ES2623356T3 - Aparato de reciclaje del acumulador - Google Patents
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Abstract
Un aparato para reciclar un acumulador, configurado el aparato para suministrar un voltaje de suministro de energía a los electrodos del acumulador para retirar el sulfato formado en los electrodos del acumulador para recuperar el rendimiento del acumulador en un estado deteriorado, el aparato comprende: una unidad del transformador (200) para transformar un voltaje de energía de CA comercial suministrado a la misma desde una fuente de energía externa a través de una unidad de entrada de energía (100); una unidad de activación de SCR (400) para convertir el voltaje de energía de CA transformado por la unidad del transformador (200) en un primer voltaje que tiene una forma de media onda a través de una rectificación de media onda y que convierte el primer voltaje en un segundo voltaje que tiene una forma de onda de impulso a través del control de fase de SCR; una terminal de salida (500) adaptada para estar en contacto cercano con los electrodos del acumulador para suministrar el voltaje de impulso convertido producido desde la unidad de activación de SCR (400) a los electrodos del acumulador para cargar el acumulador; un controlador de SCR (300) para controlar la operación de la unidad de activación de SCR (400); una unidad de ajuste (600) y una unidad de visualización (650) para ajustar y mostrar el entorno operativo del aparato de reciclaje del acumulador; una unidad de detección del voltaje (900) y una unidad de detección de la corriente (950) para detectar el voltaje y la corriente del acumulador; y un micro-ordenador (700) para controlar la operación de cada uno de los elementos constitutivos, en el que la unidad de activación de SCR (400) comprende: un elemento de SCR de carga (420) adaptado para impulsarse tras la carga del acumulador para convertir el voltaje de energía de CA aplicado a este desde la unidad del transformador (200) en el segundo voltaje que tiene la forma de onda de impulso bajo el control del controlador de SCR (300); y un elemento de SCR de descarga (425) adaptado para impulsarse tras la descarga del acumulador para convertir el voltaje de energía aplicado a este de acuerdo con la descarga del acumulador en un voltaje de impulso para la aplicación de la unidad del transformador (200) bajo el control del controlador de SCR (300).
Description
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DESCRIPCION
Aparato de reciclaje del acumulador Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un aparato para reciclar un acumulador, y, mas en particular, a un aparato de reciclaje del acumulador en el que se aplica una corriente de impulso en placas polares o electrodos de un acumulador que funciona como una celda secundaria a traves del control de la fase de SCR para retirar el sulfato formado en una pelfcula o membrana en los electrodos del acumulador, recuperando de este modo el rendimiento del acumulador en un estado deteriorado.
Tecnica anterior
Los acumuladores (tambien denominados “batenas recargables”) como celdas secundarias son ampliamente usados en una variedad de campos industriales que requieren fuentes de energfa tales como batenas para veldculos, batenas para embarcaciones, batenas para UPS, etc.
Los acumuladores realizan repetidas veces una funcion de carga de convertir la energfa electrica en energfa qmmica y una funcion de descarga de convertir la energfa qmmica en energfa electrica con el uso de reacciones electromecanicas que son electricamente reversibles. Si dichas batenas recargables se usan por un penodo largo de tiempo, el rendimiento de las mismas se deteriora, experimentando de este modo un proceso de desechado.
Divulgacion de la invencion
Problema tecnico
La causa, por la que las batenas recargables se deterioran en el rendimiento de modo tal que tienen que desecharse, proviene de un incremento en la resistencia interna de las batenas generado por la aparicion de sulfatacion en las placas polares de las batenas. Esta sulfatacion es un fenomeno en el que el sulfato depositado en los electrodos de las batenas durante la descarga de las batenas se adhiere a los electrodos de la batena sin que el sulfato se desprenda de los electrodos durante la carga de las batenas. Debido a este fenomeno de sulfatacion, se forma una capa de pelfcula no conductora o aislante en los electrodos de las batenas recargables para interrumpir de este modo un pasaje por el que ocurren las reacciones electromecanicas. La formacion de la capa de pelfcula aislante en los electrodos de las batenas reduce la capacidad de las batenas y disminuye la gravedad espedfica del electrolito de las batenas para que el electrolito ineficiente, lo que deteriora por lo tanto el rendimiento de los acumuladores.
Como solucion al problema mencionado anteriormente de retirada del sulfato depositado en los electrodos de un acumulador, se ha propuesto un dispositivo para retirar una pelfcula de sulfato de plomo formada en una batena de plomo-acido en la publicacion abierta a inspeccion publica de la patente coreana N.° 10-2005-0057544
El dispositivo de retirada de la pelfcula de sulfato de plomo divulgado en la publicacion abierta a inspeccion publica de la patente coreana N.° 10-2005-0057544 se opera de modo tal que para retirar una pelfcula de sulfato de plomo depositada en los electrodos de una batena de plomo-acido, se produce una corriente de impulso que tiene una amplitud de impulso de menos de 1 ps desde el dispositivo para provocar un efecto pelicular de conduccion, lo que disuelve de manera intensiva una parte de la capa de la superficie del deposito membranoso de sulfato de plomo en los electrodos.
Sin embargo, tal dispositivo convencional de retirada de pelfculas de sulfato de plomo representa un problema puesto que debe incluir un oscilador separado, un amplificador, un circuito de conformacion de forma de onda, un generador de impulso negativo y similares para generar la corriente de impulso que tiene una amplitud de impulso de menos de 1 ps, la construccion y la operacion de una circuitena se ven complicadas y los costes de fabricacion aumentan en gran medida.
Entretanto, como otra solucion al problema mencionado anteriormente de retirada del sulfato depositado en los electrodos del acumulador, se han propuesto un aparato y un metodo para reciclar una batena de plomo-acido en la publicacion abierta a inspeccion publica de la patente coreana N.° 10-2006-0090939. El aparato de reciclaje de la batena de plomo-acido y el metodo divulgados en la publicacion abierta a inspeccion publica de la patente coreana N.° 10-2006-0090939 se opera de modo tal que se aplique un voltaje de impulso de 1200 V a 1400 V a un electrodo negativo y un electrodo positivo de una batena de plomo-acido de residuo durante 9 horas para retirar una pelfcula de oxido formada en una superficie de un sulfato de plomo (PbS04) depositado en los electrodos del acumulador.
Sin embargo, dicho aparato de reciclaje de la batena de plomo-acido y dicho metodo convencionales representan un problema puesto que se aplica un alto voltaje a los electrodos de la batena por un penodo de tiempo predeterminado, el aparato de reciclaje de la batena de plomo-acido debe incluir un generador de impulso para generar un impulso de alto voltaje y un voltaje de impulso de CA generado del generador de impulso debe convertirse en un voltaje de impulso
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de CC a traves de un rectificador, por lo que la construccion y la operacion de una circuitena se ven complicadas. El aparato de reciclaje de la batena de la tecnica anterior se muestra p.ej. en los documentos US3950689 o US2008/0180066 A1.
Solucion al problema
Por lo tanto, la presente invencion se ha realizado en vista de los problemas mencionados que ocurren en la tecnica anterior, y es un objeto de la presente invencion proporcionar un aparato para reciclar un acumulador, lo cual simplifica la construccion y operacion de una circuitena y garantiza la durabilidad del aparato mientras se reduce el consumo de energfa.
Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un aparato para reciclar un acumulador, lo cual permite una descarga de energfa electrica desde el acumulador para que se devuelva a la Corporacion de Energfa Electrica sin consumir la energfa electrica con el fin de conseguir un efecto de ahorro de electricidad en un proceso de reciclaje del acumulador.
La invencion se define por la reivindicacion independiente 1.
Con el fin de cumplir el objeto anterior, la presente invencion proporciona un aparato para reciclar un acumulador, lo cual suministra un voltaje de suministro de energfa a los electrodos del acumulador para retirar el sulfato formado en los electrodos del acumulador para recuperar el rendimiento del acumulador en un estado deteriorado, el aparato incluye: una unidad del transformador para transformar un voltaje de energfa de CA comercial suministrado a la misma desde una fuente de energfa externa a traves de una unidad de entrada de energfa; una unidad de SCR para convertir el voltaje de energfa de CA transformado por la unidad del transformador en un voltaje que tiene una forma de onda de impulso a traves del control de la fase de SCR; una terminal de salida adaptada para estar en contacto cercano con los electrodos del acumulador para suministrar el voltaje de impulso convertido producido desde la unidad de activacion de SCR a los electrodos del acumulador para cargar el acumulador; un controlador de SCR para controlar la operacion de la unidad de activacion de SCR; una unidad de ajuste y una unidad de visualizacion para ajustar y mostrar el entorno operativo del aparato de reciclaje del acumulador; una unidad de deteccion del voltaje y una unidad de deteccion de la corriente para detectar el voltaje y la corriente del acumulador; y un micro-ordenador para controlar la operacion de cada uno de los elementos constitutivos.
La unidad de activacion de SCR incluye: un elemento de SCR adaptado para impulsarse tras la carga del acumulador para convertir el voltaje de energfa de CA aplicado a este desde la unidad del transformador en un voltaje que tiene la forma de onda de impulso bajo el control del controlador de SCR; un elemento de SCR adaptado para impulsarse tras la descarga del acumulador para convertir el voltaje de energfa aplicado a este de acuerdo con la descarga del acumulador en un voltaje de impulso para la aplicacion de la unidad del transformador bajo el control del controlador de SCR; un conmutador principal para conectar electricamente un elemento de SCR para cargar el acumulador y un elemento de SCR para descargar el acumulador en la unidad del transformador y para interrumpir la conexion electrica entre los mismos bajo el control del micro-ordenador; y preferiblemente, un reactor para absorber una descarga electrica debido a un voltaje de sobrecarga generado desde el acumulador y suministrado al elemento de SCR a traves de la terminal de salida y para proteger la unidad de activacion de SCR.
Ademas, el controlador de SCR incluye preferiblemente: un generador de senal de impulso para generar una senal de impulso para el momento; un contador para la senal de impulso generada desde el generador de senal de impulso; un selector para generar una pluralidad de senales de codigo con la combinacion de una senal de codigo aplicada a este desde el micro-ordenador y una senal de contador aplicada a este desde el contador que produce consecutivamente la pluralidad de senales generadas; un dispositivo logico programable (PLD, por sus siglas en ingles) que determina la unidad para verificar las fases de las senales de acuerdo con el orden de las senales de codigo producidas desde el selector y para seleccionar una senal de salida en respuesta a un impulso que selecciona la senal aplicada a este desde el micro-ordenador; y un controlador de SCR para controlar la operacion de cada uno de los dos elementos de SCR incluidos en la unidad de activacion de SCR en respuesta a la senal de salida desde la unidad de determinacion de PLD.
El micro-ordenador incluye preferiblemente: una unidad de control de retransmision para transmitir una senal de punto de contacto al conmutador principal incluido en la unidad de activacion de SCR; una unidad de activacion de control de SCR para transmitir una salida de codigo y una senal de control al controlador de SCR; una unidad de entrada de voltaje detectado para recibir una senal de voltaje desde la unidad de deteccion de voltaje; una unidad de entrada de corriente detectada para recibir una senal de corriente desde la unidad de deteccion de la corriente; una unidad de entrada de temperatura medida para recibir una senal de temperatura desde la unidad de medidor de temperatura; y una unidad de control central para controlar la operacion de cada uno de los elementos constitutivos del micro-ordenador.
Efectos ventajosos de la invencion
Como se describio anteriormente, el aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con la presente invencion tiene
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los efectos ventajosos en cuanto a que un voltaje comercial de energfa de CA se convierte en un voltaje de impulso y luego, el voltaje de impulso se aplica a los electrodos del acumulador a traves del control de la fase de SCR para retirar el sulfato formado en los electrodos del acumulador, para que la construccion del aparato se simplifique para reducir el costo de fabricacion y que el acumulador pueda reciclarse eficientemente mientras se reduce el consumo de energfa.
Ademas, el aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con la presente invencion tiene otro efecto en cuanto a que la energfa electrica descargada desde el acumulador vuelve a la Corporacion de Energfa Electrica para conseguir un efecto de ahorro de electricidad en un proceso de reciclaje del acumulador.
Si bien la presente invencion se ha descrito con referencia a las realizaciones ilustrativas particulares, no debe restringirse por las realizaciones sino solo por las reivindicaciones adjuntas. Se debe apreciar que aquellos expertos en la materia pueden cambiar o modificar las realizaciones sin desviarse del alcance de la presente invencion.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion;
la figura 2 es un diagrama de bloque que ilustra toda la construccion de un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion;
la figura 3 es un diagrama de circuito que ilustra toda la construccion de un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion;
la figura 4 es un diagrama de bloque que ilustra toda la construccion de un controlador de SCR de un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion; la figura 5 es un diagrama de circuito que ilustra el controlador de SCR de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion;
la figura 6 es un diagrama de forma de onda que ilustra las formas de onda de un voltaje de energfa suministrado a una unidad de activacion de SCR de un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion;
la figura 7 es un diagrama de bloque que ilustra un micro-ordenador de un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion;
la figura 8 es un diagrama de circuito que ilustra el micro-ordenador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion; y
la figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra el proceso operativo de un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion.
El Mejor modo de llevar a cabo la invencion
Las realizaciones preferidas de la invencion se describiran en lo sucesivo en mas detalle con referencia a los dibujos que se incluyen.
La figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion.
Como se muestra en la figura 1, el aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con la presente invencion incluye un cuerpo principal 10 que tiene cuatro ruedas 14 montadas en la superficie inferior del mismo para el movimiento del aparato y los radiadores 16 formados en una superficie superior del mismo, en ambos lados del mismo y en una superficie trasera del mismo, respectivamente, para liberar el calor generado desde el interior del aparato. Ademas, el cuerpo principal 10 incluye una unidad de ajuste 600 y una unidad de visualizacion 650 montadas en la superficie frontal del mismo para ajustar y mostrar el entorno operativo del aparato de reciclaje del acumulador y una puerta de la caja 12 montada en una porcion inferior de la superficie frontal de la misma para abrir el interior de la misma.
Entretanto, montada en el exterior del cuerpo principal 10 se encuentra una unidad de entrada de energfa 100 tal como un cable de suministro de energfa para recibir un voltaje de CA comercial desde una fuente de energfa externa, terminales de salida 500 con pinzas acopladas de manera independiente a electrodos de un acumulador para suministrar un voltaje de carga al acumulador y una unidad de deteccion de temperatura 850 para medir la temperatura del acumulador.
Montado en el interior del cuerpo principal 10 se encuentra un circuito de reciclaje del acumulador para realizar la operacion de reciclaje del acumulador de modo tal que convierta el voltaje de energfa de CA suministrado al circuito de reciclaje del acumulador a traves de la unidad de entrada de energfa 100 en un voltaje de impulso a traves del control de SCR (rectificador controlado por silicio) y que suministre el voltaje de impulso convertido al acumulador a traves de las terminales de salida 500.
La figura 2 es un diagrama de bloque que ilustra toda la construccion de un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, y la figura 3 es un diagrama de circuito que ilustra toda la construccion de un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente
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invencion.
Como se muestra en las figuras 2 y 3, el aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizaciOn preferida de la presente invenciOn incluye una unidad de entrada de ene^a 100 para recibir un voltaje de energfa de CA comercial desde una fuente de energfa externa, una unidad del transformador 200 para transformar el voltaje de energfa de CA comercial incorporado a la unidad de entrada de energfa 100 desde la fuente de energfa externa, una unidad de activaciOn de SCR 400 para convertir el voltaje de energfa de CA transformado por la unidad del transformador 200 en un voltaje de impulso a traves del control de la fase de SCR, una terminal de salida 500 para suministrar el voltaje de impulso convertido producido desde la unidad de activaciOn de SCR 400 a los electrodos del acumulador, un controlador de SCR 300 para controlar la operaciOn de la unidad de activaciOn de SCR 400, una unidad de detecciOn de voltaje 900, una unidad de detecciOn de la corriente 950 y una unidad de medidor de temperatura 800 para detectar el voltaje, la corriente y la temperatura del acumulador, una unidad de ajuste 600 y una unidad de visualizaciOn 650 para ajustar y mostrar el entorno operativo del aparato de reciclaje del acumulador, y un micro-ordenador 700 para controlar la operaciOn de cada uno de los elementos constitutivos.
La unidad de entrada de energfa 100 es un dispositivo de entrada de energfa para recibir un voltaje de energfa de CA comercial de 220 V/60 Hz desde una fuente de energfa externa.
La unidad del transformador 200 es un transformador que transforma el voltaje de energfa de CA comercial aplicado al mismo desde una fuente de energfa externa a traves de la unidad de entrada de energfa 100. La unidad del transformador 200 incluye un transformador de control 210 para transformar el voltaje de energfa de CA comercial en los voltajes de energfa de activaciOn para el micro-ordenador y similar, y un transformador de reciclaje 220 para transformar el voltaje de energfa de CA comercial en un voltaje de energfa de reciclaje para reciclar el acumulador. En la realizaciOn preferida de la presente invenciOn, el transformador de control 210 transforma el voltaje de energfa de CA comercial en un voltaje de energfa de 12 V para activar el micro-ordenador 700, un voltaje de energfa de 15 V para activar la unidad de medidor de temperatura 800 y un voltaje de energfa de 5 V para activar una variedad de tipos de circuitos tales como la unidad de detecciOn de voltaje 900 y la unidad de detecciOn de la corriente 950. El voltaje de energfa de CA transformado se convierte en un voltaje de energfa de CC a traves de un proceso de rectificaciOn y se suministra al micro-ordenador 700 y a los diversos tipos de circuitos. Mientras tanto, el transformador de reciclaje 220 convierte el voltaje de energfa de CA comercial en un voltaje de energfa de CA para reciclar el acumulador en funciOn de la capacidad de carga del acumulador y aplica el voltaje de energfa de CA convertido a la unidad de activaciOn de SCR 400.
La unidad de activaciOn de SCR 400 permite que el voltaje de energfa de CA convertido a traves del transformador de reciclaje 220 se someta a una rectificaciOn de media onda y luego lo convierte en un voltaje de energfa de impulso a traves del control de fase de SCR para obtener una senal de energfa de impulso para su aplicaciOn en la terminal de salida 500. La unidad de activaciOn de SCR 400 incluye un conmutador principal 410 controlado por el micro-ordenador 700, dos elementos de SCR 420 y 430 controlados por el controlador de SCR 300 para cargar y descargar el acumulador y un reactor 430 para absorber una descarga electrica debido a un voltaje de sobrecarga y similar. La unidad de activaciOn de SCR 400 selecciona solo una parte de la forma de onda del voltaje de energfa de CA bajo el control del controlador de SCR 300 y convierte la parte seleccionada de la forma de onda en un voltaje que tiene una forma de onda de impulso para generar una forma de onda de impulso de CA que esta muy subdividida de acuerdo con el control del control de fase de SCR.
El controlador de SCR 300 sirve para accionar los dos elementos de SCR 420 y 425 incluidos en la unidad de activaciOn de SCR para que la unidad de activaciOn de SCR convierta el voltaje de energfa de CA en un voltaje de energfa de impulso.
La figura 4 es un diagrama de bloque que ilustra toda la construcciOn de un controlador de SCR de un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizaciOn preferida de la presente invenciOn, y la figura 5 es un diagrama de circuito que ilustra el controlador de SCR de acuerdo con una realizaciOn preferida de la presente invenciOn.
Como se muestra en las figuras 4 y 5, el controlador de SCR 300 incluye: un generador de senal de impulso 310 para generar una senal de impulso para el momento; un contador 320 para la senal de impulso generada desde el generador de senal de impulso 310; un selector 330 para generar senales de cOdigo de 23(=256) con la combinaciOn de una senal de cOdigo de 8-bit aplicada al mismo desde el micro-ordenador 700 a traves de una terminal de entrada 301 de cOdigo y una senal de contador de 8-bit aplicada al mismo desde el contador 320 y para producir posteriormente las senales 256 generadas; una unidad de determinaciOn 340 de un dispositivo lOgico programable (PLD) para verificar las fases de las senales de acuerdo con el orden de las senales de cOdigo producidas desde el selector 330, y para seleccionar una senal de salida en respuesta a una senal de selecciOn de impulso aplicada a la misma desde el micro-ordenador 700; y un controlador de sCr 350 para controlar la operaciOn de cada uno de los dos elementos de SCR 420 y 425 incluidos en la unidad de activaciOn de SCR 400 en respuesta a la senal de salida desde la unidad de determinaciOn 340 de PLD.
Las senales de cOdigo 256 producidas desde el selector 330 son senales que se producen para un ciclo del voltaje de
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energfa de CA. Una forma de onda de CA de una duracion de ciclo puede dividirse en 256 segmentos para permitir el control de fase.
La figura 6 es un diagrama de forma de onda que ilustra las formas de onda de un voltaje de energfa suministrado para una unidad de activacion de SCR bajo el control del controlador de SCR de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion.
La figura 6(a) muestra una forma de onda del voltaje de energfa de CA transformada por la unidad del transformador 200 y aplicada a la unidad de activacion de SCR 400, la figura 6(b) muestra una forma de onda del voltaje de energfa de CA sujeto a una rectificacion de media onda a traves del elemento de SCR 420 de la unidad de activacion de SCR 400, y la figura 6(c) muestra una forma de onda del voltaje de impulso sujeta al control de fase a traves del elemento de SCR 420 de la unidad de activacion de SCR 400.
Los elementos de SCR 420 y 425 de la unidad de activacion de SCR 400 se accionan bajo el control del controlador de SCR 300. En primer lugar, el voltaje de energfa de CA se suministra al elemento de SCR de carga Q2 420 de los dos elementos de SCR 420 y 425 durante la carga del acumulador como se muestra en la figura 6(a) y se rectifica en media onda como se muestra en la figura 6(b). Luego, se selecciona una forma de onda de impulso (Pp) de la forma de onda del voltaje de energfa rectificado de media onda por una fase seleccionada por el controlador de SCR 300 y se aplica a la terminal de salida 500. Es decir, el selector 330 del controlador de SCR 300 divide la forma de onda de CA de un ciclo en 256 segmentos y la carga del elemento de SCR 420 pasa solo una forma de onda de impulso dividido (PP) de la forma de onda del voltaje de energfa rectificado de media onda para la aplicacion en la terminal de salida 500. La forma de onda de impulso (PP) seleccionada se determina por la unidad de determinacion 340 de PLD del controlador de SCR 300. La unidad de determinacion 340 de PLD determina la forma de onda de impulso en respuesta a una senal de control del micro-ordenador 700. De este modo, si la fase de la forma de onda de impulso de salida puede seleccionarse de acuerdo con el ajuste del micro-ordenador 700 para ajustar la magnitud del voltaje de energfa de salida, el tamano del selector 330 puede cambiarse para seleccionar la forma de onda dividida en mas o menos segmentos que los 256 segmentos. A traves del control de fase de SCR, la forma de onda del voltaje de energfa de salida puede seleccionarse sin someterse a un proceso separado para convertir el voltaje de energfa de CC en el voltaje de energfa de CA, lo que simplifica la construccion de una circuitena y permite la seleccion de una forma de onda de impulso dividida en mas segmentos. El voltaje que tiene una forma de onda de impulso generada por la unidad de activacion de SCR 400 se suministra en los electrodos del acumulador a traves de la terminal de salida 500 para generar vibracion en los electrodos y retirar el sulfato membranoso depositado en los electrodos y disolver los solidos suspendidos del sulfato para generar la gravedad espedfica de acido sulfurico en el acumulador y volver a su estado original, dando como resultado una disminucion en la resistencia interna de las batenas para conseguir el reciclaje del acumulador.
Por otro lado, el suministro del voltaje de energfa de CA para la carga del elemento de SCR de carga Q2 420 se interrumpe durante la descarga del acumulador, y el elemento de SCR de descarga Q1 425 se acciona para que un voltaje de energfa que tiene una forma de onda seleccionada de acuerdo con la activacion del elemento de SCR de descarga Q1 425 se aplique inversamente en la unidad del transformador 200. El voltaje de energfa aplicado inversamente vuelve a la Corporacion de Energfa Electrica para conseguir el efecto de ahorro de energfa. La forma de onda de impulso del voltaje de energfa durante la activacion del elemento de SCR de descarga 425 tiene un valor de fase negativa opuesto a la fase de la forma de onda que se muestra en la figura 6(a) y 6(b).
La figura 7 es un diagrama de bloque que ilustra un micro-ordenador de un aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, y la figura 8 es un diagrama de circuito que ilustra el micro-ordenador de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion.
Como se muestra en las figuras 7 y 8, el micro-ordenador 700 de acuerdo con la presente invencion incluye: una unidad de control de retransmision 720 para transmitir una senal de punto de contacto al conmutador principal 410 incluido en la unidad de activacion de SCR 400; una unidad de comunicacion 730 para llevar a cabo la comunicacion cableada e inalambrica con un dispositivo de comunicacion externa; una unidad de activacion de control 740 de SCR para transmitir una salida de codigo y una senal de control al controlador de SCR 300; una unidad de entrada de voltaje 753 detectado para recibir una senal de voltaje desde la unidad de deteccion de voltaje 900; una unidad de entrada de corriente 752 detectada para recibir una senal de corriente desde la unidad de deteccion de la corriente 950; una unidad de entrada de temperatura 751 medida para recibir una senal de temperatura desde la unidad de medidor de temperatura 800; y una unidad de control central 710 para controlar la operacion de cada uno de los elementos constitutivos del micro-ordenador 700.
La unidad de control central 710 genera una senal de control de acuerdo con las condiciones de ajuste de la unidad de ajuste 600 y aplica la senal de control generada en la unidad de activacion de SCR 400 y el controlador de SCR 300 a traves de la unidad de control de retransmision 720 y la unidad de activacion de control 740 de SCR. La unidad de control central 710 verifica la senal de voltaje, la senal de corriente y la senal de temperatura aplicadas a la misma desde la unidad de entrada de voltaje 753 detectado, la unidad de entrada de corriente 752 detectada y la unidad de entrada de temperatura 751 medida, y muestra las senales de voltaje, corriente y temperatura en la unidad de visualizacion 650.
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La unidad de ajuste 600 es un dispositivo de entrada que ajusta el entorno operativo del aparato de reciclaje del acumulador. La unidad de ajuste 600 incluye un boton de seleccion de carga/descarga del acumulador, un boton de operacion, un boton de parada, un conmutador de ajuste de la capacidad del acumulador (boton), un conmutador de ajuste del voltaje, un conmutador de ajuste de la corriente, un conmutador de ajuste de tiempo, etc.
La unidad de visualizacion 650 incluye una pantalla LCD para mostrar el entorno operativo del aparato de reciclaje del acumulador verificado por el micro-ordenador 700 en la misma, y una lampara de energfa para indicar un voltaje de energfa, una lampara de carga para indicar el estado de carga del acumulador, una lampara de descarga para indicar el estado de descarga del acumulador, etc.
La unidad de deteccion de la corriente 950 es un circuito de deteccion de la corriente que se monta entre la unidad de activacion de SCR 400 y la terminal de salida 500 para conectarse en serie con la unidad de activacion de SCR 400 y la terminal de salida 500. La unidad de deteccion de la corriente 950 detecta la corriente del acumulador y aplica una senal que indica la corriente detectada en el micro-ordenador 700. La unidad de deteccion de voltaje 900 es un circuito de deteccion de voltaje que se monta entre la unidad de activacion de SCR 400 y la terminal de salida 500 para conectarse en paralelo con la unidad de activacion de SCR 400 y la terminal de salida 500. La unidad de deteccion de voltaje 900 detecta el voltaje del acumulador. Ademas, la unidad de medidor de temperatura 800 es un sensor de temperatura que mide la temperatura ambiente del acumulador y se adapta para estar en contacto cercano con los electrodos del acumulador para medir la temperatura del acumulador.
A continuacion, el proceso operativo del aparato de reciclaje del acumulador de acuerdo con la presente invencion como se construyo anteriormente se describira en lo sucesivo en detalle con referencia a la figura 9.
En las etapas S110 y S120, en primer lugar, cuando se proporciona un voltaje de energfa de CA comercial en el aparato de reciclaje del acumulador para encender el sistema, el entorno operativo del acumulador, es decir, la capacidad, el voltaje, la corriente, el tiempo, etc., del acumulador se ajusta a traves de la unidad de ajuste 600.
En la etapa posterior S130, en primer lugar, la terminal de salida del aparato de reciclaje del acumulador se pone en contacto cercano con los electrodos del acumulador para verificar el estado de carga del acumulador. Para verificar el estado del acumulador, se realizan la medicion de los amperios de arranque en fno (CCA, por sus siglas en ingles) del acumulador, la medicion de la temperatura del acumulador, la medicion del estado de carga del acumulador, la prueba de descarga del acumulador, etc.
Luego, si se mide el estado del acumulador, el programa continua en la etapa S140 donde se determina si el estado del acumulador es normal o no. En la realizacion preferida de la presente invencion, si los CCA son mas de 530 CCA en una corriente de referencia de 80 A y una resistencia medida es de 0,05Q, se determina que el estado del acumulador es normal.
Si en la etapa S140 se determina que el estado del acumulador es normal, el programa continua en la etapa S141 donde el micro-ordenador 700 verifica el estado de carga del acumulador. Si en la etapa S141 se determina que el acumulador no esta cargado, el programa continua en la etapa S142 donde se carga el acumulador, y luego el micro-ordenador 700 finaliza un proceso de reciclaje.
Por otro lado, si en la etapa S140 se determina que el estado del acumulador no es normal, el programa continua en la etapa S150 donde el micro-ordenador 700 determina si el acumulador es reciclable o no. Si el estado del acumulador mejora con la comparacion entre el estado de carga del acumulador verificado en la etapa previa y el estado del acumulador despues del proceso de carga y descarga que se llevara a cabo posteriormente, se determina en la etapa S150 que el acumulador es reciclable. Si por otro lado, hay un cambio en el estado del acumulador, se determina en la etapa S150 que el acumulador no es reciclable y el programa continua en la etapa S151 donde se descarta el almacenamiento.
Si en la etapa S140 se determina que el estado del acumulador es anormal y se determina en la etapa S150 que el acumulador es reciclable, el programa continua en la etapa S160 donde el micro-ordenador 700 determina si el acumulador esta en estado de carga o no para realizar la operacion de reciclaje del acumulador. Si se determina en la etapa S160, el programa continua en la etapa S170 donde se selecciona un modo de descarga a traves de la unidad de ajuste 600 para descargar el acumulador. En este caso, la descarga del acumulador se realiza de modo tal que el micro-ordenador 700 aplique una senal de descarga en el controlador de SCR 300 de acuerdo con el ajuste de descarga del acumulador de la unidad de ajuste 60 para hacer que el controlador de SCR 300 para accionar el elemento de SCR de descarga 425 de la unidad de activacion de SCR 400 para que el voltaje de energfa del acumulador se suministre inversamente en la unidad del transformador 200 a traves de la terminal de salida 500. De esta forma, cuando se descarga el acumulador, el voltaje de energfa del acumulador se suministra inversamente en la unidad del transformador 200 y el voltaje de energfa transformado de manera inversa a traves de la unidad del transformador 200 se aplica en la unidad de entrada de energfa 100 para conseguir un efecto que permita que la Corporacion de Energfa Electrica recupere la energfa electrica. En la realizacion preferida de la presente invencion, la descarga del acumulador se realiza hasta que el voltaje del acumulador baje a menos de 5 V.
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Despues de haberse realizado la descarga del acumulador, se realiza el proceso de carga en la etapa S180. La carga del acumulador se realiza de modo tal que el micro-ordenador 700 aplique una senal de carga en el controlador de SCR 300 de acuerdo con el ajuste de carga del acumulador de la unidad de ajuste 60 para hacer que el controlador de SCR 300 accione el elemento de SCR de descarga 420 de la unidad de activacion de SCR 400 para que se suministre un voltaje de impulso para carga en el acumulador a traves de la terminal de salida 500. A medida que avanza la carga del acumulador, el voltaje de impulso se suministra en los electrodos del acumulador para retirar el sulfato membranoso depositado en los electrodos y disolver solidos suspendidos del sulfato para hacer que la gravedad espedfica del acido sulfurico en el acumulador vuelva a su estado original, consiguiendo por lo tanto el reciclaje del acumulador. En la realizacion preferida de la presente invencion, la carga del acumulador se realiza durante 30 minutos y la descarga y la carga del acumulador se llevan a cabo basicamente tres veces.
Luego de que se haya cargado el acumulador, el programa vuelve a la etapa S130 anterior donde el micro-ordenador 700 verifica el estado del acumulador. Luego, si en las etapas S140, S141 y S142 se determina que el acumulador se recicla normalmente de acuerdo con la descarga y la carga del acumulador, finaliza el proceso de reciclaje. Si se determina que el estado del acumulador es anormal,
Si el estado del acumulador no mejoro con la comparacion entre el estado del acumulador verificado en la etapa S130 y el estado del acumulador verificado en la etapa previa, se determina en la etapa S150 que el acumulador no es reciclable y el programa continua en la etapa S151 donde el acumulador se descarta. Por otro lado, si el estado del acumulador mejora, las etapas posteriores se llevan a cabo repetidas veces.
El reciclaje del acumulador se consigue a traves del proceso de reciclaje anterior y la energfa electrica descargada desde el acumulador durante la descarga del acumulador se suministra inversamente en la unidad de entrada de energfa 100, lo que aumenta la eficiencia de ahorro de la energfa.
Claims (6)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un aparato para reciclar un acumulador, configurado el aparato para suministrar un voltaje de suministro de ene^a a los electrodos del acumulador para retirar el sulfato formado en los electrodos del acumulador para recuperar el rendimiento del acumulador en un estado deteriorado, el aparato comprende:una unidad del transformador (200) para transformar un voltaje de energfa de CA comercial suministrado a la misma desde una fuente de energfa externa a traves de una unidad de entrada de energfa (100); una unidad de activacion de SCR (400) para convertir el voltaje de energfa de CA transformado por la unidad del transformador (200) en un primer voltaje que tiene una forma de media onda a traves de una rectificacion de media onda y que convierte el primer voltaje en un segundo voltaje que tiene una forma de onda de impulso a traves del control de fase de SCR;una terminal de salida (500) adaptada para estar en contacto cercano con los electrodos del acumulador para suministrar el voltaje de impulso convertido producido desde la unidad de activacion de SCR (400) a los electrodos del acumulador para cargar el acumulador;un controlador de SCR (300) para controlar la operacion de la unidad de activacion de SCR (400); una unidad de ajuste (600) y una unidad de visualizacion (650) para ajustar y mostrar el entorno operativo del aparato de reciclaje del acumulador; una unidad de deteccion del voltaje (900) yuna unidad de deteccion de la corriente (950) para detectar el voltaje y la corriente del acumulador; y un micro-ordenador (700) para controlar la operacion de cada uno de los elementos constitutivos, en el que la unidad de activacion de SCR (400) comprende:un elemento de SCR de carga (420) adaptado para impulsarse tras la carga del acumulador para convertir el voltaje de energfa de CA aplicado a este desde la unidad del transformador (200) en el segundo voltaje que tiene la forma de onda de impulso bajo el control del controlador de SCR (300); yun elemento de SCR de descarga (425) adaptado para impulsarse tras la descarga del acumulador para convertir el voltaje de energfa aplicado a este de acuerdo con la descarga del acumulador en un voltaje de impulso para la aplicacion de la unidad del transformador (200) bajo el control del controlador de SCR (300).
- 2. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la unidad de activacion de SCR (400) comprende:un conmutador principal (410) para conectar electricamente el elemento de SCR de carga (420) para cargar el acumulador y el elemento de sCr de descarga (425) para descargar el acumulador en la unidad del transformador (200) e interrumpir la conexion electrica entre los mismos bajo el control del micro-ordenador (700); y un reactor (430) para absorber una descarga electrica debido a un voltaje de sobrecarga generado desde el acumulador y suministrado al elemento de SCR de descarga (425) a traves de la terminal de salida (500) y para proteger la unidad de activacion de SCR.
- 3. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el controlador de SCR (300) comprende:un generador de senal de impulso (310) para generar una senal de impulso para el momento; un contador (320) para la senal de impulso generada desde el generador de senal de impulso 310; un selector (330) para generar una pluralidad de senales de codigo con la combinacion de una senal de codigo aplicada al mismo desde el micro-ordenador (700) y una senal de contador aplicada al mismo desde el contador (320) y para producir posteriormente la pluralidad de senales generadas;una unidad de determinacion (340) de un dispositivo logico programable (PLD) para verificar las fases de las senales de acuerdo con el orden de las senales de codigo producidas desde el selector (330), y para seleccionar una senal de salida en respuesta a una senal de seleccion de impulso aplicada a la misma desde el micro-ordenador (700); yun controlador de SCR (350) para controlar la operacion de cada uno de los dos elementos de SCR (420) y (425) incluidos en la unidad de activacion de SCR (400) in response en respuesta a la senal de salida desde la unidad de determinacion (340) de PLD.
- 4. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el micro-ordenador (700) comprende:una unidad de control de retransmision (720) para transmitir una senal de punto de contacto al conmutadorprincipal (410) incluido en la unidad de activacion de SCR (400);una unidad de activacion de control (740) de SCR para transmitiruna salida de codigo y una senal de control al controlador de SCR (300);una unidad de entrada de voltaje (753) detectado para recibir una senal de voltaje desde la unidad de deteccion de voltaje (900);una unidad de entrada de corriente (752) detectado para recibir una senal de corriente desde la unidad de deteccion de la corriente (950);una unidad de entrada de temperatura (751) medida para recibir una senal de temperatura desde la unidad de medidor de temperatura (800); yuna unidad central (710) para controlar la operacion de cada uno de los elementos constitutivos delmicro-ordenador (700).
- 5. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que el aparato de reciclaje del acumulador comprende ademas una unidad de medidor de temperatura (800) para medir la temperatura del acumulador, y en el que el micro-ordenador5 (700) comprende ademas;una unidad de entrada de temperatura (751) medida para recibir una senal de temperatura desde la unidad de medidor de temperatura (800); yuna unidad de comunicacion (730) para llevar a cabo la comunicacion cableada e inalambrica con un dispositivo de comunicacion externa.10
- 6. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la unidad de activacion de SCR (400) divide el primer voltaje en una pluralidad de segmentos y selecciona uno de la pluralidad de segmentos como el segundo voltaje.
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