BR202020007404Y1 - ELECTRO-ELECTRONIC SET FOR SOLAR ENERGY CAPTURE, WITH EXTERNAL DISPOSITION IN TRUCKS, FOR CONTINUOUS ELECTRICAL POWER SUPPLY OF THE BATTERY - Google Patents
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Abstract
Para captação de energia solar, através de um conjunto disposto externamente à carroceria (CA) ou à cabine (CB) de caminhões e veículos similares, para alimentacão elétrica de sua bateria (BT). Para tanto, o painel fotovoltaico (1) semiflexível, flexível ou rígido é ligado por chicote (3) a um módulo controlador de carga inteligente (5) com programação dedicada, o qual, por sua vez, por seu cabo (7) é ligado a um porta-fusível (9) contendo um fusível de segurança (10). A bateria (BT), instalada no chassi do caminhão (C), pelo seu polo positivo (+) é conectada por cabo (12) ao fusível de segurança (10), ao passo que, pelo seu polo negativo (-) a bateria (BT) é conectada ao módulo de carga inteligente (5). Após receber a incidência de luz solar o painel fotovoltaico (1) semiflexível, flexível ou rígido transforma-a em energia elétrica, direcionando-a ao módulo controlador de carga inteligente (5) que ajusta a tensão e amperagem ideais para a carga elétrica a ser injetada da bateria (B), alimentando-a constantemente. Caso a carga seja alta demais, através do rompimento do filamento do fusível de segurança (10) a bateria (BT) é protegida de sobrecargas.For capturing solar energy, through a set placed externally to the body (CA) or to the cabin (CB) of trucks and similar vehicles, to power their battery (BT). For this purpose, the semi-flexible, flexible or rigid photovoltaic panel (1) is connected by harness (3) to an intelligent charge controller module (5) with dedicated programming, which, in turn, is connected by its cable (7) to a fuse holder (9) containing a safety fuse (10). The battery (BT), installed on the truck chassis (C), is connected via cable (12) to the safety fuse (10) via its positive (+) pole, while via its negative pole (-) the battery (BT) is connected to the intelligent load module (5). After receiving the incidence of sunlight, the semi-flexible, flexible or rigid photovoltaic panel (1) transforms it into electrical energy, directing it to the intelligent load controller module (5) which adjusts the ideal voltage and amperage for the electrical load to be injected from the battery (B), feeding it constantly. If the load is too high, by breaking the safety fuse filament (10) the battery (BT) is protected from overloads.
Description
[001] Refere-se o presente pedido de patente de modelo de utilidade para um conjunto desenvolvido a partir de painel fotovoltaico com arranjo eletroeletrônico em disposição externa pela carroceria ou pela cabine de caminhões e veículos similares movidos a combustível, para alimentar continuamente a sua bateria.[001] This utility model patent application refers to a set developed from a photovoltaic panel with an electronics arrangement in an external arrangement by the bodywork or cabin of trucks and similar fuel-powered vehicles, to continuously feed their battery .
[002] Como é de conhecimento, os veículos automotivos funcionando por meio de gasolina, álcool ou diesel, mesmo estacionados, ou seja, com o motor desligado, apenas pelo seu sistema elétrico já consomem energia da bateria. O antigo sistema de geração de energia através de dínamos, tornaram-se insuficientes por causa dos atuais e sofisticados sistemas eletrônicos embarcados nos veículos tais como a injeção do combustível, controle de frenagem, sistemas de áudio e vídeo, climatizadores, rastreadores e etc. Mesmo com o uso de alternadores, com muito mais potência para gerar energia e recarregar a bateria, os mesmos trabalham em sistema de “carga rápida”, ou seja, precisam também ser impulsionados pelo motor a combustão. Além de exigirem o mesmo consumo de combustível que os dínamos para que essa recarga possa ser feita, devido à alta amperagem que geram provocam o superaquecimento da bateria e limitam a vida útil desta última.[002] As is well known, automotive vehicles running on gasoline, alcohol or diesel, even when parked, that is, with the engine turned off, only through their electrical system already consume energy from the battery. The old energy generation system through dynamos, became insufficient because of the current and sophisticated electronic systems embedded in vehicles such as fuel injection, braking control, audio and video systems, climate control, trackers, etc. Even with the use of alternators, with much more power to generate energy and recharge the battery, they work in a “fast charge” system, that is, they also need to be driven by the combustion engine. In addition to requiring the same fuel consumption as dynamos for this recharge to be carried out, due to the high amperage they generate, they cause the battery to overheat and limit its useful life.
[003] Situações simples por exemplo, como o motorista de caminhão assistir televisão em sua cabine, pode deixar a bateria aquém dos níveis suficientes de energia e com isso há o risco não se conseguir acionar a ignição para dar a partida no veículo, exigindo repartidas no motor e consequente gasto de combustível acabando por prejudicar aos poucos a bateria em sua capacidade de recarga e de manutenção da carga de energia. Alternativas como deixar o motor ligado estando o veículo estacionado para a bateria não se esgotar, trazem ainda maior gasto de combustível e óleo, além de desgaste das peças mecânicas como o próprio motor.[003] Simple situations, for example, such as a truck driver watching television in his cabin, can leave the battery short of sufficient energy levels and with that there is a risk of not being able to turn on the ignition to start the vehicle, requiring repairs in the engine and consequent fuel consumption, gradually harming the battery in its ability to recharge and maintain the energy charge. Alternatives such as leaving the engine running while the vehicle is parked so that the battery does not run out, bring even greater fuel and oil costs, in addition to wear and tear on mechanical parts such as the engine itself.
[004] Ao longo do tempo diversos sistemas foram projetados para auxiliar a recarga da bateria, em geral para veículos movidos a energia elétrica, porém alguns utilizando de energia solar como por exemplo o “Equipamento de energia auxiliar solar para automóvel”, documento de patente CN 200983563, citado apenas a título exemplificativo. Uma imagem desse documento é inserida como figura 1 para o pedido a ser descrito mais adiante. É um equipamento eletrônico onde as superfícies frontal, superior e traseira de um veículo recebem placas fotovoltaicas (5) e que são ligadas a um módulo de circuito de função elétrica (2) do automóvel e a um gerador (3). O restante dessa energia obtida é enviada a um módulo de armazenamento de energia elétrica (4) que, juntamente com o módulo de circuito de função elétrica (2) é integrado a um módulo regulador de tensão (1).[004] Over time, several systems have been designed to help recharge the battery, in general for vehicles powered by electric energy, but some using solar energy, such as “Solar auxiliary energy equipment for cars”, a patent document CN 200983563, cited only as an example. An image of this document is inserted as figure 1 for the application to be described later. It is an electronic equipment where the front, upper and rear surfaces of a vehicle receive photovoltaic plates (5) and which are connected to an electrical function circuit module (2) of the automobile and to a generator (3). The remainder of this energy obtained is sent to an electrical energy storage module (4) which, together with the electrical function circuit module (2) is integrated into a voltage regulator module (1).
[005] Como se observa, o sistema acima citado é complexo pois envolve uma série de componentes eletrônicos de grande sensibilidade e passíveis de interferência, projetados para ficarem embutidos em veículos de porte menor como automóveis, trabalhando com baixa amperagem e exigindo adaptações trabalhosas e custosas. Isso impede sua aplicação em caminhões devido a aquecimento e condições de trepidação e amperagens mais altas das baterias desses veículos de grande porte, ou seja, necessitando de carga elétrica maior.[005] As noted, the aforementioned system is complex because it involves a series of electronic components of great sensitivity and subject to interference, designed to be embedded in smaller vehicles such as cars, working with low amperage and requiring laborious and costly adaptations . This prevents its application in trucks due to heating and shaking conditions and higher amperages of the batteries of these large vehicles, that is, requiring a greater electrical charge.
[006] O arranjo eletroeletrônico para captar energia fotovoltaica para recarregar bateria de caminhões, motivo desse pedido de patente de modelo de utilidade, é de grande simplicidade porém robusto e eficaz, composto a partir de um painel fotovoltaico semi- flexível, flexível ou rígido, ligado por chicote a um controlador de carga integrado a um porta-fusível contendo um fusível de segurança, formando um conjunto disposto externamente ao caminhão para alimentar a bateria e controlar a energia nela injetada, em comunicação por chicote, cabos e seus conectores.[006] The electronic arrangement for capturing photovoltaic energy to recharge truck batteries, the reason for this utility model patent application, is very simple but robust and effective, composed of a semi-flexible, flexible or rigid photovoltaic panel, connected by a harness to a charge controller integrated with a fuse holder containing a safety fuse, forming a set arranged externally to the truck to feed the battery and control the energy injected into it, in communication by harness, cables and their connectors.
[007] É adaptável a qualquer caminhão e veículos similares que possuam motor movido a combustível energizado a partir de bateria de alta amperagem, bem como para a energização dos itens eletroeletrônicos embarcados, originais ou não originais.[007] It is adaptable to any truck and similar vehicles that have a fuel-powered engine energized from a high-amperage battery, as well as for energizing electronic items shipped, original or non-original.
[008] Dispensa modificações na parte elétrica original do caminhão, utilizando a própria estrutura deste último.[008] No modifications to the truck's original electrical part, using the latter's own structure.
[009] Alimentação contínua através de energia solar, evitando tracionar o alternador e evitando repartidas no motor para recarregar a bateria ou evitando manter o veículo parado com o motor ligado. Preserva e aumenta a vida útil da bateria, economiza combustível e reduz emissão de monóxido de carbono, minimizando danos ao meio ambiente e, consequentemente, contaminações de solo e água que possam pôr em risco a saúde humana.[009] Continuous power supply using solar energy, avoiding pulling the alternator and avoiding restarting the engine to recharge the battery or keeping the vehicle stationary with the engine running. Preserves and increases battery life, saves fuel and reduces carbon monoxide emissions, minimizing damage to the environment and, consequently, soil and water contamination that could endanger human health.
[010] Explicado superficialmente passa esse conjunto eletroeletrônico a ser melhor detalhado através dos desenhos anexos.[010] Explained superficially, this electronics set becomes better detailed through the attached drawings.
[011] A figura 1 refere-se ao estado da técnica, citado através do documento CN 200983563.[011] Figure 1 refers to the state of the art, cited in document CN 200983563.
[012] As figuras abaixo relacionadas, que vão de 2 a 6, referem-se ao conjunto eletroeletrônico, motivo do pedido de patente em questão: Figura 2 - diagrama de bloco, mostrando os seus componentes; Figura 3 - vista esquemática mostrando o painel fotovoltaico semiflexível, flexível ou rígido, alojado no topo da carroceria do caminhão e ligado ao conjunto eletroeletrônico disposto ao longo da face dianteira da carroceria. Esse painel é ligado a um módulo de controle de carga inteligente, a partir de onde são passados os cabos para ligação, por conectores, a um porta-fusível. Tanto o módulo de controle de carga inteligente quanto um fusível de segurança são ligados à bateria, alojada no chassi do caminhão. Os detalhes A, B, C e D mostram a ligação entre os componentes; Figura 4 - vista esquemática mostrando uma segunda configuração de instalação com o painel fotovoltaico semiflexível, flexível ou rígido alojado no teto da cabine do caminhão e ligada ao conjunto eletroeletrônico disposto ao longo da face traseira da cabine; Figura 5 - vista conforme figura anterior e detalhes E e F mostrando o funcionamento do sistema de alimentação constante para baterias de caminhões; Figura 6 - vista conforme figura anterior e detalhes G e H, mostrando que, em caso de pane no módulo de controle de carga, este é preservado com o rompimento do filamento do fusível de segurança. Em conformidade com as figuras anexas, o “CONJUNTO ELETROELETRÔNICO CAPTADOR DE ENERGIA SOLAR, COM DISPOSIÇÃO EXTERNA EM CAMINHÕES, PARA ALIMENTAÇÃO ELÉTRICA CONTÍNUA DA BATERIA”, objeto desse presente pedido de patente de modelo de utilidade, como mostra em especial a figura 2, constitui-se a partir de um painel fotovoltaico (1) semiflexível, flexível ou rígido de captação de energia solar que é ligado por seu conector de saída (2), a um chicote (3). Esse chicote (3) é ligado ao conector de entrada (4) de um módulo controlador de carga inteligente (5) com programação dedicada, o qual, pelo seu conector de saída (6) recebe um cabo (7) ligado ao conector de entrada (8) de um porta-fusível (9) contendo um fusível de segurança (10). A partir do conector de saída (1 1) do porta-fusível (9) estende-se um cabo (12) que é ligado ao polo positivo (+) da bateria (BT), ao passo que, a partir de um segundo conector de saída (6a) do módulo controlador de carga inteligente (5) estende-se um segundo cabo (7a) que é ligado ao polo negativo (-) da bateria (BT).[012] The figures listed below, ranging from 2 to 6, refer to the electronics set, reason for the patent application in question: Figure 2 - block diagram, showing its components; Figure 3 - Schematic view showing the semi-flexible, flexible or rigid photovoltaic panel, housed on top of the truck body and connected to the electronics set along the front face of the body. This panel is connected to an intelligent load control module, from where the connection cables are passed, through connectors, to a fuse holder. Both the intelligent load control module and a safety fuse are connected to the battery, housed in the truck's chassis. Details A, B, C and D show the connection between the components; Figure 4 - schematic view showing a second installation configuration with the semi-flexible, flexible or rigid photovoltaic panel housed in the roof of the truck cabin and connected to the electronics set along the rear face of the cabin; Figure 5 - view according to the previous figure and details E and F showing the operation of the constant power system for truck batteries; Figure 6 - View as per the previous figure and details G and H, showing that, in the event of a breakdown in the load control module, it is preserved by breaking the filament of the safety fuse. In accordance with the attached figures, the “SOLAR ENERGY CAPTURING ELECTRONIC ASSEMBLY, WITH EXTERNAL PROVISION IN TRUCKS, FOR CONTINUOUS ELECTRIC SUPPLY OF THE BATTERY”, object of this present utility model patent application, as shown in particular in figure 2, constitutes It starts from a photovoltaic panel (1) semi-flexible, flexible or rigid for capturing solar energy which is connected by its output connector (2) to a harness (3). This harness (3) is connected to the input connector (4) of an intelligent charge controller module (5) with dedicated programming, which, through its output connector (6) receives a cable (7) connected to the input connector (8) of a fuse holder (9) containing a safety fuse (10). From the output connector (11) of the fuse holder (9) runs a cable (12) which is connected to the positive pole (+) of the battery (BT), whereas, from a second connector From the output (6a) of the intelligent charge controller module (5) extends a second cable (7a) which is connected to the negative pole (-) of the battery (BT).
[013] O conjunto eletroeletrônico tem o seu painel fotovoltaico (1) semiflexível, flexível ou rígido alojado no topo da carroceria (CA) e o chicote (3) do seu conector de saída (2), como mostra o detalhe A, estendido até um ponto intermediário externo da parede frontal da carroceria (CA) onde é ligado ao conector de entrada (4) do módulo controlador de carga inteligente (5) lá instalado, como mostra o detalhe B. Este (5), por sua vez, através do cabo (7) de seu conector de saída (6), estendido mais inferiormente também na parede frontal da carroceria (CA), é ligado pelo conector de entrada (8) ao porta- fusível (9) lá instalado, contendo o seu fusível de segurança (10) como mostra o detalhe C. A partir do conector de saída (11) é estendido o cabo (12) para ligação do fusível de segurança (10) ao polo positivo (+) da bateria (BT), a qual é fixada no chassi do caminhão (C) e que recebe, pelo seu polo negativo (-), a ligação do cabo (7a) estendido a partir do conector (6a) do módulo de carga inteligente (5).[013] The electronics assembly has its semi-flexible, flexible or rigid photovoltaic panel (1) housed on top of the bodywork (AC) and the harness (3) of its output connector (2), as shown in detail A, extended to an external intermediate point of the front wall of the bodywork (AC) where it is connected to the input connector (4) of the intelligent charge controller module (5) installed there, as shown in detail B. This (5), in turn, through of the cable (7) of its output connector (6), also extended lower on the front wall of the bodywork (CA), is connected via the input connector (8) to the fuse holder (9) installed there, containing its fuse (10) as shown in detail C. From the output connector (11) the cable (12) is extended to connect the safety fuse (10) to the positive pole (+) of the battery (BT), which is fixed to the chassis of the truck (C) and which receives, by its negative pole (-), the connection of the cable (7a) extended from the connector (6a) of the cable module smart rga (5).
[014] Em uma outra configuração de instalação, seguindo a disposição externa ao veículo, como mostra a figura 4, o painel fotovoltaico (1) semiflexível, flexível ou rígido é alojado no teto da cabine (CB) do caminhão (C), ao passo que, na face traseira da referida cabine (CB), em ponto superior é instalado o módulo controlador de carga inteligente (5) e, mais inferiormente, o porta fusível (9) com seu fusível de segurança (10), todos igualmente conectados entre si por seu chicote (3) e cabos (7), bem como ligados pelos cabos (7a) e (12) aos polos negativo (-) e positivo (+) da bateria (BT) instalada no chassi do caminhão (C).[014] In another installation configuration, following the layout outside the vehicle, as shown in figure 4, the semi-flexible, flexible or rigid photovoltaic panel (1) is housed on the roof of the cabin (CB) of the truck (C), at the whereas, on the rear face of said cabin (CB), at an upper point, the intelligent load controller module (5) is installed and, lower down, the fuse holder (9) with its safety fuse (10), all equally connected each other by its harness (3) and cables (7), as well as connected by cables (7a) and (12) to the negative (-) and positive (+) poles of the battery (BT) installed on the truck chassis (C) .
[015] Em ambos os casos, seja de painel fotovoltaico (1) semiflexível, flexível ou rígido alojado no topo da carroceria (CA) ou no teto da cabine (CB), para o funcionamento, como mostra a figura 5 o painel fotovoltaico (1) semiflexível, flexível ou rígido recebe a incidência de luz solar transformando-a em energia elétrica, que é direcionada pelo chicote (3) ao módulo controlador de carga inteligente (5) o qual, energizado, passa a controlar a tensão e a amperagem ideais para a carga elétrica a ser injetada na bateria (BT). Estando nos parâmetros ideais o módulo controlador de carga inteligente (5) direciona essa energia elétrica pelo cabo (7) que passa pelo filamento do fusível de segurança (10) do porta- fusível (9) e é injetada pelo cabo (12), no polo positivo + na bateria (BT), ao passo que pelo cabo (7a) o módulo controlador de carga inteligente (5) ligado ao polo negativo (-) da bateria (BT), é feito o aterramento e fechamento do circuito. Dessa forma a bateria (BT) é alimentada e carregada eletricamente de forma constante e autossustentável como mostram os detalhes E e F, sem que haja a necessidade de ligar o motor do caminhão (C).[015] In both cases, whether a semi-flexible, flexible or rigid photovoltaic panel (1) housed on the top of the bodywork (CA) or on the cabin roof (CB), for operation, as shown in figure 5, the photovoltaic panel ( 1) semi-flexible, flexible or rigid receives the incidence of sunlight transforming it into electrical energy, which is directed by the harness (3) to the intelligent load controller module (5) which, when energized, starts to control the voltage and amperage ideal for the electrical charge to be injected into the battery (BT). Being in the ideal parameters, the intelligent load controller module (5) directs this electric energy through the cable (7) that passes through the filament of the safety fuse (10) of the fuse holder (9) and is injected through the cable (12), in the positive pole + on the battery (BT), while through the cable (7a) the intelligent charge controller module (5) connected to the negative pole (-) of the battery (BT), the grounding and closing of the circuit is performed. In this way, the battery (BT) is powered and charged electrically in a constant and self-sustainable way, as shown in details E and F, without the need to turn on the truck's engine (C).
[016] Como mostra a figura 6, caso ocorra uma pane no módulo controlador de carga inteligente (5) e a carga (amperagem) ultrapassar o limite suportável do filamento do fusível (10), este último se rompe, como mostram os detalhes G e H, protegendo a bateria (BT) de sobrecargas e evitando sua avaria.[016] As shown in figure 6, if a fault occurs in the intelligent charge controller module (5) and the load (amperage) exceeds the withstand limit of the fuse filament (10), the latter breaks, as shown in details G and H, protecting the battery (BT) from overcharging and preventing damage.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03B | Publication of an application: publication anticipated [chapter 3.2 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 15 (QUINZE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 14/04/2020, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |