MEMORIA DESCRIPTIVA

Este nuevo sistema o máquina soluciona el problema de recarga de baterías de Litio u otras aumentando la autonomía de las mismas sin requerir energías externas.

Los autos eléctricos con baterías de litio necesitan ser recargados con electricidad, producida en su mayor parte por centrales termoeléctricas a carbón, con el consiguiente deterioro ambiental por monóxido de carbono y otros contaminantes, perdiéndose así todo sentido de un auto eléctrico, ya que para poder recargar las baterías se genera un enorme daño ambiental, ya que el 60% de la producción eléctrica es a carbón, que es altamente contaminante.

Esta invención o máquina soluciona el problema de contaminación, ya que no requiere recargar baterías con elementos contaminantes en su elaboración, como es la electricidad en gran porcentaje.

La máquina genera energía eléctrica y está diseñada para ser instalada en un auto eléctrico o cualquier vehículo eléctrico a baterías de Litio u otras, aumentando su autonomía y solucionando el inconveniente de la recarga externa lo que permite un aumento sustancial de la autonomía de las baterías de los vehículos eléctricos o en Centrales de Acopio de Energía mediante baterías sin deterioro del medio ambiente ya que no contamina.

Esta máquina lleva en su interior un sistema de refrigeración mediante la circulación de un líquido formulado para mantener una temperatura estable de trabajo en la máquina motivo de esta invención o innovación que se compone de cinco secciones o cuerpos que están unidos por sus carcasas y cada sección es una Máquina Eléctrica independientes y cuatro de ellas corresponden a Alternadores de alta eficiencia en la producción de Energía Eléctrica alterna que mediante un inversor o transformador común la cambia a corriente directa o continua las que necesitan las baterías para su reposición o recarga. Esta Máquina o Motor Central genera Torque y RPM para mover unos rotores ferromagnéticos de ¡manes permanentes creando un fuerte campo magnético y la variación de imantación que generan en unas bobinas un flujo electromagnético que es la electricidad que por medio del inversor o transformador la convierte o cambia a corriente continua.

El Motor Central consume un pequeño porcentaje de la electricidad de las baterías y con ello genera Torque y RPM para que giren los alternadores que son los que producen la energía de recarga de las baterías de Litio u otras.

Esta máquina se autor recarga y no requiere ningún elemento externo, como son los combustibles de cualquier tipo para obtener la recarga de las baterías de Litio u otras.

Campo de aplicación:

La invención sirve para Recarga de Centrales de acopio de Energía, y recarga de baterías de Litio u otras, ya que ayuda a aumentar su capacidad de autonomía y la sustentabilidad de la entrega de energía por más tiempo.

También puede ser un producto de mercado alternativo, usable por cualquier dueño de vehículos eléctricos que podría ser adquirido libremente e instalado en cualquier vehículo eléctrico con baterías recargables.

La presente Invención es una Máquina que tiene como propósito generar energía eléctrica para la recarga de baterías de Litio en todo tipo de vehículos con motor a baterías de Litio u otras.

Este tipo de recarga puede también ser usada en una Central de Acopio de electricidad y para motores eléctricos con baterías de Litio, u otras máquinas que requieran aumentar su capacidad de autonomía, o duración de baterías de cualquier tipo.

También podría usarse en Centrales Eléctricas de supermercados, edificios, casas u otros establecimientos de alto consumo que así lo requieran. Además, podría utilizarse en la producción de Hidrógeno Verde, ya que se requiere de electricidad limpia para el mantenimiento de las baterías de los Hidrorreactores de este tipo de producción.

Estado de la técnica:

En la actualidad existen baterías de litio de ciclo profundo recargables, que requieren de instalaciones especiales para su recarga, utilizando principalmente enchufes conectados a la energía eléctrica.

Es posible citar patentes que dicen relación directa con la recarga de baterías para vehículos con niveles de autonomía energética, es el caso de las siguientes:

La solicitud de patente CL 201903475 divulga un: " Dispositivo electromecánico auto suficiente para la generación de energía eléctrica permanente configurando una palanca electromecánica para aumentar las fuerzas necesarias, sustento, para cargar un banco de baterías que alimentan un motor eléctrico para accionar la partida inicial y funcionamiento del dispositivo", detalla en su resumen: "Dispositivo electromecánico auto suficiente para la generación de energía eléctrica limpia permanente que comprende: un bastidor donde están situados: un motor eléctrico con un condensador integrado para aumentar la corriente de su partida inicial, un piñón acoplado en el eje del motor, dos tuercas que fijan el eje en unas horquillas, una corona unida a unas poleas y giran un eje, dos correas y que trasmiten dichos giros a unas poleas y acopladas en los ejes de unos alternadores; los alternadores tienen una caja electrónica integrada con reguladores de las recargas de corriente que reciben unas baterías conectadas con un inversor, dicho inversor convierte la tensión directa de 12v, o, 24v a tensión alterna con 220 volt y 50 Hertz, para alimentar un interruptor automático termo magnético diferencial distribuidor de energía eléctrica generada por dicho dispositivo; se define medios para medir la corriente continua y tensión alterna".

La solicitud de patente CL 201000095 se refiere a un: "Miniaerogenerador incorporado a un vehículo totalmente eléctrico para recargar el banco de baterías que alimenta al motor, que está constituido principalmente de aberturas reguladas en el frente del vehículo; miniaerogenerador adaptado; utiliza el aire que entra con el vehículo en movimiento".

La solicitud CL 202001446 divulga un: "Método de control y una estación de intercambio de baterías, comprende un primer y segundo compartimento de carga de baterías, una primera plataforma de intercambio de baterías dispuesta en el primer y segundo compartimento de carga, un primer y segundo transbordador, una unidad de control conectada eléctricamente, su resumen señala: se ha revelado una estación de intercambio de baterías y un método de control de las mismas, la estación de intercambio de baterías comprende: un primer compartimento de carga y un segundo compartimento de carga; una primera plataforma de intercambio de baterías, estando la primera plataforma de intercambio de baterías dispuesta entre el primer compartimento de carga y el segundo compartimento de carga; una primera lanzadera y una segunda lanzadera, que se desplazan respectivamente de un lado a otro entre el primer compartimento de carga, el segundo compartimento de carga y la primera plataforma de intercambio de baterías; y una unidad de control, estando la unidad de control conectada eléctricamente a la primera lanzadera y a la segunda lanzadera, que se utiliza para controlar la primera y la segunda lanzadera para realizar la siguiente operación: cuando se utiliza un mismo vehículo en la primera plataforma de intercambio de baterías, si la primera lanzadera realiza la operación de desmontaje o montaje de la batería, la segunda lanzadera realiza la otra operación de desmontaje o montaje de la batería, la estación de intercambio de baterías y el método de control de la misma, mediante operaciones alternas de la primera y la segunda lanzadera, reduce el tiempo de espera de los vehículos cuando se intercambian las baterías, aumentando así la eficacia de la estación de intercambio de baterías".

Problema de la técnica:

La invención resuelve el problema de recarga de baterías de Litio u otras recargables aumentando la autonomía de las mismas sin requerir energías contaminantes externas. Breve descripción de las figuras:

La Fig.l, muestra en perspectiva la máquina de la invención.

La Fig.2, muestra en corte el interior de la máquina.

La Fig.3, muestra en planta el exterior de la máquina.

La Fig.4, muestra en elevación los tubos de refrigeración y radiador de la máquina.

La Fig.5, muestra en perspectiva los rotores en su eje tubo.

La Fig.6, muestra en perspectiva los estatores y los imanes permanentes.

La Fig.7, muestra en perspectiva un detalle de armado de la máquina.

La Fig.8, muestra en corte transversal el interior de la máquina.

La Fig.9, muestra en perspectiva las carcasas circulares y las carcasas cuadradas de la máquina.

La Fig.10, muestra en perspectiva la máquina con las cajas de bornes

La Fig.ll, muestra en perspectiva un despiece de los componentes de la máquina.

La Fig.12, muestra en perspectiva el eje tubo y un estator.

Descripción detallada de la invención:

Esta máquina consiste en cinco motores eléctricos:

El motor central ( 1) va colocado al centro y consume una mínima cantidad de electricidad de las baterías, generando torque y mayor RPM desde el motor ferromagnético, que por medio de su eje mueve a cuatro generadores alternos (2), (alternadores) que producen energía eléctrica de alta eficiencia energética y que rotan en un mismo eje tubo (16).

Una central de baterías o un motor eléctrico requiere de un transformador, ya que la corriente de las baterías son CD, Corriente Directa, y el motor funciona con CA, Corriente Alterna. El motor central (1) de la Máquina de Recarga de Baterías, tiene un rotor ferromagnético (3) con imanes permanentes (15) que crean un campo magnético cuyas líneas se mueven paralelas al eje de rotación, por lo que es un motor de flujo axial.

La velocidad del giro es igual al flujo del giro magnético del estator, por lo que todo el motor se trata de un motor síncrono.

La máquina incorpora estatores (4) de alta eficiencia debido a su enrollado de cobre rectangular, y el alargado permite que el devanado, o las espiras de alambre de cobre no sobresalgan por el costado de dichos estatores (4).

Con esto se ha logrado un aumento de generación eléctrica en los alternadores (2) debido a su configuración de gran eficiencia.

La relación de peso potencia de este motor de sólo siete kilos, es capaz derogar 84 KW de potencia, o 113 CV.

La máquina de la invención incorpora una doble carcasa; carcasas circulares (5) de la mismas medidas que corresponden a los estatores de los motores, y la carcasas cuadradas exteriores (6); incorpora en el interior de un eje tubo (16) un tubo refrigerante central (8) y en la esquina transversal de la máquina, un espacio para la instalación de un circuito de tubos de refrigeración (7).

Esta máquina con su motor central (1) consume energía de las baterías al ponerse en movimiento y los cuatro generadores (2) producen Corriente Alterna, CA, que, mediante un dispositivo de inversión la cambia a Corriente Directa, CD, que repone la carga de las baterías.

Toda la máquina rota a 3.000 RPM ya que están en el mismo eje, este eje tiene tres secciones que se acoplan perfectamente en una misma línea.

El motor central (1) y los alternadores (2) son todos del mismo diámetro. El rotor (3) del motor central (1) es de menor longitud, ya que tiene el mismo largo del estator (4) correspondiente; los alternadores (2) de ambos lados del motor (1) son de mayor longitud ya que cada rotor (3) abarca dos estatores (4) de cada lado, los rotores (3) son todos ferromagnéticos con imanes permanentes. Esta máquina genera calor al funcionar, por lo que tiene un sistema de refrigeración líquida que circula por cinco puntos, uno en el centro y uno en cada una de las cuatro esquinas, los que longitudinalmente atraviesan toda la máquina.

Este líquido refrigerante está especialmente formulado para mantener controlada la temperatura de las baterías y de todos los componentes de los motores eléctricos a baterías.

Se podría también conectar esta máquina generadora al sistema de circulación del líquido refrigerante que el motor trae de fábrica y, en ese caso, no se necesitaría radiador refrigerante (9).

El eje tubo (16) incorpora en su interior lleva un tubo refrigerante central

(8) que va fijo apoyado, montado, en la carcasa externa mediante gomas duras (10) que centran y fijen este tubo, de circulación de refrigerante.

Todo lo anteriormente expuesto es necesario para mantener una adecuada temperatura de trabajo en el funcionamiento de esta máquina.

Las gomas duras (10) son cinco por lado de cada entrada y salida del circuito interno de la máquina y en total son diez.

El sistema de refrigeración incorpora un tubo conector metálico (11), en ambos lados, que reúne en un solo tubo todos los tubos de refrigeración (7) y (8) de salida de la máquina, este tubo (11) va conectado directo al radiador

(9) de enfriamiento del líquido refrigerante.

El eje tubo (16) es de acero, especialmente diseñado del diámetro necesario para soportar el régimen de trabajo.

Toda la máquina está firmemente asegurada por el apriete de pernos largos (12) y las carcasas exteriores (6), de aluminio duro, soportan este ajuste y presión del apriete de los pernos, carcasas, ejes, estatores etc.

Los mencionados pernos largos (12) llevan colocados unos pasadores o chavetas de seguridad para que las tuercas no se muevan de su lugar con la vibración y trabajo de la máquina.

El radiador (9) del sistema lleva una hélice (13) o fan, que en todo momento trabaja enfriando el líquido de enfriamiento en circulación. En caso hipotético de falla en el sistema de refrigeración y subir la temperatura, automáticamente un termostato (14) regulado para tal efecto corta la electricidad del motor de la máquina protegiendo así todos sus componentes.

La máquina está diseñada y compuesta por los mejores componentes posibles, tales como rodamientos (17) que son especialmente fabricados para una alta eficiencia y duración, como son los que usan los autos con motores eléctricos.

La máquina incorpora cuatro rodamientos (17) montados en el eje tubo (16) y dicho eje tiene tres secciones, donde en las uniones del eje más corto del centro van colocados dos rodamientos que unen a los rodamientos ranurados, y los dos rodamientos restantes van instalados en los extremos.

Los rotores e imanes permanentes (15) son tres y giran en línea, donde el imán (15) central es del largo del estator (4) central, mientras que los rotores e imanes (15) laterales, son el doble de largo para poder abarcar los otros dos estatores (4).

En el caso del tubo fijo al interior de eje, también mantienen fijos los tubos restantes (7) y (8) para la refrigeración.

La máquina incorpora sensores electrónicos o termostatos para el control de la temperatura, caracterizado por cortar el suministro de energía eléctrica al motor central (1) si es que la temperatura se eleva demasiado.

Incorpora unas cajas de bornes (18) y un Relé de corte de energía al motor central (1), cuando la carga de baterías está completa, deteniendo la recarga hasta que necesite recargarse nuevamente.

Esta máquina mientras completa su carga trabaja continuamente hasta completar la recarga de baterías, esté el motor del vehículo encendido o apagado, hasta recuperar la recarga total de las baterías, en ese momento la máquina detiene su funcionamiento de carga de baterías.

Las medidas aproximadas de esta máquina son

36 cm. de largo

17 cm. de ancho 17 cm. de alto

Tiene un peso aproximado de

35 kilos.

La Fig.l, muestra en perspectiva la máquina de la invención, se observa las carcasas cuadradas (6) que cubren el motor central (1) y los alternadores (2), los tubos de refrigeración (7) y (8), el tubo conecto (11) y el radiador (9).

La Fig.2, muestra en corte el interior de la máquina, se observa el tubo eje (16), el motor central (1) y los alternadores (2), los tubos de refrigeración (7) y (8), los rodamientos (17).

La Fig.3, muestra en planta el exterior de la máquina y se detalla el motor central (1), los alternadores (2), los tubos de refrigeración (7), (8) y (11), el radiador (9) y la hélice (13).

La Fig.4, muestra en elevación los tubos de refrigeración y radiador de la máquina, detalla los tubos de refrigeración, los pernos largos (12) y el radiador (9) y la hélice (13).

La Fig.5, muestra en perspectiva los rotores (3) en su eje tubo (16) e indica un rodamiento (17).

La Fig.6, muestra en perspectiva los estatores (4) y los imanes permanentes (15) y la posición de los tubos de refrigeración (7).

La Fig.7, muestra en perspectiva un detalle de armado de la máquina detallando los alternadores (2) en el eje tubo (16) con rodamiento (17), una carcasa cuadrada (6) con la ubicación de los pernos largos (12) y los imanes permanentes (15) y la caja de bornes (18).

La Fig.8, muestra en corte transversal el interior de la máquina y se observa una carcasa cuadrada (6), una carcasa circular (5), los pernos largos (12), un rotor (3), un estator (4), los imanes permanentes (15) y una caja de bornes (18).

La Fig.9, muestra en perspectiva las carcasas circulares (5) y las carcasas cuadradas (6) y las cajas de bornes (18) de la máquina. La Fig.10, muestra en perspectiva la máquina con las cajas de bornes (18) instaladas en las carcasas del motor central (1) y alternadores (2), el radiador (9) y la hélice (13).

La Fig.ll, muestra en perspectiva un despiece de los componentes de la máquina donde se observa el eje tubo (16), una goma dura (10), las carcasas (5) y (6), los estatores (4), el motor central (1) y los alternadores (2), las cajas de bornes (18), los rotores (3) y los imanes permanentes (15), los tubos de refrigeración (7) y los pernos largos (12).

La Fig.12, muestra en perspectiva el eje tubo (16) y un estator (4).

Ejemplo de aplicación de rendimiento de la máquina:

Un automóvil eléctrico en las mejores condiciones gasta 120 KWH en su funcionamiento.

El trabajo de este motor central, que impulsa el auto tiene un desarrollo o consumo en algunos casos de más de 400 HP.

Esta máquina tendrá un consumo de un 5% de consumo eléctrico y de potencia en HP de las baterías, lo que es de 6 a 8 KWH de consumo de las baterías, erogando por cada alternador de 25 a 30 KWH, que multiplicado por los 4 alternadores genera entre 100 y 140 KWH de reposición eléctrica, que restando el consumo del motor central del sistema, que es de 6 a 10 KWH tenemos un saldo positivo o a favor de 90 a 110 KWH.

Eso es lo que esta máquina puede alcanzar de reposición de las baterías con este sistema, o máquina propuesta.

Por otra parte, también se podría conectar esta máquina a los sistemas de refrigeración que normalmente tienen los vehículos eléctricos con baterías de Litio u otras.

En caso de un viaje largo con gasto máximo de energía eléctrica de las baterías, en algún momento que se detenga el vehículo, esta máquina sigue recargando las baterías, aumentando la autonomía del vehículo.

Cuando las baterías vuelven al máximo de su carga el sistema detiene la carga de las baterías mediante un Relé, que detiene su funcionamiento.