CARGADOR-REGENERADOR DE BATERIAS.

Cargador-regenerador de baterías. Sector técnico de la invención La presente invención se refiere como su nombre indica, a un cargador de baterías. Antecedentes de la invención En la actualidad son conocidas numerosas realizaciones de cargadores de baterías en el mercado, con intensidades de carga muy variables que oscilan desde 5 A/h hasta 70 A/h con características muy variadas en cuanto a cargas lentas, cargas rápidas, cargas lentas escalonadas, cargas de igualación, cargas reducidas, entre otras. La alimentación de estos cargadores puede ser monofásicaotrifásica, y la rectificación de la corriente se realiza bien con rectificadores puente, bien con rectificadores de diodos de germanio o de silicio, o incluso con tiristores en los trifásicos para altas intensidades de cargas. Si las cargas son lentas, las baterías de plomo-ácido se comportan tal como los fabricantes de las mismas indican ya que se ha concebido su fabricación para este comportamiento, y mantienen la intensidad y el voltaje dentro de los límites y las garantías dados por los distintos fabricantes. En cambio, cuando se tiene la necesidad de realizar cargas rápidas a intensidades elevadas y con premura de tiempo para la utilización de las baterías, éstas se degradan rápidamente debido al calentamiento del electrolito, a la vaporización del mismo y a la descomposición y deterioro de los componentes internos de las placas de las baterías, con lo que éstas se perforan y quedan inutilizadas tras haber recibido varias cargas rápidas del tipo descrito. Así mismo, los cargadores actualmente existentes en el mercado tienen un factor de rizado muy alto, siempre superior al 4 % y llegando en algunos casos al 16 %. El factor de rizado elevado origina una apreciable inestabilidad en la red eléctrica y en los receptores conectados a ella. En los rectificadores trifásicos esta intensidad es aún mayor, ya que en ellos la tensión en las tres fases es diferente, la onda senoidal en la parte positiva no es contínua y en la parte negativa tiene diferentes amplitudes por lo que, de acuerdo con las condiciones de DIRICHLET, la onda no se puede descomponer en serie de FOURIER. Explicación de la invención Con objeto de aportar una solución a los problemas anteriormente descritos que presentan las realizaciones de cargadores de baterías hasta ahora conocidos, se da a conocer un cargador de baterías de nueva estructura y funcionalidad. El cargador de baterías, según la invención es del tipo de los que comprenden un circuito de potencia en corriente alterna mixto inductivoreactivo, y en su esencia se caracteriza por comprender un rectificador de corriente, un transformador de alimentación, un amplificador de potencia, un generador de alta frecuencia, un circuito de seguridad contra sobrecargas, unas pinzas de carga, un conmutador y un panel de control todo ello adaptado de modo que durante el proceso de carga, se consigue un aumento de la potencia entregada a las baterías una mayor rapidez en la carga y una regeneración de las placas que evita el deterioro de la batería aumentando su vida útil 2 a la vez que contribuye a una disminución de los residuos procedentes de baterías eléctricas. El transformador de alimentación del cargador según la invención es un transformador reversible y el amplificador de potencia comprende por lo menos dos transformadores sintonizados y saturables con arrollamientos complementarios y de autoinducción que generan una inductancia y con ello la componente de la impedancia que no depende de la resistencia de modo que al introducir esta potencia en el circuito de rectificación aumenta el rendimiento de éste hasta potencias de carga en corriente contínua hacia las baterías hasta ahora no utilizables para tal cometido. El transformador de alimentación y los transformadores saturados y sintonizables están montados en serie-paralelo de modo que, a través de una autoinducción y de unos circuitos reactivos, generan una inductancia que a su vez origina la componente de la impedancia que no depende de la resistencia, lo que aumenta la intensidad de la corriente contínua rectificada por los diodos de germanio que es aplicada directamente a la salida de las pinzas de carga. De acuerdo con una realización preferente del cargador de baterías de la invención, el transformador de potencia es un transformador reversible de potencia con bobinas independientes para el primario y el secundario, pudiendo el primario poseer varias entradas de las más usuales en la industria, tales como 125 V, 220 V, 380 V, 400 V, 600 V, entre otros, y las bobinas del secundario con salidas adecuadas al voltaje, rectificación y potencias para el que se construya el cargador (12V,24V,36V,48V,60V,72V,80V,entre otros), así como suministrar la intensidad necesaria para tal fin. Los transformadores saturables y sintonizados del amplificador de potencia poseen, además del primario, varias bobinas independientes colocadas unas sobre las otras en el mismo sentido y una superpuesta a ellas cortando perpendicularmente el campo de fuerzas generado por la bobina del primario e interconectadas entre sí demodo que al saturarse los núcleos autoinducen corrientes complementarias que, por medio de la inductancia, la impedancia y la autoinducción, generan potencia independiente que adecuadamente introducida en el circuito de alimentación del transformador incrementa la potencia que éste envía al rectificador de corriente, por lo que el amperaje de rectificación que sale del rectificador de corriente es apreciablemente superior al que suministraría con la potencia del transformador de alimentación si éste actuara independientemente. Debido al transformador saturable de conmutación de que dispone el cargador, el núcleo del mismo se satura y al disponer de arrollamientos de control de entrada y de salida, incrementa la potencia del transformador y duplica las funciones del relé, siendo éste el circuito de protección contra cortocircuitos sobre las pinzas de carga, de modo que cuando las citadas pinzas se cortocircuitan, bien accidentalmente o por contacto directo, el relé de entrada salta y desconecta la intensidad de carga de alimentación en tan sólo 0,18 segundos. Se dispone, igualmente, de transformadores 3 ES 2 173 809 A1 4 sintonizados proporcionales de núcleo saturable que sirven de regulación y de control, de modo que al aumentar la corriente de control de entrada desde cero hasta al valor nominal, la corriente de salida aumenta proporcionalmente desde el valor de corte hasta el de plena carga. de tal modo que existe siempre una intensidad constante en la carga de las baterías que, al combinarse con la autoinducción de saturación y la inductancia mutua de los arrollamientos del transformador, generan un cambio en la intensidad de carga que oscila entre los 10 A sobre el máximo de carga y 5 A sobre el mínimo, lo que equivale a decir que el amperímetro de carga tendrá una oscilación máxima de 15 A entre la carga plena al iniciar el proceso ylamínima al finalizarlo. Los mismos efectos de autoinducción e inductancia mutua entre los transformadores saturables y sintonizados son los que aumentan el rendimiento del cargador en unos porcentajes que oscilan entre el 20 % y el 36 % de los valores nominales atribuidos al cargador normal sin el aditamento de tales transformadores, pudiendo aumentarse este rendimiento, añadiendo transformadores en serie-paralelo, debidamente intercalados en el circuito, hasta alcanzar un rendimiento cercano al 180 % de un cargador, tradicional de las mismas características de potencia e intensidad. El generador de alta frecuencia está intercalado en el circuito del cargador y posee una frecuencia tal que al ser introducida en el interior de las baterías y atravesar el electrolito de las mismas, hace la función de catalizador de la reacción química evitando el calentamiento del electrolito y ayudando a provocar la electrolisis sobre las placas de las baterías de modo que éstas van regenerándose poco a poco. Debido a la alta frecuencia, la intensidad de carga provinente del rectificador de corriente, se asimila y estabiliza en las baterías con mayor rapidez, llegando a cargar las baterías, si ello fuera necesario, a un 80 % de la capacidad máxima de las mismas, con lo que se produce un ahorro de tiempo notable en las recargas hasta el extremo de poder recargar una batería de 180 A/h y 12 V en un tiempo de 97 minutos, o una batería de 140 A/h y 12 V en 72 minutos, y en las últimas pruebas realizadas y comprobadas, una batería de 600 A y 24 V se ha cargado en 98 minutos con una intensidad de cargo de 330 A. El generador de alta frecuencia actúa sobre las pinzas de carga y, consecuentemente, sobre las baterías, y al atravesar el electrolito y las placas de las mismas, crea los siguientes efectos ventajosos: a) actúa como catalizador de la reacción química interna en las...

1. Cargador de baterías, del tipo de los que comprenden un circuito de potencia de corriente alterna mixto inductivo-reactivo, caracterizado porque además comprende un rectificador de corriente (A), un transformador de alimentación (B), un amplificador de potencia (C), un generador de alta frecuencia (D), un circuito de seguridad (E) contra sobrecargas, unas pinzas de carga (F), un conmutador (G) y un panel (H) de control, todo ello adaptado de modo que durante el proceso de carga se consigue un aumento de la potencia de carga, una mayor rapidez de la misma, y una regeneración de las placas que evita el deterioro de la batería aumentando su vida útil a la vez que contribuye a una disminución de los residuos procedentes de las baterías eléctricas. 2. Cargador de baterías, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el transformador de alimentación (B) es un transformador reversible y porque el amplificador de potencia (C) comprende por lo menos dos transformadores sintonizados y saturables con arrollamientos complementarios y de autoinducción que generan una inductancia y con ello la componente de la impedancia que no depende de la resistencia, de modo que al introducir esa potencia en el circuito de rectificación, aumenta el rendimiento de éste hasta potencias de carga en corriente contínua hacia las baterías hasta ahora no utilizables para tal cometido. 3. Cargador de baterías, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el transformador de potencia es un transformador reversible con bobinas independientes del primario y del secundario, pudiendo el primario poseer varias entradas de las más usuales en la industria, tales como 125 V, 220 V, 380 V, 400 V, 600 V, entre otros, y las bobinas del secundario con salidas adecuadas al voltaje, rectificación y potencia para los que se construya el cargador (12 V, 24 V, 36 V, 48 V, 60 V, 72 V, 80 V, entre otros), así como suministrar la intensidad necesario para tal fin. 4. Cargador de baterías, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los transformadores saturables y sintonizados del amplificador de potencia poséen, además del primario, varias bobinas independientes colocadas unas sobre las otras en el mismo sentido y una superpuesta a ellas cortando perpendicularmente el campo de fuerzas generado por la bobina del primario e interconectadas entre sí demodoqueal saturarse los núcleos autoinducen corrientes complementarias que, por medio de la inductancia, la impedancia y la autoinducción, generan potencia independiente que adecuadamente introducida en el circuito del transformador de alimentación, incrementa la potencia que éste envía al 6 rectificador de corriente (A), por lo que el amperaje de rectificación que sale del rectificador de corriente (A) es apreciablemente superior al que suministraría con la potencia del transformador de alimentación (B) si éste actuara independientemente. 5. Cargador de baterías, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el generador de alta frecuencia (D) está intercalado en el circuito del cargador y posee una frecuencia tal que al ser introducida en el interior de las baterías y atravesar el electrolito de las mismas, hace la función de catalizador de la reacción química evitando el calentamiento del electrolito y ayudando a provocar la electrolisis sobre las placas de las baterías, de tal modo que éstas van regenerándose poco a poco. Debido a la alta frecuencia, la intensidad de carga proviniente del rectificador de corriente (A), se asimila y estabiliza en las baterías, con mayor rapidez, llegando a cargar las baterías, si ello fuera necesario, a un 80 % de la capacidad máxima de las mismas, con lo que se produce un ahorro de tiempo notable en las recargas hasta el extremo de poder recargar una batería de 180 A/h y 12 V en un tiempo de 97 minutos, o una batería de 140 A/h y 12 V en 72 minutos, y en las últimas pruebas realizadas y comprobadas, una batería de 600 A y 24 V, se ha cargado en 98 minutos con una intensidad de carga de 330 A. 6. Cargador de baterías, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el conmutador (G) consiste en un relé de impulsión de carga y el circuito eléctrico a él conectado realiza funciones de conector de carga eléctrica y de seccionador de la misma, de modo que cuando se produce un cortocircuito accidental sobre las pinzas de carga (F), desconecta el sistema, estando provisto de dos circuitos de protección, uno para los contactos de potencia en corriente alterna y otro transistorizado para la protección externa en corriente continua. 7. Cargador de baterías, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito (E) de seguridad contra sobrecargas comprende un seccionador de carga que a su vez es un circuito de corriente alterna-corriente continua que por su especial disposición cumple dos cometidos esenciales y separados: por una parte evita las sobrecargas sobre la alimentación del cargador en corriente alterna por medio de un relé yuncircuito electrónico de intensidad controlada y, por otra parte, es el circuito de protección de carga de la batería, que corta la intensidad que llega alamismacuandoalabatería le faltan entre 10 y 15 A de su carga nominal máxima, o bien cuando el voltaje de alimentación de la misma se sitúa entre los límites establecidos en el regulador de carga ajustable situado en el panel de control (H). ES 2 173 809 A1 7 8 ES 2 173 809 A1 OFICINA ESPA ÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA