ES2173809B1

ES2173809B1 - Cargador-regenerador de baterias.

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Publication number: ES2173809B1
Application number: ES200003074A
Authority: ES
Inventors: Angel Ferrer Muñoz; Jose Luis Silvestre Crespo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2011-11-18
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: ES2173809A1; AU2002216130A1; WO2002050938A1

Abstract

Cargador-regenerador de baterías.#Consiste en un rectificador de diodos de Germanio (A), un transformador (B) y unos transformadores saturables y sintonizados (C), conectados de tal modo que a partir de la corriente de la red, monofásica o trifásica y después de reducir el voltaje de entrada al nivel conveniente, a través de la autoinducción y de un circuito reactivo, genera una inductancia que al aprovechar la componente de la impedancia que no es debida a la resistencia, origina un rendimiento del cargador a niveles amperimétricos hasta ahora no conseguidos. Debido a la alta frecuencia del circuito complementario (D), actúa en el interior de las baterías como catalizador, y al mismo tiempo que reduce el tiempo de carga de las mismas, evita el calentamiento de electrolito y regenera paulatina pero uniformemente las placas de las baterías. Existe un circuito de protección (E) contra calentamientos, cortocircuitos y sobrecargas para la seguridad del usuario. Es totalmente ecológico.

Description

Cargador-regenerador de bater´ıas.

Sector t´ecnico de la invenci´on

La presente invenci´on se reﬁere como su nombre indica, a un cargador de bater´ıas. Antecedentes de la invenci´on

En la actualidad son conocidas numerosas realizaciones de cargadores de bater´ıas en el mercado, con intensidades de carga muy variables que oscilan desde 5 A/h hasta 70 A/h con caracter´ısticas muy variadas en cuanto a cargas lentas, cargas r´apidas, cargas lentas escalonadas, cargas de igualaci´on, cargas reducidas, entre otras. La alimentaci´on de estos cargadores puede ser monof´asicaotrif´asica, y la rectiﬁcaci´on de la corriente se realiza bien con rectiﬁcadores puente, bien con rectiﬁcadores de diodos de germanio o de silicio, o incluso con tiristores en los trif´asicos para altas intensidades de cargas. Si las cargas son lentas, las bater´ıas de plomo-´acido se comportan tal como los fabricantes de las mismas indican ya que se ha concebido su fabricaci´on para este comportamiento, y mantienen la intensidad y el voltaje dentro de los l´ımites y las garant´ıas dados por los distintos fabricantes. En cambio, cuando se tiene la necesidad de realizar cargas r´apidas a intensidades elevadas y con premura de tiempo para la utilizaci´on de las bater´ıas, ´estas se degradan r´apidamente debido al calentamiento del electrolito, a la vaporizaci´on del mismo y a la descomposici´on y deterioro de los componentes internos de las placas de las bater´ıas, con lo que ´estas se perforan y quedan inutilizadas tras haber recibido varias cargas r´apidas del tipo descrito.

As´ı mismo, los cargadores actualmente existentes en el mercado tienen un factor de rizado muy alto, siempre superior al 4 % y llegando en algunos casos al 16 %. El factor de rizado elevado origina una apreciable inestabilidad en la red el´ectrica y en los receptores conectados a ella.

En los rectiﬁcadores trif´asicos esta intensidad es a´un mayor, ya que en ellos la tensi´on en las tres fases es diferente, la onda senoidal en la parte positiva no es cont´ınua y en la parte negativa tiene diferentes amplitudes por lo que, de acuerdo con las condiciones de DIRICHLET, la onda no se puede descomponer en serie de FOURIER. Explicaci´on de la invenci´on

Con objeto de aportar una soluci´on a los problemas anteriormente descritos que presentan las realizaciones de cargadores de bater´ıas hasta ahora conocidos, se da a conocer un cargador de bater´ıas de nueva estructura y funcionalidad.

El cargador de bater´ıas, seg´un la invenci´on es del tipo de los que comprenden un circuito de potencia en corriente alterna mixto inductivoreactivo, y en su esencia se caracteriza por comprender un rectiﬁcador de corriente, un transformador de alimentaci´on, un ampliﬁcador de potencia, un generador de alta frecuencia, un circuito de seguridad contra sobrecargas, unas pinzas de carga, un conmutador y un panel de control todo ello adaptado de modo que durante el proceso de carga, se consigue un aumento de la potencia entregada a las bater´ıas una mayor rapidez en la carga y una regeneraci´on de las placas que evita el deterioro de la bater´ıa aumentando su vida ´util a la vez que contribuye a una disminuci´on de los residuos procedentes de bater´ıas el´ectricas.

El transformador de alimentaci´on del cargador seg´un la invenci´on es un transformador reversible y el ampliﬁcador de potencia comprende por lo menos dos transformadores sintonizados y saturables con arrollamientos complementarios y de autoinducci´on que generan una inductancia y con ello la componente de la impedancia que no depende de la resistencia de modo que al introducir esta potencia en el circuito de rectiﬁcaci´on aumenta el rendimiento de ´este hasta potencias de carga en corriente cont´ınua hacia las bater´ıas hasta ahora no utilizables para tal cometido.

El transformador de alimentaci´on y los transformadores saturados y sintonizables est´an montados en serie-paralelo de modo que, a trav´es de una autoinducci´on y de unos circuitos reactivos, generan una inductancia que a su vez origina la componente de la impedancia que no depende de la resistencia, lo que aumenta la intensidad de la corriente cont´ınua rectiﬁcada por los diodos de germanio que es aplicada directamente a la salida de las pinzas de carga.

De acuerdo con una realizaci´on preferente del cargador de bater´ıas de la invenci´on, el transformador de potencia es un transformador reversible de potencia con bobinas independientes para el primario y el secundario, pudiendo el primario poseer varias entradas de las m´as usuales en la industria, tales como 125 V, 220 V, 380 V, 400 V, 600 V, entre otros, y las bobinas del secundario con salidas adecuadas al voltaje, rectiﬁcaci´on y potencias para el que se construya el cargador (12V,24V,36V, 48V,60V,72V, 80V, entre otros), as´ı como suministrar la intensidad necesaria para tal ﬁn.

Los transformadores saturables y sintonizados del ampliﬁcador de potencia poseen, adem´as del primario, varias bobinas independientes colocadas unas sobre las otras en el mismo sentido y una superpuesta a ellas cortando perpendicularmente el campo de fuerzas generado por la bobina del primario e interconectadas entre s´ıdemodo que al saturarse los n´ucleos autoinducen corrientes complementarias que, por medio de la inductancia, la impedancia y la autoinducci´on, generan potencia independiente que adecuadamente introducida en el circuito de alimentaci´on del transformador incrementa la potencia que ´este env´ıa al rectiﬁcador de corriente, por lo que el amperaje de rectiﬁcaci´on que sale del rectiﬁcador de corriente es apreciablemente superior al que suministrar´ıa con la potencia del transformador de alimentaci´on si ´este actuara independientemente.

Debido al transformador saturable de conmutaci´on de que dispone el cargador, el n´ucleo del mismo se satura y al disponer de arrollamientos de control de entrada y de salida, incrementa la potencia del transformador y duplica las funciones del rel´e, siendo ´este el circuito de protecci´on contra cortocircuitos sobre las pinzas de carga, de modo que cuando las citadas pinzas se cortocircuitan, bien accidentalmente o por contacto directo, el rel´e de entrada salta y desconecta la intensidad de carga de alimentaci´on en tan s´olo 0,18 segundos.

Se dispone, igualmente, de transformadores sintonizados proporcionales de n´ucleo saturable que sirven de regulaci´on y de control, de modo que al aumentar la corriente de control de entrada desde cero hasta al valor nominal, la corriente de salida aumenta proporcionalmente desde el valor de corte hasta el de plena carga. de tal modo que existe siempre una intensidad constante en la carga de las bater´ıas que, al combinarse con la autoinducci´on de saturaci´on y la inductancia mutua de los arrollamientos del transformador, generan un cambio en la intensidad de carga que oscila entre los 10 A sobre el m´aximo de carga y 5 A sobre el m´ınimo, lo que equivale a decir que el amper´ımetro de carga tendr´a una oscilaci´on m´axima de 15 A entre la carga plena al iniciar el proceso ylam´ınima al ﬁnalizarlo.

Los mismos efectos de autoinducci´on e inductancia mutua entre los transformadores saturables y sintonizados son los que aumentan el rendimiento del cargador en unos porcentajes que oscilan entre el 20 % y el 36 % de los valores nominales atribuidos al cargador normal sin el aditamento de tales transformadores, pudiendo aumentarse este rendimiento, a˜nadiendo transformadores en serie-paralelo, debidamente intercalados en el circuito, hasta alcanzar un rendimiento cercano al 180 % de un cargador, tradicional de las mismas caracter´ısticas de potencia e intensidad.

El generador de alta frecuencia est´a intercalado en el circuito del cargador y posee una frecuencia tal que al ser introducida en el interior de las bater´ıas y atravesar el electrolito de las mismas, hace la funci´on de catalizador de la reacci´on qu´ımica evitando el calentamiento del electrolito y ayudando a provocar la electrolisis sobre las placas de las bater´ıas de modo que ´estas van regener´andose poco a poco. Debido a la alta frecuencia, la intensidad de carga provinente del rectiﬁcador de corriente, se asimila y estabiliza en las bater´ıas con mayor rapidez, llegando a cargar las bater´ıas, si ello fuera necesario, a un 80 % de la capacidad m´axima de las mismas, con lo que se produce un ahorro de tiempo notable en las recargas hasta el extremo de poder recargar una bater´ıa de 180 A/h y 12 V en un tiempo de 97 minutos, o una bater´ıa de 140 A/h y 12 V en 72 minutos, y en las ´

ultimas pruebas realizadas y comprobadas, una bater´ıa de 600 A y 24 V se ha cargado en 98 minutos con una intensidad de cargo de 330 A.

El generador de alta frecuencia act´ua sobre las pinzas de carga y, consecuentemente, sobre las bater´ıas, y al atravesar el electrolito y las placas de las mismas, crea los siguientes efectos ventajosos:

a) act´ua como catalizador de la reacci´on qu´ımica interna en las bater´ıas, acelerando la capacidad de carga de las mismas a un valor entre cuatro y seis veces superior al normalmente conseguido con un cargador tradicional.

b) Evita el calentamiento del electrolito y en consecuencia, de las placas y de la bater´ıa, al ser atravesadas por intensidades de corriente muy elevadas, con lo cual evita el deterior´o de las placas, del electrolito y de las bater´ıas.

c) Provoca que los iones de plomo de las placas de las bater´ıas de plomo-´acido, que se desprenden de las mismas durante los procesos normales de descarga de la bater´ıa, sean elevados desde el fondo de los vasos de las bater´ıas “enturbiando” el electrolito con part´ıculas electropositivas y electronegativashasta lasplacas, qued´andose pegadas a ellas por efecto electrol´ıtico, esto produce una regeneraci´on de las placas y un mantenimiento de la capacidad de carga de las mismas que se prolonga por un tiempo mucho mayor que el normalmente dado por los diversos fabricantes de bater´ıas cuando la recarga de ´estas se realiza con un cargador tradicional, y

d) Al evitar el calentamiento evita tambi´en que lleguen vapores sulfurosos e hidr´ogeno at´omicoalaatm´osfera y, considerando que el ´acido sulf´urico fr´ıo apenas ataca al plomo por formarse una placa de sulfato plumboso insoluble que lo protege de ataques ´

acidos posteriores, evita que se formen dep´ositos venenosos en el fondo de las bater´ıas de sales de plomo. El polvo de bi´oxido de plomo usado generalmente en las bater´ıas es de color pardo, y al ser atacado por el ´urico del electrolito, forma plum

acido sulf´bato sulfuroso muy venenoso y puesto que el cargador seg´un la invenci´on evitaladestrucci´on de las bater´ıas en m´as de un 60 % de su vida ´

util, mediante el cargador de la invenci´on se evita el vertido a la naturaleza de m´as del 60 % de los derivados de plomo procedentes de las bater´ıas el´ectricas y acumuladores de plomo, que viene a absorber algo m´as de la tercera parte de la producci´on mundial de plomo, que es de unos 4,5 millones de toneladas anuales, un tercio de las cuales se dedica a la fabricaci´on de bater´ıas yacumuladores.

El conmutador consiste en un rel´ede impulsi´on de carga y el circuito el´ectrico a ´el conectado realiza funciones de conector de carga el´ectrica y de seccionador de la misma, de modo que cuando se produce un cortocircuito accidental sobre las pinzas de carga, estando provisto de dos circuitos de protecci´on, uno para los contactos de potencia en corriente alterna y otro transistorizado para la protecci´on externa en corriente cont´ınua.

El circuito de seguridad contra sobrecargas comprende un seccionador de carga que a su vez es un circuito de corriente alterna-corriente cont´ınua que por su especial disposici´on cumple dos cometidos esenciales y separados por una parte evita las sobrecargas sobre la alimentaci´on del cargador en corriente alterna por medio de un rel´e y un circuito electr´onico de intensidad controlada y, por otra parte, es el circuito de protecci´on de carga de la bater´ıa, que corta la intensidad que llega alamisma cuandoalabater´ıa le faltan entre 10 y 15 A de su carga nominal m´axima, o bien cuando el voltaje de alimentaci´on de la misma se sit´ua entre los l´ımites establecidos en el regulador de carga ajustable situado en el panel de control (H).

El circuito de seguridad contra sobrecargas interno de protecci´on y regulaci´on de carga, consiste en un circuito mixto de corriente alterna-corriente cont´ınua que, mediante transistores, triacs y un rel´e, protege al cargador de sobrecalentamientos, cortocircuitos y sobrecargas, y por medio de un potenci´ometro situado en el panel de mandos, limita la carga ﬁnal de las bater´ıas a una intensidad de 5 A por debajo de la capacidad m´axima de las mismas, estando auxiliado para ello por un rectiﬁcador en puente de 5 A.

El rectiﬁcador de corriente, que rectiﬁca la corriente alterna en corriente cont´ınua comprende unos diodos de germanio de caracter´ısticas de potencia apropiadas a la funci´on para la queserequiera el cargador. Los diodos estar´an montados en puente de Wheatstone para realizar una rectiﬁcaci´on de onda completa y ﬁjados sobre unos radiadores refrigeradores adecuados, estando a su vez atravesados por una corriente de aire forzada generada por un ventilador accionado por corriente alterna.

El circuito de activaci´on del cargador esta comandado por medio de un interruptor general que al estar activado enciende el piloto correspondiente, pero sin entrar en carga el circuito, ni en corriente alterna ni en corriente cont´ınua. Intercalado en este circuito existe un rel´ey un conmutador que trabajan a 220 V en corriente alterna; al activar el conmutador y el regulador de carga, estando cerrado el interruptor general, el rectiﬁcador entra en funcionamiento si las pinzas de carga est´an conectadas a la bater´ıa, que es el elemento que ceba el circuito, es decir, si las pinzas no est´an conectadas a la bater´ıaoaun circuito de corriente cont´ınua que cebe el cargador, ´este no se activa, con lo que act´ua como circuito de protecci´on de descarga de corriente cont´ınua de alta o muy alta intensidad.

Seg´un la cantidad de circuitos combinados en serie-paralelo debidamente conectados formados por los transformadores saturados y sintonizables, comandados todos ellos por el conmutador puede seleccionarse la intensidad de carga desde valores relativamente bajos, del orden de los 10 A, hasta valores muy altos, pudiendo alcanzar valores superiores a 450 A.

Adem´as, existe un disyuntor de activaci´on del circuito de carga, con elementos de mando situados en el panel de control, que al mismo tiempo que sirve de protecci´on y regulaci´on de carga, posee un interruptor que puentea el disyuntor y el circuito para poder activar y cebar el circuito general en caso de que sea necesario.

Al combinarse la autoinducci´on y la saturaci´on de los n´ucleos de los transformadores con alta frecuencia del estabilizador, el factor de rizado de onda completa que se realiza por los diodos de germanio disminuye notablemente por debajo del 1,3 %, con lo que la inestabilidad en la red el´ectrica o en los receptores conectados a ella es pr´acticamente inapreciable aun cuando se realizar´a un ﬁltrado ﬁnal de dicho factor de rizado para situarlo por debajo del 0,8 %; adem´as de ello tanto los transformadores de n´ucleo saturable como el estabilizador de frecuencias van blindados con l´aminas de plomo para evitar en mayor medida las espurias provocadas en la red y las corrientes estacionarias que toda rectiﬁcaci´on de corriente alterna en corriente cont´ınua origina, as´ı comolaaparici´on de alta frecuencia que pudiera provocar interferencias en las transmisiones de radio y TV.

La intensidad de carga del cargador seg´un la invenci´on es muy superior a la de los cargadores convencionales, ya que a˜nade al circuito normal de ´estos cargadores unos transformadores saturables y sintonizados y un generador de alta frecuencia, con circuitos de protecci´on y regulaci´on, evitando calentamientos del electrolito, desprendimientos de gases y acumulaci´on de subproductos venenosos y contaminantes derivados del plomo susceptibles de ser vertidos al medio ambiente. Breve descripci´on de los dibujos

En las hojas de dibujos de la presente memoria aparece representado un ejemplo de realizaci´on del cargador para bater´ıas objetode lapresente invenci´on.

En dichos dibujos,

La ﬁgura 1 es un esquema detallado de los distintos elementos que componen el cargador para bater´ıas seg´un la invenci´on, apreci´andose las conexiones entre los mismos;

La ﬁgura 2 muestra una vista esquem´atica de otro ejemplo de realizaci´on de la invenci´on; y

La ﬁgura3es otravista esquem´atica de un nuevo ejemplo de realizaci´on del cargador de la invenci´on.

Descripci´on detallada del ejemplo de realizaci´on

La descripci´on que sigue hace referencia a un ejemplo de realizaci´on del cargador de bater´ıas de la invenci´on queseajusta al esquematizado en la Figura 1. En la Fig. 1 se aprecia que el cargador de baterias objeto de la presente invenci´on comprende un rectiﬁcador de corriente (A), un transformador de alimentaci´on (B), un ampliﬁcador de potencia (C), un generador de alta frecuencia (D), un circuito de seguridad contra sobrecargas (E), unas pinzas de carga (F), un conmutador (G) y un panel de control (H). Cada una de las citadas partes est´a concebida para un cometido espec´ıﬁco y determinado, y est´a dotado de unas caracter´ısticas f´ısicas, el´ectricas electromec´anicas y electr´onicas que dependen de la funci´on a realizar y del funcionamiento del cargador.

El transformador de alimentaci´on (B) comprende un transformador reversible, y tiene como misi´on principal reducir el voltaje de la red que recibe en el primario, normalmente conectado a 220 V de corriente alterna, hasta un voltaje adecuado en el secundario, normalmente 12 V, 24 V, 36 V, 48 V, 60 V, 72 V, 80 V, de corriente alterna, que proporciona la intensidad requerida para aplicarla al bloque de rectiﬁcaci´on de corriente (A). El transformador tendr´a unas caracter´ısticas de potencia suﬁcientes para llevar a cabo su funci´on.

Los transformadores sintonizados y saturables del ampliﬁcador de potencia est´an montados en serie-paralelo con el transformador de alimentaci´on (B) y, conjuntamente, incrementan la potencia del conjunto que se env´ıa al rectiﬁcador de corriente (A). Los transformadores sintonizados y saturables del ampliﬁcador de potencia (C) est´an dotados de unas bobinas especiales y complementarias que autoinducen la corriente de las bobinas principales a trav´es de las bobinas complementarias y, al aprovechar la saturaci´on de los n´ucleos, la inductancia mutua y la inducci´on proporcionada por las bobinas que cortan el campo en posici´on perpendicular a ´este, inducen la corriente complementaria para que, junto con la del transformador de alimentaci´on (B), aumente el rendimiento del cargador al ser rectiﬁcada en el rectiﬁcador de corriente (A).

El generador de alta frecuencia (D) est´aintercalado en el circuito. Este generador de alta frecuencia es el encargado de realizar las funciones de catalizador en la reacci´on qu´ımica de las bater´ıas, evitar el calentamiento del electrolito y, consecuentemente de las bater´ıas, realizar la electrolisis sobre los componentes de las placas de las bater´ıas regener´andolas paulatinamente y, adem´as, ayudar a que la intensidad de carga originada por los transformadores y rectiﬁcadores en el bloque de rectiﬁcaci´on, se estabilice con mayor rapidez en el interior de las bater´ıas. El rectiﬁcador de corriente (A) est´aformado por diodos rectiﬁcadores de germanio, de potencia adecuada para el cometido del rectiﬁcador y que est´an montados en puente de Wheatstone y realizan una rectiﬁcaci´on de onda completa. Est´an montados sobre radiadores de aluminio para evitar que se destruyan por sobrecalentamiento, y adem´as, la ventilaci´on est´a ayudada por unos ventiladores adecuados dispuestos de modo que la corriente de aire que provocan se conduce a trav´es de las aletas de refrigeraci´on de los radiadores.

El conmutador (G) comprende un rel´edeimpulsi´on que tiene dos misiones principales, por un lado la de cerrar el circuito de alimentaci´on del transformador de alimentaci´on (B) y de ampliﬁcador de potencia (C) proporcin´andoles la potencia el´ectrica necesaria y, por otro lado, la de ser el circuito de protecci´on contra cortocircuitos sobre las pinzas de carga (F) del cargador de bater´ıas.

El circuito (E) de seguridad contra sobrecargas comprende un seccionador de carga y un circuito mixto de corriente alterna-corriente cont´ınua presentando como funci´on principal ser el circuito de seguridad para sobrecargas en el circuito de alimentaci´on del cargador a trav´es de un circuito electr´onico y de un rel´e de desactivaci´on.

Adem´as, el circuito (E) de seguridad contra sobrecargas, mediante un triac de 10 A de potencia y de un rectiﬁcador de puente de 5 A que sirvedepaso, forma el circuito deseguridad de carga del rectiﬁcador. El seccionador del circuito de seguridad corta la alimentaci´on a la bater´ıa de dos modos distintos, por intensidad y por voltaje.

Cuando la carga de la bater´ıa est´aentre 5y10 A de su capacidad m´axima realiza un corte por intensidad en tanto que mediante un regulador de carga situado en el panel de control (H) corta la carga a la bater´ıa al alcanzar un voltaje determinado preestablecido por la posici´on del regulador.

Las pinzas de carga (F) son las encargadas de llevar la corriente cont´ınua desde la salida del rectiﬁcador (A) y a trav´es de unos cables de secci´on adecuada para soportar la intensidad que por ellos ha de circular hasta las bater´ıas a cargar. En el polo positivo de la conducci´on se encuentra dispuesta una barra amperim´etrica de paso (shunt) de potencia adecuada para, entre sus extremos, conectar el amper´ımetro de medida de intensidad de carga que llega a las bater´ıas.

El panel de control (H) est´a formado por los elementos necesarios para controlar el funcionamiento del cargador y, entre otros elementos que puedan incorporarse, comprende: un interruptor general con su correspondiente piloto, que es el que da paso a la corriente de la red sin activar los circuitos internos de carga control y seguridad; un disyuntor de paso que activa el rel´e de carga del circuito sin dar salida de carga a las pinzas de carga (F); un interruptor del disyuntor que puentea a ´este para que cuando la diferencia de potencial entre las pinzas de carga es insuﬁciente para cebar el cargador, ´este pueda activarse e iniciar la carga encendi´endose el correspondiente piloto; un regulador de carga que marca el voltaje sobre el que se cargar´ala bater´ıa y que desconectar´ala carga al sobrepasar dicho voltaje, o bien cuando el amperaje est´e entre los 5 y los 10 A de la capacidad m´aximade labater´ıa en carga; un conmutador de carga y su correspondiente piloto que, al conectarlo a cualquiera de las intensidades de carga, activa el circuito de carga de las bater´ıas iniciando la carga de las mismas; seg´un los circuitos de carga conectados a este conmutador, pueden seleccionarse las intensidades de carga desde 10 A/h hasta potencias superiores a los 450 A/h.

Existe adem´as en el panel de control (H) un fusible de entrada, un amper´ımetro para conocer la intensidad a la que se est´an cargando las bater´ıas y un volt´ımetro que, adem´as de indicar la diferencia de potencial existente entre los bornes de la bater´ıa en carga, indica el estado y comportamiento de la misma durante el proceso de carga en funci´on de la evoluci´on de la diferencia de potencial entre los bornes de la bater´ıa.

Finalmente, el regulador de carga a trav´es de su potenci´ometro asociado enciende o apaga el led correspondiente a la carga o al desconectado del sistema.

Evidentemente, los elementos que conﬁguran el cargador de bater´ıas pueden estar montados de distintas maneras, dependiendo de las necesidades y de las exigencias que del mismo se precisen, tanto en lo que se reﬁere a intensidades de carga como a amplitudes de voltaje, sin que ello altere la naturaleza de la invenci´on.

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Cargador de bater´ıas, del tipo de los que comprenden un circuito de potencia de corriente alterna mixto inductivo-reactivo, caracterizado porque adem´as comprende un rectiﬁcador de corriente (A), un transformador de alimentaci´on (B), un ampliﬁcador de potencia (C), un generador de alta frecuencia (D), un circuito de seguridad (E) contra sobrecargas, unas pinzas de carga (F), un conmutador (G) y un panel (H) de control, todo ello adaptado de modo que durante el proceso de carga se consigue un aumento de la potencia de carga, una mayor rapidez de la misma, y una regeneraci´on de las placas que evita el deterioro de la bater´ıa aumentando su vida ´util a la vez que contribuye a una disminuci´on de los residuos procedentes de las bater´ıas el´ectricas.
2.

Cargador de bater´ıas, de acuerdo con la reivindicaci´on 1, caracterizado porque el transformador de alimentaci´on (B) es un transformador reversible y porque el ampliﬁcador de potencia

(C) comprende por lo menos dos transformadores sintonizados y saturables con arrollamientos complementarios y de autoinducci´on que generan una inductancia y con ello la componente de la impedancia que no depende de la resistencia, de modo que al introducir esa potencia en el circuito de rectiﬁcaci´on, aumenta el rendimiento de ´este hasta potencias de carga en corriente cont´ınua hacia las bater´ıas hasta ahora no utilizables para tal cometido.
3.

Cargador de bater´ıas, de acuerdo con la reivindicaci´on 1, caracterizado porque el transformador de potencia es un transformador reversible con bobinas independientes del primario y del secundario, pudiendo el primario poseer varias entradas de las m´as usuales en la industria, tales como 125 V, 220 V, 380 V, 400 V, 600 V, entre otros, y las bobinas del secundario con salidas adecuadas al voltaje, rectiﬁcaci´on y potencia para los que se construya el cargador (12 V, 24 V, 36 V, 48 V, 60 V, 72 V, 80 V, entre otros), as´ı como suministrar la intensidad necesario para tal ﬁn.
4.

Cargador de bater´ıas, de acuerdo con la reivindicaci´on 1, caracterizado porque los transformadores saturables y sintonizados del ampliﬁcador de potencia pos´een, adem´as del primario, varias bobinas independientes colocadas unas sobre las otras en el mismo sentido y una superpuesta a ellas cortando perpendicularmente el campo de fuerzas generado por la bobina del primario e interconectadas entre s´ıde modo que al saturarse los n´ucleos autoinducen corrientes complementarias que, por medio de la inductancia, la impedancia y la autoinducci´on, generan potencia independiente que adecuadamente introducida en el circuito del transformador de alimentaci´on, incrementa la potencia que ´este env´ıa al

rectiﬁcador de corriente (A), por lo que el amperaje de rectiﬁcaci´on que sale del rectiﬁcador de corriente (A) es apreciablemente superior al que suministrar´ıa con la potencia del transformador de alimentaci´on (B) si ´este actuara independientemente.
5.

Cargador de bater´ıas, de acuerdo con la reivindicaci´on 1, caracterizado porque el generador de alta frecuencia (D) est´a intercalado en el circuito del cargador y posee una frecuencia tal que al ser introducida en el interior de las bater´ıas y atravesar el electrolito de las mismas, hace la funci´on de catalizador de la reacci´on qu´ımica evitando el calentamiento del electrolito y ayudando a provocar la electrolisis sobre las placas de las bater´ıas, de tal modo que ´estas van regener´andose poco a poco. Debido a la alta frecuencia, la intensidad de carga proviniente del rectiﬁcador de corriente (A), se asimila y estabiliza en las bater´ıas, con mayor rapidez, llegando a cargar las bater´ıas, si ello fuera necesario, a un 80 % de la capacidad m´axima de las mismas, con lo que se produce un ahorro de tiempo notable en las recargas hasta el extremo de poder recargar una bater´ıa de 180 A/h y 12 V en un tiempo de 97 minutos, o una bater´ıa de 140 A/h y 12 V en 72 minutos, y en las ´

ultimas pruebas realizadas y comprobadas, una bater´ıa de 600 A y 24 V, se ha cargado en 98 minutos con una intensidad de carga de 330 A.
6.

Cargador de bater´ıas, de acuerdo con la reivindicaci´on 1, caracterizado porque el conmutador (G) consiste en un rel´e de impulsi´on de carga y el circuito el´ectrico a ´el conectado realiza funciones de conector de carga el´ectrica y de seccionador de la misma, de modo que cuando se produce un cortocircuito accidental sobre las pinzas de carga (F), desconecta el sistema, estando provisto de dos circuitos de protecci´on, uno para los contactos de potencia en corriente alterna y otro transistorizado para la protecci´on externa en corriente continua.
7.

Cargador de bater´ıas, de acuerdo con la reivindicaci´on 1, caracterizado porque el circuito

(E) de seguridad contra sobrecargas comprende un seccionador de carga que a su vez es un circuito de corriente alterna-corriente continua que por su especial disposici´on cumple dos cometidos esenciales y separados: por una parte evita las sobrecargas sobre la alimentaci´on del cargador en corriente alterna por medio de un rel´ey un circuito electr´onico de intensidad controlada y, por otra parte, es el circuito de protecci´on de carga de la bater´ıa, que corta la intensidad que llega a lamisma cuandoala bater´ıa le faltan entre 10 y 15 A de su carga nominal m´axima, o bien cuando el voltaje de alimentaci´on de la misma se sit´ua entre los l´ımites establecidos en el regulador de carga ajustable situado en el panel de control (H).

OFICINA ESPA˜

NOLA DE PATENTES Y MARCAS

ESPA˜NA

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

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51 Int. Cl.7: H01M 10/44, H02J 7/02

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11 ES 2 173 809 21kN.O solicitud: 200003074 22kFecha de presentaci´on de la solicitud: 21.12.2000 32kFecha de prioridad:

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Documentos citados Reivindicaciones afectadas

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EP 0126936 A (ALLIED CORPORATION) 05.12.1984, p´agina 3, l´ıneas 1-29; p´agina 5, l´ınea 2 -p´agina 7, l´ınea 1; ﬁgura 1. 1,3,5,7

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BASE DE DATOS WPI en DERWENT PUBLICATIONS LTD. (Londres, GB) EP 0665626 A (JUNGEINRICH AG) 02.08.1995, resumen. 1,5,7

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GB 2094574 A (TRISA BURSTENFABRIK AG) 15.09.1982, p´agina 1, l´ıneas 33-117; ﬁgura 1. 1,5

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US 5043650 A (BHAGWAT et al.) 27.08.1991, columna 2, l´ınea 31 -columna 3, l´ınea 10; reivindicaciones 1-7. 1,5

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US 5483144 A (MAREK) 09.01.1996, reivindicaciones 1,5; ﬁguras 1,9. 1,7

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US 4629964 A (BALL) 16.12.1986, columna 1, l´ınea 65 -columna 2, l´ınea 23; ﬁgura 1. 1,7

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BASE DE DATOS EPODOC en EPOQUE. European Patent Oﬃce. (Munich, DE) DE 3801303 A (KRESS ELEKTRIK GMBH & CO) 27.07.1989, resumen. 1

Categor´ıa de los documentos citados X: Y: A: de particular relevancia de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categor´ıa reﬂeja el estado de la t´ecnica O: P: E: referido a divulgaci´on no escrita publicado entre la fecha de prioridad y la de presentaci´on de la solicitud documento anterior, pero publicado despu´es de la fecha de presentaci´on de la solicitud

El presente informe ha sido realizado × para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones nO:

Fecha de realizaci´on del informe 17.09.2002

Examinador R. San Vicente Domingo P´agina 1/1