WO2020227839A1 - Generador de energia hibrido - Google Patents

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WO2020227839A1
WO2020227839A1 PCT/CL2019/000020 CL2019000020W WO2020227839A1 WO 2020227839 A1 WO2020227839 A1 WO 2020227839A1 CL 2019000020 W CL2019000020 W CL 2019000020W WO 2020227839 A1 WO2020227839 A1 WO 2020227839A1
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energy
alternator
inverter
generator
batteries
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PCT/CL2019/000020
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Inventor
John LOPEZ GARRIDO
Guillermo GUIM CHANG
Original Assignee
Lopez Garrido John
Guim Chang Guillermo
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J7/32—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from a charging set comprising a non-electric prime mover rotating at constant speed
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
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    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Definitions

  • the invention to be patented is a low consumption hybrid power generator, which can be used continuously over time as permanent power generation equipment and not just as a backup or emergency source.
  • the hybrid generator consists of two main built-in power generation systems, it also supports the additional injection of energy inputs from photovoltaic systems, wind turbines, etc. in a single compact unit. It allows you to have in inverter mode a certain number of hours of energy available in a clean way without noise and zero fuel consumption, it has outputs of 380 and 220 volts in alternating current in addition to 12 and 24 volts in direct current, it can also be manufactured in different types of voltages required in the world market.
  • patent ES1069312 refers to a device with kinetic, powered, renewable energy characterized by being formed by a support structure (1) that supports the shaft ( 2) of horizontal rotation of a cylinder (3), whose upper internal half (4) is occupied by a heavy body and its lower internal half (5) is empty or with air, so that the cylinder remains stationary in a balanced situation and "driven", only supported by the starter brake (G).
  • the cylinder has in its circular periphery a channel (7) that serves to contain a chain, belt or belt (8) that conveys the circular movement of the cylinder to a pinion, pulley (9) that receives the kinetic energy or rotation of the cylinder (3 ) and can transmit it to an electric generator (10) or any other device.
  • ES 47295G refers to a kinetic energy transmission mechanism, characterized by the fact that the shaft linked temporarily and at will to the device or machine to be driven, is provided with a support plate for the transmitter assembly, Which plate is attached to the shield of the electric, explosion or compression motor, as desired, in a removable way, which support plate carries the entire mechanism formed by the aforementioned shaft, a second shaft perpendicular to the Support shaft, which second shaft is linked to the first by means of a drive pinion, two angle wheels that are linked to two clutch parts linked temporarily and at will to the axis n which second axis is an in-line extension, interrupted or not, is arranged the magnetic flywheel that together with the rotor also mounted in the extension of the second axis itself, interrupted or not, they produce the necessary energy in the form of electrical fluid to supply electrical energy to the clutches and the electrical coil of the electro-brake mechanism located at one end of the support shaft,
  • Hybrid Generator of the invention has two means of power generation incorporated in the unit, with them a great saving in fuel consumption is achieved, since the equipment works alternately and intermittently between the diesel engine, a bank of batteries and an inverter.
  • ⁇ A generator that can store energy, in addition to supporting external auxiliary energy inputs in alternating or direct current through built-in rectifier bridges, transformer and digital charge controller for better efficiency in recharging the battery bank, further reducing consumption made out of fuel.
  • ⁇ A generator that can deliver both energies in turn, doubling its nominal power, for a specified number of hours.
  • the hybrid system complementary to the diesel engine / alternator, is very low maintenance.
  • This generator working intermittently prolongs the refueling times of the diesel engine; It also has automatic refueling by gravity as it has an additional tank without the need for intervention. On the other hand, its useful life is dramatically increased, both in its components and between maintenance hours, since the motor goes into standstill when in inverter mode, without the equipment stopping generating energy.
  • the basic maintenance of the unit can be carried out by a person with the minimum knowledge of mechanics, it only lies in changing the oil, filters, belts and cleaning.
  • Figure 1 shows an exploded perspective view that includes all the components of the hybrid power generator of the invention, seen from a left side position.
  • Figure 2 shows an exploded perspective view of the hybrid power generator of the invention, seen from a right side rear position
  • the primary energy of the hybrid generator is a bank of batteries (1) of deep cycle opz that comes with initial charge from the trade of 2 volt and B2D amp hours each , said battery bank (1) is composed of 12 batteries connected in series thus creating a total of 24volts, this battery bank (1) feeds an inverter / charger (2) with 6 kWh of continuous output and 10 kWh of peak for 25 seconds which transforms the direct current of said battery bank (1) into alternating current to be able to supply energy to a system, such as water pumps, a house, industry, etc. Oe this battery bank (1) You can also get 12 24 or 48 volts in direct current through some connectors (3) depending on the number of batteries installed.
  • the inverter (2) has a digital status monitor (4) that measures and delivers different readings of the real status of said batteries (1) such as temperature, amps, voltage, Hz, power reserve time, level charge of batteries etc., when and by concept of energy consumption extracted from the battery bank (1), it reaches a discharge percentage of 60 percent, a computerized controller (5) detects this discharge percentage and gives the order Through its internal system of starting a diesel engine (6), which moves an asynchronous alternator (7) of ID kwh, which begins to generate three-phase energy at 380 and 22D volts available to be consumed directly from three connectors ( 8), in turn said computerized controller (5) turns off the current inverter (2) and automatically goes into charger mode, taking energy from a PMG alternator (9) powered by the diesel engine (6) thus starting a recharging cycle of batteries (l), the energy that previously delivered in 22D volts, the battery bank (1) and its inverter (2), is now replaced by that of the diesel engine (G) and its asynchronous alternator (7), all This change
  • the PMG alternator (9) that is driven by the diesel engine (6) that is now in operation is responsible for recharging the battery bank (1) through a digital charge controller (11) and a rectifier bridge (12) from alternating current to direct current, since the PMG alternator (9) delivers alternating current 3kwh in 24 volts and 100 amperes, hour, all this energy generated by this alternator goes directly to the battery bank (1) and is only used for this purpose, the charge controller (11) is multi-port and supports additional inputs of other renewable energies external to the hybrid generator, such as solar and wind that enter through connectors ( 13) both in alternating current and continuous, to speed up the battery recharging process (1) and lower the resistive load of the PMG alternator (9), thereby achieving great fuel savings, the entire operation of the hybrid generator is reflected on a monitor digital (14) and tactile that others fulfill the function of being able to program its operation, in said digital monitor (14) it provides information, such as, for example, fuel
  • the hybrid generator has a manual emergency stop (15) with circuit breaker protection board (1D) both input and output ground connections
  • the hybrid generator of the invention is made up of a soundproof booth (1B), with acoustic foams inside (17), provided with three doors, two folding doors (18) and a fixed one (19), the folding ones being the wing type seagull, this cabin is mounted on the chassis (2D), which also supports a fuel tank (21) that has an inlet line, an outlet line and a third inlet line for automatic refueling, in addition to a fuel level sensor.
  • the diesel internal combustion engine (6) is mounted, and
  • the inverter (2) that stops delivering energy, which is now replaced by that of the asynchronous alternator (7), thus fulfilling its cycles repeatedly, in addition, the inverter (2) automatically and instantaneously enters the charger mode to begin to recover again charging the battery bank (1); likewise, this battery bank and the additional charge controller (1I) and the rectifier bridge (12) from alternating current to direct current to be able to be fed and recover its total charge faster not only by the inverter / charger (2), but also that also to support external energies to be injected from the outside to the hybrid generator such as photovoltaic eulic etc.
  • the hybrid generator of the invention also has alternating and direct current outputs in both 12 vol. of 24 vol. of like 380 volt ac and 22D volt ac and a connector to receive external power from any additional power generation means, also with an emergency stop push button (30) and its respective safety connection from line to ground.
  • the hybrid generator can generally be turned on manually or automatically according to its programming, this equipment does not need intervention to be able to carry out its automatic and internal energy changes between its two main systems, which are the diesel engine (6), alternator (7) v / s battery bank (1) and inverter (2). All this as shown in the attached figures and description of preferred embodiments of the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Un generador de energía híbrida de baja consumo de combustible, el cual se puede utilizar de manera continua en el tiempo como un equipo de generación de energía permanente y no solo como una fuente de respaldo o de emergencia, el cual genera electricidad trifásica alterna a través de la inducción electromagnética, caracterizado porque está conformado con un banco de baterías (1) de ciclo profundo opz que viene con carga inicial de 2 volt y 620 amperios, el banco de baterías (1) alimenta a un inversor/cargador (2) de 6 Kwh de salida continua y 10 kWh de peak por 25 segundos el que transforma la corriente continua de dicho banco de baterías (I) en corriente alterna para poder alimentar de energía a un sistema, como, bombas de agua, una casa, industria etc.. De este banco de baterías (1) también se pude obtener 12 24 o 48 volts en corriente continua a través de unos conectores (3) dependiendo del número de baterías instaladas; el inversor (2) cuenta con un monitor de estado digital (4) que mide y entrega diferentes lecturas del estado real de dichas baterías (1) como, temperatura, amperios voltaje Hz, tiempo de reserva de energía, nivel de carga de baterías etc., cuándo y por concepto consumo de energía extraído al banco de baterías (1), llega a un porcentaje de descarga de un 60 por ciento, un controlador computarizado (5) detecta este porcentaje de descarga y da la orden a través de su sistema interno de encender un motor diésel (6), que mueve un alternador asíncrono (7) de 10 kwh, el que comienza a generar energía trifásica en 380 y 220 volts disponible para ser consumida de manera directa desde tres conectores (8).

Description

"GENERADOR DE ENERGIA HIBRIDO"
Antecedentes da la Invención
La invención que se desea patentar se trata de un generador de energía híbrido de bajo consumo, el cual se puede utilizar de manera continua en el tiempo como un equipo de generación de energía permanente y no solo como una fuente de respaldo o de emergencia.
El generador híbrido consta de dos sistemas principales incorporados de generación de energía, además soporta la inyección adicional de entradas de energías de sistemas fotovoltaicos, aerogeneradores etc. en una sola unidad compacta. Le permite tener en modo inversor un número determinado de horas disponibles de energía de manera limpia sin ruidos y cero consumos de combustible, cuenta con salidas de 380 y 220 volts en corriente alterna además de 12 y 24 volts en corriente continua, además se puede fabricar en diferentes tipos de voltajes requeridos en el mercado mundial.
Los generadores de hoy en día disponibles en el mercado tanto nacional como internacional y debido al alto consumo de combustible que necesitan para poder generar energía eléctrica y su elevado costo de mantenimiento, corta vida útil, contaminación, ruidos y baja eficiencia energética son considerados solo como una opción como fuente de respaldo de energía en casos de emergencia o de su uso en zonas aisladas, en donde hay que asumir estos inconvenientes técnicos y deficiencias. En lo que se refiere a generadores para producir energía eléctrica, podemos citar la patente ES1069312, la que se refiere a un aparato con energía cinética, accionada, renovable caracterizado por estar formado por una estructura soporte (1) que sirve de sustentación al eje (2) de giro horizontal de un cilindro (3), cuya mitad interna superior (4) está ocupada por un cuerpo pesado y su mitad interna inferior (5) está vacía o con aire, de forma que el cilindro permanece parado en situación de equilibrio y "accionado", solamente apoyado en el freno-arranque (G). El cilindro dispone en su periferia circular de un canal (7) que sirva para contener una cadena correa o cinta (8) transportadora del movimiento circular del cilindro a un piñón, polea (9) que recibe la energía cinética o giro del cilindro (3) y pueda transmitirla a un generador eléctrico (10) o a otro cualquier aparato.
Otra patente de invención es la ES 47295G, la que se refiere a un mecanismo transmisor de energía cinética, caracterizado por el hecho de que el árbol vinculado temporalmente y a voluntad al aparato o máquina a accionar, está provisto de un pletina soporte del conjunto transmisor, cual pletina está unida en forma de quita y pon, a voluntad, al escudo del motor eléctrico, de explosión o de compresión, según sea, cual pletina soporte es portadora de todo el mecanismo formado por el árbol antes mencionado, un segundo árbol perpendicular al árbol soporte, cual segundo árbol está vinculado al primero por medio de un piñón de ataque, dos ruedas angulares que están vinculadas a dos partes de embrague vinculados temporalmente y a voluntad al eje n el cual segundo eje prolongación en línea, interrumpida o no, se dispone el volante magnético que juntamente con el rotor también montado en la prolongación del propio segundo eje, interrumpida o no, producen la energía necesaria en forma de fluido eléctrico para alimentar de energía eléctrica los embragues y la bobina eléctrica del mecanismo electro freno emplazado en un extremo del árbol soporte,
Ventajas del Generador Híbrido de la invención ❖ Tiene dos medios de generación de energía incorporados en la unidad, con ellos se consigue un gran ahorro en consumo de combustible, ya que el equipo trabaja de manera alternada e intermitente entre el motor diesel, un banco de baterías y un inversor.
❖ Un generador que puede almacenar energía, además de soportar entradas de energías externas auxiliares en corriente alterna o continua a través de puentes rectificador, transformador y controlador de carga digital incorporados para una mejor eficiencia en la recarga del banco de baterías reduciendo aún más el consumo de combustible. ❖ Un generador que puede entregar ambas energías a su vez duplicando su potencia nominal, durante un número determinado de horas.
❖ No se requiere cortar el suministro de energía del generador para poder realizar mantenimiento en el motor diesel.
❖ De funcionamiento continuo 24/7.
❖ Bajo nivel de contaminación y ruidos, ya que, al estar en la función de inversor, es silencioso y de muy baja contaminación; y en el modo motor-generador está insonorizado en una cabina y los hidrocarburos liberados a la atmósfera están bajo norma contaminante, debido a que dispone de una mejora en la inyección diesel, lo cual lo hace consumir un porcentaje muy bajo de combustible en comparación a un mismo generador convencional de su misma capacidad y potencia.
❖ El sistema híbrido complementario al motor diesel/alternador, es de muy bajo mantenimiento.
❖ Al tener dos sistemas de generación de energía incorporados, lo hace muy eficiente y seguro, ya que siempre dispondrá de un respaldo y una segunda energía disponible a utilizar además soporta entradas auxiliares para mejorar su eficiencia y ahorro de combustible con medios externos como foto voltaica, eólica, etc.
❖ Este generador al trabajar de manera intermitente prolonga los tiempos de reabastecimiento de combustible del motor diesel; además cuenta con recarga de combustible automática por gravedad al tener un estanque adicional sin necesidad de intervención. Por otro lado, su vida útil se incrementa de forma extraordinaria, tanto en sus componentes y entre horas de mantenciones ya que motor entra en reposo cuando está en modo inversor, sin que el equipo deje de generar energía.
❖ El significativo porcentaje de ahorro de combustible y bajo ruido no tan solo proviene de la mejora en la inyección diesel, sino también de la transmisión de velocidades incorporada entre el motor y el alternador, ya que el motor trabaja solo a 1.200 rpm de las 1.500, 1800 o 3000 rpm etc., que lo hace un generador común del mercado, sumado a ello, cuando está en modo inversor/ tiene cero consumos de combustible por un número determinado de horas. Cuando la unidad híbrida inversor/baterías está en funcionamiento y no detecta consumo de energía se apaga para ahorrar energía del banco de baterías, así también el modo motor/alternador se puede programar para dicha función dependiendo de las características de requerimiento de energía de nuestros clientes contribuyendo un mayor ahorro de combustible. ❖ El equipo trabaja de manera autónoma sin necesidad de intervención, realizando sus cambios internos de entrega de energía generador/inversor y viceversa de manera electrónica.
❖ El mantenimiento básico de la unidad lo puede realizar una persona con los mínimos conocimientos de mecánica, solo radica en cambio de aceite, filtros, correas y limpieza.
❖ Dispone de una excelente autonomía, debido a la capacidad de su estanque de combustible y de poder reaüastecer de manera automática; y a la intermitencia alternada de trabajo del motor diesel.
❖ De fabricación robusta duradera y componentes de primera línea.
❖ Cuenta con un sistema de control de datos y comunicación vía USB 2.0 standard a través de protocolo de red (Software gratuito).
❖ Cuenta con un monitor controlador digital fácil de utilizar.
Breve descripción de las figuras
Para comprender mejor las características esenciales de la invención, para, generador dé energía híbrido, para generar energía eléctrica, se le describirá sus características de acuerdo con las figuras que forman parte integral de ésta invención, sin que ello signifique restringir a modificaciones obvias que pudiesen surgir, en donde: La figura 1, muestra una vista explosada, en perspectiva, que incluye todas los componentes del generador de energía híbrida de la invención, visto desde una posición lateral izquierdo.
La figura 2, muestra una vista explosada, en perspectiva, del generador de energía híbrido de la invención, visto desde una posición posterior lateral derecha
Descripción de la Invención
Ejemplo de Realización 1
En atención a las figuras 1 y 2, para el generador híbrido, la energía primaria del generador híbrido, es un banco de baterías (1) de ciclo profundo opz que viene con carga inicial desde el comercio de 2 volt y B2D amperios hora cada una, dicho banco de baterías (1) se compone de 12 baterías conectadas en serie creando así un total de 24volts, este banco de baterías (1) alimenta a un inversor/cargador (2) de 6 Kwh de salida continua y 10 kWh de peak por 25 segundos el que transforma la corriente continua de dicho banco de baterías (1) en corriente alterna para poder alimentar de energía a un sistema, como, bombas de agua, una casa, industria etc.. Oe este banco de baterías (1) también se pude obtener 12 24 o 48 volts en corriente continua a través de unos conectores (3) dependiendo del número de baterías instaladas.
El inversor (2) cuenta con un monitor de estado digital (4) que mide y entrega diferentes lecturas del estado real de dichas baterías (1) como, temperatura, amperios voltaje ,Hz, tiempo de reserva de energía, nivel de carga de baterías etc., cuándo y por concepto consumo de energía extraído al banco de baterías (1), llega a un porcentaje de descarga de un 60 por ciento, un controlador computarizado (5) detecta este porcentaje de descarga y da la orden a través de su sistema interno de encender un motor diesel (6), que mueve un alternador asincrono (7) de ID kwh, el que comienza a generar energía trifásica en 380 y 22D volts disponible para ser consumida de manera directa desde tres conectares (8), a su vez dicho controlador computarizado (5) apaga el inversor de corriente (2) y pasa automáticamente a modo cargador, tomando energía de un alternador PMG (9) accionado por el motor diesel (6) comenzando así un ciclo de recarga de baterías(l), la energía que antes entregaba en 22D volts, el banco de baterías (1) y su inversor(2), ahora es reemplazada por la del motor diesel (G) y su alternador asincrono (7), de todo este cambio de energías se encarga el controlador computarizado (5) y un tablero de control (1D) con diferentes componentes tanto eléctricos como electrónicos, además, el alternador PMG (9) que es accionado por el motor diésel (6) que ahora está en funcionamiento se encarga de recargar el banco de baterías (1) a través de un controlador de carga digital (11) y un puente rectificador (12) de corriente alterna a corriente continua, ya que el alternador PMG (9) entrega corriente alterna 3kwh en 24 volts y 100 amperios, hora, toda esta energía generada por este alternador va directamente al banco de baterías (1) y solo es utilizado para tal efecto, el controlador de carga (11) es multi puerto y soporta entradas adicionales de otras energías renovables externas al generador híbrido, como solar y eólica que ingresan a través de conectores (13) tanto en corriente alterna como continua, para podar acelerar el proceso de recarga de baterías (1) y bajar la carga resistiva el alternador PMG (9), con lo que se consigue un gran ahorro de combustible, todo el funcionamiento del generador híbrido, se ve reflejado en un monitor digital (14) y táctil que demás cumple con la función de poder programar su funcionamiento, en dicho monitor digital (14) entrega información, como por ejemplo, nivel de combustible nivel de agua del motor a combustión voltaje de batería presión de aceite temperatura de refrigerante revoluciones por minuto horas de servicio relay etc., más toda la información del alternador asincrono (7) de 10kwh, además, de todas su alarmas de fallas y paradas de emergencia, cuándo y por concepto de recarga de banco de baterías (1) lleguen estas a un 100 por ciento de su carga, el controlador computarizado (5) ordena la detención del motor (G) y su alternador asincrono (7) y también se detiene por ende el alternador PMG (9), y ordena el encendido del inversor de voltaje (2) que reemplazará ahora la energía del motor (6) y su alternador asincrono (7), así de esta manera se llega a otro ciclo del sistema híbrido, todo este cambio de energías tarda aproximadamente 25 milisegundos .
todo el monitoreo y control del generador Híbrido, es a través de sensores y actuadores como presión de aceite, rpm, temperatura de agua, volts de batería de motor, nivel de combustible, calentador de bujía incandescente, motor de partida válvula de realimentación de combustible automática por gravedad todo a través de un monitor controlador (14). El generador híbrido cuenta con una parada de emergencia manual (15) con tablero de protección de cortacircuitos (1D) tanto de entrada como de salidas conexiones a tierra
Ejemplo de realización 2
El generador híbrido de la invención está conformado por una cabina insonorizada (1B), con espumas acústica en su interior (17), provista de tres puertas, dos abatibles (18) y una fija (19), siendo las abatibles del tipo ala de gaviota, esta cabina está montada sobre el chasis (2D), el cual también soporta un estanque combustible (21) que cuenta con una líneas entrada una de salida y una tercera línea de entrada para reabastecimiento automático, además, de un sensor de nivel de combustible (22), una batería de 12 volt (23) para dar encendido al motor diesel (G) de 1200 rpm, el cual está provisto en la salida de escape con un silenciador (24) y un catalizador (25) para bajar el índice o emisiones contaminantes, asimismo, con un radiador de agua (2B) para enfriar a dicho motor diesel (6), provisto además un filtro de combustible, uno de aceite y uno de aire.
En dicho chasis (20), está montado el motor a combustión interna diesel (6), e| cual está conectado a través de una polea tipo PK (27), la que está instala al volante de inercia del motor (G), dicha polea tipo PK (27) de un diámetro determinado, va a una correa de transmisión (28) y está a su vez con otra polea PK (29), la que está conectada al alternador asincrono (7) también de un diámetro determinado, para conseguir aumentar la revoluciones por minutos entre el motor y el alternador, y a su vez transmitir un movimiento rotacional mecánico a dicho alternador asincrono (sin escobillas) (7), el cual genera electricidad trifásica alterna a través de la inducción electromagnética al recibir el movimiento rotacional mecánico desde el motor diesel (6) a través de la correa de transmisión (28) y sus poleas (27) y (29), la corriente generada por el alternador síncrono (7) está dividida en tres fases, dos fases van conectadas de manera directa a los enchufes toma corrientes (8) para su consumo en la cabina insonorizada (1B) en parte exterior y la tercera fase es desviada y va conectada al inversor cargador (2), el cual se encarga de transformar parte de la corriente alterna que proviene del alternador asincrono (7) en corriente continua para inyectar una carga de energía eléctrica determinada al banco de baterías (1) de ciclo profundo tipo OPZ, a su vez la tercera fase que ingreso al inversor/cargador (2) es desviada nuevamente junto a las dos fases y también conectadas a los enchufes toma corrientes (8) para su consumo, cuándo y por concepto de carga inyectada al banco de baterías de ciclo profundo (1) a través del inversor/cargador (2) llega a su máxima carga al controlador electrónico computarizado (5), el cual ordena la detención del motor diésel (6) cortando así el suministro de energía del alternador síncrono (7) a los enchufes toma corriente e inversor/cargador (2) esta energía y corriente alterna cortada ahora es reemplazada por la energía y corriente alterna aportada por el inversor/cargador (2) el cual se alimenta ahora no del alternador síncrono (7), si no que de energía y corriente continua del banco de baterías (1) ya recargado para continuar suministrando energía eléctrica a dichos enchufes toma corriente (8), este cambio automático de energía y sus líneas respectivas es ordenado por el controlador (monitor) (14) y realizado por una transferencia automática que tarda 12 milisegundos en realizarse para no interrumpir la energía y corriente disponible en el generador híbrido de la invención para su consumo, ya que el inversor (2) cuando está recibiendo energía y corriente alterna por parte del alternador asincrono (7) toma el modo cargador y cuando deja de recibir energía y corriente alterna de dicho alternador asincrono (7) pasa automáticamente a modo inversor de voltaje de corriente continua a alterna; además, cuando por concepto de energía extraída al banco de baterías (1) por el inversor llega a un porcentaje de descarga determinado el controlador digital (14) ordena el encendido del motor diésel (G) y su alternador síncrono (7), detiene al inversor de voltaje
(2) que deja de entregar energía, la que es reemplazada ahora por la del alternador asincrono (7), cumpliendo así sus ciclos reiteradamente, además, entra el inversor (2) en modo de manera automática e instantánea a cargador para comenzar a recuperar nuevamente la carga del banco de baterías (1); asimismo, este banco de baterías y el controlador de carga (1I) adicional y el puente rectificador (12) de corriente alterna a continua para poder ser alimentado y recuperar más rápido su carga total no solo por el inversor/cargador (2), sino que también para soportar energías externas a inyectar desde el exterior al generador híbrido como son eúlicas fotovoltaicas etc. toda esta conexiones eléctricas y electrónicas estas conectadas a través de diferentes cables que están distribuidas a través del generador de forma segura, todo este sistema eléctrico y electrónico es controlado y monitoreado por diferentes sensores y actuadores distribuidos en el generador híbrido, los cuales van conectados al controlador general digital programable (14), el que está ubicada en la parte exterior de la cabina, donde se pueden realizar las lecturas informes y comportamiento de toda la unidad generadora; además, de tener la cualidad de obtener todos los datos en tiempo real a distancia a través de su sistema incorporado ethernet también cuenta con un tablero eléctrico y electrónico (1D) donde van conectados a sus respectivos contactores fusibles y protectores diferenciales de seguridad en la parte exterior cuenta con componentes digitales para la lectura adiciona del comportamiento del banco de baterías (1) y el inversor (2).
El generador híbrido de la invención, también cuenta con salidas de corriente alterna y continua tanto en 12 vol. de 24 vol. de como 380 volt ac y 22D volt ac y un conector para recibir alimentación externa desde cualquier medio de generación de energía adicional, también cuanta con botón pulsador (30) de parada de emergencia y su respectiva conexión de seguridad de línea a tierra. El encendido del generador híbrido en general se puede realizar de manara manual o automática según su programación, este equipo no necesita intervención para poder realizar sus cambios automáticos e internos de energías entre sus dos sistemas principales, que son el motor diesel (6), alternador (7) v/s banco de baterías (1) e inversor (2). Todo ello como se muestra en figuras adjuntas y descripción de ejemplos de realización preferidos de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Generador de energía híbrido de bajo consumo de combustible, el cual se puede utilizar de manera continua en el tiempo como un equipo de generación de energía permanente y no solo como una fuente de respaldo o de emergencia, el cual genera electricidad, CARACTERIZADO porque está conformado con un banco de baterías (1) de ciclo profundo opz que viene con carga inicial desde el comercio de 2 volt y 620 amperios hora cada una, dicho banco de baterías (1) se compone de 12 baterías conectadas en serie creando así un total de 24volts, este banco de baterías (1) alimenta a un inversor/cargador (2) de 6 Kwh de salida continua y 10 kWh de peak por 25 segundos el que transforma la corriente continua de dicho banco de baterías (1) en corriente alterna para poder alimentar de energía a un sistema, como, bambas de agua, una casa, industria etc.. De este banco de baterías (1) también se pude obtener 12 24 o 48 volts en corriente continua a través de unos conectores (3) dependiendo del número de baterías instaladas; el inversor (2) cuenta con un monitor de estado digital (4) que mide y entrega diferentes lecturas del estado real de dichas baterías (1) como, temperatura, amperios voltaje ,Hz tiempo de reserva de energía, nivel de carga de baterías etc , cuándo y por concepto consumo de energía extraído al banco de baterías (1), llega a un porcentaje de descarga de un BD por ciento, un controlador computarizado (5) detecta este porcentaje de descarga y da la orden a través de su sistema interno de encender un motor diesel (6), que mueve un alternador asincrono (7) de ID kwh, el que comienza a generar energía trifásica en 380 y 22D volts disponible para ser consumida de manera directa desde tres conectores (8). a su vez dicho controlador computarizado (5) apaga el inversor de corriente (2) y pasa automáticamente a modo cargador, tomando energía de un alternador PMG (9) accionado por el motor diesel (6) comenzando así un ciclo de recarga de baterías(l), la energía que antes entregaba en 220 volts, el banco de baterías (1) y su inversor(2), ahora es reemplazada por la del motor diésel (6) y su alternador asincrono (7), de todo este cambio de energías se encarga el controlador computarizado (5) y un tablero de control (10) con diferentes componentes tanto eléctricos como electrónicos, además, el alternador PMG (9) que es accionado por el motor diésel (6) que ahora está en funcionamiento se encarga de recargar el banco de baterías (1) a través de un controlador de carga digital (1I) y un puente rectificador (12) de corriente alterna a corriente continua, ya que el alternador PMG (9) entrega corriente alterna 3kwh en 24 volts y 100 amperios, hora, toda esta energía generada por este alternador va directamente al banco de baterías (1) y solo es utilizado para tal efecto, el controlador de carga (1I) es multi puerto y soporta entradas adicionales de otras energías renovables externas al generador híbrido, como solar y eólica que ingresan a través de conectores (13) tanto en corriente alterna como continua.
2.- Generador de energía híbrido de bajo consumo de combustible, según la reivindicación I, CARACTERIZADO porque para poder acelerar el proceso de recarga de baterías (1) y bajar la carga resistiva el alternador PMG (9), con lo que se consigue un gran ahorro de combustible, todo el funcionamiento del generador híbrido, se ve reflejado en un monitor digital (14) y táctil que demás cumple con la función de poder programar su funcionamiento, en dicho monitor digital (14) entrega información, como por ejemplo, nivel de combustible nivel de agua del motor a combustión voltaje de batería presión de aceite temperatura de refrigerante revoluciones por minuto horas de servicio relay etc., más toda la información del alternador asincrono (7) de 10kwh, además, de todas su alarmas de fallas y paradas de emergencia, cuándo y por concepto de recarga de banco de baterías (1) lleguen estas a un 100 por ciento de su carga, el controlador computerizado (5) ordena la detención del motor (G) y su alternador asincrono (7) y también se detiene por ende el alternador PMG (9), y ordena el encendido del inversor de voltaje (2) que reemplazará ahora la energía del motor (6) y su alternador asincrono (7), así de esta manera se llega a otro ciclo del sistema híbrido, todo este cambio de energías tarda aproximadamente 25 milisegundos .
3.- Generador de energía híbrido de bajo consumo de combustible, según la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque todo el monitoreo y control del generador híbrido, es a través de sensores y actuadores como presión de aceite, rpm, temperatura de agua, volts de batería de motor, nivel de combustible, calentador de bujía incandescente, motor de partida válvula de realimentación de combustible automática por gravedad todo a través de un monitor controlador (14).
4.- Generador de energía híbrido de bajo consumo de combustible, según la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque el generador híbrido cuenta con una parada de emergencia manual (15) con tablero de protección de cortocircuitos (10) tanto de entrada como de salidas conexiones a tierra.
5.- Generador de energía híbrido de bajo consumo de combustible, según la reivindicación I, CARACTERIZADO porque el generador cuenta una cabina insonorizada (1B), con espumas acústica en su interior (17), provista de tres puertas, dos abatibles (18) y una fija (19), siendo las abatibles del tipo ala de gaviota, esta cabina está montada sobre el chasis (20), el cual también soporta un estanque combustible (21) que cuenta con una líneas entrada una de salida y una tercera línea de entrada para reabastecimiento automático, además, de un sensor de nivel de combustible (22), una batería de 12 volt (23) para dar encendido al motor diesel (6) de 1200 rpm, el cual está provisto en la salida de escape con un silenciador (24) y un catalizador (25) para bajar el índice o emisiones contaminantes, asimismo, con un radiador de agua (2B) para enfriar a dicho motor diesel (6), provisto además un filtro de combustible, uno de aceite y uno de aire.
B.- Generador de energía híbrido de bajo consumo de combustible, según las reivindicaciones 1 y 5, CARACTERIZADO porque el chasis (20); está montado el motor a combustión interna diesel (6). el cual está conectado a través de una polea tipo PK (27), la que está instala al volante de inercia del motor (6), dicha polea tipo PK (27) de un diámetro determinado, va a una correa de transmisión (28) y está a su vez con otra polea PK (29), la que está conectada al alternador asincrono (7), también de un diámetro determinado, para conseguir aumentar la revoluciones por minutos entre el motor y el alternador, y a su Vez transmitir un movimiento rotacional mecánico a dicho alternador asincrono (sin escobillas) (7), el cual genera electricidad trifásica alterna a través de la inducción electromagnética al recibir el movimiento rotacional mecánico desde el motor diésel (6) a través de la correa de transmisión (28) y sus poleas (27) y (29), la corriente generada par el alternador síncrono (7) está dividida en tres fases, dos fases van conectadas de manera directa a los enchufes toma corrientes (8) para su consumo en la cabina insonorizada (1B) en parte exterior y la tercera fase es desviada y va conectada al inversor cargador (2), el cual se encarga de transformar parte de la corriente alterna que proviene del alternador asincrono (7) en corriente continua para inyectar una carga de energía eléctrica determinada al banco de baterías (1) de ciclo profundo tipo OPZ, a su vez la tercera fase que ingreso al inversor/cargador (2) es desviada nuevamente junto a las dos fases y también conectadas a los enchufes toma corrientes (8) para su consumo, cuándo y por concepto de carga inyectada al banco de baterías de ciclo profundo (1) a través del inversor/cargador (2) llega a su máxima carga al controlador electrónico computarizado (5), el cual ordena la detención del motor diésel (6) cortando así el suministro de energía del alternador síncrono (7) a los enchufes toma corriente e inversor/cargador (2) esta energía y Corriente alterna cortada ahora es reemplazada por la energía y corriente alterna aportada por el inversor/cargador (2) el cual se alimenta ahora no del alternador síncrono (7), si no que de energía y corriente continua del banco de baterías (1) ya recargado para continuar suministrando energía eléctrica a dichos enchufes toma corriente (8), este cambio automático de energía y sus líneas respectivas es ordenado por el controlador digital (14) y realizado por una transferencia automática que tarda 12 milisegundos en realizarse para no interrumpir la energía y corriente disponible en el generador híbrido de la invención para su consumo, ya que el inversor (2) cuando está recibiendo energía y corriente alterna por parte del alternador asincrono (7) toma el modo cargador y cuando deja de recibir energía y corriente alterna de dicho alternador asincrono (7) pasa automáticamente a modo inversor de voltaje de corriente continua a alterna; además, cuando por concepto de energía extraída al banco de baterías (1) por el inversor llega a un porcentaje de descarga determinado el controlador digital (14) ordena el encendido del motor diesel (6) y su alternador síncrono (7), detiene al inversor de voltaje (2) que deja de entregar energía, la que es reemplazada ahora por la del alternador asincrono (7), cumpliendo así sus ciclos reiteradamente; además, entra el inversor (2) en modo de manera automática e instantánea a cargador para comenzar a recuperar nuevamente la carga del banco de baterías (1).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012047118A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-12 Taing Foung Phan Battery augmentation system and method
US9059603B2 (en) * 2008-12-11 2015-06-16 Sunline Jamaica Limited Solar powered electrical energy generating device
US9868409B2 (en) * 2014-05-22 2018-01-16 Vanner, Inc. Power management and environmental control system for vehicles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9059603B2 (en) * 2008-12-11 2015-06-16 Sunline Jamaica Limited Solar powered electrical energy generating device
WO2012047118A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-12 Taing Foung Phan Battery augmentation system and method
US9868409B2 (en) * 2014-05-22 2018-01-16 Vanner, Inc. Power management and environmental control system for vehicles

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