CONTROLADOR BI-NIVEL PARA LUMINARIAS A BASE DE MÓDULOS DE LED.

1. Controlador Bi-nivel para luminarias a base de módulos de LED, caracterizado porque se constituye a partir de una carcasa de reducidas dimensiones

, en cuyo interior se establece una placa base, con un microcontrolador, placa base en la que se incorporan una serie de conectores para un panel solar, la luminaria LED, y una batería, microcontrolador en el que se definen medios de detección automática de la tensión de la batería, así como un subsistema de control de carga/descarga de la batería, y medios para la detección del día/noche, con la particularidad de que dicho micro-controlador se complementa con una pareja de mandos o selectores de regulación de la reducción de la corriente de alimentación de la luminaria LED, así como de regulación del tiempo en el que se aplica dicha reducción de corriente.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201431367.

Solicitante: ELECTRO TRANSFORMACION INDUSTRIAL, S.A.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GARRETA OÑATE,JOSÉ IGNACIO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > DISPOSITIVOS O SISTEMAS DE ILUMINACION NO PORTATILES... > F21S8/00 (Dispositivos de iluminación destinados a una instalación fija (F21S 9/00, F21S 10/00 tienen prioridad; utilizando una tira o   ristra de fuentes de luz F21S 4/00))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES F21L,... > Usos o aplicaciones de sistemas o aparatos de iluminación... > F21W131/103 (de calles o carreteras)
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Fragmento de la descripción:

Controlador Bi-nivel para luminarias a base de módulos de LED OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo o circuito especialmente ideado para implementar un sistema de alumbrado autónomo fotovoltaico con tecnología LED.

El objeto de la invención es proporcionar un dispositivo sencillo, económico y con unas dimensiones mínimas, que faciliten su integración en sistemas de este tipo con un mínimo coste y complejidad de instalación debido a su gran sencillez en el cableado.

La invención se sitúa pues en el ámbito de las instalaciones de alumbrado exterior.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el ámbito de aplicación de la invención, el de las instalaciones de alumbrado exterior a base de diodos LED, y como consecuencia de la creciente preocupación por el cambio climático, existe un gran interés por parte de las Administraciones Públicas en reducir la energía y mejorar la eficiencia energética de dichas instalaciones, lo que se está traduciendo en normativas y reglamentaciones cada vez más exigentes en este aspecto.

En este sentido, el control Bi-nivel para los módulos de LED se implementa con los siguientes equipos independientes.

Módulo cargador de batería.

Módulo driver de LED.

Módulo Temporización programada.

Cualquiera de estas soluciones, si bien permiten llevar a cabo la función para la que han sido previstas, presentan una problemática que se centra fundamentalmente en los siguientes aspectos:

Se trata de equipos económicamente costosos.

Son equipos complejos y consecuentemente voluminosos, difíciles de integrar en ciertas ocasiones.

La propia complejidad del equipo hace que este sea difícil de instalar, siendo necesarios complicados cableados entre la farola y el cuadro de control, siendo en muchas ocasiones necesario llegar a realizar obra civil para su implantación.

Si bien esta tecnología permite un ahorro de energía, este no es óptimo, por cuanto que no permiten aplicar distintos perfiles de uso y temporización.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El dispositivo que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, de una forma sencilla pero de gran eficacia, permitiendo aplicar distintos perfiles de uso y temporización, lo que redunda no sólo en un ahorro energético sino en la selección más óptima de la batería y panel solar para cada caso, todo ello con una sencilla instalación, sin necesidad de obra civil, y con un coste económico mínimo.

Para ello, y de forma más concreta, el dispositivo que se preconiza está constituido a partir de una carcasa de reducidas dimensiones, en cuyo interior se establece una placa base, con un microcontrolador, placa base en la que se incorporan una serie de conectores para el panel solar, la luminaria led, y la batería, microcontrolador en el que se definen medios de detección automática de la tensión de la batería, así como un subsistema de control de carga/descarga de la batería, y medios para la detección del día/noche, todo ello de forma totalmente automática.

El microcontrolador se complementa con una pareja de mandos o selectores mediante los cuales es posible regular/configurar la reducción de la corriente de alimentación de la luminaria LED, así como regular/configurar el tiempo en el que se aplica dicha reducción.

Finalmente, a la salida del microcontrolador, y en correspondencia con los conectores de conexión de la luminaria LED se establece un alimentador elevador de corriente constante, especifico para luminarias equipadas con módulos LED.

A partir de esta estructuración, el dispositivo de la invención permite las siguientes funciones:

Detección automática de tensión de batería (12/24V).

Control de carga/descarga de batería.

Detección DIA/NOCHE.

Control del nivel de iluminación regulada, temporizada, y adaptativa según la temporización programada y el estado de carga de la batería.

Por su parte, la regulación temporizada y adaptativa que proporciona el dispositivo de la invención, permite adecuar la potencia del conjunto de LED en cada momento de la noche y época del año, permitiendo usar baterías y paneles solares más pequeños, aumentar la autonomía del sistema incluso en condiciones ambientales de poco sol, mejorando el rendimiento y adaptándose a la duración real de la noche aplicando un porcentaje de reducción de la potencia del módulo LED.

El dispositivo así descrito es compatible con gran cantidad de baterías de distintas tecnologías y capacidades las cuales son un elemento sensible al deterioro por un uso no adecuado. Al ser una aplicación cíclica (una carga sigue de una descarga) se producen descargas o vaciados de la batería. El número de descargas y su profundidad determinan la vida útil de la batería. El controlador Bi-nivel aplica mecanismos de reducción de potencia sobre el módulo LED para reducir el deterioro por descargas profundas.

Paralelamente, cabe destacar el hecho de que el uso de tecnología LED, presenta notables ventajas frente a otras tecnologías, entre las que caben destacar las siguientes:

Factor de utilización elevado.

Duración de uso entorno a 50.000h frente a las 16.000h de otras tecnologías. Ahorro considerable en torno al 100% de potencia respecto a otras tecnologías.

- Funcionamiento a corriente continua lo cual permite reducir tamaño y coste de los drivers llegando a rendimientos próximos al 95%

- Permite regulación continua sin variación cromática.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra un diagrama de conexión a la luminaria LED, a la batería y al panel solar, de un controlador Bi-nivel para módulo de LED realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.

La figura 2.- Muestra una vista en perspectiva y en explosión del dispositivo de la invención. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Como se puede ver en las figuras referidas, y en especial de la figura 1, el equipo de la invención está destinado a controlar de forma sumamente eficiente una luminaria (1) a base de módulos de LED (2), totalmente autónoma, autonomía que se consigue mediante la participación de una batería (3) que se recarga por medio de un panel solar fotovoltaico (4).

Pues bien, dicho equipo (5) se integra en una carcasa constituida a partir de dos semi carcasas, una semi-carcasa inferior (6) y una semi-carcasa superior (7), en cuyo seno se dispone una placa base (8), en la que se integran una serie de conectores para los distintos elementos que participan en la instalación.

De forma más concreta, la placa base (8) incorpora un primer juego de conectores (9) para la batería (3), un segundo juego de conectores (10) para el panel solar, y un tercer juego de conectores (11) para la luminara LED (1).

Sobre dicha placa base (8) se integra un microcontrolador (12), que integra medios de detección automática de la tensión de la batería, así como un subsistema de control de carga/descarga de la batería, y medios para la detección del día/noche, todo ello de forma totalmente automática.

El microcontrolador (12) se complementa con una pareja de mandos o selectores (13-14) mediante los cuales es posible regular/configurar la reducción de la corriente de alimentación de la luminaria...

 


Reivindicaciones:

1. Controlador Bi-nivel para luminarias a base de módulos de LED, caracterizado porque se constituye a partir de una carcasa de reducidas dimensiones, en cuyo interior se establece una placa base, con un microcontrolador, placa base en la que se incorporan una serie de conectores para un panel solar, la luminaria LED, y una batería, microcontrolador en el que se definen medios de detección automática de la tensión de la batería, así como un subsistema de control de carga/descarga de la batería, y medios para la detección del día/noche, con la particularidad de que dicho micro-controlador se complementa con una pareja de mandos o selectores de regulación de la reducción de la corriente de alimentación de la luminaria LED, así como de regulación del tiempo en el que se aplica dicha reducción de corriente.