ES2767366A1 - LIGHT BEAM BASED ENERGY SUPPLY SYSTEM (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2767366A1 ES201831226A ES201831226A ES2767366A1 ES 2767366 A1 ES2767366 A1 ES 2767366A1 ES 201831226 A ES201831226 A ES 201831226A ES 201831226 A ES201831226 A ES 201831226A ES 2767366 A1 ES2767366 A1 ES 2767366A1
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/806Arrangements for feeding power
    • H04B10/807Optical power feeding, i.e. transmitting power using an optical signal

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Abstract

Light beam based energy supply system. Constituted from an infrastructure that begins in the power station itself where the electrical energy that is produced is transformed into light energy either by LEDs, lasers, incandescence or other means, and the generated light beam is transported to its point of consumption through an underground fiber optic installation, and once it reaches the home or consumer network, each device or electrical device is connected to it through a fiber optic plug and connector, and the light beam is converted back into electrical energy for its operation through a solar panel, and a transformer in case of adjusting the voltage. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

SISTEMA DE SUMINISTRO ENERGÉTICO BASADO EN HAZ DE LUZ LIGHT BEAM BASED ENERGY SUPPLY SYSTEM

OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION

La presente invención se refiere a una revolución en la forma en que se suministra y transforma la energía desde que se recoge en las centrales generadoras de energía hasta que se utiliza para hacer funcionar toda clase de electrodomésticos y aparatos eléctricos.The present invention refers to a revolution in the way energy is supplied and transformed from when it is collected in power generating plants until it is used to operate all kinds of electrical appliances and devices.

Actualmente el sistema de abastecimiento de energía empleado para llevar la energía desde las centrales eléctricas hasta su consumo se realiza por medio de torres y cables eléctricos, teniendo éstos que colocarse sobre el suelo, afectando notablemente a la imagen natural del paisaje, y resultando peligroso debido a la alta tensión que llevan.Currently the energy supply system used to carry energy from power plants to consumption is carried out by means of towers and electric cables, these having to be placed on the ground, notably affecting the natural image of the landscape, and resulting dangerous due to to the high voltage they carry.

El objeto principal de la presente invención pretende sustituir este sistema de suministro por uno nuevo basado en el transporte de luz como fuente de energía a través de fibra óptica, desde las centrales eléctricas hasta su punto de consumo.The main object of the present invention is to replace this supply system with a new one based on the transport of light as an energy source through fiber optics, from the power plants to their point of consumption.

Las ventajas de esta invención son las siguientes:The advantages of this invention are as follows:

- Se evitan todos los posibles accidentes derivados de torres y cables de alta tensión por los que viaja la electricidad hoy en día.- All possible accidents derived from high voltage towers and cables through which electricity travels today are avoided.

- Estéticamente se mejora la imagen y vistas del campo, invadidas actualmente por la gran cantidad de torres de alta tensión que se ven.- Aesthetically improves the image and views of the field, currently invaded by the large number of pylons that can be seen.

- Al tratarse de una instalación que puede ir soterrada, se reduce el mantenimiento y ahorro de materiales al no necesitar de torres ni grandes estructuras verticales.- As it is an installation that can be underground, maintenance and material savings are reduced by not needing towers or large vertical structures.

- En resumen, se trata de un sistema más seguro, estético y fácil de mantener que el actual sistema de suministro de energía.- In summary, it is a safer, more aesthetic and easier to maintain system than the current power supply system.

La aplicación industrial de esta invención se encuentra dentro del campo de la fibra óptica, y más concretamente un sistema de suministro y conversión de energía eléctrica a través de la transformación y transporte de ésta en luz a través de fibra óptica. The industrial application of this invention is within the field of fiber optics, and more specifically, a system for supplying and converting electrical energy by transforming and transporting it into light through fiber optics.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

Aunque no se ha encontrado ninguna invención idéntica a la descrita, exponemos a continuación los documentos encontrados que reflejan el estado de la técnica relacionado con la misma.Although no identical invention has been found to that described, we present below the documents found that reflect the state of the art related thereto.

Así el documento EP2456083A2 describe un servidor para un sistema de transmisión de datos para comunicarse con unos contadores en unas ubicaciones remotas a través de unas líneas de transmisión de energía eléctrica en una red de transmisión de energía eléctrica que comprende una primera red eléctrica que suministra energía eléctrica a un primer nivel de tensión, una segunda red eléctrica conectada a la primera red eléctrica y que distribuye energía eléctrica a un segundo nivel de tensión a las ubicaciones remotas, siendo el segundo nivel de tensión inferior al primer nivel de tensión, a través de una pasarela conectada a la primera red eléctrica y a la segunda red eléctrica, que: el servidor comprende: un primer módulo para acceder a un índice de carga para el servidor que indica un número máximo de contadores con los cuales el servidor puede comunicarse de forma simultánea y difundir un mensaje en una señal de protocolo de Internet (IP) a una pluralidad de contadores en la segunda red a través de la primera red basándose en el índice de carga; y un segundo módulo para recibir respuestas de la pluralidad de contadores y rastrear el número de respuestas recibidas; y basándose en el índice de carga, cada contador de la pluralidad de contadores puede generar y enviar un mensaje de respuesta al servidor y el servidor podrá procesar cada mensaje de respuesta. El sistema de transmisión de datos para el que se describe el servidor objeto de la citada invención se basa en una red de transmisión de energía eléctrica, mientras que el objeto de la invención principal es la de sustituir un sistema basado en la transmisión de energía eléctrica por luz.Thus document EP2456083A2 describes a server for a data transmission system to communicate with meters at remote locations through electric power transmission lines in an electric power transmission network that comprises a first electric network that supplies power. at a first voltage level, a second electrical network connected to the first electrical network and that distributes electrical energy at a second voltage level to remote locations, the second voltage level being lower than the first voltage level, through a gateway connected to the first electrical network and to the second electrical network, which: the server comprises: a first module to access a load index for the server that indicates a maximum number of counters with which the server can communicate simultaneously and broadcast a message on an Internet Protocol (IP) signal to a plurality of counters on the second network through the first network based on the load index; and a second module for receiving responses from the plurality of counters and tracking the number of responses received; and based on the load index, each counter of the plurality of counters can generate and send a response message to the server and the server will be able to process each response message. The data transmission system for which the server object of said invention is described is based on an electrical energy transmission network, while the object of the main invention is to replace a system based on the transmission of electrical energy by light.

ES2677571T3 propone un intercambiador de potencia de CA adaptable que genera una potencia de CA de salida para una carga de la potencia de CA de entrada de una fuente de potencia, que comprende: una etapa del circuito de CA-CD acoplada para recibir la potencia de CA de entrada que comprende: 10 un rectificador de CA acoplado para generar potencia rectificada caracterizada por una forma de onda de corriente de entrada rectificada y una forma de onda de voltaje de entrada rectificada; un circuito de corrección de factor de potencia acoplado para recibir y modificar la potencia de entrada rectificada de modo que la forma de onda de la corriente de entrada rectificada sigue la forma de onda de la tensión de entrada rectificada, generando el circuito de corrección de factor de potencia una primera salida de VCC; y 15 una pluralidad de capacitores acoplados en serie entre la primera salida de VCC y la tensión de conexión común para generar una segunda salida de VCC intermedia entre la primera salida de VCC y la tensión de conexión común que define una tensión de polarización de inversor VCC; y una etapa de circuito CD-CA que comprende: 2 O un circuito inversor de modulación de ancho de pulso acoplado para recibir la primera salida de VCC y el voltaje de polarización del inversor de VCC y generar una salida promedio de CA; un circuito de límite de corriente de carga acoplado para recibir la CA de salida promedio y limitar la frecuencia de ciclo a ciclo a la frecuencia de conmutación del circuito inversor de modulación de ancho de pulso; y un filtro LC de inductor dual de salida acoplado a la CA de salida promedio, el filtro LC dual de salida tiene un primer inductor y 25 3 O un segundo inductor acoplado en paralelo y un relé de derivación acoplado a los inductores primero y segundo paralelos para acoplar y desacoplar selectivamente el segundo inductor en respuesta a la salida VCA aplicada a una carga, comprendiendo además el intercambiador de potencia de CA adaptable un relé de desconexión de carga para desconectar la potencia de CA de salida de la carga en respuesta a una señal de control de desconexión de carga cuando la corriente consumida por la carga es mayor que una cantidad predefinida. El intercambiador de potencia que se describe en la citada invención no se corresponde con el objeto de la invención principal de sustituir una red de suministro eléctrico por una red basada en la transmisión de luz como fuente de energía.ES2677571T3 proposes an adaptive AC power exchanger that generates an output AC power for charging the input AC power from a power source, comprising: an AC-DC circuit stage coupled to receive the power from Input AC comprising: 10 an AC rectifier coupled to generate rectified power characterized by a rectified input current waveform and a rectified input voltage waveform; a coupled power factor correction circuit for receiving and modifying the rectified input power so that the waveform of the rectified input current follows the waveform of the rectified input voltage, generating the factor correction circuit power a first VCC output; and 15 a plurality of capacitors coupled in series between the first VCC output and the common connection voltage to generate a second intermediate VCC output between the first VCC output and the common connection voltage defining a VCC inverter bias voltage. ; and a DC-AC circuit stage comprising: 2 OR a coupled pulse width modulation inverter circuit for receiving the first VCC output and the bias voltage of the VCC inverter and generating an average AC output; a charge current limit circuit coupled to receive the average output AC and limit the cycle-to-cycle frequency to the switching frequency of the pulse width modulation inverter circuit; and an output dual inductor LC filter coupled to the average output AC, the output dual LC filter has a first inductor and 25 3 O a second inductor coupled in parallel and a bypass relay coupled to the first and second parallel inductors for selectively coupling and decoupling the second inductor in response to the VCA output applied to a load, the adaptive AC power exchanger further comprising a load disconnect relay for disconnecting the output AC power from the load in response to a signal load disconnection control when the current consumed by the load is greater than a predefined amount. The power exchanger described in the cited invention does not correspond to the object of the main invention of replacing an electrical supply network with a network based on the transmission of light as an energy source.

ES1210613U se refiere a un aparato de alumbrado eléctrico que puede conectarse a un suministro proveniente de una red de alimentación de conmutación específica para iluminación, donde el aparato de alumbrado eléctrico comprende: un motor de iluminación de aparato de alumbrado eléctrico configurado para ser conmutado junto con la red de alimentación de conmutación específica para iluminación de manera que esté conectado al menos durante las horas de oscuridad y esté desconectado durante las horas de luz diurna; al menos un dispositivo de almacenamiento de energía que puede conectarse al suministro proveniente de la red de alimentación de conmutación específica para iluminación; un primer convertidor para convertir el suministro proveniente de la red de alimentación de conmutación específica para iluminación en un suministro de carga compatible con él al menos un dispositivo de almacenamiento de energía; y al menos una carga no relacionada con la iluminación que puede conectarse a al menos un dispositivo de almacenamiento de energía y que está configurada para funcionar durante las horas de luz diurna utilizando energía proveniente del al menos un dispositivo de almacenamiento de energía. En este caso, se describe un aparato de alumbrado eléctrico, por lo que no guarda relación alguna con el sistema de abastecimiento de energía a través de luz que propone la invención principal.ES1210613U refers to an electric lighting apparatus that can be connected to a supply coming from a specific switching power supply network for lighting, where the electric lighting apparatus comprises: an electric lighting apparatus lighting motor configured to be switched together with the supply network of specific lighting switching so that it is switched on at least during the dark hours and switched off during the daylight hours; at least one energy storage device that can be connected to the supply coming from the specific switching power network for lighting; a first converter for converting the supply from the lighting-specific switching power network into a load supply compatible therewith with at least one energy storage device; and at least one non-lighting related charge that can be connected to at least one energy storage device and that is configured to operate during daylight hours using energy from the at least one energy storage device. In this case, an electric lighting apparatus is described, so it is not related to the light energy supply system proposed by the main invention.

Conclusiones: Como se desprende de la investigación realizada, ninguno de los documentos encontrados soluciona los problemas planteados como lo hace la invención propuesta.Conclusions: As is clear from the research carried out, none of the documents found solves the problems posed as does the proposed invention.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

El sistema de suministro energético basado en haz de luz objeto de la presente invención se constituye a partir de una modificación en el sistema actual de suministro eléctrico basado en: central eléctrica - transporte a través de torres de alta tensión - consumo en electrodoméstico o dispositivo eléctrico.The light beam-based energy supply system object of the present invention is constituted from a modification in the current electricity supply system based on: power plant - transportation through high-voltage towers - consumption in household appliance or electrical device .

Dicha modificación empieza en la propia central eléctrica, donde una vez que se genera energía eléctrica a partir de cualquier fuente inicial, ya sea eólica, hidráulica, térmica, etc., dicha energía eléctrica se emplea para la producción de luz en la propia central, bien sea mediante LEDs, láser, incandescencia o cualquier otro método capaz de generar luz, y dicho haz de luz será la propia fuente de energía que viajando a través de fibra óptica llegue hasta el conjunto de casas, fábricas, oficinas y todo el conjunto de punto de consumo de energía. Said modification begins in the power plant itself, where once electrical energy is generated from any initial source, be it wind, hydraulic, thermal, etc., said electrical energy is used to produce light in the plant itself, either by means of LEDs, lasers, incandescence or any other method capable of generating light, and said beam of light will be the energy source itself that, traveling through fiber optics, reaches the set of houses, factories, offices and the entire set of power consumption point.

A su vez, toda la red eléctrica, interruptores, enchufes y demás elementos configurados para el transporte y conexión a la misma en los puntos de consumo de energía deben ser modificados por una nueva red, de fibra óptica en este caso, donde la conexión se hace ahora a una toma de haz de luz por fibra óptica.In turn, the entire electrical network, switches, plugs and other elements configured for transportation and connection to it at the points of energy consumption must be modified by a new network, fiber optic in this case, where the connection is now makes a fiber optic light beam socket.

Una vez que ya se ha evitado el uso de torres y cables de alta tensión por las cuestiones explicadas al principio del documento, hay que volver a transformar el haz de luz que llega desde la central en energía eléctrica con la que funcionan todos los aparatos eléctricos.Once the use of high voltage towers and cables has already been avoided due to the issues explained at the beginning of the document, the light beam coming from the power station must be transformed again into electrical energy with which all electrical devices operate. .

Para ello, además de modificar su enchufe o conector, que esta vez ya será del tipo de conexión para fibra óptica, el primer dispositivo que hay que instalar en cada aparato eléctrico a continuación de su conector consiste en una placa solar, que será la encargada de transformar la luz proveniente de la red en energía eléctrica.For this, in addition to modifying its plug or connector, which this time will already be the type of connection for fiber optics, the first device that must be installed in each electrical device after its connector consists of a solar panel, which will be in charge to transform the light coming from the network into electrical energy.

En función del tipo de electrodoméstico o dispositivo eléctrico a usar, será necesario acoplarle un transformador para ajustar el voltaje que precise.Depending on the type of electrical appliance or device to be used, it will be necessary to connect a transformer to adjust the required voltage.

En el caso de querer iluminación para consumo como el caso de bombillas, LEDs, tubos fluorescentes, etc., bastaría con un regulador de intensidad y/o lente para orientar y controlar el haz de luz proveniente de la red de abastecimiento de fibra óptica.In the case of wanting lighting for consumption such as light bulbs, LEDs, fluorescent tubes, etc., an intensity regulator and / or lens would be enough to orient and control the light beam coming from the fiber optic supply network.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para una mejor comprensión de la presente descripción se acompañan unos dibujos que representan una realización preferente de la presente invención:For a better understanding of the present description, some drawings that represent a preferred embodiment of the present invention are attached:

Figura 1: Vista esquemática del sistema de suministro energético basado en haz de luz objeto de la presente invención, desde su origen en la central eléctrica generadora hasta su punto de consumo. Figure 1: Schematic view of the light beam-based energy supply system object of the present invention, from its origin in the generating power station to its point of consumption.

Figura 2: Vista esquemática de la adaptación de red de fibra óptica y conexión de un dispositivo electrónico convencional.Figure 2: Schematic view of the adaptation of the fiber optic network and connection of a conventional electronic device.

Las referencias numéricas que aparecen en dichas figuras corresponden a los siguientes elementos constitutivos de la invención:The numerical references that appear in these figures correspond to the following constituent elements of the invention:

1. Central eléctrica1. Power station

2. Dispositivo emisor de luz (LED, láser, resistencia)2. Light emitting device (LED, laser, resistance)

3. Haz de luz3. Light beam

4. Instalación soterrada de fibra óptica4. Underground fiber optic installation

5. Red de fibra óptica5. Fiber optic network

6. Enchufe de fibra óptica6. Fiber optic plug

7. Conector de fibra óptica7. Fiber optic connector

8. Placa solar8. Solar plate

9. Transformador9. Transformer

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTEDESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT

Una realización preferente del sistema de suministro energético basado en haz de luz objeto de la presente invención, con alusión a las referencias numéricas, puede basarse en una primera fase de conversión de energía eléctrica generada en una central eléctrica convencional (1) en haz de luz (3) mediante LEDs, láser, incandescencia o dispositivo similar (2), que viajará a través de una instalación soterrada de fibra óptica (4) hasta la ciudad o punto de consumo, en sustitución de las convencionales torres de alta tensión eléctrica.A preferred embodiment of the light beam-based energy supply system object of the present invention, with reference to the numerical references, can be based on a first phase of conversion of electrical energy generated in a conventional power station (1) into a light beam (3) by means of LEDs, lasers, incandescence or a similar device (2), which will travel through an underground fiber optic installation (4) to the city or point of consumption, replacing the conventional high-voltage electrical towers.

La nueva red de fibra óptica (5) se suministra para su consumo a través de una conexión o enchufe de fibra óptica (6) y cada dispositivo se conecta a la misma a través de un conector adaptado (7) a la misma, y mediante una placa solar (8) se transforma de nuevo el haz de luz (3) en energía eléctrica, menos en el caso en que la función final sea la de iluminación y basta con un regulador de intensidad.The new fiber optic network (5) is supplied for consumption through a fiber optic connection or plug (6) and each device is connected to it through a connector adapted (7) to it, and by A solar panel (8) transforms the light beam (3) again into electrical energy, except in the case in which the final function is that of lighting and an intensity regulator is sufficient.

El resto de dispositivos cuentan, si fuese necesario, con un transformador (9) para ajustar el voltaje que precise. The rest of the devices have, if necessary, a transformer (9) to adjust the required voltage.

Claims (3)

REIVINDICACIONES 1.- Sistema de suministro energético basado en haz de luz, constituido por una red de abastecimiento de haz de luz (3) a través de fibra óptica soterrada (4) que va desde una central eléctrica (1) de cualquier tipo a la red final de consumo (5), caracterizado porque la propia central eléctrica (1) comprende unos medios o dispositivos para convertir la energía eléctrica que generan en luz, ya sea LEDs, láser, incandescencia o dispositivo similar (2), que produce el haz de luz (3) que viaja por una instalación de fibra óptica soterrada (4) hasta los hogares, fábricas, oficinas y todo el conjunto de punto de consumo de energía en general, los cuales comprenden sus correspondientes conexiones o enchufes de fibra óptica (6) en los que conectar cualquier aparato o dispositivo eléctrico mediante un conector de fibra óptica (7) , y estos a su vez comprenden una placa solar (8) a continuación del conector (7) para transformar de nuevo el haz de luz (3) en energía eléctrica.1.- Light beam based energy supply system, consisting of a light beam supply network (3) through underground optical fiber (4) that goes from a power plant (1) of any type to the network end of consumption (5), characterized in that the power plant (1) itself comprises means or devices to convert the electrical energy that it generates into light, be it LEDs, lasers, incandescence or a similar device (2), which produces the light (3) that travels through an underground fiber optic installation (4) to homes, factories, offices and the entire set of energy consumption points in general, which include their corresponding fiber optic connections or plugs (6) in which to connect any electrical appliance or device through a fiber optic connector (7), and these in turn comprise a solar panel (8) following the connector (7) to transform the light beam (3) again into electric power. 2.- Sistema de suministro energético basado en haz de luz, según reivindicación 1, caracterizado porque en los casos en que el voltaje de salida de la placa solar (8) del dispositivo o aparato eléctrico no sea el adecuado, el sistema comprende de un transformador (9) a continuación de la placa solar (8) .2.- Light beam based energy supply system, according to claim 1, characterized in that in cases where the output voltage of the solar panel (8) of the electrical device or apparatus is not adequate, the system comprises a transformer (9) after the solar panel (8). 3.- Sistema de suministro energético basado en haz de luz, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque en los casos en que la función final del dispositivo o aparato eléctrico sea la de iluminación, el conector de fibra óptica (7) no necesita de placa solar (8), sino que el propio haz de luz (3) se emplea como elemento iluminador a través de una lente. 3.- Light beam based energy supply system, according to claims 1 and 2, characterized in that in the cases where the final function of the electrical device or apparatus is lighting, the fiber optic connector (7) does not need solar panel (8), but the light beam itself (3) is used as an illuminating element through a lens.
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