ITMI20131089A1 - Circuito elettronico di gestione di un dispositivo di accumulazione di energia elettrica e sistema per la distribuzione e l'accumulo di energia elettrica - Google Patents

Description

"Circuito elettronico di gestione di un dispositivo di accumulazione di energia elettrica e sistema per la distribuzione e l’accumulo di energia elettricaâ€

Campo tecnico dell’invenzione

La presente invenzione riguarda la gestione di dispositivi di accumulazione di energia elettrica quali, per esempio, super-condensatori o batterie chimiche, per esempio, al litio.

Tecnica nota

E’ noto prevedere in complessi civili o industriali la fornitura di energia elettrica da fonti rinnovabili (quali pannelli fotovoltaici, sistemi eolici, campi fotovoltaici o geotermici) parallelamente alla rete fissa. Per loro costituzione, le fonti rinnovabili sono in grado di fornire energia solo in certe circostanze. Ad esempio, i pannelli fotovoltaici sono in grado di fornire energia elettrica solo nelle ore diurne, mentre i sistemi eolici solo in presenza di vento. In assenza di sufficiente fornitura di energia elettrica dalle fonti rinnovabili, la corrente viene prelevata dalla rete elettrica fissa.

I sistemi noti sono concepiti per privilegiare la fonte alternativa alla rete fissa, ossia per fornire alle utenze l’energia elettrica prelevandola dalla fonte alternativa, se possibile.

Poiché frequentemente i picchi di produzione della fonte alternativa non coincidono con i picchi di richieste delle utenze, capita che, a fronte di una bassa produzione energetica della fonte alternativa rispetto alla richiesta delle utenze, l’energia debba essere prelevata dalla rete fissa, mentre in presenza di elevata produzione energetica rispetto alla richiesta delle utenze, il surplus di energia venga ceduto alla rete, senza essere accumulata.

I sistemi noti, quindi, non sono in grado in generale di accumulare l’energia prodotta dalle fonti alternative nei momenti di bassa richiesta delle utenze e di restituirla all’occorrenza. La dipendenza dalla rete fissa rimane quindi notevole.

Sebbene si sia tentato di associare delle batterie per l’accumulo di energia, l’impiego di queste ultime risulta notevolmente problematico. Infatti, le batterie note, oltre ad avere in generale cicli di vita brevi e tempi di ricarica “lenti†, richiedono una manutenzione complessa e comportano quindi costi elevati, che vanificano i vantaggi economici legati allo sfruttamento di fonti di energia alternative alla rete fissa.

In particolare, negli odierni complessi abitativi civili o in complessi industriali, provvisti di fonti energetiche alternative, la gestione di tali batterie non appare soddisfacente neanche in termini di durata della carica della batteria quando questa à ̈ inutilizzata.

Sommario dell’invenzione

Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di rendere disponibile un circuito elettronico di gestione di un dispositivo di accumulazione di energia elettrica che, oltre ad evitare il danneggiamento del dispositivo di accumulazione in fase di carica, aumenti - rispetto a quanto avviene secondo la tecnica nota - la durata della carica immagazzinata nel dispositivo di accumulazione stesso.

Questo ed altri scopi vengono raggiunti da un sistema di distribuzione e accumulo di energia elettrica secondo la rivendicazione 1. Le rivendicazioni dipendenti si riferiscono a forme di attuazione particolari. La rivendicazione 10 e la rivendicazione dipendente 11 definiscono un sistema per la distribuzione e l’accumulo di energia elettrica.

Breve descrizione delle figure

Per meglio comprendere l’invenzione ed apprezzarne i vantaggi, verranno di seguito descritte alcune sue forme di realizzazione esemplificative non limitative, facendo riferimento alle annesse figure, in cui:

la figura 1 à ̈ un’illustrazione schematica di un sistema di distribuzione e accumulo di energia elettrica secondo una possibile forma di realizzazione dell’invenzione;

la figura 2 mostra schematicamente una forma di realizzazione particolare di un circuito elettronico di gestione di un dispositivo di accumulazione di energia elettrica impiegabile nel sistema di figura 1;

la figura 3 mostra un primo esempio di detto circuito elettronico di gestione;

la figura 4 mostra un secondo esempio di detto circuito elettronico di gestione.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

Con riferimento alla figura 1, un sistema per la distribuzione e l’accumulo di energia elettrica à ̈ indicato nel suo complesso con il riferimento 100. Il sistema 100 à ̈ idoneo ad essere installato in complessi abitativi civili, quali ad esempio condomini o abitazioni private, o in complessi in dustriali, quali stabilimenti produttivi o parchi fotovoltaici.

Il sistema 100 à ̈ conformato per fornire energia elettrica ad una o più utenze 101, ad esempio abitazioni del complesso abitativo o reparti del complesso industriale, o per la rivendita in rete al gestore energetico pubblico o privato, prelevandola da differenti sorgenti. A tal fine, il sistema 100 comprende almeno un terminale di uscita 102 per la fornitura di energia elettrica alle utenze 101.

Il sistema 100 comprende almeno un primo terminale di ingresso 103 collegabile alla rete elettrica fissa per il prelievo di energia elettrica da quest’ultima. In figura 1 la rete elettrica fissa à ̈ indicata schematicamente con il riferimento 105. La corrente fornita dalla rete elettrica fissa 105 à ̈ normalmente in forma alternata.

Il sistema 100 comprende inoltre almeno un secondo terminale di ingresso 106 che à ̈ collegato o à ̈ collegabile ad almeno una fonte di energia elettrica 107 alternativa alla rete fissa, per il prelievo di energia elettrica da quest’ultima. In particolare, la fonte energetica alternativa 107 può comprendere fonti di energia rinnovabile quali a titolo esemplificativo pannelli fotovoltaici, pale eoliche o sorgenti geotermiche etc.

In accordo con una possibile forma di realizzazione, il sistema 100 comprende almeno un terzo terminale di ingresso 108 collegato o collegabile ad un sistema di generazione ausiliario 109, per il prelievo di energia da quest’ultimo ad esempio in casi di guasto, di emergenza, di manutenzione, o di insufficiente produzione energetica da altre fonti. Ad esempio, il sistema di generazione ausiliario 109 può comprendere gruppi elettrogeni o cogeneratori, ad esempio a combustibile fossile o gpl. L’attivazione del sistema di generazione ausiliario 109 può essere ad esempio gestita da un modulo di controllo ausiliario 11.

Il sistema 100 comprende un primo terminale di ingresso/uscita 110 collegato o collegabile ad un primo sistema di accumulo 8 per l’accumulo di energia elettrica in quest’ultimo ed il prelievo di energia elettrica accumulata dallo stesso. Il sistema 100 comprende inoltre un secondo terminale di ingresso/uscita 111 collegato o collegabile ad un secondo sistema di accumulo 9 per l’accumulo di energia elettrica a quest’ultimo ed il prelievo di energia elettrica accumulata dallo stesso. Il primo 8 ed il secondo 9 sistema di accumulo sono tra loro di differente natura. Preferibilmente, il primo sistema di accumulo 8 à ̈ caratterizzato da velocità di carica e scarica superiori rispetto al secondo sistema di accumulo, ma da minori quantità di energia immagazzinabili.

In particolare, il primo sistema di accumulo 8 comprende uno più dispositivi di accumulo quali, preferibilmente uno o più supercondensatori, tra loro collegati in serie e/o in parallelo. Con il termine “supercondensatori†si intende una tipologia di accumulatore di per sé noto, che sfrutta la capacità di accumulo di carica elettrica dei condensatori. Rispetto alle batterie di tipo chimico, i supercondensatori hanno tempi di carica e scarica più rapidi; tuttavia essi sono in grado di accumulare una minore quantità di energia rispetto agli accumulatori chimici.

Il secondo sistema di accumulo 9 comprende uno o più ulteriori dispositivi di accumulo quali, preferibilmente, una o più batterie di tipo chimico, anch’esse in serie e/o in parallelo, ancora più preferibilmente una o più batterie al litio, ad esempio batterie del tipo LiFePO4.

Vantaggiosamente, al primo sistema di accumulo 8 ed al secondo sistema di accumulo 9 sono associati rispettivamente un primo circuito di gestione 112 ed un secondo circuito di gestione 113. Tali circuiti di gestione 112 e 113 comprendono preferibilmente uno più dispositivi elettronici associati a ciascun elemento dei sistemi di accumulo 8 e 9 (ad esempio associati a ciascun supercondensatore e a ciascuna batteria al litio) ed hanno la funzione di mantenere durante la ricarica la tensione di ricarica entro valori predeterminati, in particolare di alimentare i sistemi di accumulo con valori di tensione sostanzialmente pari alla tensione nominale. In questo modo si evitano ad esempio sovratensioni che potrebbero danneggiare gli elementi del sistema di accumulo, compromettendone la durata e la funzionalità. I circuiti di gestione 112 e 113 sono di tipo attivo, ossia attivabili in maniera controllata mediante commutazione di loro componenti elettronici interni (in particolare transistor mosfet e microprocessori). Ulteriori caratteristiche e funzionalità del sistema di bilanciamento verranno descritte in seguito.

Vantaggiosamente, il sistema 1 comprende un modulo 1 per il filtraggio del segnale elettrico proveniente dalla rete fissa 104. Secondo una possibile forma di realizzazione, il modulo di filtraggio 1 comprende uno o più filtri passivi atti a ridurre eventuali picchi o disturbi (ad esempio disturbi RFI o EMI).

Con ulteriore vantaggio, il sistema 100 comprende un modulo trasformatore 2 per modificare la tensione in uscita dal modulo di filtraggio 1, in una tensione differente, idonea ad essere gestita dal sistema 100. Il modulo trasformatore 2 può comprendere trasformatori di differente natura, ad esempio trasformatori di tipo elettromeccanico o trasformatori di tipo elettronico, di per sé noti, preferibilmente di tipo elevatore. Secondo una possibile forma di realizzazione, il modulo trasformatore 2 comprende un trasformatore di isolamento, ad esempio un trasformatore elettromeccanico toroidale, con un isolamento elettrico tra gli avvolgimenti tale da isolare elettricamente la rete elettrica 105 dalle utenze 101. Alternativamente, il modulo trasformatore 2 può comprendere un trasformatore di tipo “switching†, di tipo elettronico. La tensione in uscita dal modulo trasformatore 2 à ̈ compresa preferibilmente tra 24 V a 1000 V in corrente alternata.

Il sistema 100 comprende un modulo di controllo 3 configurato in modo tale da fornire energia elettrica alle utenze 101 prelevandola alternativamente dalla fonte di energia elettrica alternativa 107, dal primo sistema di accumulo 8, dal secondo sistema di accumulo 9, dalla rete elettrica fissa 105, o eventualmente dal sistema di generazione ausiliario 109, con modalità che verranno descritte in seguito. Il modulo di controllo 3 gestisce inoltre la ricarica del primo 8 e del secondo 9 sistema di accumulo, con modalità che verranno anch’esse descritte in seguito, prelevando l’energia necessaria dalla fonte di energia elettrica alternativa 107, dalla rete elettrica fissa 105, o eventualmente dal sistema di generazione ausiliario 109.

Secondo una possibile forma di realizzazione, il modulo di controllo 3 comprende una scheda elettronica provvista di microprocessore.

Preferibilmente, il sistema 100 comprende un modulo 4 di pre-trattamento delle correnti provenienti dalla fonte di energia alternativa 107. Esso ha la funzione di ripartire equamente le tensioni delle correnti provenienti da tale fonte 107, evitando in particolare sovraccarichi o perdite energetiche dovute a differenze di tensione. Con riferimento ad esempio a moduli di pannelli fotovoltaici, ciascuno di essi potrebbe fornire corrente a tensione differente. Il modulo di pre-trattamento 4 pone in parallelo tali moduli, così da uniformare le tensioni. Il modulo di pre-trattamento 4 comprende ad esempio diodi di potenza e condensatori di livellamento. La tensione della corrente in uscita dal modulo di pre-trattamento 4 à ̈ compresa preferibilmente tra 80 e 1000 V in corrente continua.

Preferibilmente, tra il modulo di controllo 3 e le utenze 101, il sistema 100 comprende un modulo di trattamento della corrente in uscita 7. Tale modulo 7 ha la funzione di portare la corrente in uscita dal modulo di controllo 3 a valori di tensione e di intensità adatti alle utenze. Inoltre, il modulo 7 à ̈ in grado di convertire la corrente da continua ad alternata nel caso in cui le utenze 101 sfruttino corrente continua. Secondo una possibile forma di realizzazione, il modulo di trattamento della corrente in uscita 7 comprende un sistema inverter. Preferibilmente, le correnti uscenti dal modulo di trattamento 7 hanno una tensione compresa tra 12 V e 560 V in corrente alternata. Alternativamente, esse possono avere una tensione compresa tra 5 V e 2000 V in corrente continua.

Vantaggiosamente, il sistema 100 comprende un primo 5 ed un secondo 6 modulo di ricarica, che sono associati rispettivamente al primo 8 ed al secondo 9 sistema di accumulo. Il primo 5 ed il secondo 6 modulo di ricarica sono comandati dal modulo di controllo 3 ed hanno la funzione di gestire la ricarica del primo 8 e del secondo 9 sistema di accumulo. In particolare, essi agiscono sulle correnti di carica come vengono fornite dal modulo di controllo 3 e le rendono idonee ai sistemi di accumulo 8 e 9. Preferibilmente, le tensioni delle correnti in uscita dal modulo di controllo 3 dirette verso i moduli di ricarica 5 e 6 sono comprese tra 80 e 1000 V, in corrente continua. Secondo una possibile forma di realizzazione, i moduli di ricarica 5 e 6 comprendono rispettive schede elettroniche provviste di microprocessore. Vantaggiosamente, i moduli di ricarica 5 e 6 regolano le correnti di carica dei sistemi di accumulo con il criterio della modulazione della larghezza di impulso (pulse width modulation PWM), con una frequenza preferibilmente compresa tra 10 Hz e 25 KHz. Con ulteriore vantaggio, i moduli di ricarica 5 e 6 sono configurati in modo tale da attivare il primo 112 ed il secondo 113 circuito di gestione, associati rispettivamente al primo 8 ed al secondo 9 sistema di accumulo, solo durante la carica di questi ultimi. Con ulteriore vantaggio, i moduli di ricarica 5 e 6 monitorano le temperature e le correnti massime del primo 8 e del secondo 9 sistema di accumulo, in modo tale da evitare danneggiamenti degli stessi.

In accordo con una possibile forma di realizzazione, il sistema 100 comprende un modulo di interfaccia utente 10 per la gestione da parte di un utilizzatore del sistema 100 e per la visualizzazione dei suoi parametri di funzionamento. Il modulo di interfaccia utente 10 può ad esempio comprendere un PLC o un microprocessore, e un sistema di visualizzazione, ad esempio uno schermo. Il modulo di interfaccia utente 10 à ̈ in comunicazione con almeno alcuni dei moduli o dispositivi del sistema. In particolare, esso comunica preferibilmente con il modulo trasformatore 2, con il modulo di controllo 3, con il modulo di pre-trattamento 4, con il primo modulo di ricarica 5, con il secondo modulo di ricarica 6, con il primo sistema di accumulo 8 e con il secondo sistema di accumulo 9. La trasmissione di dati tra i sopra citati moduli ed il modulo di interfaccia utente 10 può avvenire mediante un sistema a fili, o senza fili.

Secondo una possibile forma di realizzazione, possono essere previsti degli interruttori proporzionali tra il modulo di controllo 3 e rispettivamente: il modulo trasformatore 2 e/o il primo modulo di ricarica 5 e/o il secondo modulo di ricarica 6.

Verranno ora descritte le modalità di gestione dei flussi energetici da parte del modulo di controllo 3, in particolare le modalità di selezione della sorgente energetica per erogare la corrente elettrica richiesta dalla utenze 101, nonché le modalità di ricarica del primo 8 e del secondo 9 sistema di accumulo.

Il modulo di controllo 3, data una certa richiesta istantanea di energia da parte delle utenza, preleva tale energia da una sorgente alla volta secondo un ordine predefinito. In particolare, il modulo di controllo 3 à ̈ configurato in modo tale da fornire energia elettrica alle utenze 101 prelevandola fino al raggiungimento della quantità istantanea richiesta in successione nell’ordine:

1) dalla fonte di energia elettrica alternativa 107;

2) dal primo sistema di accumulo 8;

3) dal secondo sistema di accumulo 9;

4) dalla rete elettrica fissa 105.

Quindi, primariamente l’energia elettrica per le utenze 101 viene prelevata dalla fonte di energia elettrica alternativa 107. Se la quantità di energia istantanea disponibile dalla fonte di energia elettrica alternativa 107 non à ̈ sufficiente a soddisfare il fabbisogno delle utenze, l’energia viene prelevata, oltre che dalla fonte di energia elettrica alternativa 107, dal primo sistema di accumulo 8. Se la quantità di energia istantanea totale disponibile dalla fonte di energia elettrica alternativa 107 e dal primo sistema di accumulo 8 non à ̈ sufficiente a soddisfare il fabbisogno delle utenze, l’energia viene prelevata, oltre che dalla fonte di energia elettrica alternativa 107 e dal primo sistema di accumulo 8, dal secondo sistema di accumulo 9. Se la quantità di energia istantanea totale disponibile dalla fonte di energia elettrica alternativa 107, dal primo sistema di accumulo 8 e dal secondo sistema di accumulo 9 non à ̈ sufficiente a soddisfare il fabbisogno delle utenze, l’energia viene prelevata, oltre che dalla fonte di energia elettrica alternativa 107, dal primo sistema di accumulo 8 e dal secondo sistema di accumulo 9, dalla rete elettrica fissa 105.

Nel caso in cui nessuna delle fonti energetiche sopra elencate sia disponibile, o abbia raggiunto la quantità istantanea di energia massima erogabile, il modulo di controllo 5 può prelevare ulteriore energia dal sistema di generazione ausiliario 109.

Come risulterà chiaro al tecnico del ramo, il modulo di controllo 3 agisce in modo tale da prelevare energia dalla rete elettrica fissa 105 e/o dal sistema di generazione ausiliario 109 solo se indispensabile.

E’ importante notare che il primo 8 ed il secondo 9 sistema di accumulo vengono sfruttati in successione, ossia viene richiesta energia al secondo sistema di accumulo 9 solo quando il primo sistema di accumulo 8 non à ̈ più in grado di fornirne. Questa modalità di prelievo dell’energia fa sì che il primo sistema di accumulo 8 venga sfruttato maggiormente rispetto al secondo 9, che quindi avrà una vita elevata e avrà bisogno di una manutenzione contenuta. L’impiego di supercondensatori nel primo sistema di accumulo 8 e di batterie chimiche, in particolare al litio, nel secondo sistema di accumulo 8 risulta particolarmente vantaggioso in connessione a questo criterio di sfruttamento dei sistemi di accumulo. Infatti, le batterie al litio, che risentono maggiormente dei ripetuti cicli di carica rispetto ai supercondensatori, vengono sfruttate in minore misura rispetto questi ultimi.

Quindi, nel caso in cui l’energia istantanea richiesta dalle utenze 101 sia superiore all’energia istantanea disponibile dalla fonte di energia alternativa 107, si sfrutta in successione la carica del primo 8 e del secondo 9 sistema di accumulo.

Nel caso in cui invece l’energia istantanea richiesta dalle utenze 101 sia pari (a meno di perdite energetiche interne al sistema 100) all’energia istantanea fornita dalla fonte di energia alternativa 107, tutta l’energia viene prelevata da quest’ultima.

Nel caso in cui l’energia istantanea richiesta dalle utenze 101 sia inferiore all’energia istantanea fornita dalla fonte di energia alternativa 107, alle utenze 105 à ̈ fornita tutta l’energia richiesta, che proviene dalla fonte di energia alternativa 107, e il surplus di energia viene sfruttato per ricaricare i sistemi di accumulo 8 e 9.

Vantaggiosamente, il modulo di controllo 3 Ã ̈ configurato in modo tale da effettuare anche la ricarica dei sistemi di accumulo 8 e 9 secondo un ordine predefinito. In particolare, viene effettuata la ricarica completa, o fino ad un livello di carica predefinito, prima del primo sistema di accumulo 8. Solo al termine di questa operazione, viene ricaricato completamente o fino ad un livello massimo predefinito il secondo sistema di accumulo 9.

Anche nei processi di ricarica, dunque, al primo sistema di accumulo 8 viene data precedenza rispetto al secondo sistema di accumulo 9. Infatti, il primo sistema di accumulo 8, come visto in precedenza, viene più frequentemente sottoposto a scarica e dunque viene più frequentemente ricaricato. Il secondo sistema di accumulo 9 viene in questo modo ulteriormente preservato poiché viene ricaricato un minor numero di volte rispetto al primo sistema di accumulo. Anche la logica di ricarica dei sistemi di accumulo risulta particolarmente vantaggiosa in combinazione con l’impiego di superconduttori nel primo sistema di accumulo 8 e di batterie chimiche, in particolare al litio, nel secondo sistema di accumulo 9. Queste ultime, infatti, maggiormente soggette ad usura dovuta a ripetuti cicli di carica e scarica, vengono ricaricati un minor numero di volte rispetto ai superconduttori, che invece sono meno soggetti a deterioramento dovuto a cicli ripetuti. Anche le modalità di ricarica assicurano quindi un’elevata durata del sistema 100.

Si noti che nella presente descrizione e nelle annesse rivendicazioni espressioni quali “energia istantanea†o “quantità di energia istantanea†si riferiscono a grandezze quali la potenza elettrica o grandezze similari.

Si noti inoltre che, nella presente descrizione e nelle annesse rivendicazioni, il sistema 100 nonché gli elementi indicati con l’espressione “modulo†possono essere implementati mediante dispositivi hardware (ad esempio centraline), mediante software o mediante una combinazione di hardware e software.

La figura 2 mostra, schematicamente, un esempio di realizzazione del primo circuito di gestione 112, alimentabile da un super-condensatore SC ed incluso nel primo sistema di accumulazione 8. Il primo circuito di gestione 112 Ã ̈ collegato al primo super-condensatore SC mediante un primo terminale di alimentazione 204 ed un secondo terminale di alimentazione 205.

Lo schema di figura 2 Ã ̈ anche utilizzabile per la realizzazione del secondo circuito di gestione 113, alimentabile da una batteria chimica LB, quale quella al litio, inclusa nel secondo dispositivo di gestione 9. Si osservi che, preferibilmente, il primo circuito di gestione 112 Ã ̈ dedicato ad un singolo super-condensatore SC e il secondo circuito di gestione 113 Ã ̈ dedicato ad una singola batteria al litio LB.

Il primo circuito di gestione 112 comprende: un modulo di misura e comando 200 (MEAS-COMM), un modulo di dissipazione di potenza elettrica 201 (DISSIP-MOD) e un primo dispositivo di commutazione 202 (SW1).

Il modulo di misura e comando 200 Ã ̈ configurato per misurare una grandezza elettrica associata al super-condensatore SC e confrontarla con un valore di soglia. In base a tale confronto, il modulo di misura e comando 200 Ã ̈ in grado di generare un segnale di comando della dissipazione SSw2.

Il modulo di misura e comando 200 può comprendere componenti a stato solido (quali, ad esempio: transitori e diodi in possibili diverse configurazioni), componenti elettronici passivi (ad esempio: resistori, condensatori e induttori), circuiti elettronici (comparatori, alimentatori, stabilizzatori, circuiti logici), realizzati con componenti discreti e/o con circuiti integrati. In particolare, il modulo di misura e comando 200 può essere dotato anche di un microprocessore.

In particolare, il modulo di misura e comando 200 à ̈ in configurato per misurare una tensione elettrica viai capi del super-condensatore SC (oppure della batteria al litio LB) e confrontarla con una valore di soglia VT. In particolare, come nel caso delle batterie al litio LB, il modulo di misura e comando 200 può anche operare anche per un controllo della corrente elettrica che interessa la batteria stessa.

Il modulo di dissipazione di potenza elettrica 201 à ̈ collegabile/scollegabile al/dal supercondensatore SC in base al segnale di comando della dissipazione SSw2. Secondo un esempio di realizzazione, il modulo di dissipazione di potenza elettrica 201 à ̈ munito di uno o più resistori che assicurano la dissipazione di potenza.

Il primo circuito di gestione 112 può comprendere un secondo dispositivo di commutazione 203, il quale in base al segnale di comando della dissipazione SSw2collega/scollega il modulo di dissipazione 201 al/dal super-condensatore SC. Tale secondo dispositivo di commutazione 203 può includere un transistore di tipo BJT (Bipolar Junction Transistor) o un transistore di tipo MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) o in altra tecnologia.

Il primo dispositivo di commutazione 202 à ̈ collegato al primo terminale di alimentazione 204 e al secondo terminale di alimentazione 205 ed à ̈ comandabile da un segnale di attivazione/disattivazione Sen-disgenerato esternamente al primo modulo di gestione 112.

Il primo dispositivo di commutazione 202 à ̈ configurato per collegare/scollegare il primo circuito di gestione 112 dal super-condensatore SC e portarlo selettivamente in una configurazione attiva e di riposo. Il segnale di attivazione/disattivazione Sen-disdel primo circuito di gestione 112 à ̈ generabile dal primo modulo di ricarica 5 mentre per il secondo circuito di gestione 113 à ̈ generabile dal secondo modulo di ricarica 6. Il segnale di attivazione/disattivazione Sen-dispuò assumere, per esempio, due livelli logici: un primo livello che comanda la chiusura del primo dispositivo di commutazione 202 ed un secondo livello che comanda l’apertura del primo dispositivo di commutazione 202.

Il primo dispositivo di commutazione 202 può comprendere un transistore e, preferibilmente, à ̈ realizzato mediante un opto-isolatore che permette oltre che alla commutazione fra uno stato di chiusura e di apertura dell’opto-isolatore anche un isolamento galvanico fra il primo circuito di gestione 112 e il primo modulo di ricarica 5 che fornisce il segnale di attivazione/disattivazione Sen-

dis.

Secondo lo schema di figura 2, il modulo di misura e comando 200 ed il secondo dispositivo di commutazione 203 ricevono l’alimentazione elettrica dal super-condensatore SC mediante il primo ed il secondo terminale di alimentazione 204 e 205 ed il primo dispositivo di commutazione 202, quando à ̈ nello stato di chiusura. Il primo dispositivo di commutazione 202 à ̈ collegato al secondo dispositivo di commutazione 203 mediante due prime linee di alimentazione 206. Il secondo dispositivo di commutazione 203 à ̈ collegato al modulo di dissipazione 201 mediante due seconde linee di alimentazione 207.

Il modulo di misura e comando 200 à ̈ collegabile al super-condensatore SC sia per essere alimentato sia per misurare la grandezza elettrica di interesse, quale la tensione vifra il primo 204 e il secondo terminale di alimentazione 205. Per esempio, tale collegamento à ̈ realizzato mediante terze linee di alimentazione 208, collegate alle prime linee di alimentazione 206, in uscita al primo dispositivo di commutazione 202 oppure mediante altro collegamento opportuno.

Preferibilmente, il modulo di misura e controllo 200 à ̈ anche configurato per fornire all’esterno del primo circuito di gestione 112 un segnale di avvenuta ricarica Schr, indicativo del fatto che la tensione elettrica viha raggiunto il valore nominale di carica del super-condensatore. Il segnale di avvenuta ricarica Schrpuò essere letto dal primo modulo di ricarica 5 il quale abilita il segnale di attivazione/disattivazione Sen-dis.

Verrà ora descritto un esempio di funzionamento del primo modulo di gestione 112 di figura 2. Inizialmente, il modulo di ricarica 5 porta allo stato di chiusura il primo dispositivo di commutazione 202 mediante un livello logico opportuno del segnale di attivazione/disattivazione Sen-dis. In tal modo, il primo circuito di gestione 112 à ̈ attivo ed à ̈ alimentato dal super-condensatore SC. In tale situazione, viene effettua la ricarica del supercondensatore SC mediante il modulo di ricarica 5 che preleva la potenza elettrica dal modulo di controllo 3. Durante la carica, il secondo dispositivo di commutazione 203 à ̈ nello stato aperto e quindi il dispositivo di dissipazione 201 non à ̈ collegato la seconde linee di alimentazione 206.

Durante la carica, il modulo di misura e comando 200 monitora la tensione elettrica vial primo ed al secondo terminale di alimentazione 204 e 205 e, se questa raggiunge il valore di soglia VT,attiva il secondo dispositivo di commutazione 203 che mette in collegamento le seconde linee di alimentazione 206 con le terze linee di alimentazione 207, facendo in modo che la potenza elettrica in eccesso accumulatasi nel super-condensatore SC sia dissipata all’interno del modulo di dissipazione 201. Ciò evita che il super-condensatore SC venga danneggiato durante il procedimento di ricarica.

Al raggiungimento del valore di soglia VT(rappresentativo di un valore nominale di carica del super-condensatore SC e, preferibilmente, a questo superiore) il modulo di misura e controllo 200 fornisce all’esterno del circuito di gestione 112 il segnale di avvenuta ricarica Schr, il quale assume un valore logico indicativo del fatto che la tensione elettrica viha raggiunto il valore nominale di carica del super-condensatore SC. Per esempio, il valore nominale di carica à ̈ pari a 2,7 V e il valore della tensione di soglia VTà ̈ pari a 2,8 V.

Il primo modulo di ricarica 5 (figura 1) legge il segnale di avvenuta ricarica Schre abilita il segnale di attivazione/disattivazione Sen-disin modo che questo apra il primo dispositivo di commutazione 202. Con l’apertura del primo dispositivo di commutazione 202 si interrompe l’alimentazione elettrica fornita dal super-condensatore SC al primo circuito di gestione 112, portandolo in uno stato di riposo (stand-by).

In questo modo, quando la carica del supercondensatore SC Ã ̈ terminata, il primo circuito di gestione 112 viene portato nello stato di riposo nel quale non assorbe potenza elettrica dal supercondensatore SC. Pertanto, il primo circuito di gestione 112 permette di ottenere una maggiore durata di carica e una minore durata di auto-scarica del super-condensatore SC.

La figura 3 mostra un primo esempio particolare di realizzazione del primo circuito di gestione 112 utilizzabile, preferibilmente, per la gestione del super-condensatore SC. Il modulo di misura e comando 200 comprende un circuito di monitoraggio 209 e un dispositivo di comando T1. Il circuito di monitoraggio 209 Ã ̈ collegato elettricamente al primo e al secondo terminale di alimentazione 204 e 205, a loro volta collegati al super-condensatore SC (non mostrato in figura 3).

Il circuito di monitoraggio 209 à ̈ tale da generare un segnale di superamento soglia Sth(per esempio, un segnale in tensione) da fornire al dispositivo di comando T1. Secondo l’esempio descritto, il circuito di monitoraggio 209 à ̈ provvisto di un dispositivo ad impedenza regolabile (quale, per esempio, un trimmer) Rtrin base al quale viene generato il segnale di superamento soglia Sth.

In maggior dettaglio, il circuito di monitoraggio 209 include un circuito sensore collegato elettricamente al primo terminale di alimentazione 204 e al trimmer Rtr.In particolare, tale circuito sensore comprende un primo resistore R1 avente un terminale collegato a primo terminale di alimentazione 204 e un secondo terminale collegato ad un primo nodo N1 a sua volta collegato ad un circuito parallelo includente un primo condensatore C1 e un secondo resistore R2, collegati fra il primo nodo N1 ed un secondo nodo N2. Un secondo condensatore C2 à ̈ collegato fra il primo nodo N1 e il secondo terminale di alimentazione 205. Il secondo nodo N2 à ̈ anche collegato ad un terzo resistore R3, collegato ad un primo terminale 213 del trimmer Rtr,il quale à ̈ anche collegato ad un secondo terminale 214, a sua volta collegato ad un terzo nodo N3.

Preferibilmente, un diodo a tensione programmabile di precisione VR1 à ̈ collegato fra il primo nodo N1 ed il terzo nodo N3. Tale diodo a tensione programmabile VR1 contribuisce alla impostazione della tensione di soglia VT. Il trimmer Rtrà ̈ dotato di un primo terminale di regolazione TR1 e di un secondo terminale di regolazione TR2 che modificare il valore della resistenza del trimmer stesso. Un terzo condensatore C3 à ̈ collegato fra il terzo nodo N3 e il secondo terminale di alimentazione 205. Anche il secondo ed il terzo condensatore C2 e C3 e i resistori R1, R2 R3 permettono l’impostazione della tensione di soglia.

Il dispositivo di comando T1 comprende, secondo l’esempio descritto, un primo transistore, ad esempio, di tipo bipolare (Bipolar Junction Transistor), PNP, avente un terminale di base collegato al primo nodo N1, in modo da ricevere il segnale di superamento soglia Sth, un terminale di emettitore collegato al primo terminale di alimentazione 204 e un terminale di collettore collegato al primo dispositivo di commutazione 202 e tale da fornire il segnale di comando della dissipazione SSw.

Preferibilmente, un quarto condensatore C4 à ̈ collegato fra il terminale di collettore e quello di emettitore del primo transistore T1, in modo da offrire una funzione di filtraggio rispetto a picchi di corrente o transitori che possono presentarsi nel primo circuito di gestione 112 e dovuti, per esempio, alla modalità di ricarica in PWM o a transitori di inserimento associati a teleruttori elettro-meccanici esterni.

Secondo l’esempio di figura 3, il dispositivo di commutazione 202 include un secondo transistore T2, per esempio, di tipo bipolare, NPN, e avente un terminale di collettore collegato al modulo di dissipazione di potenza elettrica 201 e un terminale di emettitore collegato al secondo terminale di alimentazione 205. Vantaggiosamente, il secondo transistore T2 à ̈ ottenuto con una coppia di transitori in configurazione Darlington e quindi offre un elevato guadagno. Un quarto resistore R4 à ̈ collegato fra il terminale di base del secondo transistore T2 e un quarto nodo N4 collegato al terminale di collettore del primo transistore T1. Un quinto resistore R5 à ̈ collegato fra il terminale di emettitore del secondo transistore T2 ed il quarto nodo N4.

Il modulo di dissipazione di potenza elettrica 201, mostrato esemplificativamente in figura 3, include una pluralità di resistori di dissipazione R1D-RND, per esempio, collegati in parallelo, e ciascuno collegato fra il primo terminale di alimentazione 204 e un nodo ND, collegato al terminale di collettore del secondo transistore T2.

In accordo con la particolare forma di realizzazione di figura 3, il primo dispositivo di commutazione 202 comprende un primo opto-isolatore OK1 che include primi terminali di comando 211, di cui uno provvisto di un sesto resistore R6, e di primi terminali di uscita 212.

I primi terminali di comando 211 sono atti a ricevere il segnale di attivazione/disattivazione Sen-

dis, sotto forma di una tensione di comando applicata a primi terminali di ingresso JP1 e JP2. In base alla tensione elettrica associata al segnale di attivazione/disattivazione Sen-disil primo optoisolatore chiuderà o aprirà i primi terminali di uscita 212 mettendo in collegamento o scollegando il terzo nodo N3 al/dal secondo terminale di alimentazione 205.

Secondo un esempio particolare, il primo circuito di gestione 112 à ̈ anche provvisto di un secondo opto-isolatore OK2 avente secondi terminali di comando 215 e secondi terminali di uscita JP3 e JP4. Uno di detti secondi terminali di comando à ̈ collegato ad un quinto nodo N5 mentre l’altro terminale di detti secondi terminali di comando 215 à ̈ collegato al primo terminale di alimentazione 204, mediante un settimo resistore R7.

Il quinto nodo N5 Ã ̈ collegato sia al nodo ND del modulo di dissipazione 201 sia ad un catodo di un fotodiodo LED (Light Emitting Diode) 216 avente un proprio anodo collegato al primo terminale di alimentazione 204, mediante un ottavo resistore R8. Un diodo di protezione D1 Ã ̈ collegato fra il primo terminale di alimentazione 204, comune ai resistori di dissipazione R1D-RND, e il secondo terminale di alimentazione 205.

Con riferimento al suo funzionamento, il primo circuito di gestione 112 di figura 3 viene portato nella configurazione attiva chiudendo i primi terminali di uscita 212 del primo opto-isolatore OK1.

In tale, configurazione il circuito di 209 à ̈ alimentato dalla energia elettrica fornita dal super-condensatore SC. Mentre il super-condensatore SC à ̈ in carica, il circuito di monitoraggio 209 monitora la tensione ai capi del super-condensatore SC. Quando tale tensione raggiunge un valore di soglia VTpari a quello impostato dal trimmer Rtr, correlato alla tensione massima di carica supercondensatore SC, si viene a creare una differenza di potenziale negativa fra il terminale di base e quello di emettitore del primo transistore T1, che porta il primo transistore T1 stesso in saturazione e ciò porta in conduzione il secondo transistore T2, inizialmente spento.

La conduzione del secondo transistore T2 porta il nodo ND del modulo di dissipazione 201 in collegamento con il secondo terminale di alimentazione 204, facendo sì che l’energia elettrica in eccesso, che potrebbe distruggere il super-condensatore SC, venga dissipata nei resistori di dissipazione R1D-RND.

Al raggiungimento della tensione massima di carica fra i terminali di alimentazione 204 e 205, si verifica l’emissione di un segnale luminoso da parte del fotodiodo LED 216 e il secondo optoisolatore OK2 si chiude, generando ai secondi terminali di uscita JP3 e JP4 il segnale di avvenuta ricarica Schr, che viene reso disponibile al primo modulo di ricarica 5 (figura 1).

Quindi, il primo modulo di ricarica 5 fornice ai primi terminali di comando JP1 e JP2 il segnale di attivazione/disattivazione Sen-dis, sotto forma di una tensione tale per cui il primo opto-isolatore OK1 apre i propri primi terminali di uscita 212 portando nella configurazione di riposo il primo circuito di gestione 112.

La figura 4 mostra un secondo esempio di realizzazione del circuito di figura 2, adatto, in particolare, per implementare il secondo circuito di gestione 113 operativamente associato alla batteria al litio LB. Componenti o segnali simili o identici a quelli precedentemente descritti saranno indicati nella figura 4 con i medesimi riferimenti numerici utilizzati per le precedenti figure.

La batteria al litio LB (non mostrata in figura 4) à ̈ collegata fra il primo terminale di alimentazione 204 e il secondo terminale di alimentazione 205. Il primo dispositivo di commutazione 202 di figura 4 à ̈ analogo a quello decritto con riferimento alla figura 3 e comprende il primo optoisolatore OK1, già descritto. Il secondo dispositivo di commutazione 203 di figura 4 include un transistore di commutazione Q4 (per esempio, un MOSFET tipo ad arricchimento e a canale N) avente un terminale di source S, un terminale di drain C e un terminale di gate G.

Il modulo di dissipazione 201 Ã ̈ implementato in figura 4 mediante un resistore di dissipazione RD collegato fra il primo terminale di alimentazione 204 e un terminale di dissipazione TR7collegabile al secondo terminale di dissipazione 205 mediante il secondo dispositivo di commutazione 203.

Il modulo di misura e comando 200 di figura 4 comprende una unità di processamento 400 (PU) quale, ad esempio, un microprocessore, nel quale risiede un software e/o un firmware che ne stabilisce le modalità di funzionamento. Il microprocessore 400 à ̈ atto a rivelare il valore di tensione elettrica ai capi della batteria al litio LB, per esempio, mediante un primo induttore di filtraggio L1, collegato al primo terminale di alimentazione 204 e ad un ingresso di lettura I1del microprocessore 400. Inoltre, il microprocessore 400 à ̈ configurato per confrontare il valore di tensione rivelato con un valore di soglia prestabilito e generare ad una prima porta di uscita Ou1 il segnale di superamento soglia Sth.

Inoltre, il modulo di misura e comando 200 Ã ̈ provvisto di un dispositivo di pilotaggio o driver IC3, collegato alla prima porta di uscita Ou1 del microprocessore 400 per ricevere il segnale di superamento soglia Sthe fornire al terminale di gate G del MOSFET Q4 il segnale di comando della dissipazione SSw2.

Il driver IC3, comandato dal microprocessore 400, genera una tensione elettrica (per esempio, con andamento PWM) adatta all’accensione e allo spegnimento del MOSFET Q4. In caso di accensione del MOSFET Q4, il primo terminale di alimentazione 204 ed il secondo terminale di alimentazione 205 vengono chiusi sul resistore di dissipazione RD, scaricando la potenza elettrica in eccesso della batteria al lito LB e facendone calare la tensione elettrica.

Durante la scarica della batteria sul resistore di dissipazione RD, il microprocessore 400 à ̈ inoltre atto a confrontare la corrente elettrica ottenibile dalla batteria al litio LB con un valore di soglia di corrente. Nel caso in cui tale corrente elettrica scenda al di sotto di un valore prestabilito (per esempio pari a 20 A) il microprocessore 400 comanda l’apertura del MOSFET Q4, interrompendo la scarica della batteria al litio LB. Infatti, se la corrente elettrica che interessa la batteria al litio LB scendesse al di sotto di un valore nominale, la batteria stessa ne risulterebbe danneggiata.

A tal fine, il modulo di misura e comando 200 à ̈ anche provvisto di un dispositivo sensore di corrente IC4 in grado rivelare la corrente che si forma durante la scarica della batteria LB sul resistore di dissipazione RD e fornire un segnale di lettura VIRad un secondo ingresso I2 del microprocessore 400, mediante un secondo induttore L2. In base al valore della corrente indicato dal segnale di lettura VIRil microprocessore 400 può spegnere il transistore MOSFET Q4, mediante il driver IC3, o mantenerlo acceso interrompendo o meno la dissipazione. Per esempio, il dispositivo sensore di corrente IC4 à ̈ un sensore lineare ad effetto HALL che converte la corrente che lo attraversa in una tensione VIR(per esempio, compresa fra 0 e 5 V).

Il modulo di misura e comando 200, mostrato in figura 4, Ã ̈ anche dotato del secondo opto-isolatore OK2, analogo a quello di figura 3, che si chiude generando ai propri secondi terminali di uscita JP3 e JP4 il segnale di avvenuta ricarica Schr, della batteria al litio, che viene reso disponibile al secondo modulo di ricarica 6 (figura 1). Tale secondo opto-isolatore OK2 Ã ̈ comandato dal microprocessore 400 mediante segnali di avviso forniti su relative uscite Ouae Oub.

Vantaggiosamente, il modulo di misura e comando 200 comprende un circuito alimentatore 401, per esempio un alimentatore Switching di tipo step-up funzionante a 3,3 Khz. Tale circuito alimentatore 401 à ̈ alimentabile dalla tensione elettrica in continua (per esempio, pari a 3,2 V) fornita dalla batteria al litio LB ed à ̈ configurato per fornire una tensione stabilizzata (per esempio, a 5V) al microprocessore 400.

Secondo l’esempio mostrato in figura 4, il circuito alimentatore 401 comprende un induttore di oscillazione Losccollegato ad un ulteriore dispositivo di commutazione Q2, quale un transistore bipolare, e ad un ottavo nodo N8. Tale ulteriore dispositivo di commutazione Q2 à ̈ munito di un relativo terminale di emettitore collegato al primo terminale di alimentazione 204, un relativo terminale di base collegato ad uno dei terminali di uscita 212 del primo opto-isolatore OK1 e un relativo terminale di collettore collegato ad un terminale dell’induttore di oscillazione Losc. L’ulteriore dispositivo di commutazione Q2 consente di fornire o interrompere l’alimentazione al/del circuito alimentatore 401 e quindi al/del secondo circuito di gestione 113.

Inoltre, il circuito alimentatore 401 comprende un amplificatore di oscillazione Toscche viene portato in oscillazione (a 3,3 Khz secondo l’esempio) impiegando l’induttore di oscillazione Losc.Per esempio, amplificatore di oscillazione Toscà ̈ ottenuto da una copia di un transistori in configurazione Darlington.

Secondo la particolare forma di realizzazione di figura 4, il transistore di oscillazione Tosccomprende un terminale di collettore collegato all’ottavo nodo N8, un terminale di emettitore collegato alla massa GND, ed un terminale di base collegato, mediante un ottavo resistore R8, ad un generatore d’onda quadra 402.

Il generatore d’onda quadra 402 controlla, mediante l’onda quadra generata, la commutazione del transistore Darlington di oscillazione Toscfra la chiusura e l’apertura. Tale onda quadra presenta, in accordo con l’esempio descritto, una frequenza di 3,3 Khz.

Secondo una particolare forma di realizzazione, il generatore d’onda quadra 402 à ̈ un oscillatore locale in configurazione Colpitts e comprende un primo transistore di oscillazione Tos1e un secondo transistore di oscillazione Tos2,ad esempio, entrambi di tipo bipolare. Il primo transistore di oscillazione Tos1à ̈ dotato di: un terminale di emettitore collegato alla mass GND, un terminale di collettore collegato ad un nono nodo N9 e un terminale di base collegato ad un decimo nodo N10.

Il nono nodo N9 à ̈ collegato, mediante un nono resistore R9, ad un undicesimo nodo N11, a sua volta collegato al terminale di collettore dell’ulteriore dispositivo di commutazione Q2. Il nono nodo N9 à ̈ anche collegato, mediante un primo condensatore di oscillazione Cos1, ad un dodicesimo nodo N12. Il decimo nodo N10 à ̈ collegato all’undicesimo nodo N11, mediante un decimo resistore R10.

Il secondo transistore di oscillazione Tos2à ̈ dotato di: un terminale di emettitore collegato ala massa GND, un terminale di collettore collegato ad un tredicesimo nodo N13 e un terminale di base, collegato al dodicesimo nodo N12. Il dodicesimo nodo N12 à ̈ collegato, mediante un undicesimo resistore R11, all’undicesimo nodo N11. Il tredicesimo nodo N13 à ̈ collegato, mediante un dodicesimo resistore R12, all’undicesimo nodo N11.

L’ottavo nodo N8 à ̈ collegato, mediante un diodo D, ad un condensatore di carica/scarica Ccd(collegato anche a massa GND) il quale si carica dell’energia elettrica fornita dall’induttore di oscillazione Losc. La tensione ai capi del condensatore di carica/scarica Ccdpuò raggiungere, per esempio il valore massimo di 20 V.

Il condensatore di carica/scarica Ccdleà ̈ collegato ad un alimentatore IC2 (per esempio integrato e di tipo Lm 7805) il quale converte la tensione fornita dal condensatore di carica/scarica Ccdin una tensione stabile e di valore massimo inferiore (per esempio, 5 V) e la rende disponibile ad un ingresso di alimentazione IA del microprocessore 400. Inoltre, la tensione in uscita all’alimentatore IC2 à ̈ fornita anche al dispositivo sensore di corrente IC4.

Dalla descrizione sopra fornita la persona esperta potrà apprezzare come le modalità di gestione della carica e scarica dei sistemi di accumulazione assicurino loro un’elevata vita e dunque un’elevata durata dell’intero sistema.

Inoltre, si osservi che il sistema secondo l’invenzione consente l’accumulo di energia proveniente da fonti alternative alla rete elettrica e consente quindi di ridurre notevolmente la necessità di prelevare corrente della rete elettrica fissa o da sistemi di generazione ausiliari sfruttando le caratteristiche dei super-condensatori che si possono ricaricare in tempi brevissimi permettendoci di “ immagazzinare “ una quantità maggiore di energia rispetto a quanto possa avvenire secondo le tecniche note.

Alle forme di realizzazione descritte del sistema per la distribuzione e l’accumulo di energia elettrica secondo l’invenzione la persona esperta, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti specifiche, potrà apportare numerose aggiunte, modifiche, o sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza tuttavia uscire dall’ambito delle annesse rivendicazioni.

Riferimenti numerici usati nelle figure:

- sistema per la distribuzione e l’accumulo di energia elettrica 100

- una o più utenze 101

- almeno un terminale di uscita 102

- rete elettrica fissa 105

- almeno un secondo terminale di ingresso 106 - almeno una fonte di energia elettrica alternativa 107

- almeno un terzo terminale di ingresso 108 - sistema di generazione ausiliario 109

- modulo di controllo ausiliario 11

- primo terminale di ingresso/uscita 110

- primo sistema di accumulo 8 (superc.)

- secondo terminale di ingresso/uscita 111 - secondo sistema di accumulo 9

- primo sistema di bilanciamento 112

- secondo sistema di bilanciamento 113

- modulo per il filtraggio 1

- modulo trasformatore 2

- modulo di controllo 3

- modulo di pre-trattamento 4

- un modulo di trattamento della corrente in uscita 7

- un primo 5 ed un secondo 6 modulo di ricarica - modulo di interfaccia utente 10

- un modulo di misura e comando 200

- modulo di dissipazione di potenza elettrica 201 (DISSIP-MOD)

- primo dispositivo di commutazione 202 (SW1). - un segnale di comando della dissipazione SSw2.- una tensione elettrica vi

- super-condensatore SC

- batteria al litio LB

- secondo dispositivo di commutazione 203

- un segnale di attivazione/disattivazione Sen-

dis;

- primo ed il secondo terminale di alimentazione 204 e 205;

- due prime linee di alimentazione 206;

- due seconde linee di alimentazione 207;

- terze linee di alimentazione 208

- circuito di monitoraggio 209

- dispositivo di comando T1

- segnale di superamento soglia Sth

- trimmer Rtr

- circuito sensore collegato

- primo resistore R1

- primo condensatore C1,

- secondo resistore R2

- secondo condensatore C2

- terzo resistore R3

- primo terminale di regolazione TR1

- secondo terminale di regolazione TR2 - terzo condensatore C3

- diodo a tensione programmabile VR1 - primo nodo N1

- secondo nodo N2

- quarto condensatore C4

- quarto resistore R4

- terzo nodo N3

- quarto nodo N4

- secondo transistore T2

- quinto resistore R5

- sesto resistore R6

- resistori di dissipazione R1D-RND

- primo opto-isolatore OK1

- primi terminali di comando 211

- primi terminali di uscita 212

- primi terminali di ingresso JP1 e JP2 - primo terminale 213

- secondo terminale 214

- primo opto-isolatore OK1

- secondo opto-isolatore OK2

- il segnale di avvenuta ricarica Schr- secondi terminali di comando 215

- secondi terminali di uscita JP3 e JP4 - quinto nodo N5

- nodo ND del modulo di dissipazione 201

- settimo resistore R7

- fotodiodo 216

- transistore di commutazione Q4 (MOSFET Q4) - terminale di source S, terminale di drain C, terminale di gate G

- prima porta di uscita Ou1

- dispositivo di pilotaggio o driver IC3

- resistore di dissipazione RD

- un dispositivo sensore di corrente IC4

- segnale di lettura VIR

- secondo ingresso I2

- secondo induttore L2

- uscite Ouae Oub

- circuito alimentatore 401

- induttore di oscillazione Losc

- ulteriore dispositivo di commutazione Q2 - ottavo nodo N8

- amplificatore di oscillazione Tosc

- ottavo resistore R8

- generatore d’onda quadra 402

- primo transistore di oscillazione Tos1

- secondo transistore di oscillazione Tos2

- nono nodo N9

- decimo dodo N10

- undicesimo nodo N11

- dodicesimo nodo N12;

- tredicesimo nodo N13

- nono resistore R9

- decimo resistore R10

- undicesimo resistore R11

- dodicesimo resistore R12

- diodo D

- condensatore di carica/scarica Ccd- alimentatore IC2

- ingresso di aliementazione IA

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Circuito elettronico di gestione (112; 113) di un dispositivo di accumulazione di energia elettrica esterno (SC; LB) al circuito, comprendente: un terminale di alimentazione (204; 205) collegabile al dispositivo di accumulazione per ricevere una tensione elettrica di alimentazione del circuito di gestione; un modulo di misura e comando (200) configurato per: misurare una grandezza elettrica associata al dispositivo di accumulazione, confrontare la grandezza elettrica con un valore di soglia e generare un segnale di comando della dissipazione (SSW2); un modulo di dissipazione di potenza elettrica (201) collegabile/scollegabile al/dal dispositivo di accumulazione mediante il segnale di comando della dissipazione (SSW2); un primo dispositivo di commutazione (202) configurato per collegare/scollegare il circuito di gestione al/dal terminale di alimentazione (204, 205) e portarlo selettivamente in una configurazione attiva e in una configurazione di riposo.
2. 2. Circuito di gestione (112; 113) secondo la rivendicazione 1, in cui il primo dispositivo di commutazione (202) Ã ̈ configurato per collegare/scollegare il circuito di gestione al/dal terminale di alimentazione (204, 205) in base ad un segnale di comando (Sen-dis) generato esternamente al circuito di gestione.
3. 3. Circuito di gestione (112; 113) secondo almeno una delle precedenti rivendicazioni, inoltre comprendente un secondo dispositivo di commutazione (203) commutabile mediante detto segnale di comando della dissipazione (SSW2) per collegare/scollegare il modulo di dissipazione (201) a/dal dispositivo di accumulazione (SC; LB).
4. 4. Circuito di gestione (112; 113) secondo la rivendicazione 2, in cui detto primo dispositivo di commutazione (202) comprende: un opto-isolatore (OK1) avente terminali di comando (211) configurati per ricevere detto segnale di comando (Sen-dis) e terminali di uscita (212) configurati per collegare/scollegare il modulo di misura e comando (200) a/da detto terminale di alimentazione (204; 205).
5. 5. Circuito di gestione (112; 113) secondo la rivendicazione 3, in cui detto secondo dispositivo di commutazione (203) comprende: un transistore (T2; Q4) avente un terminale di controllo strutturato per ricevere il segnale di comando della dissipazione (SSW2), un primo terminale di uscita collegato ad un terminale di alimentazione e un secondo terminale di uscita collegato al modulo di dissipazione (201).
6. 6. Circuito di gestione (112; 113) secondo almeno la rivendicazione 1, in cui detto modulo di misura e comando (200) inoltre comprende: un modulo di monitoraggio (209, 400) configurato per generare un segnale di superamento soglia (Sth) indicativo del raggiungimento da parte del dispositivo di accumulazione (SC; LB) di un valore massimo di un parametro elettrico; un modulo di comando (T1, IC3) configurato per generare il segnale di comando della dissipazione (SSW2) a partire dal segnale di superamento soglia (Sth).
7. 7. Circuito di gestione (112; 113) secondo almeno la rivendicazione 1, in cui detto parametro elettrico à ̈ una tensione elettrica e il dispositivo di accumulazione à ̈ un super-condensatore (SC) o una batteria chimica (LB).
8. 8. Circuito di gestione (112; 113) secondo almeno la rivendicazione 1, inoltre comprendente un dispositivo di segnalazione (OK2) configurato per generare un segnale di raggiungimento della carica (Schr) di detto dispositivo di accumulazione (SC; LB) da rendere disponibile esternamente al dispositivo di gestione.
9. 9. Circuito di gestione (112; 113) secondo almeno la rivendicazione 1, in cui detto modulo di misura e comando (200) comprende un microprocessore (400) e un alimentatore (401) configurato per fornire una tensione elettrica alternata e stabilizzata al microprocessore.
10. 10. Sistema (100) per la distribuzione e l’accumulo di energia elettrica, comprendente: un primo sistema di accumulo (8; 9) includente almeno un dispositivo di accumulazione (SC; LB) di energia elettrica; un circuito elettronico di gestione (112; 113) di detto dispositivo di accumulazione, in cui il circuito elettronico à ̈ realizzato secondo almeno una delle precedenti rivendicazioni.
11. 11. Sistema (100) per la distribuzione e l’accumulo di energia elettrica, secondo la rivendicazione 10, inoltre comprendente: - un primo terminale di ingresso (103) collegabile alla rete elettrica fissa (105) per il prelievo di energia elettrica da quest’ultima; - un secondo terminale di ingresso (106) collegato o collegabile ad una fonte di energia elettrica alternativa (107) alla rete elettrica fissa (105), in particolare una sorgente di energia rinnovabile, per il prelievo di energia elettrica da quest’ultima; - un terminale di uscita (102) per la fornitura di energia elettrica ad una o più utenze (101); - un primo terminale di ingresso/uscita (110) collegato o collegabile ad un primo sistema di accumulo (8) per l’immagazzinamento di energia elettrica in quest’ultimo ed il prelievo di energia elettrica accumulata dallo stesso; - un secondo terminale di ingresso/uscita (111) collegato o collegabile ad un secondo sistema di accumulo (9) per l’immagazzinamento di energia elettrica in quest’ultimo ed il prelievo di energia elettrica accumulata dallo stesso, il secondo sistema di accumulo (9) essendo di natura differente rispetto al primo sistema di accumulo (8); - un modulo di controllo (3) configurato in modo tale da fornire energia elettrica alle una o più utenze (101) prelevandola fino al raggiungimento della quantità istantanea richiesta in successione nell’ordine: 1) dalla fonte di energia elettrica alternativa (107); 2) dal primo sistema di accumulo (8); 3) dal secondo sistema di accumulo (9); 4) dalla rete elettrica fissa (105).