ES2318467T3 - Configuracion con una bateria. - Google Patents

Abstract

Configuración (1) con una batería (2) con un primer polo de contacto (9) y un segundo polo de contacto (10), una primera línea de conexión (3) y una segunda línea de conexión (4), presentando las líneas de conexión (3, 4) respectivos primeros terminales (11, 12) y segundos terminales (21, 22), llevando asociadas las líneas de conexión (3, 4) respectivos polos de contacto (9, 10), estando unidas eléctricamente con el mismo en un primer terminal (11, 12) y pudiendo tomar contacto en un segundo terminal (21, 22) con un consumidor y estando dispuesta y conectada eléctricamente entre el primer terminal (11) de la línea de conexión (3) que está asociada al primer polo de contacto (9) y el primer polo de contacto (9) una resistencia óhmica de valor fijo (30) y presentando la batería (2) una carcasa (31), caracterizada porque la carcasa (31) presenta dos caras frontales opuestas (6, 7) y en cada cara frontal (6, 7) de la carcasa (31) está dispuesto un polo de contacto (9) y porque la resistencia de valor fijo (30) está fijada a la carcasa (31) en la zona entre ambos planos descritos por las caras frontales (6,7).

Description

Configuración con una batería.

La invención se refiere a una configuración con una batería con un primer polo de contacto y un segundo polo de contacto, una primera línea de conexión y una segunda línea de conexión, presentando las líneas de conexión en cada caso un primer terminal y un segundo terminal y estando asociadas las líneas de conexión a respectivos polos de contacto, estando conectadas eléctricamente con el mismo en un primer terminal y pudiendo tomar contacto en un segundo terminal con un consumidor.

Tales configuraciones encuentran a menudo aplicación como fuentes de energía eléctrica instaladas fijas para pequeños aparatos eléctricos en los que los consumos de energía son mínimos. De esta manera se aseguran por ejemplo alimentaciones de energía ininterrumpidas para relojes incluso durante un fallo de tensión en aparatos que obtienen su tensión de alimentación propiamente dicha de una red eléctrica de alimentación, por ejemplo la red de distribución local o la fuente de alimentación en el vehículo automóvil. Para que en el caso de un fallo de tensión, por ejemplo en el vehículo automóvil, se realice un tampón eléctrico para determinadas funciones de los aparatos, por ejemplo el reloj en un tacógrafo, se alojan los sistemas antes descritos con una batería en los correspondientes aparatos con una duración previsible, en función del tipo de servicio, de unos tres años. Una tal función de tampón de la fuente de alimentación tiene además la ventaja de que aumenta la seguridad frente a la manipulación, ya que la función de protección presupone regularmente una alimentación de energía intacta e ininterrumpida.

Las configuraciones tradicionales con una batería implican, cuando se utilizan en vehículos industriales que transportan mercancías peligrosas fácilmente inflamables, el peligro de explosión en el caso de un cortocircuito.

En el documento DE 195 06 161 A1 se da a conocer un pack de baterías que presenta un dispositivo de desconexión sensible al calor y una resistencia de calentamiento conectada en paralelo al mismo. En el pack de baterías están dispuestas cuatro baterías colocadas una tras otra eléctricamente en serie. Las superficies de las baterías están rodeadas por una envoltura exterior formada por medio de un tubo contráctil al calor. El dispositivo de desconexión y la resistencia de calentamiento están dispuestos en una zona a modo de cuba formada entre la envoltura exterior y las baterías. El dispositivo de desconexión se encuentra dispuesto eléctricamente en serie con las baterías entre las baterías y una conexión de carga.

En el documento DE 42 25 686 A1 se da a conocer un circuito para detectar y cargar un pack de acumuladores. El pack de acumuladores está compuesto por una carcasa en la que está dispuesto un conjunto de acumuladores y en la que además está dispuesta una resistencia que depende de la temperatura o una resistencia fija.

En el documento US 5,102,753 A se da a conocer una fuente de intensidad constante que incluye una batería con un electrolito sólido. Una configuración de resistencia y transistor está conectada con la batería eléctricamente en serie para poner a disposición una intensidad constante desde la batería.

Por lo tanto, la invención se ha propuesto como objetivo reducir a un mínimo el peligro de explosión cuando se utiliza una configuración con una batería del tipo citado al principio, cuando se utiliza en un medio de transporte con mercancías peligrosas.

Para la solución a la tarea correspondiente a la invención se propone que entre el primer terminal de la línea de conexión, que está asociado al primer polo de contacto, y el primer polo de contacto, esté dispuesta una resistencia óhmica de valor fijo, conectada eléctricamente. La resistencia óhmica de valor fijo dispuesta en conexión eléctrica serie entre primer polo de contacto y el primer terminal de la línea de conexión se ocupa de que en el caso de un cortocircuito asociado a la resistencia óhmica fija, la máxima intensidad quede limitada debido a la resistencia de valor fijo en todas las circunstancias y de esta manera el calor generado por el cortocircuito sólo pueda generar una temperatura limitada. Cuando se elige adecuadamente el valor de la resistencia, puede mantenerse tan reducida la elevación de la temperatura originada por un cortocircuito que no puede tener lugar ninguna inflamación o explosión en el eventual caso de que se salga la mercancía peligrosa.

Ventajas decisivas de la solución correspondiente a la invención son los reducidos costes de la seguridad intrínseca de una fuente de tensión, la seguridad adicional en el manejo, en particular en el marco del montaje y almacenamiento de la batería, la inexistencia de exigencias a los siguientes sistemas de conexión por enchufe y zonas de conexión en el aparato, así como la compatibilidad con los sistemas de enchufe de baterías utilizados hasta ahora.

Para que no se llegue a una posición incontrolada de la resistencia de valor fijo, tan importante para la seguridad de la fuente de tensión, presenta la batería una carcasa y la carcasa presenta dos caras frontales contrapuestas y en cada una de las caras frontales de la carcasa está dispuesto un polo de contacto. De esta manera están muy alejados entre sí, lo más posible, ambos polos de contacto entre los que ha de evitarse una unión eléctrica o un cortocircuito. Para evitar una unión eléctrica entre ambos polos de contacto sin que esté intercalada la resistencia de valor fijo en todas las circunstancias, está fijada la resistencia de valor fijo a la carcasa en la zona entre ambos planos descritos por las caras frontales. La fijación puede responder por completo y de manera económica a las exigencias relativas a la estabilidad de la fijación, así como al aislamiento eléctrico, mediante un tubo flexible contráctil en la carcasa, envolviendo el tubo flexible contráctil la carcasa y la resistencia de valor fijó conjuntamente.

Una aplicación especialmente amplia de la invención queda asegurada cuando la batería es una célula del formato AA con una forma cilíndrica, estando dispuesta y fijada la resistencia de valor fijo en la superficie cilíndrica envolvente entre ambas caras frontales. En algunas aplicaciones, en particular cuando sólo se dispone de un reducido espacio constructivo, tiene sentido la utilización de una batería del formato ½-AA.

Para cumplir con las regulaciones vigentes, resulta para una tensión nominal de la batería de 3,6 V un valor nominal conveniente de 100 \Omega para la resistencia fija. La potencia nominal de la resistencia fija puede dimensionarse entonces a 250 mW, para que se mantenga un funcionamiento correcto en cualquier circunstancia. De esta manera la fuente de energía se vuelve comparativamente de mayor seguridad intrínseca, ya que el calentamiento del cuerpo de la batería en caso de cortocircuito, incluso a una temperatura ambiente de unos 70ºC, no es mayor de 10 K. En función del tipo de batería utilizado, la capacidad nominal puede encontrarse entre 0,5-2,25 Ah.

La configuración correspondiente a la invención es especialmente económica cuando se utiliza una resistencia de capa de carbón y resulta especialmente fiable cuando se utiliza una resistencia de capa metálica.

El montaje de la configuración correspondiente a la invención se vuelve especialmente sencillo cuando las líneas de conexión están unidas eléctricamente en un segundo terminal con respectivos conectores de una unión por enchufe.

Para responder a exigencias adicionales en cuanto a la seguridad, es razonable aislar eléctricamente de forma separada los polos de contacto y la toma de contacto eléctrica en los polos de contacto frente al entorno. Si sobresale por ejemplo el polo de contacto de una superficie frontal, tal como es el caso en baterías usuales en el comercio, es razonable aislar eléctricamente la zona alrededor del polo de contacto mediante un aislamiento con forma de disco, en particular con forma de disco anular, frente al entorno. Debido a las dimensiones de las baterías usuales en el comercio, resulta conveniente que el primer polo de contacto de la batería con el que toma contacto la resistencia fija sea un polo negativo. Para una mejor manejabilidad de la configuración correspondiente a la invención, pueden encontrarse ventajosamente la primera línea de conexión y la segunda línea de conexión unidas entre sí no eléctricamente por tramos.

A continuación se describe más en detalle la invención en base un ejemplo de ejecución especial para mayor clarificación. Además de este ejemplo de ejecución, resultan para el especialista otras numerosas posibilidades de configuración de la invención aquí descrita. En particular hay que añadir a la invención también combinaciones de características que resultan de combinaciones de las reivindicaciones, aún cuando no se haya indicado ninguna referencia correspondiente. Se muestra en:

figura 1 una representación esquemática de una configuración correspondiente a la invención con una batería.

La configuración 1 representada en la figura 1 con una batería 2 incluye esencialmente adicionalmente una primera línea de conexión 3 con una resistencia fija 30 y una segunda línea de conexión 4 que desembocan en un conector bipolar común 5. Una carcasa 31 de la batería 2 es de forma cilíndrica con una primera cara frontal 6 y una segunda cara frontal 7, así como una superficie envolvente 8. En ambas caras frontales 6, 7 se encuentran respectivos polos de contacto 9, 10. El primer polo de contacto 0 en la primera cara frontal 6 se encuentra unido eléctricamente a través de la resistencia fija 30 con el primer terminal 11 de la primera línea de conexión 3. El primer polo de contacto 9 es el polo negativo de la batería 2. El segundo polo de contacto 10 se encuentra unido eléctricamente con el primer terminal 12 de la segunda línea de conexión 4, estando conducido en un pequeño bucle 33 en la carcasa 31 de la batería 2 a lo largo y a continuación extendiéndose en paralelo a la primera línea de conexión 3 en dirección hacia el conector 5. La primera línea de conexión 3 y la segunda línea de conexión 4 están fijadas y conectadas eléctricamente por sus segundos terminales 21, 22 a respectivos polos del conector 5 de una conexión por enchufe no representada. La resistencia fija 30 está fijada a la superficie envolvente 8 de la carcasa 31 de la batería 2 mediante un tubo flexible contráctil 32, fijando el tubo flexible contráctil a la vez tramos de las líneas de conexión 3, 4, en particular el bucle 33, a la carcasa 31 y aislando adicionalmente la configuración respecto al entorno. En el lado frontal está dotada la batería 2 en cada caso de un aislamiento 35.

Claims (12)

1. Configuración (1) con una batería (2) con un primer polo de contacto (9) y un segundo polo de contacto (10), una primera línea de conexión (3) y una segunda línea de conexión (4), presentando las líneas de conexión (3, 4) respectivos primeros terminales (11, 12) y segundos terminales (21, 22), llevando asociadas las líneas de conexión (3, 4) respectivos polos de contacto (9, 10), estando unidas eléctricamente con el mismo en un primer terminal (11, 12) y pudiendo tomar contacto en un segundo terminal (21, 22) con un consumidor y estando dispuesta y conectada eléctricamente entre el primer terminal (11) de la línea de conexión (3) que está asociada al primer polo de contacto (9) y el primer polo de contacto (9) una resistencia óhmica de valor fijo (30) y presentando la batería (2) una carcasa (31),

caracterizada porque la carcasa (31) presenta dos caras frontales opuestas (6, 7) y en cada cara frontal (6, 7) de la carcasa (31) está dispuesto un polo de contacto (9) y porque la resistencia de valor fijo (30) está fijada a la carcasa (31) en la zona entre ambos planos descritos por las caras frontales (6,7).

2. Configuración (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la resistencia de valor fijo (30) está fijada mediante un tubo flexible contráctil (32) a la carcasa (31).

3. Configuración (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la batería (2) es una célula del formato AA con una forma cilíndrica, estando dispuesta y fijada la resistencia de valor fijo (30) a la superficie cilíndrica envolvente (8) entre ambas caras frontales (6, 7).

4. Configuración (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la batería (2) es una célula del formato ½-AA con una forma cilíndrica, estando dispuesta y fijada la resistencia de valor fijo (30) a la superficie cilíndrica envolvente (8) entre ambas caras frontales (6, 7).

5. Configuración (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la batería (2) presenta una tensión nominal de 3,6 V y la resistencia de valor fijo (30) presenta un valor nominal de 100 ohmios.

6. Configuración (1) según la reivindicación 5, caracterizada porque la resistencia de valor fijo (30) presenta una potencia nominal de 250 mW.

7. Configuración (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la batería (2) es una batería de litio, en particular una batería de sistema de cloruro de tionilo.

8. Configuración (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la resistencia de valor fijo (30) está configurada como resistencia de capa metálica o como resistencia de capa de carbón.

9. Configuración (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque las líneas de conexión (3) están unidas eléctricamente en un segundo terminal (11) en cada caso con un conector (5) de una conexión por enchufe.

10. Configuración (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque los polos de contacto (9, 10) y la toma de contacto eléctrica en los polos de contacto (9, 10) están aislados frente al entorno.

11. Configuración (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque el primer polo de contacto (9) de la batería (2) es un polo negativo.

12. Configuración (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la primera línea de conexión (3) y la segunda línea de conexión (4) están unidas no eléctricamente entre sí por tramos.