cargador de baterías se encarga de regular la corriente eléctrica que proviene del alternador para cargar las baterías eléctricas de manera segura y eficiente. Controla el flujo de energía para garantizar una carga adecuada y prolongar la vida útil de las baterías eléctricas. In this way, the battery charger module is responsible for regulating the electric current coming from the alternator to charge the electric batteries safely and efficiently. It controls the energy flow to ensure proper charging and prolong the life of the electric batteries.
Las baterías almacenan la energía eléctrica generada por el alternador para su uso posterior. Así, las baterías eléctricas se recargan automáticamente a medida que reciben energía del generador a través del módulo cargador y del panel solar fotovoltaico. Batteries store the electrical energy generated by the alternator for later use. Thus, the electric batteries are automatically recharged as they receive energy from the generator through the charger module and the photovoltaic solar panel.
El módulo cargador integra un inversor que convierte la energía eléctrica almacenada en las baterías eléctricas en corriente alterna, para su consumo a través de, al menos, una toma de corriente o enchufe de conexión accesible desde el exterior del dispositivo, permitiendo la conexión a hogares y negocios, de modo que se pueda aprovechar la energía almacenada en las baterías para alimentar otros dispositivos eléctricos. The charger module integrates an inverter that converts the electrical energy stored in the electric batteries into alternating current, for consumption through at least one power outlet or connection plug accessible from the outside of the device, allowing connection to homes and businesses, so that the energy stored in the batteries can be used to power other electrical devices.
El dispositivo se complementa con un cuadro de mandos, que incluye medios de control donde se encuentran los interruptores, indicadores y controles necesarios para monitorear y operar el dispositivo autónomo de la invención para la generación de energía. Dicho cuadro de mandos permite supervisar el estado de las baterías, controlar la carga y descarga, y gestionar el suministro de energía según sea necesario. The device is complemented by a control panel, which includes control means where the switches, indicators and controls necessary to monitor and operate the autonomous device of the invention for generating energy are located. Said control panel allows monitoring the status of the batteries, controlling charging and discharging, and managing the energy supply as necessary.
En definitiva, todos estos elementos trabajan juntos de manera coordinada, de manera que el motor eléctrico impulsa el alternador para producir energía eléctrica, que se utiliza para cargar las baterías a través del módulo cargador. Una vez que las baterías eléctricas están cargadas, el inversor convierte esa energía almacenada en corriente alterna utilizable. El cuadro de mandos proporciona la interfaz para operar y controlar todo el dispositivo de la invención, asegurando un funcionamiento eficiente y autónomo. Ultimately, all of these elements work together in a coordinated manner, such that the electric motor drives the alternator to produce electric power, which is used to charge the batteries through the charger module. Once the electric batteries are charged, the inverter converts that stored energy into usable alternating current. The control panel provides the interface to operate and control the entire device of the invention, ensuring efficient and autonomous operation.
Además, cuando las baterías eléctricas se descargan hasta el 40%, automáticamente se conecta el motor eléctrico para volver a cargarlas, garantizando así un suministro continuo de energía y la auto-recarga del dispositivo. In addition, when the electric batteries are discharged to 40%, the electric motor is automatically connected to recharge them, thus ensuring a continuous supply of energy and self-recharging of the device.
A partir de la estructura anteriormente descrita se consigue un dispositivo que mejora la eficiencia y reduce la complejidad y costos asociados con la implementación de sistemas de generación de energía autónoma. From the structure described above, a device is obtained that improves efficiency and reduces the complexity and costs associated with the implementation of autonomous energy generation systems.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that will be made below and in order to help better understand the characteristics of the invention, in accordance with a preferred example of its practical implementation, a set of drawings is included as an integral part of said description, in which, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
Las figuras 1 a 4.- Muestran sendas vistas en diferentes perspectivas de un dispositivo autónomo generador de energía, conforme a la realización preferente de la presente invención. Figures 1 to 4 show views from different perspectives of an autonomous energy generating device, in accordance with the preferred embodiment of the present invention.
La figura 5.- Muestra una vista similar a la de la figura 4, pero en la que el dispositivo aparece representado sin su carenado externo de protección, dejando ver los componentes internos que se integran en el dispositivo. Figure 5.- Shows a view similar to that of Figure 4, but in which the device is shown without its external protective fairing, allowing the internal components that are integrated into the device to be seen.
La figura 6.- Muestra, finalmente, una vista en una perspectiva opuesta del conjunto de la figura 5. Figure 6.- Finally, it shows a view in an opposite perspective of the whole of Figure 5.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
A la vista de las figuras reseñadas, puede observarse como el dispositivo autónomo de la invención está constituido a partir de un bastidor (1) a base de perfiles metálicos de chapa, acero o aluminio, que en el ejemplo de realización elegido presenta una configuración prismático rectangular, sin descartar otras configuraciones acordes a diferentes líneas de diseño, bastidor (1) que presenta, preferentemente, un carácter desplazable, en virtud de la incorporación de una serie de ruedas (2) sobre su base, preferentemente de tipo autoorientables. In view of the figures shown, it can be observed how the autonomous device of the invention is made up of a frame (1) based on metal profiles of sheet metal, steel or aluminium, which in the chosen embodiment has a rectangular prismatic configuration, without ruling out other configurations in accordance with different design lines, frame (1) which preferably has a movable character, by virtue of the incorporation of a series of wheels (2) on its base, preferably of a self-orienting type.
El bastidor incluirá un carenado (3) de protección de sus componentes internos, integrándose sobre su base superior un panel solar fotovoltaico (4), que en el ejemplo elegido será de 40W, pudiéndose utilizar paneles solares fotovoltaicos de otras potencias sin que ello afecte a la esencia de la invención. The frame will include a fairing (3) to protect its internal components, integrating a photovoltaic solar panel (4) on its upper base, which in the chosen example will be 40W, although photovoltaic solar panels of other powers can be used without affecting the essence of the invention.
El panel solar fotovoltaico (4) estará asistido por un circuito controlador de carga (5) que asiste a una pareja de baterías eléctricas (6) de gel de 12 V, instaladas sobre la zona inferior del bastidor (1), y accesibles a través de una tapa (7). The photovoltaic solar panel (4) will be assisted by a charge controller circuit (5) that assists a pair of 12 V gel electric batteries (6), installed on the lower area of the frame (1), and accessible through a cover (7).
También a modo meramente ejemplario, estas baterías podrían presentar una capacidad del orden de 275 Ah. Also as a purely exemplary example, these batteries could have a capacity of around 275 Ah.
Estas baterías eléctricas (6) además de estar asistidas por el panel solar fotovoltaico (4) se recargan a través de un módulo cargador (8), a modo meramente ejemplario un cargador de 24V y 20A, con una potencia comprendida entre los 180 y 600W. These electric batteries (6) in addition to being assisted by the photovoltaic solar panel (4) are recharged through a charger module (8), as a mere example a 24V and 20A charger, with a power between 180 and 600W.
Por su parte, el módulo cargador (8) se conecta a un alternador (9), claramente visible en la figura 6, que a su vez es accionado por medio de un motor eléctrico (10) al que se vincula a través de una transmisión (11), en el ejemplo de realización elegida una transmisión de correa, sin descartar cualquier otro tipo de transmisión. For its part, the charger module (8) is connected to an alternator (9), clearly visible in figure 6, which in turn is driven by means of an electric motor (10) to which it is linked through a transmission (11), in the chosen embodiment a belt transmission, without ruling out any other type of transmission.
A modo meramente ejemplario, el alternador (9) podrá materializarse en un alternador monofásico de 2,7 kW y 3000 rpm, mientras que el motor eléctrico (10) elegido se materializa en un motor monofásico de 0,75 kW y 3000 rpm. By way of example only, the alternator (9) may be a single-phase alternator of 2.7 kW and 3000 rpm, while the electric motor (10) chosen is a single-phase motor of 0.75 kW and 3000 rpm.
Tal y como se ha comentado con anterioridad, el dispositivo se complementa con un cuadro de mandos (12), en el que se establece un botón de puesta en marcha (13), al que están vinculados una serie de interruptores (14), indicadores y controles necesarios para monitorear y operar el dispositivo completo de generación de energía, permite supervisar el estado de las baterías, controlar la carga y descarga, y gestionar el suministro de energía según sea necesario. As previously mentioned, the device is complemented by a control panel (12), in which a start button (13) is established, to which a series of switches (14), indicators and controls are linked, necessary to monitor and operate the complete power generation device, allowing to monitor the status of the batteries, control the charge and discharge, and manage the power supply as needed.
Esta electrónica se conecta a una serie de tomas de corriente (15) accesibles desde el exterior del dispositivo, a las que se pueden conectar equipos o instalaciones a las que alimentar eléctricamente. This electronics is connected to a series of power sockets (15) accessible from the outside of the device, to which equipment or installations can be connected to be supplied with electricity.
Solo resta señalar por último que, el carenado de protección (3) del dispositivo incluirá rejillas de ventilación (16) que permitan disipar el calor generado por el motor eléctrico (10) y el alternador (9), contando el bastidor (1) con un asidero (17) que facilite su transporte manual hasta el punto en el que se requiera de los servicios del dispositivo. Finally, it remains to be noted that the protective fairing (3) of the device will include ventilation grilles (16) that allow the heat generated by the electric motor (10) and the alternator (9) to be dissipated, with the frame (1) having a handle (17) that facilitates its manual transport to the point where the services of the device are required.
A partir de esta estructuración, el motor eléctrico (10) impulsa el dispositivo, mientras que el alternador se encarga de producir corriente eléctrica que se utilizará para cargar las baterías eléctricas (6) y alimentar otros dispositivos eléctricos. From this structure, the electric motor (10) drives the device, while the alternator is responsible for producing electric current that will be used to charge the electric batteries (6) and power other electrical devices.
El dispositivo así descrito garantiza un suministro continuo de electricidad, además de generar un impacto positivo a nivel global. Su capacidad para operar de manera autónoma implica un considerable ahorro energético y representa una alternativa viable para aquellos lugares desfavorecidos que carecen de acceso a la red eléctrica convencional. Países en vías de desarrollo, comunidades rurales apartadas, así como hogares particulares y empresas interesadas en reducir costos energéticos y promover la sostenibilidad ambiental, encuentran en este dispositivo autónomo generador de energía una solución versátil y beneficiosa. The device described above ensures a continuous supply of electricity, while also generating a positive impact on a global level. Its ability to operate autonomously implies considerable energy savings and represents a viable alternative for disadvantaged places that lack access to the conventional electricity grid. Developing countries, remote rural communities, as well as private households and companies interested in reducing energy costs and promoting environmental sustainability, find in this autonomous energy-generating device a versatile and beneficial solution.
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