ES2382424B1 - Dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminacion con acumuladores - Google Patents

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Abstract

Dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminación con acumuladores.#El dispositivo está previsto como medio cargador de acumuladores (4) con carga lenta y para llevar a cabo una conmutación de estados energéticos. Básicamente comprende una unidad de alimentación universal (1), un convertidor electrónico de tensión (2), una unidad de conmutación de estado (5) y una unidad de carga (3) de los correspondientes acumuladores (4) de Ni-Cd, todo ello alimentando a una carga o elemento de iluminación (6).

Description

Dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminación con acumuladores. Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminación con acumuladores, cuya evidente finalidad es la de constituir un medio para la carga de baterías o acumuladores, con carga lenta y establecer la conmutación de estados energéticos, comprendiendo una placa de circuito electrónico con los componentes apropiados y una envolvente de reducido tamaño, que puede ser plástica o metálica, y con un grado de protección elevada, resultando resistente a agentes externos que la rodean, y en especial frente a ambientes agresivos, potenciando su durabilidad y eficacia, y en consecuencia la vida útil del producto.
El dispositivo está previsto preferente y fundamentalmente para ser aplicado en cualquier lugar público, donde su riesgo de deterioro es mas elevado, sin descartar su aplicación o utilización en lugares privados. Antecedentes de la invención
Se conocen dispositivos o sistemas de alimentación ininterrumpida con corriente de salida en alterna
o en continua para una o mas cargas, es decir aplicables a la carga de acumuladores, aunque los sistemas en su conjunto resultan extremadamente grandes, con unidades de carga rápida y basados en acumuladores de plomo.
Como consecuencia de que la carga es rápida y los acumuladores de plomo, la vida útil del dispositivo y en general del sistema, se ve drásticamente disminuida.
Por otro lado hay que tener en cuenta que la utilización de acumuladores de plomo lleva consigo un alto grado de toxicidad, por lo que su uso se ha desviado hacia baterías acumuladores de Ni-Cd. Descripción de la invención
El dispositivo que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, basándose en una solución sencilla y eficaz.
Mas concretamente, el dispositivo de la invención comprende cuatro bloques de funcionamiento principales asociados convenientemente entre sí, y que corresponden a una unidad de alimentación universal; a un convertidor electrónico de tensión; a una unidad de conmutación de estado, y a una unidad de carga de los acumuladores, estando todo el conjunto o placa que comprende los comentados componentes situada sobre un soporte base con protección IP55 o superior, y con una tecnología de carga lenta.
La protección IP55 o superior evitará la acción de agentes externos que puedan perjudicar gravemente el funcionamiento del dispositivo, agentes que pueden ser la humedad, el polvo o eventuales gotas de agua, viéndose con ello el uso del dispositivo en lugares de tránsito intenso y de uso continuo.
En cuanto a la unidad de alimentación universal, la misma recibe tensión desde una fuente de alimentación continua o alterna, desde 85 V hasta unos 265 V, aproximadamente, siendo éste el rango de alimentación externa, con la particularidad de que el circuito de alimentación está diseñado para admitir dos tipos de corriente, (corriente continua o corriente alterna), aunque es recomendable para optimizar su funcionamiento una corriente continua.
La salida desde dicha unidad de alimentación universal será en corriente continua, alimentando el resto de unidades del circuito, es decir el convertidor electrónico de tensión, la unidad de conmutación de estado y la unidad de carga de los acumuladores.
En cuanto a la unidad correspondiente al convertidor electrónico de tensión, la misma está prevista para elevar la tensión de los acumuladores de Ni-Cd, haciendo posible el funcionamiento de los dispositivos externos.
Por su parte, la unidad de conmutación de estado está prevista para establecer el cambio de estado de alimentación, directa en caso de tener tensión que esté en rango de la entrada universal en la fuente de alimentación y externa teniendo en cuenta la alimentación de las baterías o acumuladores.
Por último, en cuanto a la unidad de carga de los acumuladores, la misma, como es evidente, está prevista para cargar de forma lenta los acumuladores, teniendo este tipo de carga la ventaja de preservar la vida útil de los acumuladores de energía.
La fuente de alimentación del dispositivo estará convenientemente protegida contra sobretensiones, oscilaciones de tensión en red, inversiones de polaridad, cortocircuitos, etc.
También es de destacar el hecho de que el dispositivo puede adoptar una configuración estándar o modular, es decir mas de un cargador/alimentador con protección envolvente.
Por su parte el soporte base como envolvente de protección y montaje de la placa con todos los componentes electrónicos que forman el dispositivo, está provisto de una protección contra polvo y humedad superior a un IP54.
En función del estado específico de la luminaria o carga, es decir del elemento de iluminación, se utilizará un sistema combinado de alimentación en corriente continua (optimizando pérdidas) y otro sistema en paralelo de alimentación para acumuladores de energía externa a la red eléctrica; con la especial particularidad de que el dispositivo es susceptible de conectar a una o varias celdas de baterías de Ni-Cd, hasta obtener la potencia deseada, variando únicamente el tipo de carga. Descripción de los dibujos
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 dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.-Muestra una representación correspondiente al esquema de flujo del dispositivo de la invención, con los correspondientes bloques que forman dicho dispositivo.
La figura 2.-Muestra el esquema eléctrico básico del dispositivo de la invención. Realización preferente de la invención
Como se puede ver en las figuras, el dispositivo de la invención comprende una fuente de alimentación (1), un convertidor electrónico de tensión (2), una unidad de carga (3) de acumuladores o baterías (4) y una unidad de conmutación de estado (5), todo ello para llevar a cabo la carga de un elemento de iluminación (6).
La unidad de alimentación (1) recibe tensión de
red y está prevista para admitir dos tipos de corriente (CC ó CA).
Por su parte, la unidad que constituye el convertidor electrónico de tensión (2) está prevista para elevar la tensión de los acumuladores (4) de Ni-Cd, haciendo posible el funcionamiento de dispositivos externos.
En cuanto a la unidad de conmutación (5) está prevista para efectuar el cambio de estado de la alimentación, pudiendo ser ese cambio de estado directo en caso de obtener tensión que esté en el rango de la entrada universal de la fuente de alimentación (1), o externa teniendo en cuenta la alimentación de los acumuladores (4).
Por último, la unidad de carga (3) está prevista lógicamente para cargar de forma lenta los acumuladores (4).
En base al esquema de flujo representado en la figura 1, el punto (7) indica la entrada de tensión a la fuente de alimentación (1), de manera que ésta es universal, lo que permite obtener la salida deseada para el correcto funcionamiento del elemento de iluminación (6), con una entrad de tensión comprendida entre los 85 V y los 265 V, tanto en corriente alterna como en continua.
En dicho esquema de la figura 1 el punto (8) corresponde a la salida de tensión continua de la fuente de alimentación (1), así como la correspondiente entrada al convertidor electrónico de tensión (2).
El punto (9) correspondiente a ese esquema de flujo de la figura 1, muestra la salida del convertidor electrónico de tensión (2), obteniéndose en éste una tensión elevada necesaria para el funcionamiento y la continuidad del circuito de la carga (3).
El punto (10) de esa figura 1 corresponde a la salida del convertidor electrónico de tensión (2), para el funcionamiento y la continuidad del circuito en la unidad de conmutación (5).
El punto (11) corresponde a la entrada a la unidad de carga (3) de los acumuladores (4), cuya unidad de carga (3) será la encargada de gestionar la distribución homogénea de la energía en los acumuladores (4) de Ni-Cd.
El punto (12) corresponde a la comunicación bidireccional entre la unidad de conmutación de estados
(5) con el conjunto de celdas de baterías o acumuladores (4) y viceversa, de manera que este tipo de comunicación debe de existir en todo momento para balancear las cargas de las celdas a tiempo real y mantener estable la energía acumulada, y dado que las baterías o acumuladores de Ni-Cd son muy sensibles, una vía de comunicación de ida y vuelta como se acaba de comentar es fundamental.
En el esquema eléctrico básico representado en la figura 2, se observa la entrada de tensión de red (L y N), con la fuente de alimentación (1) hacia el convertidor electrónico de tensión (2), en donde se produce una elevación del voltaje, aunque reducida hasta el necesario enfriamiento del circuito, y en donde la unidad de conmutación de estado (5) está formada por un relé electromecánico (5’) como elemento de cambio de estado del propio cargador.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminación con acumuladores, que siendo susceptible de ser o no autónomo, y estando concebido para su utilización preferentemente en lugares privados, públicos o semi-públicos y ofrecer un alto grado de fiabilidad para una correcta carga de alimentación de los distintos elementos de iluminación (6) con autonomía de acumuladores (4) con tecnología Ni-Cd, se caracteriza porque está constituido mediante una placa de circuito electrónico que comprende una fuente de alimentación universal (1), un convertidor electrónico de tensión (2), una unidad de conmutación de estado (5) y una unidad de carga (3) desde los respectivos acumuladores (4) Ni-Cd, todo ello dispuesto en el interior de un soporte base con protección IP55
    o superior y con tecnología de carga lenta.
  2. 2. Dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminación con acumuladores, según reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de alimentación (1) situada, al igual que el resto de unidades, en el interior del soporte base con protección IP55 o superior, está asociada a medios de protección contra sobretensiones, oscilaciones de red, inversiones de polaridad, cortocircuito y similares.
  3. 3.
    Dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminación con acumuladores, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque es susceptible de adoptar una configuración estándar o modular.
  4. 4.
    Dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminación con acumuladores, según reivindicación 1, caracterizado porque el soporte base de montaje de los distintos componentes electrónicos está provisto de una protección contra polvo y humedad superior a un IP54.
  5. 5.
    Dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminación con acumuladores, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque opcionalmente se utiliza un sistema combinado de alimentación en corriente continua, y un sistema en paralelo de alimentación por acumuladores de energía externa de la red, en función del estado específico del elemento de iluminación (6) o carga prevista.
  6. 6.
    Dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminación con acumuladores, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque opcionalmente se conecta a una o varias celdas de baterías o acumuladores (4) de Ni-Cd, hasta obtener la potencia deseada, variando únicamente el tiempo de carga.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201001116
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 31.08.2010
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : H02J9/06 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    ES 2245637 T3 (MAGNETEK SPA) 16/01/2006, todo el documento. 1-6
    A
    ES 2255564 T3 (WOBBEN ALOYS) 01/07/2006, descripción. 1-6
    X
    GB 2101426 A (SZETO LOK) 12/01/1983, página 1, líneas 28 -62; figuras. 1-6
    X
    ES 8206924 A1 (B K B ELECTRONICA SA) 16/11/1982, descripción; figuras. 1-6
    A
    US 2007063683 A1 (COQ LIONEL ET AL.) 22/03/2007, todo el documento. 1-6
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 28.05.2012
    Examinador M. d. López Sábater Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201001116
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H02J Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201001116
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 28.05.2012
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201001116
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    ES 2245637 T3 (MAGNETEK SPA) 16.01.2006
    D02
    ES 2255564 T3 (WOBBEN ALOYS) 01.07.2006
  7. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    Reivindicación 1:
    El documento del estado de la técnica anterior más cercano a esta primera reivindicación independiente es D01, en el que se divulga un dispositivo convertidor/alimentador de elementos de iluminación con acumuladores que, siendo susceptible de ser o no autónomo, y estando concebido para su utilización preferentemente en lugares privados, públicos o semi-públicos y ofrecer un alto grado de fiabilidad para una correcta carga de alimentación de los distintos elementos de iluminación con autonomía de acumuladores con tecnología Ni-Cd, comprende, en un circuito electrónico, una fuente de alimentación universal (101), un convertidor electrónico de tensión, una unidad de conmutación de estado (11) y una unidad de carga desde los respectivos acumuladores (5) Ni-Cd.
    A diferencia del aparato que se desea proteger en esta reivindicación, en D01 no se especifica el índice de protección del soporte base empleado. Sin embargo, el uso de índices superiores a IP55 en los conjuntos de lámparas y sus respectivos medios de alimentación es algo conocido como se ilustra en el documento D02, en su descripción, columna 3, líneas 6 a 11. Por lo tanto, esta primera reivindicación carece de actividad inventiva según el artículo 8 de la Ley 11/86.
    Reivindicaciones 2 a 6:
    Estas reivindicaciones dependientes tampoco tienen actividad inventiva por encontrarse anticipadas en el estado de la técnica anterior como se desprende de la lectura de D01.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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