AUTOALIMENTADO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um equipamento para geração de energia elétrica, em particular um equipamento autoalimentado para geração de energia elétrica.

Descrição do Estado da Técnica

Inúmeros são os projetos de mecanismos destinados à geração de energia elétrica baseados no eletromagnetismo, porém todos eles são fundamentalmente relacionados com o uso dispositivos eletromecanicos e imãs, os quais, por suas limitações técnicas quanto à capacidade geradora e implicações ecológicas, inviabilizam o uso em escala económica dos projetos até então conhecidos.

Obietivos da Invenção

A presente invenção pretende contribuir com a geração de energia elétrica sustentável, propondo um equipamento capaz de produzir energia elétrica abundante a partir de um consumo ínfimo de energia elétrica, inicialmente fornecida por acumuladores de energia (banco de baterias), e posteriormente pelo próprio equipamento, que gera energia elétrica para consumo de cargas externas e para sua autoalimentação.

O objetivo acima, e outros objetivos, são alcançados pela presente invenção através de um equipamento que inclui um circuito básico de um típico sistema de alimentação ininterrupto de energia, conhecidos como UPS, formado por um dispositivo retificador (conversor CA CC), ligado a um dispositivo inversor (conversor de CC/CA) e, ligado a eles, dispositivos acumuladores de energia (banco de baterias); tendo ligado nesse circuito básico um captor de elétrons do espaço livre (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008378, de 13.01.2012) ou, alternativamente, um captor de elétrons da terra (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008386, de 13.01.2012), que ao receber energia elétrica do dispositivo inversor (conversor de CC/CA), vai gerar energia elétrica e alimentar o dispositivo retificador (conversor CA/CC), que vai alimentar o dispositivo inversor (conversor de CC/CA), que vai manter a alimentação do captor de elétrons, fechando o ciclo de autoalimentação, e também disponibilizando energia elétrica para consumo de cargas externas.

O sistema autoalimentado para geração de energia elétrica da presente invenção pode ser fixo ou móvel. Ele é fixo quando utiliza captores de elétrons da terra, ligados à malha de aterramento. Ele é móvel quando utiliza captores de elétrons do espaço livre que captam elétrons através dos seus núcleos isolados.

O sistema autoalimentado para geração de energia elétrica da presente invenção pode ter um série de modalidades construtivas - porém todas dentro do mesmo conceito inventivo - uma vez que há uma variedade de combinações feitas com os componentes básicos (retificador, inversor e baterias), nos sistemas de alimentação ininterrupto de energia, conhecidos como UPS, que podem ser utilizados na construção do equipamento da presente invenção. As modalidades construtivas incluem modelos monofásicos, bifásicos ou trifásicos, de qualquer potência e tensão.

Breve Descrição dos Desenhos

A presente invenção será, a seguir, descrita com auxilio de desenhos, mas que não são absolutamente limitativos, onde podem ser observados outros detalhes e vantagens da presente invenção.

As figuras mostram:

Figura 1 - mostra um circuito básico do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica da presente invenção;

Figura 2 - mostra uma primeira modalidade construtiva do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica da presente invenção;

Figura 3 - mostra uma segunda modalidade construtiva do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica da presente invenção da presente invenção;

Figura 4 - mostra uma terceira modalidade construtiva do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica da presente invenção; Figura 5 - mostra uma quarta modalidade construtiva do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica da presente invenção;

Figura 6 - mostra uma quinta modalidade construtiva do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

Existem diferentes formas de fechamento do ciclo de autoalimentação dependendo do tipo de estrutura do circuito elétrico. Tais modalidades construtivas estão mostradas nas figuras 2 até 6, onde é mantida a estrutura principal do circuito elétrico, que é a de um circuito aberto e fechado gerando energia elétrica instantaneamente.

Conforme mostrado na Figura 1 , o sistema autoalimentado para geração de energia elétrica compreende um circuito básico formado por um retificador (conversor CA CC) 10 que é ligado em série a um inversor (conversor CC/CA) 12 um banco de baterias 3 que está ligado em série entre o retificador 10 e o inversor 12. Um captor de elétrons 14 - que pode ser um captor de elétrons do espaço livre (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008378, de 13.01.2012) ou, alternativamente, um captor de elétrons da terra (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008386, de 13.01.2012) - está ligado em série ao circuito básico formado pelo retificador 10, o inversor 12 e o conjunto de bateria 13.

Ao ser ligado o sistema, o banco de baterias 13 fornece energia para o circuito básico. Consequentemente, o inversor 12, transforma corrente contínua em corrente alternada e fornece tal corrente para o captor de elétrons 1 . O captor de elétrons 14, após receber corrente elétrica do inversor 12, passa a captar os elétrons em corrente alternada e a alimentar o retificador 10, que transforma a corrente alternada em corrente contínua para recarregar o banco de baterias 13 e alimentar o inversor 12, que vai manter a alimentação do captor de elétrons, fechando o ciclo de autoalimentação, e também disponibilizando energia elétrica para consumo de cargas externas.

Desse modo particular, o retificador 10 e o inversor 12, que inicialmente recebiam corrente elétrica do banco de baterias 13, passam a utilizar a corrente gerada pelo próprio captor de elétrons. Assim, o fornecimento de energia a partir do banco de baterias 13 é comutado para o fornecimento de energia a partir do captor de elétrons 14, ou seja, o captor de elétrons 14 passa a fornecer energia, alimentando o próprio sistema, e disponibilizando, na porta de saída 18, energia elétrica para consumo de cargas externas.

Conforme pode ser observado na Figura 2, uma outra modalidade do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica compreende um equipamento que inclui um circuito básico de um típico sistema de alimentação ininterrupto de energia, conhecidos como UPS formado por um carregador de baterias (conversor CA CC) 21, ligado a um dispositivo inversor (conversor de CC/CA) 23 e, ligado a eles, dispositivos acumuladores de energia (banco de baterias) 22 - sendo esse circuito básico acrescido de outros dispositivos e ligado a um captor de elétrons do espaço livre 27 (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008378, de 13.01.2012), ou, alternativamente, um captor de elétrons da terra 27 (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008386, de 13.01.2012), compreendendo, assim, o carregador de baterias (conversor CA CC) 21 é ligado em série ao banco de baterias 22, ligado em série com o inversor 23, que é ligado em série com a chave de transferência trifásica no ponto de ligação 24.1 , que está ligado no ponto de ligação 24.1 a um ponto de ligação 24.3 da própria chave de transferência trifásica 24, ligado em série ao captor de elétrons de elétrons 27, em paralelo com o carregador de baterias (conversor CA/CC) 21 , e este está em paralelo ao supressor de surto 25, para desarmar os pontos de ligação 24.1 e 24.3 da chave de transferência trifásica 24 e conectar os pontos de ligação 24.3 e 24.2, sendo que o ponto de ligação 24.2 está ligado em série com o filtro 26, que está em série com o supressor de surto 25, que está em paralelo ao carregador de baterias (conversor CA/CC) 21 , ao banco de baterias 22, ao inversor 23 e ao ponto de ligação 24.1 , que estão em série com a chave de transferência trifásica 24, que está em série com o ponto de ligação 24.3 e com o captor de elétrons de elétrons 27, que está em série com a saída trifásica 28. Em uma forma construtiva alternativa, para uso em situações de emergência, em que o sistema deixa de ser autoalimentado, o sistema pode compreende uma entrada de alimentação de uma fonte de energia elétrica externa, no ponto de interligação 29 para fornecer energia ao supressor de surto 25, que fornece energia para alimentar ponto de saída 28, que alimentar cargas externas.

O banco de baterias 22 libera energia para o inversor 23, e o inversor 23 transforma a corrente contínua em corrente alternada, que passa a alimentar a chave de transferência 24. A chave de transferência (24) está ligada ao filtro 26 e ao captor de elétrons 27.

Após ser alimentado, o captor de elétrons 27 passa a captar os elétrons em corrente alternada e alimentar o carregador de baterias (conversor CA/CC) 21 , o filtro 26 que está ligado ao supressor de surto 25, que está ligado à chave de transferência 24, que alimenta o captor 27, que alimenta o carregador de baterias (conversor CA CC) 21 , que está alimentando as baterias, e ocorre a comutação pela chave de transferência 24 quando o supressor de surto 25 é alimentado, desarma a chave de transferência 24 cortando o fornecimento de energia das baterias, para a entrada do fornecimento de corrente elétrica do captor de elétrons 27.

Quando o captor de elétrons 27 for desligado, a chave de transferência 24 volta à situação inicial (ponto 24.1 ligado ao ponto 24.3 e o sistema para de funcionar como autoalimentação.

O captor de elétrons 27 fornece energia para a chave de transferência 24 sem interrupção de energia porque a chave de transferência 24 já foi comutada pelo supressor de surto 25 que fornece energia para alimentar o próprio sistema, ou seja, fechando o ciclo de autoalimentação e fornecendo energia para o ponto de saída 28, que alimenta as cargas externas.

Conforme mostrado na Figura 3, uma outra modalidade do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica compreende um equipamento que inclui um circuito básico de um típico sistema de alimentação ininterrupto de energia, conhecidos como UPS, formado por um carregador de baterias (conversor CA/CC) 31 , ligado a um dispositivo inversor (conversor de CC/CA) 35 e, ligado a eles, dispositivos acumuladores de energia (banco de baterias) 32, sendo esse circuito básico acrescido de outros dispositivos e ligado a um captor de elétrons do espaço livre 37 (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008378, de 13.01.2012, ou, alternativamente, um captor de elétrons da terra 37 (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008386, de 13.01.2012) compreendendo, assim, um banco de baterias 32 ligado em série com o conversor CC/CC 33, que está ligado em série com a chave de transferência trifásica 34 no ponto de ligação 34.1 , que está ligado em série ao ponto de ligação 34.3, que está em série com o inversor 35, que está ligado em série com o captor de elétrons 37, e a saída trifásica 38, que está em paralelo com o carregador de baterias (conversor CA/CC) 31 ; o retificador 36 está em paralelo ao carregador de baterias (conversor CA/CC) 31 , e em série com a chave de transferência trifásica 34, no ponto de ligação 34.2, que está em série com o ponto de ligação 34.3, e em paralelo com o ponto de ligação 34.1 ; o ponto de ligação 34.3 está em série com o inversor CC/CA 35, que está ligado em série com o captor de elétrons 37, que esta em paralelo ao carregador de baterias (conversor CA/CC) 31 , ao banco de baterias 32, ao conversor standby CC/CC 33 e ao o ponto de ligação 34.1.

Em uma forma construtiva alternativa, para uso em situações de emergência, em que o sistema deixa de ser autoalimentado, o sistema pode compreende uma entrada de alimentação de uma fonte de energia elétrica externa, no ponto de interligação 39, conectada ao retificador 36, que fornecer energia elétrica para a chave de transferência trifásica 34, o inversor CC/CA 35, que e fornecendo energia elétrica na saída 38, que é também o ponto de alimentação das carga externa.

O banco de baterias 32 fornece energia para o conversor CC/CC 33, para alimentar a chave de transferência 34.

Neste momento, a chave de transferência 34 não comuta, porque recebe corrente contínua dos pontos 34.1 e 34.2 e transfere simultaneamente a corrente elétrica para o ponto 34.3 que alimenta o inversor CC/CA 35, que ao ser alimentado, transforma a corrente contínua em corrente alternada, e fornece corrente alternada para o captor de elétrons 37.

O retificador 36 fornece energia à chave de transferência 34 e a chave de transferência 34 recebe energia das baterias e do conversor 33 que alimenta o inversor CC/CA 35. Neste momento, o inversor CC/CA 35 passa a alimentar o captor de elétrons 37, saindo o fornecimento da energia das baterias para o fornecimento de energia pelo captor, que passa a fornecer energia alimentando o próprio sistema.

Assim, o captor 37 começa a captar elétrons em corrente alternada e passa a alimentar o carregador de baterias (conversor CA/CC) 31. O carregador de baterias (conversor CA/CC) 31 continua a fornecer energia para o conversor (33), dando continuidade ao fluxo de energia

Conforme pode ser observado na Figura 4, uma outra modalidade do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica compreende um equipamento que circuito básico de um típico sistema de alimentação ininterrupto de energia, conhecidos como UPS, formado por um carregador de baterias (conversor CA/CC) (A), ligado a um dispositivo inversor (conversor de CC/CA) 42 e, ligado a eles, dispositivos acumuladores de energia (banco de baterias) 41 , sendo esse circuito básico acrescido de outros dispositivos e ligado a um captor de elétrons do espaço livre 44 (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008378, de 13.01.2012), ou, alternativamente, um captor de elétrons da terra 44 (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008386, de 13.01.2012) compreendendo, assim, um carregador de bateria (A) ligado a um banco de baterias 41 , que esta ligado em série com inversor 42 no ponto (B), que está em serie ao ponto (C) do inversor 42, que está em série com o captor de elétrons 44, que está em série com a chave de transferência trifásica 43, através do ponto de ligação da saída trifásica de carga 45; a chave de transferência trifásica 43 está em série com o inversor 42, que esta ligado em série ao (conversor CA/CC) no ponto (A) o banco de baterias 41.

Em uma forma construtiva alternativa, para uso em situações de emergência, em que o sistema deixa de ser autoalimentado, o sistema pode compreende uma entrada de alimentação de uma fonte de energia elétrica externa, no ponto de interligação 46, e fornecendo energia elétrica na saída 45, que é também o ponto de alimentação das cargas externas.

O banco de baterias 41 fornece energia para o inversor 42 que transforma a corrente contínua em corrente alternada e alimenta o captor de elétrons 44.

A chave de transferência fecha quando as baterias necessitem de recarga.

O captor 44 capta elétrons com corrente alternada, que alimenta a chave de transferência 43 em um de seus pontos de saída de carga que recebem corrente alternada, que passa a ser a entrada de alimentação. A chave de transferência 43 alimenta o inversor 42, e o inversor 42 alimenta as baterias, carregando-as e fechando o ciclo de autoalimentaçâo e fornecendo energia na saída 45, que está em série com a entrada de alimentação, que é também o ponto de alimentação das cargas externas.

Conforme pode ser observado na Figura 5, uma outra modalidade do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica compreende um equipamento que inclui um circuito básico de um típico sistema de alimentação ininterrupto de energia, conhecidos como UPS, formado por um carregador de baterias (conversor CA/CC) 51 , ligado a um dispositivo inversor (conversor de CC/CA) 53 e, ligado a eles, dispositivos acumuladores de energia (banco de baterias) 52 , sendo esse circuito básico acrescido de outros dispositivos e ligado a um captor de elétrons do espaço livre 56 (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008378, de 13.01.2012), ou, alternativamente, um captor de elétrons da terra 56 (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008386, de 13.01.2012) compreendendo, assim, um carregador de bateria 51 que está ligado em série com um banco de baterias 52, que está ligado em série com o inversor 53, que está ligado em série com o transformador 55 em seu ponto C, que está em série com seu ponto (B), que está em série com o captor de elétrons 56, que está em série com o carregador de baterias 51 , que está ligado no ponto de saída de carga 58, com o ponto de entrada 59, que está em série com a chave de transferência trifásica 54 no ponto 54.1 , que está fechado com o ponto de ligação 54.3, que está em série com o ponto (A) do transformador 55 que sai no ponto (B); os pontos (A), e 54.3, bem como os pontos paralelos 54.1 e 54.2, todos estão paralelos ao carregador de bateria 51 , ao banco de baterias 52, ao inversor 53 e ao ponto (C) do transformador 55.

Em uma forma construtiva alternativa, para uso ém situações de emergência, em que o sistema deixa de ser autoalimentado, o sistema pode compreende uma entrada de alimentação de uma fonte de energia elétrica externa, no ponto de interligação 59, que esta interligado a chave de transferência 54, que fornece energia na saída 58, que é o ponto de alimentação das cargas externas.

O banco de baterias 52 que fornece energia para o inversor 53, que transforma a corrente contínua em corrente alternada, alimentando o ponto (C) do transformador, que sai no ponto (B) e no ponto (A) do transformador.

O ponto (B) do transformador alimenta o captor de elétrons 56 que capta elétrons em corrente alternada e alimenta o carregador de baterias 51 , que alimenta o banco de baterias 52.

O carregador de baterias 51 está ligado em paralelo com a chave de transferência 54 através dos pontos de ligação 54.1 e 54.3, alimentando o ponto (A) do transformador, que sai no ponto B. O ponto (A) do transformador e pontos da chave de transferência 54.3 e 54.1 estão em paralelo ao carregador de baterias 51 , as baterias 52, e ao inversor 53 e ao ponto (C) do transformador 55.

A chave de transferência 54, com a ausência de corrente elétrica sempre ficara ligada no ponto 54.2 e 54.3, quando a chave de transferência 54 estiver alimentada com corrente elétrica, sempre ocorrera a comutação desligando o ponto 54.2 e ligando com ponto de ligação 54.1 que está fechado com o ponto de ligação 54.3.

O banco de baterias 52 só fornece energia para o inversor 53 quando a chave de transferência 54 estiver ligado do ponto 54,2 para o ponto 54.3, ou seja, quando a chave de transferência 54 não esta alimentada. O inversor 53, ao receber corrente elétrica das baterias 52, transforma a corrente contínua em alternada, que passa pelo transformador 55 do ponto (C) para o ponto (B), alimentando o captor de elétrons 56, captando, gerando corrente elétrica alternada que sai no ponto de saída de carga 58 com o ponto de entrada 59. O ponto de entrada 59 está em série com o carregador de baterias 51 , e o ponto de entrada 59 que fornece corrente elétrica a chave de transferência 54, que comutara o ponto 54.1 com o ponto 54.3, com essa comutação sai o fornecimento da energia do conjunto de baterias, para o fornecimento de energia do captor de elétrons 56, que passa a fornecer energia alimentando o próprio sistema, fechando o ciclo de autoalimentação, que fornece energia na saída 58, que é o ponto de alimentação das cargas externas.

Conforme pode ser observado na Figura 6, uma outra modalidade construtiva do sistema autoalimentado para geração de energia elétrica compreende um equipamento que inclui um circuito básico de um típico sistema de alimentação ininterrupto de energia, conhecidos como UPS, formado por um dispositivo retificador (conversor CA/CC) 61 , ligado a um dispositivo inversor (conversor de CC/CA) 63 e, ligado a eles, dispositivos acumuladores de energia (banco de baterias 62 , sendo esse circuito básico acrescido de outros dispositivos e ligado a um captor de elétrons do espaço livre 64 (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008378, de 13.01.2012), ou, alternativamente, um captor de elétrons da terra 64 (equipamento definido no pedido de patente brasileiro n° BR1020120008386, de 13.01.2012) compreendendo, assim, um conversor delta (CA/CC) 61 , que está ligado em série a um banco de baterias 62, que está ligado em série com o inversor (CC/CA) 63, que está em série com o captor de elétrons 64, que está ligado em série com o conversor delta (CA/CC) 61 cuja, parte alternada (CA) está em série com a parte alternada (CA) do inversor 63, através de um ponto de ligação 65, que está em paralelo com a parte continua (CC) do conversor delta 61 , com o banco de baterias 62 e com a parte contínua (CC) do inversor 63. Em uma forma construtiva alternativa, para uso em situações de emergência, em que o sistema deixa de ser autoalimentado, o sistema pode compreende uma entrada de alimentação de uma fonte de energia elétrica externa, no ponto de interligação 66 conectada a o conversor delta 61 , que fornecendo energia na saída 67, que é o ponto de alimentação das cargas.

O banco de baterias 62 fornece energia para o inversor 63, que transforma a corrente contínua em corrente alternada, alimentando o captor de elétrons 64. O captor 64 passa a captar os elétrons em corrente alternada, alimentando o conversor delta 61 através de um ponto de saída de carga 67.

A parte alternada do conversor delta trifásica 61 é alimentada com a parte alternada do inversor 63 através do ponto de ligação 65, que está ligado em paralelo à parte do conversor delta contínuo CC 61 , que alimenta o banco de baterias 62 e com a parte contínua do inversor 63, fechando o ciclo de autoalimentação e fornecendo energia na saída 67, que é o ponto de alimentação das cargas.

Tendo sido descrito exemplos de concretizações preferidos, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis modalidade construtivas de equipamentos utilizando os captores de elétrons ligados a um circuito básico de um típico sistema de alimentação ininterrupto de energia, conhecidos como UPS, formado por um dispositivo retificador (conversor CA/CC) 10, ligado a um dispositivo inversor (conversor de CC/CA) 12 e, ligado a eles, dispositivos acumuladores de energia (banco de baterias).