SISTEMA DE ALIMENTACION ININTERRUMPIDA CONTROLADA Y PROCEDIMIENTO DE CAPTACIÓN Y EVACUACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA.
Sistema de alimentación ininterrumpida controlada, caracterizado por la implementación de funciones que permiten ampliar el uso habitual de un SAI,
para la integración eficiente de sistemas de generación de energías renovables (GER) y para la implementación de estrategias de control de la demanda (DSM), comprendido por la incorporación de entradas y salidas independientes, modificación y multiplicidad del by-pass estático y modificación del control de carga/descarga de baterías controlado por bus.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201001032.
Solicitante: UNIVERSIDAD DE LA RIOJA.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: BLANCO FERNANDEZ,JULIO, JIMENEZ MACIAS,EMILIO, PEREZ DE LA PARTE,MERCEDES, SAENZ-DIEZ MURO,JUAN CARLOS, BLANCO BARRERO,JUAN MANUEL.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- H02J7/00 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O LA DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA ELECTRICA. › Circuitos para la carga o despolarización de baterías o para suministrar cargas desde baterías.
- H02J9/06 H02J […] › H02J 9/00 Circuitos para alimentación de potencia de emergencia o de reserva, p. ej. para alumbrado de emergencia. › con conmutación automática.
Fragmento de la descripción:
SISTEMA DE ALIMENTACION
ININTERRUMPIDA CONTROLADA Y PROCEDIMIENTOS
DE CAPTACIÓN Y EVACUACIÓN DE ENERGÍA
ELÉCTRICA
5
La presente memoria descriptiva se refiere, como su título
indica, a un sistema de alimentación ininterrumpida controlada,
caracterizado por la implementación de funciones que permiten ampliar el
uso habitual de un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) , además
10 de como sistema de aprovisionamiento de energía en averías o cortes
eléctricos, para la integración eficiente de sistemas de generación de
energías renovables (GER) y para la implementación de estrategias de
control de la demanda (conocido como DSM por las siglas en inglés de
Demand Side Management) , comprendido por la incorporación de entradas
15 y salidas independientes y multiplicidad del by-pass estático y modificación
del control de carga/descarga de baterías controlado por bus.
En la actualidad son conocidos diferentes tipos de sistemas de
alimentación ininterrumpida, los cuales garantizan el suministro de energía,
20 de forma continuada, evitando los cortes y otras anomalías que se producen
en la red eléctrica. Esto permite asegurar que los equipos protegidos por el
SAI tienen siempre una tensión adecuada a sus características, dentro de
los márgenes de valor eficaz y frecuencia establecidos.
25 Tal como su nombre refleja, los SAI deben ser capaces de
almacenar energía para cederla en caso de fallo de la red de distribución de
energía eléctrica. Esta función la realizan las baterías del SAI, y ya que las
baterías son elementos que funcionan con tensión continua, debe haber un
elemento dedicado a recargarlas; dicha función la realiza el
3 o rectificador/cargador de baterías. Asimismo, el SAI debe ser capaz de
proporcionar una tensión alterna que alimente las cargas críticas; dicha
función la realiza el inversor.
Igualmente, los SAI deben ser capaces de proporcionar un camino alternativo, en caso de que el inversor deje de funcionar, bien por sobrecarga, o bien por fallo del mismo; dicha función la realizan el by-pass estático y el by-pass manual, más orientado éste último a labores de mantenimiento. De esta forma se definen los bloques básicos de un SAL
En los SAI de tipo quot;Online de doble conversiónquot; u quot;Online realesquot; las funciones que se implementan en el mismo son:
a) La salida (en general una carga cualquiera, y en particular un edificio) es alimentada continuamente por el inversor. Esto garantiza que tanto la frecuencia como la tensión de salida sean independientes de la entrada. El inversor se encarga de fabricar la onda senoidal con la que el SAI alimenta a las cargas que protege. Cuando hay tensión de red, el inversor se mantiene sincronizado con ella.
b) El rectificador no sólo debe cargar las baterías, sino que, además, debe proporcionar la corriente que necesita el inversor.
e) Cuando la tensión de entrada es menor que el límite establecido, son las baterías las que suministran la energía a la carga.
d) El by-pass estático permite que la carga sea alimentada por la red auxiliar (o la red normal si no se dispone de red auxiliar) del SAI en aquellos casos en los que el inversor se pare, bien por sobrepasar el límite de sobrecarga o bien por avería del mismo. Una característica del by-pass estático es que tienen un funcionamiento quot;made-before-breakquot;, es decir, que no se interrumpe en ningún momento la alimentación de la carga.
e) El SAI, en funcionamiento normal, entrega energía eléctrica a la salida proveniente de la entrada. En caso de avería o sobrecarga, mediante el by-pass estático, se entregará toda la energía a la salida proveniente de la entrada auxiliar (o la red normal si no se dispone de red auxiliar) .Para incrementar las funciones de los SAI, en las patentes US20060192435 y US20080217998 se describe un sistema de alimentación ininterrumpida que cuenta con un novedoso bus de continua multipuesto acoplado a una pluralidad de fuentes de continua intermitentes, incorporando varias entradas independientes de corriente continua con función de rectificación/carga de una batería, incorporando también una salida de corriente alterna, con el inconveniente de que el sistema que se describe no cuenta con entradas ni con salidas independientes de corriente alterna, careciendo también de funciones de control diferentes a las de un SAI convencional para carga/descarga de baterías, por lo que no se podrán realizar funciones de DSM (control de la demanda) .
Otra solución la podemos encontrar en las patentes US20080278003 y ES2229887 donde se describen sistemas SAis similares con aporte de energía de la red (CA) y aporte de energía bien de una fuente o bien energía solar fotovoltaica introducida en el bus de corriente continua, con el inconveniente de que no disponen de entradas ni salidas independientes de corriente alterna, careciendo también de funciones de control diferentes a las de un SAI convencional para carga/descarga de baterías, por lo que no se podrán realizar funciones de DSM.
Para incrementar las funciones de un SAI, se ha ideado un sistema de alimentación ininterrumpida controlada, objeto de la presente invención, caracterizado por ampliar su uso habitual para la integración eficiente de sistemas de generación de energías renovables (GER) y para la implementación de estrategias de control de la demanda (DSM) , facilitando además la captación de otros tipos de energía eléctrica residual que se pueda generar en un edificio, como por ejemplo el frenado regenerativo de los ascensores, minibombeo hidráulico, etc. de muy difícil aprovechamientosin este tipo de sistema, destacando además su gran utilidad para edificios,
y es especialmente válido en sistemas aislados en general, como barcos,
edificios aislados de la red eléctrica, plataformas marinas, vehículos, etc.
5 El sistema de alimentación ininterrumpida controlado
comprende una entrada auxiliar de corriente alterna, varias entradas de
corriente alterna, varias salidas de corriente alterna, varios
rectificadores/cargadores de baterías, equivalentes en número al de
entradas, baterías con bus de control para controlar la carga/descarga por
10 técnicas DSM, inversores, by-pass estático, equivalentes en número al de
inversores, controlados por un bus de control de suministro (venta) de
energía y un bus de control de consumo, incorporando además un bus
interno de corriente continua, sistema de control de la demanda DSM, y by-
pass manual.
15
Las entradas son de corriente alterna, eléctricamente
independientes, disponiendo cada entrada de función de rectificador
(conversión de corriente alterna en corriente continua) , de cargador de
baterías, y de alimentador del inversor.
20
Dichas entradas se utilizarán para captar la energía eléctrica de
los diferentes sistemas de generación de energías renovables (GER) de
corriente alterna, de la red eléctrica de distribución o de otras fuentes
auxiliares, dotando al sistema de la posibilidad de recolectar energía
25 eléctrica proveniente de diferentes fuentes de energías renovables: eólica,
solar, hidroeléctrica, biomasa, etc., de forma independiente, eliminándose
de esta manera costosos sincronizadores, ya que el acoplamiento se realiza
de forma sencilla en corriente continua, no siendo necesario ajustar
frecuencia ni sucesión de fase; es decir, el propio SAI sirve como dispositivo
3 o integrador de diversas fuentes renovables, que se acoplan sin ningún
problema, sin necesidad de equipamiento adicional, y sin ninguna dificultad
para cualquier instalador e incluso cualquier usuario, tan sencillo como
conectar enchufes a un ladrón eléctrico.5 El motivo de que dichas entradas sean de corriente alterna, frente a ser de continua, es que están más estandarizados los generadores de corriente alterna. Además las tensiones de las entradas estarán normalizadas, siendo las entradas de continua conectadas directamente al bus de tensiones no estandarizadas.
Las salidas corriente alterna. son también eléctricamente independientes y de
10 Estas salidas independientes se utilizarán para alimentar carga y para evacuar energía eléctrica a la red (venta de energía) . la
15 20 Es importante indicar que la incorporación de varias salidas independientes de corriente alterna dota al sistema de la posibilidad de entregar energía alterna para consumo de la carga y para la venta de energía de forma independiente y regulada. Es decir, que se puede vender la energía que interese y no sólo los excedentes. Ello permite...
Reivindicaciones:
-Sistema de alimentación ininterrumpida controlada, caracterizado por comprender una entrada auxiliar (2) , varias entradas eléctricamente independientes de corriente alterna de tensión normalizada (3.1) , (3.2) ,
(3.3) y (3.4) , varias salidas eléctricamente independientes de corriente alterna de tensión normalizada (4.1) y (4.2) , varios rectificadores/cargadores (5.1) , (5.2) , (5.3) y (5.4) de baterías, equivalentes al número de entradas, baterías (6.1) , inversores (7.1) y (7.2) y by-pass estático (8.1) y (8.2) , equivalentes en número al de salidas, bus interno de corriente continua (13) , controlador lógico programable con implementación de técnicas de optimización de la demanda (14) y by-pass manual (9) , así como bus de control de carga/descarga de baterías (10) , que controla la carga/descarga de las baterías (6.1) , bus de control de venta (11) que controla el segundo by-pass estático (8.2) , para venta de energía a la red, y bus de control de consumo (12) que controla el primer by-pass estático (8.1) , para alimentar la carga.
-Procedimiento de captación de energía eléctrica, caracterizado porque a través de las entradas (3.1) , (3.2) , (3.3) y (3.4) se capta la energía eléctrica de los diferentes sistemas de generación eléctrica de fuentes renovables de corriente alterna de tensión normalizada, de la red eléctrica de distribución o de otras fuentes auxiliares, dotando al sistema de la posibilidad de recolectar energía eléctrica, de forma directa e independiente, eliminando sincronizadores.
-Procedimiento de evacuación de energía eléctrica, caracterizado por entregar energía eléctrica a las salidas (4.1) y (4.2) , de forma variable y controlada, proveniente de las entradas (3.1) , (3.2) , (3.3) y (3.4) o de las baterías (6.1) , mediante el bus de control de carga/descarga de baterías (10) , bus de control de venta (11) y bus de
control de consumo (12) , a través de las funciones implementadas de
control de la demanda (14)
4 - Procedimiento de evacuación de energía eléctrica, según la
s reivindicación 3, caracterizado porque se permite modificar la denominada
curva de la demanda de la carga o del edificio, a voluntad del usuario o de
las compañías distribuidoras de energía eléctrica, mediante la adecuada
programación del controlador ( 14) y además mejora el factor de potencia,
de la carga o del edificio, a la unidad.
10
Patentes similares o relacionadas:
Dispositivo electrónico ponible autoalimentado, del 29 de Julio de 2020, de Zhejiang Geely Holding Group Co., Ltd: Un dispositivo electrónico ponible autoalimentado, que comprende: una batería recargable y un dispositivo de generación de energía automático adaptado […]
Procedimiento para cargar una batería, así como una instalación de carga estacionaria, del 29 de Julio de 2020, de Vector Informatik GmbH: Procedimiento para cargar una batería , en particular una batería de vehículo, con corriente eléctrica en una instalación de carga estacionaria […]
Un aparato, método y programa informático para habilitar la carga de un vehículo, del 15 de Julio de 2020, de Nokia Technologies OY: Un método que comprende: obtener información de un vehículo alimentado por energía solar, en el que la información comprende al […]
Sistema para gestionar baterías y métodos asociados, del 15 de Julio de 2020, de Gogoro Inc: Un método para proporcionar dispositivos de almacenamiento de energía ubicados en una estación de intercambio de dispositivos , en que la estación de […]
Batería y vehículo aéreo no tripulado con la batería, del 15 de Julio de 2020, de SZ DJI Technology Co., Ltd: Un conjunto de control de fuente de alimentacion, que comprende: una fuente de alimentacion; y un dispositivo de entrada configurado para recibir una entrada […]
Unidad de potencia auxiliar para baterías de iones de litio, del 2 de Julio de 2020, de ARANDA MEDINA, Cristian: 1. Sistema de alimentación auxiliar para baterías de iones de litio, que comprende una fuente de alimentación que incluye una a más baterías auxiliares […]
Protección contra batería invertida para dispositivos alimentados por batería, del 1 de Julio de 2020, de Ascensia Diabetes Care Holdings AG: Un circuito de protección contra batería invertida que comprende: un primer MOSFET de canal P (1132a) que tiene una puerta, un drenaje y una fuente; […]
SISTEMA DE CONTROL Y PROTECCIÓN DE CARGA DE BATERÍA, del 19 de Junio de 2020, de VERGARA GARCIA, Diego Jose: Sistema de control y protección de carga de batería. Este sistema protegerá el aparato a cargar de alteraciones eléctricas, protegerá las clavijas de salida y/o entradas […]