ITBO20130199A1 - Dispositivo per la generazione di energia ad alta efficienza - Google Patents

Dispositivo per la generazione di energia ad alta efficienza

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ITBO20130199A1
ITBO20130199A1 IT000199A ITBO20130199A ITBO20130199A1 IT BO20130199 A1 ITBO20130199 A1 IT BO20130199A1 IT 000199 A IT000199 A IT 000199A IT BO20130199 A ITBO20130199 A IT BO20130199A IT BO20130199 A1 ITBO20130199 A1 IT BO20130199A1
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IT
Italy
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bridge
poles
capacitor
inputs
rectifier
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IT000199A
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Giuseppe Fioretti
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Fioretti En S R L
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
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    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
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Description

DISPOSITIVO PER LA GENERAZIONE DI ENERGIA AD ALTA EFFICIENZA
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione s'inquadra nel settore concernente i circuiti elettronici per la gestione dell’energia e in particolare si riferisce a un dispositivo per la generazione di energia ad alta efficienza.
Lo scopo e problema tecnico dell’invenzione à ̈ quello di proporre un dispositivo per la trasformazione e la regolazione della energia elettrica ad elevata efficienza capace di recuperare parte dell’energia immessa nel dispositivo stesso.
Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento alla figura 1 che illustra uno schema elettrico del dispositivo oggetto della presente invenzione.
Nella preferita forma di realizzazione il dispositivo per la generazione di energia ad alta efficienza comprendente mezzi accumulatori elettrici 3 in corrente continua, quale una serie di batterie o accumulatori, i cui morsetti o poli primo e secondo sono collegati a rispettivi ingressi di mezzi oscillatori 6 tramite mezzi limitatori di tensione 4 idonei a eliminare eventuali picchi di tensione.
I mezzi oscillatori 6 sono provvisti di una pluralità di uscite 10, 11 per segnali periodici con rispettive fasi regolarmente spaziate nel dominio dei tempi.
Il dispositivo comprende anche una pluralità di mezzi interruttori 12, ciascuno dei quali presenta una rispettiva porta di ingresso per il segnale di controllo collegata ad una rispettiva uscita 10, 11 dei mezzi oscillatori 6.
Ciascuno di detti mezzi interruttori 12 comprende inoltre una rispettiva porta bipolare controllata in apertura e chiusura dal segnale alla porta di ingresso e avente un polo collegato al primo morsetto dei mezzi accumulatori 3 e l’altro polo collegato a un morsetto di una rispettiva induttanza primaria 14, 15 di un mezzo a trasformatore 16. Il rimanente morsetto di ciascuna induttanza primaria 14, 15 à ̈ collegato al secondo morsetto dei mezzi accumulatori 3. Il mezzo a trasformatore 16 à ̈ dotato, per ognuna delle induttanze primarie 14, 15, di una corrispondente induttanza secondaria 19, 20 ove tali induttanze sono in collegamento di flusso magnetico tramite un circuito magnetico 22 del mezzo a trasformatore 16.
I morsetti di una delle induttanze secondarie 19 sono collegati tramite un primo mezzo raddrizzatore 23 e un mezzo stabilizzatore 24 ai poli primo e secondo dei mezzi accumulatori 3.
I morsetti di almeno una delle induttanze secondarie 19 sono collegati ad un rispettivo carico 30 vale a dire a una utenza.
In dettaglio si evidenzia che il circuito magnetico 22 à ̈ costituito da un pacco di lamierini ferrosi o da uno o più elementi in ferrite.
Il circuito magnetico 22 presenta un ramo di avvolgimento per ciascuna coppia di avvolgimenti primario e secondario, una ramo centrale e rami di collegamento delle estremità del ramo centrale e dei rami di avvolgimento ove il ramo centrale reca un traferro occupato da un mezzo a magnete permanente 27.
Una induttanza secondaria 20 per l’utenza à ̈ collegata al rispettivo carico o utenza tramite un secondo mezzo raddrizzatore 28.
Il secondo mezzo raddrizzatore 28 comprende una coppia di ponti di diodi con gli ingressi per la tensione alternata collegati in parallelo ai morsetti dell’induttanza e con i rispettivi poli di uscita collegati in serie ove ciascun ingresso di un ponte à ̈ collegato ad un ingresso dell’altro ponte da un rispettivo condensatore ed ove le uscite del ponte a monte sono collegate tramite un rispettivo condensatore.
Una induttanza secondaria 19 à ̈ collegata agli ingressi per la tensione alternata di un primo ponte di diodi del primo mezzo raddrizzatore 23 collegati tramite rispettivi condensatori ai corrispondenti ingressi di un secondo ponte di diodi di tale primo mezzo raddrizzatore 23 ove i poli di quest’ultimo secondo ponte sono collegati direttamente e tramite un condensatore agli opposti poli del primo ponte i quali sono mutuamente collegati da un condensatore ai rispettivi ingressi del mezzo stabilizzatore 24. I condensatori del primo mezzo raddrizzatore 23 hanno capacità di circa 2200 µF.
Almeno in corrispondenza di mezzi accumulatori 3 a 12 volt, gli avvolgimenti primari hanno da 600 a 1200 spire, preferibilmente 800 spire realizzate con filo di rame avente un diametro da 0,3 a 0,5 mm, preferibilmente circa 0,4 mm; mentre gli avvolgimenti secondari hanno da 700 a 1300 spire, preferibilmente 1000 spire, e diametro variabile da 0,1 a 0,3 mm, preferibilmente circa 0,2 mm.
I poli positivi del mezzi accumulatori 3 e del mezzo stabilizzatore 24 sono collegati tramite un diodo polarizzato verso i mezzi accumulatori 3.
I mezzi oscillatori 6 sono di tipo a frequenza regolabile e sono dotati di organi di regolazione della frequenza 29 preferibilmente da circa 25 Hz a circa 800 Hz.
Varianti della preferita forma di realizzazione prevedono l’impiego di multipli di 3 induttanze primarie 14, 15 o secondarie 19, 20 con conseguente corrispondente incremento degli associati elementi ad esse connesse (almeno gli interruttori 12 ed i mezzi raddrizzatori 23, 28).
Vantaggiosamente il dispositivo oggetto della presente invenzione permette una gestione altamente efficiente dell’energia elettrica.
Il vantaggio dell’invenzione à ̈ quello di fornire un dispositivo per la trasformazione e la regolazione della energia elettrica ad elevata efficienza capace di recuperare parte dell’energia immessa nel dispositivo stesso.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per la generazione di energia ad alta efficienza comprendente mezzi accumulatori elettrici (3) in corrente continua i cui morsetti primo e secondo sono collegati tramite mezzi limitatori di tensione (4) a rispettivi ingressi di mezzi oscillatori (6) provvisti di una pluralità di uscite (10, 11) per segnali periodici con rispettive fasi regolarmente spaziate nel dominio dei tempi; detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di mezzi interruttori (12) ciascuno dei quali presenta una rispettiva porta di ingresso per il segnale di controllo collegata ad una rispettiva uscita (10, 11) dei mezzi oscillatori (6), ciascuno di detti mezzi interruttori (12) comprende una rispettiva porta bipolare controllata in apertura e chiusura dal segnale alla porta di ingresso ed avente un polo collegato al primo morsetto dei mezzi accumulatori (3) e l’altro polo collegato ad un morsetto di una rispettiva induttanza primaria (14, 15) di un mezzo a trasformatore (16), ove il rimanente morsetto di ciascuna induttanza primaria (14, 15) à ̈ collegato al secondo morsetto dei mezzi accumulatori (3); il mezzo a trasformatore (16) à ̈ dotato, per ognuna delle induttanze primarie (14, 15), di una corrispondente induttanza secondaria (19, 20) ove tali induttanze sono in collegamento di flusso magnetico tramite un circuito magnetico (22) del mezzo a trasformatore (16), i morsetti di almeno una delle induttanze secondarie (19) sono collegate tramite un primo mezzo raddrizzatore (23) ed un mezzo stabilizzatore (24) ai poli primo e secondo dei mezzi accumulatori (3) ed i morsetti di almeno una delle induttanze secondarie (19) sono collegati ad un rispettivo carico (30).
  2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il circuito magnetico (22) à ̈ costituito da un pacco di lamierini ferrosi o da uno o più elementi in ferrite.
  3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che il circuito magnetico (22) presenta un ramo di avvolgimento per ciascuna coppia di induttanze primaria e secondaria, un ramo centrale e rami di collegamento delle estremità del ramo centrale e dei rami di avvolgimento ove il ramo centrale reca un traferro occupato da un mezzo a magnete permanente (27).
  4. 4) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che l’almeno una induttanza secondaria (20) à ̈ collegata al rispettivo carico (30) tramite un secondo mezzo raddrizzatore (28).
  5. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che il secondo mezzo raddrizzatore (28) comprende una coppia di ponti di diodi con gli ingressi per la tensione alternata collegati in parallelo ai morsetti dell’induttanza secondaria (20) e con le rispettivi poli di uscita collegati in serie ove ciascun ingresso di un ponte à ̈ collegato ad un ingresso dell’altro ponte da un rispettivo condensatore ed ove le uscite del ponte a monte sono collegate da un rispettivo condensatore.
  6. 6) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che l’almeno una induttanza secondaria (19) à ̈ collegata agli ingressi per la tensione alternata di un primo ponte di diodi del primo mezzo raddrizzatore (23) collegati tramite rispettivi condensatori ai corrispondenti ingressi di un secondo ponte di diodi di tale primo mezzo raddrizzatore (23) ove i poli di quest’ultimo secondo ponte sono collegati direttamente e tramite un condensatore agli opposti poli del primo ponte i quali sono mutuamente collegati tramite un condensatore ai rispettivi ingressi del mezzo stabilizzatore (24).
  7. 7) Dispositivo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che ciascun condensatore del primo mezzo raddrizzatore (23) ha capacità di circa 2200 µF.
  8. 8) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che, almeno in corrispondenza di mezzi accumulatori (3) a 12 volt, gli avvolgimenti primari e secondari hanno rispettivamente preferibilmente 800 e 1000 spire e che i corrispondenti diametri dei rispettivi avvolgimenti sono di 0,4 mm e di 0,2 mm.
  9. 9) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che i poli positivi dei mezzi accumulatori (3) e del mezzo stabilizzatore (24) sono collegati tramite un diodo polarizzato verso i mezzi accumulatori (3).
  10. 10) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che i mezzi oscillatori (6) sono di tipo a frequenza regolabile e sono dotati di organi di regolazione della frequenza (29) preferibilmente da circa 25 Hz a circa 800 Hz.
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