ES2465942B1

ES2465942B1 - Dispositivo bloqueador de baterias y método de uso.

Info

Publication number: ES2465942B1
Application number: ES201231711A
Authority: ES
Inventors: Enrique MICÓ PÉREZ; Raúl ALBERT ALBUJER
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2015-06-16
Anticipated expiration: 2032-11-09
Also published as: ES2465942A1; WO2014072549A1; EP2919315A1; EP2919315A4

Abstract

Dispositivo bloqueador de baterías y método de uso, que comprende unos medios electrónicos (2) conectados con la batería (1), y que a su vez comanda un cierre (3) que mantiene la batería (1) anclada a la máquina y caracterizado porque dichos medios electrónicos (2) consisten en un circuito acondicionador de la señal procedente de la batería (1) y un divisor de tensión que proporciona un valor fijo de tensión correspondiente con un valor umbral de la tensión de carga de dicha batería (1), estando la salida de ambos circuitos conectados como entradas de un tercer circuito comparador; y donde la salida del comparador, está conectada con una entrada de un microcontrolador conectado con un solenoide biestable comandado por dos relés, de tal forma, que cuando se activa el solenoide se libera el cierre (3) que fija la batería (1) y activa un aviso.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo bloqueador de baterías y método de uso.

El objeto de la presente invención es un dispositivo bloqueador de baterías y su método de 5 uso, cuya función es impedir la extracción de la baterías de su emplazamiento, para su posterior sustitución por otra batería ya cargada, actuando como cerrojo, impidiendo que se pueda extraer la batería mientras éstas dispongan de una carga mínima establecida como “batería baja”.

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ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, a la hora de la sustitución de las baterías como por ejemplo, en una carretilla eléctrica transportadora, dada la dificultad para conocer el estado real de carga de la batería, por norma general se suele proceder a su sustitución y/o carga cuando la batería se agota 15 totalmente, o bien cuando el operario o usuario entiende que la vida útil de la batería está llegando a su fin.

Esto provoca que, en momentos de trabajo y/o uso de la máquina, no pueda hacerse uso de la misma, por la falta de carga, o bien porque se estén manipulando incorrectamente las baterías, 20 cambiándose cuando todavía no es necesario, lo que provoca en ambos casos, un gasto económico extra.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

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El objeto de la presente invención es un dispositivo que conozca el estado real de la batería, bloqueándola siempre que posea un nivel de carga en voltios, superior a un umbral establecido, correspondiente a una carga aproximada de al menos, un 25 % de su carga máxima nominal, y desbloqueándola cuando dicha carga sea menor a ese 25 %.

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Gracias a este dispositivo se impide que cualquier usuario pueda manipularla y/o sustituirla antes de tener una necesidad real de carga. Para ello, el dispositivo bloqueador de baterías, objeto de la presente invención está esencialmente caracterizado por comprender unos primeros medios electrónicos conectados con una batería por medio de unos cables que transmiten la tensión de la misma y la comparan con una tensión fija obtenida de un divisor 35

de tensión, de tal forma que un microcontrolador discrimine la necesidad de sustituir la batería por otra completamente cargada, y en caso de ser necesario la sustitución de dicha batería, activar un aviso (típicamente un diodo LED) y liberando un resorte que asegura la batería mediante dos relés asociados a un solenoide biestable. 40

En un segundo aspecto de la invención, el método bloqueador de baterías, del tipo que se implementa en el dispositivo anterior que comprende al menos las etapas de (i) establecer el valor instantáneo de la tensión de carga de la batería y compararlo con un valor de tensión correspondiente con el umbral de carga mínima de la batería; y (ii) discriminar si el valor 45 instantáneo de la tensión en la batería es mayor o menor que la tensión umbral, de tal forma que si el resultado denota que tiene la batería baja, se procede a la liberación de la batería liberando el cerramiento accionando unos relés que alimentan un solenoide biestable que gobierna el cierre de la batería y activando una señal de aviso.

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Gracias a ello, se impide hacer cargas no regulares (como por ejemplo, antes de que lleguen a valores por debajo del umbral, aproximadamente el 25% de su carga), saneando el ciclo de carga de batería y con ello, el tiempo de vida útil de la misma. Por ello, a su vez, se consigue

disminuir el tiempo que se dedica a la sustitución y/o carga de las baterías, incrementando el tiempo de servicio de la máquina, y provocando por ello, un ahorro económico.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones, la palabra “comprende” y sus variantes no pretender excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los 5 expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas. 10

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURAS

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha 15 invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

FIG. 1 muestra un diagrama de funcionamiento del dispositivo bloqueador de baterías, objeto de la presente invención.

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REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

El dispositivo bloqueador de baterías, objeto de la presente invención, está caracterizado porque comprende unos medios electrónicos (2) conectados con la batería (1) cuyo estado se desea conocer por medio de una pluralidad de cables. Dichos medios electrónicos (2) 25 consisten esencialmente en un circuito acondicionador de la señal procedente de la batería (1) y un divisor de tensión que proporciona un valor fijo de tensión (en esta realización preferente 23,9 V) estando la salida de ambos circuitos, es decir, la señal fluctuante de la batería (1) y el valor fijo de tensión conectados como entradas de un tercer circuito comparador. Finalmente, la salida del comparador, que varía entre los niveles de tensión de un 0 lógico (preferentemente 0 30 V), y un 1 lógico (preferentemente, 5V) en función de si la tensión en la batería (1) es superior o inferior al valor fijo de tensión, estará conectada con una entrada de un microcontrolador, que a su vez está conectado con un solenoide biestable comandado por dos relés, de tal forma que se activa el solenoide cuando el valor de la tensión de la batería es inferior al valor fijo de tensión, liberando un cierre (3) que fija la batería (1) al chasis de la máquina donde está 35 montada la batería.

El cierre (3), como por ejemplo un resorte o un pistón, está compuesto por una parte fija al chasis de la maquinaria y una parte móvil, que es la encargada de realizar el movimiento de liberación de la batería (1). 40

El dispositivo funciona conectando los cables directamente a los bornes positivo y negativo de la batería (1) que, como se ha indicado, están conectados con la entrada del circuito acondicionador de señal, que proporciona una señal (en tensión) que fluctúa lógicamente en función del nivel de carga de la citada batería. Esta señal, a su vez está conectada con una 45 primera entrada de un circuito comparador de tensión.

Por otro lado, el divisor de tensión, que proporciona un valor fijo de tensión umbral, que se corresponde aproximadamente al propio de la batería para un nivel de carga del 25%, y que se estima en 23,9 V en esta realización práctica, se conecta con una segunda entrada del circuito 50 comparador de tensión.

La salida del circuito comparador proporciona un valor de tensión que se corresponde con un cero lógico (0 V) o un 1 lógico (5 V), como ha sido indicado. Lógicamente si la tecnología empleada fuese distinta, los valores de salida podrían adaptarse a dicha tecnología. Esta señal de salida está conectada con una entrada del microcontrolador, correspondiendo el cero lógico con un valor de tensión en la batería superior al valor de umbral (esto es, el valor de tensión 5 fijo) y el uno lógico con un valor de tensión en la batería inferior a dicho valor de umbral.

El microcontrolador se encarga de tomar las decisiones de bloquear (0 lógico) o liberar la batería (1 lógico). El circuito analiza cada segundo el estado de la salida del circuito comparador durante un tiempo de ciclo estimado aproximadamente en un minuto. Si durante 10 dicho tiempo de ciclo el número de muestras obtenidas y clasificadas como batería baja han sido suficientes, se considera como ciclo de batería baja. Este ciclo se repite en bloques de cinco ciclos, y si durante los últimos cinco ciclos todos estos han sido considerados como de batería baja se procede a la liberación de la batería (1) accionando los relés que alimentan el solenoide biestable y activan uno de los diodos emisores de luz (LED) que ayudan de forma 15 visual a distinguir el estado del cerrojo (3).

En otra realización práctica, se activan dos relés que transmiten directamente la tensión de la batería (1) al solenoide biestable; de tal forma que si se le aplican los voltios de forma positiva entre sus bornes se obtiene un desplazamiento en un sentido, y si se invierte, se obtiene el 20 desplazamiento en el sentido contrario.

El solenoide biestable mantiene su estado aún incluso en ausencia de corriente eléctrica; esto es indispensable ya que durante el periodo de intercambio de batería (1) en la máquina, éste quedará sin tensión y no debe de haber ningún cambio en el cierre (3), como por ejemplo un 25 pistón o un resorte, puesto que si su posición en reposo (sin corriente eléctrica) fuera extendido en el cambio de batería (1) se extendería impidiendo que pudiera ser insertada la nueva batería (1). En el caso de que su posición en reposo fuera contraída, se podría fácilmente vulnerar el dispositivo quitando los bornes de alimentación y éste se retraería liberándolo.

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En otra realización práctica, el resorte dispondrá de un elemento de retorno en su parte móvil, y de un eje de empuje asociado con una arandela metálica, en la parte fijada al chasis. Y en donde, dicho eje, se encontrará asociado a una ventosa electromagnética,

encargada de “liberar” de movimiento al resorte. 35

En otra realización práctica no limitativa, la ventosa electromagnética será sustituida por una ventosa magnética.

El dispositivo sólo funcionará cuando detecte la presencia de la batería (1), para ello, dicha 40 batería (1) presiona un interruptor de palanca que cierra el circuito y transmite la señal al microcontrolador. Con ello, se pretende conseguir que el dispositivo sólo funcione mediante el conteo de ciclos cuando haya seguridad de que la batería (1) está debidamente instalada en la máquina.

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Además, se ha provisto al dispositivo de un mecanismo de liberación manual del cierre (3), mediante un interruptor tipo llave, de este modo un operario autorizado podría liberar el cierre (3) a voluntad.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo bloqueador de baterías para asegurar una batería al chasis de una máquina o carretilla, que comprende

- unos medios electrónicos (2), y

- un cierre (3), 5

estando conectados dichos medios eléctricos (2) mediante una pluralidad de cables a la batería (1), cuyo estado va a conocerse, y que al mismo tiempo controla el cierre (3) que es adecuado para mantener la batería (1) asegurada al chasis de la máquina o carretilla, y caracterizado por que

dichos medios electrónicos (2) consisten en un circuito acondicionador de señal de la 10 señal procedente de la batería (1) y un divisor de tensión que proporciona un valor de tensión fijo que se corresponde con un valor de umbral de la tensión de carga de dicha batería (1),

estando conectada la salida de ambos circuitos, es decir, la señal fluctuante desde la batería (1) y el valor de tensión fijo, como entradas de un tercer circuito comparador;

y donde la salida del comparador, que oscila entre los niveles de tensión de un 0 lógico 15 y un 1 lógico dependiendo de si la tensión en la batería (1) es mayor o menor que el valor de tensión fijo establecido como umbral, está conectada con una entrada de un microcontrolador,

y comprendiendo además el dispositivo bloqueador un solenoide biestable, conectado al microcontrolador, y dos relés que controlan el solenoide, configurándose el microcontrolador para activar el solenoide cuando el valor de tensión de la batería es menor que el valor de 20 tensión fijo y activar el solenoide para liberar el cierre que fija la batería al chasis y para activar un aviso.
2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la batería (1) presiona un interruptor de palanca que cierra la señal de los medios electrónicos (2) y transmite la señal al microcontrolador. 25
3. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cierre (3) consiste en una parte fija fijada al chasis de la máquina y una parte móvil que puede moverse para liberar la batería (1).
4. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cierre (3) tiene un elemento de retorno en su parte móvil y un eje de empuje asociado con una arandela de metal 30 en la parte fijada al chasis, todo lo cual se asocia con una ventosa electromagnética que es responsable de liberar el cierre (3).
5. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la ventosa es una ventosa de tipo magnético.
6. El dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en el que se incorpora 35 un mecanismo de liberación manual para liberar manualmente el cierre (3) mediante un interruptor de tipo llave.
7. Un método bloqueador de baterías, del tipo implementado en el dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende al menos las etapas de (i) establecer el valor instantáneo de tensión de carga de una batería (1) y compararlo con un valor de tensión que se 40 corresponde con el umbral de carga mínima de la batería; y (ii) determinar si el valor instantáneo de tensión en la batería (1) es mayor o menor que la tensión de umbral para un tiempo estimado de un ciclo, de manera que si el resultado indica que la batería se encuentra baja durante cinco ciclos, y si todos estos ciclos se consideraron ciclos de batería baja durante

los últimos cinco ciclos, la batería (1) se libera accionando relés que alimentan un solenoide biestable liberando un cierre (3) y activando una señal de aviso.