ES2399871B1 - ANALYZER-REGENERATOR OF LEAD ACID BATTERIES. - Google Patents

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Abstract

Analizador-regenerador de baterías de plomo ácido.#El dispositivo de la invención, además de constituir un elemento para la recarga de baterías de plomo ácido, permite analizar el estado de la batería, en orden a optimizar su funcionamiento y alargar su vida útil. Para ello, el equipo est� constituido a partir de un módulo de control o microcontrolador (1), y un circuito de conmutación de potencia (2) o HEXFET, destinado a conectarse a la batería de plomo ácido (3), microcontrolador (1) conectado una fuente de alimentación (5) independiente, y asociado a un módulo de mando (6) o interfaz de control, complementándose.Analyzer-regenerator of lead acid batteries. # The device of the invention, in addition to being an element for the recharge of lead acid batteries, allows to analyze the state of the battery, in order to optimize its operation and extend its useful life. For this, the equipment consists of a control module or microcontroller (1), and a power switching circuit (2) or HEXFET, intended to be connected to the lead acid battery (3), microcontroller (1 ) connected an independent power supply (5), and associated with a control module (6) or control interface, complementing each other.

Description

OBJETO DE LA INVENCIÓN OBJECT OF THE INVENTION

La presente invención se refiere a un eqmpo que ha sido especialmente concebido para analizar el funcionamiento de una batería de plomo ácido, con una capacidad comprendida entre 10 y 150 A, si bien con ligeras modificaciones dichos márgenes se pueden ampliar. The present invention relates to an environment that has been specially designed to analyze the operation of an acid lead-acid battery, with a capacity between 10 and 150 A, although with slight modifications such margins can be extended.

El objeto de la invención es proporcionar un dispositivo mediante el cual sea posible conocer la capacidad real que posee la batería a la hora de ser descargada, proporcionando medios para su cargado y para recuperar su capacidad. The object of the invention is to provide a device by means of which it is possible to know the real capacity of the battery when it is discharged, providing means for charging and recovering its capacity.

Es asimismo objeto de la invención que el equipo permita llevar a cabo otras lecturas, que ayuden a comprender mejor el estado de la batería y a mejorar su rendimiento. It is also the object of the invention that the equipment allows other readings to be carried out, which help to better understand the state of the battery and improve its performance.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

En el ámbito de aplicación práctica de la invención, el de las baterías de plomo ácido, existen en el mercado dispositivos especialmente ideados para su recarga, los cuales basan su funcionamiento en cargar el�ctricamente a la batería mediante impulsos, tensión constante, corriente constante, etc ... In the practical scope of the invention, that of lead acid batteries, there are devices specially designed for recharging on the market, which base their operation on electrically charging the battery by means of impulses, constant voltage, constant current , etc ...

En cualquiera de los casos, éste tipo de dispositivos no ofrecen siquiera una aproximación de la capacidad de la batería, de manera que solo permiten llevar a cabo su carga, pero no controlar la capacidad de la batería, lo que conlleva, o bien a situaciones en las que la batería queda temporalmente inoperante, ya que debe ser cargada, con el consecuente problema que ello supone para el equipo o circuito que estuviera alimentando dicha batería, o bien, a que la batería se recargue con demasiada antelación, lo que reduce su vida útil. In any case, these types of devices do not even offer an approximation of the battery capacity, so that they only allow charging, but not control the capacity of the battery, which entails, or situations in which the battery is temporarily inoperative, since it must be charged, with the consequent problem that this entails for the equipment or circuit that was feeding said battery, or, to the battery being recharged too early, which reduces its useful life.

Pero es mas, hay que tener muy en cuenta la diferencia entre la carga y la capacidad de una batería, de manera que una batería en mal estado, puede ver reducida sensiblemente su capacidad, y estar cargada al 100% de su capacidad, pero sin embargo al estar dicha capacidad mermada, la carga puede resultar insuficiente para operar con dicha batería. But what's more, you have to take into account the difference between the charge and the capacity of a battery, so that a battery in poor condition, can see its capacity significantly reduced, and be charged to 100% of its capacity, but without However, since said capacity is reduced, the charge may be insufficient to operate with said battery.

Esta problem�tica se hace especialmente palpable en las instalaciones solares fotovoltaicas, en las que, si bien los paneles solares permiten obtener la carga máxima de las baterías de acumulación de las mismas, si dichas baterías tienen mermada su capacidad, de poco sirve que las mismas est�n cargadas al 100% de dicha capacidad, desaprovech�ndose gran parte de la energía generada por dichas placas solares fotovoltaicas. This problem becomes especially palpable in photovoltaic solar installations, in which, although the solar panels allow to obtain the maximum charge of the batteries of accumulation of the same, if these batteries have reduced their capacity, it is of little use that the they are charged 100% of said capacity, wasting much of the energy generated by said photovoltaic solar panels.

As� pues, sería deseable disponer de un dispositivo que permita no solo llevar a cabo la carga de las baterías, sino que permita analizar el estado de la misma, y que permita optimizar su rendimiento. Thus, it would be desirable to have a device that allows not only to carry out the charging of the batteries, but that allows to analyze the state of the batteries, and that allows to optimize their performance.


DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

DESCRIPTION OF THE INVENTION

El analizador de baterías de plomo ácido que se preconiza ha The recommended lead acid battery analyzer has

sido concebido para resolver la problem�tica anteriormente expuesta de It was conceived to solve the previously stated problem of

forma sumamente satisfactoria. extremely satisfactory way.

Para ello, y de forma más concreta, el equipo est� constituido a partir de un microcontrolador, un circuito de conmutación de potencia o HEXFET, y un circuito de mando o interfaz de control. To do this, and more specifically, the equipment consists of a microcontroller, a power switching circuit or HEXFET, and a control circuit or control interface.

La frecuencia de trabajo utilizada es el resultado de numerosas pruebas a diferentes frecuencias (de 10Hz a 2MHz), eligiéndose la de mayor rendimiento proporcional a la batería y al equipo electrónico. The working frequency used is the result of numerous tests at different frequencies (from 10Hz to 2MHz), with the highest performance proportional to the battery and electronic equipment being chosen.

Tanto la carga como la descarga se realizan mediante impulsos (PWM). Variando el ancho de los impulsos se consiguen diferentes valores medios de tensión y corriente aumentando el rendimiento al eliminar las pérdidas térmicas. Both loading and unloading are done using pulses (PWM). By varying the width of the pulses, different average voltage and current values are achieved, increasing the efficiency by eliminating thermal losses.

As� pues, trabajando, por ejemplo, a 200W en carga, el equipo y la batería no se calientan, aumentando la vida útil de ambos. Thus, working, for example, at 200W on load, the equipment and the battery do not heat up, increasing the life of both.

Inicialmente el equipo est� diseñado para trabajar con una tensión continua comprendida entre 15 y 60V sin importar la corriente que éste entrega ya que el equipo se ajustar� para conseguir el valor programado de carga y no superarlo. Initially the equipment is designed to work with a continuous voltage between 15 and 60V regardless of the current it delivers since the equipment will be adjusted to achieve the programmed load value and not exceed it.

As� pues, el equipo resulta ideal para trabajar con un panel solar fotovoltaico, indistintamente de las condiciones solares existentes, aunque el equipo es igualmente aplicable a la corriente eléctrica convencional, añadiendo un transformador. Thus, the equipment is ideal for working with a photovoltaic solar panel, regardless of the existing solar conditions, although the equipment is equally applicable to conventional electric current, adding a transformer.


El eqmpo de la invención permite trabajar con conexiOnes múltiples enlazando diferentes controladores para cargas de bancos de baterías.

The time of the invention allows working with multiple connections by linking different controllers for battery bank charges.

As� pues, y a partir de circuito de conmutación de potencia, y del módulo de control o microcontrolador, el equipo es capaz de medir los amperios de la batería, de manera que, conociendo sus amperios, éstos deben coincidir en un 90% aproximadamente con los de descarga, y con la capacidad que tiene en fábrica, es decir, si una batería tiene de fábrica 70A/H, y carga 64A, en un tiempo dado, esta tiene que descargar al menos un 90% de lo que ha cargado, si bien dependiendo de la corriente de descarga puede ser mayor. Thus, and from the power switching circuit, and the control module or microcontroller, the equipment is capable of measuring the battery's amps, so that, knowing their amps, they must match approximately 90% with those of discharge, and with the capacity that it has in factory, that is to say, if a battery has of factory 70A / H, and charges 64A, in a given time, this has to discharge at least 90% of what it has charged, although depending on the discharge current it may be higher.

El equipo realiza otras lecturas que ayudan a comprender mejor el estado de la batería y a mejorar su rendimiento, como son: The team performs other readings that help to better understand the state of the battery and improve its performance, such as:

Lectura en amperios de las diferentes fases de carga (indicación del estado del electro lito y de la capacidad). Ampere reading of the different charging phases (indication of the status of the electro litho and the capacity).

Lectura de la resistencia interna de la batería sin ser cargada (indicación de la oposición que ofrece al paso de la corriente). Reading of the internal resistance of the battery without being charged (indication of the opposition it offers to the passage of the current).

Lectura en amperios de la corriente (programable por el usuario) de descarga, que indica la capacidad actual de la batería. Reading in amps of the current (user programmable) of discharge, which indicates the current capacity of the battery.


Lectura en un tiempo programado de la tensión de carga y de descarga, obteniéndose información de lo los parámetros % de carga y % de capacidad.

Reading in a programmed time of the load and discharge voltage, obtaining information on the% load and% capacity parameters.

Ecualizaci�n de la batería para igualar los potenciales eléctricos de las diferentes celdas que la componen, lo que mejora el rendimiento y advierte de anomalías en algunas celdas por posible cortocircuito o vaso comunicado. Equalization of the battery to match the electrical potentials of the different cells that compose it, which improves performance and warns of anomalies in some cells due to possible short circuit or communicated vessel.

Determinaci�n de cortocircuitos internos por análisis de los diferentes tiempos de carga en cada fase. Determination of internal short circuits by analysis of the different load times in each phase.

Detecci�n de batería abierta o con inversión de polaridad. Detection of open battery or with polarity inversion.

Por último, cabe destacar el hecho de que el equipo se podr� suministrar conjuntamente con un analizador de pH, de manera que a través del mismo se pueda establecer el nivel de ácido de las baterías, en orden a rellenarlo en caso de que sea necesario, permitiendo as� optimizar la vida útil de las mismas. Finally, it is worth noting the fact that the equipment can be supplied together with a pH analyzer, so that through it the level of acid in the batteries can be established, in order to refill it if necessary , thus allowing to optimize their useful life.

DESCRIPCI�N DE LOS DffiUJOS DESCRIPTION OF THE DFFIUJOS

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: To complement the description that will then be made and in order to help a better understanding of the features of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:


La figura 1.-Muestra un diagrama de bloques correspondiente a los diferentes elementos que participan en el analizador de baterías de plomo ácido objeto de la presente invención.

Figure 1 shows a block diagram corresponding to the different elements that participate in the acid lead acid battery analyzer object of the present invention.

La figura 2.-Muestra el circuito diferenciador basado en operacional que participa en el módulo de potencia conectado al módulo de control. Figure 2.- Shows the operational-based differentiator circuit that participates in the power module connected to the control module.

5 5
La figura 3.-Muestra el circuito integrador que se conecta a la salida del operacional de la figura 2. Figure 3.- Shows the integrator circuit that is connected to the output of the operational of Figure 2.

1 O 1 o
La figura 4.-Muestra el sub-circuito previsto para medir la corriente que circula por la batería, con su correspondiente circuito integrador. Figure 4.- Shows the sub-circuit intended to measure the current flowing through the battery, with its corresponding integrator circuit.

La figura 5.-Muestra un diagrama de bloques correspondiente a la operativa de funcionamiento del dispositivo. Figure 5.- Shows a block diagram corresponding to the operative operation of the device.
secuencial sequential

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La figura 6.-Muestra, finalmente, el circuito hidráulico previsto para el llenado/vaciado automático de los vasos de la batería con electrolito. Figure 6.- Finally shows the hydraulic circuit provided for the automatic filling / emptying of the battery vessels with electrolyte.

20 25 20 25
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN Como se puede ver en la figura referida, el analizador de baterías de plomo que la invención propone est� constituido a partir de un módulo de control ( 1) o microcontrolador, un circuito de conmutación de potencia (2) o HEXFET, destinado a conectarse a una batería de plomo ácido (3), y un circuito o módulo de mando ( 6), de manera que el equipo est� alimentado por una fuente de alimentación (5) independiente, de 12V en continua y 2A. PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION As can be seen in the aforementioned figure, the lead acid battery analyzer that the invention proposes is constituted from a control module (1) or microcontroller, a power switching circuit (2) or HEXFET, intended to be connected to an acid lead battery (3), and a circuit or control module (6), so that the equipment is powered by an independent power supply (5), 12V continuous and 2A .

En cuanto al módulo de control ( 1), el mismo est� basado en un    As for the control module (1), it is based on a

microcontrolador con un software de programación, que en el ejemplo de realización preferida se emplea el lenguaje ensamblador, por su rapidez de ejecución. microcontroller with programming software, which in the preferred embodiment uses the assembly language, due to its speed of execution.

Este módulo de control ( 1) se encarga de: This control module (1) is responsible for:

Ejecutar las órdenes que el usuario da al sistema a través del módulo de mando. Transformar las señales analógicas en digitales para su procesamiento. Generar la señal PWM (modulación de ancho de pulso). Generar las órdenes para el módulo de visualización o pantalla LCD (8) asociado al módulo de mando, a través de la cual se puede visualizar las operaciones que se est�n llevando a cabo. Ejecutar las órdenes que el software le indica, software que puede ser actualizado. Execute the orders that the user gives to the system through the command module. Transform analog signals into digital for your processing Generate the PWM signal (pulse width modulation). Generate orders for display module or screen LCD (8) associated to the control module, through which You can view the operations that are being carried out. Execute the orders that the software tells you, software that It can be updated.

Dicho módulo de control (1) recibe las señales de micro-pulsadores para que el usuario pueda gobernar la máquina. De forma más concreta, se utilizan 4 entradas digitales, de manera que el software detecta cuando est� pulsada una de ellas y automáticamente lleva a cabo la correspondiente orden. Said control module (1) receives the micro-pushbutton signals so that the user can govern the machine. More specifically, 4 digital inputs are used, so that the software detects when one of them is pressed and automatically carries out the corresponding order.

Tal y como se ha comentado anteriormente, el módulo de control ( 1) se encarga de transformar las señales A/D para su procesado por el citado software. As previously mentioned, the control module (1) is responsible for transforming the A / D signals for processing by said software.


A partir del mismo se mide la tensión de la batería, concretamente a partir de un diferenciador basado en operacional, como el mostrado en la figura 2, el cual permite medir la tensión de la batería sin ser afectado por la caída de tensión con respecto a T1, trabajando en conmutación, de manera que para leer con exactitud los valores de tensión es preciso integrar la señal de salida en un valor medio, utilizándose un circuito integrador, como el que muestra la figura 3.

From it, the battery voltage is measured, specifically from an operational-based differentiator, such as the one shown in Figure 2, which allows the battery voltage to be measured without being affected by the voltage drop with respect to T1, working in switching, so that to accurately read the voltage values it is necessary to integrate the output signal into an average value, using an integrating circuit, as shown in Figure 3.

Con esto se consigue un valor medio de tensión muy exacto que el microprocesador convertir� a digital. This achieves a very accurate average voltage value that the microprocessor will convert to digital.

Para medir la corriente que circula por la batería, es necesario un dispositivo que tenga una resistencia muy baja y alta potencia, para lo que se ha previsto el circuito mostrado en la figura 4, de manera que el transistor T 1 trabaje en conmutación, consigui�ndose una resistencia muy estable a 0.070, siendo dicho transistor de tipo Hexfet de alta potencia capaz de soportar 50A, permitiendo discriminar las pérdidas térmicas. Señal que es integrada al igual que en el caso del operacional, para ser enviada al módulo de control ( 1). To measure the current flowing through the battery, a device that has a very low resistance and high power is necessary, for which the circuit shown in Figure 4 is provided, so that transistor T 1 works in switching, got Leaving a very stable resistance at 0.070, said high-power Hexfet type transistor capable of withstanding 50A, allowing to discriminate thermal losses. Signal that is integrated as in the case of the operational one, to be sent to the control module (1).

Para medir la resistencia interna de la batería, la misma ser� función de la tensión de la misma y de la corriente que circule por la misma. To measure the internal resistance of the battery, it will be a function of the battery voltage and the current flowing through it.

En cuanto a la lectura de la tensión de ecualizaci�n, cuando la batería esta cargada, y el equipo para de cargar, y se ve que los amperios leídos son bajos, se procede a una ecualizaci�n. As for the reading of the equalization voltage, when the battery is charged, and the equipment stops charging, and it is seen that the read amps are low, an equalization is carried out.

Esta consiste en aplicar una corriente constante a 1/20 de la capacidad de la batería durante un tiempo no superior a 3 horas. This consists of applying a constant current at 1/20 of the battery capacity for a time not exceeding 3 hours.


La ecualizaci�n nos da información sobre el cortocircuito, además de permitir limpiar de sulfato las placas que han cargado muy

The equalization gives us information about the short circuit, as well as allowing the plates that have been loaded to be cleaned of sulfate

r�pido, permitiendo igualar potenciales eléctricos y llevar a cabo una gasificaci�n homogeneizada en el electrolito, haciendo que la disolución sea más correcta. fast, allowing equalize electrical potentials and carry out a homogenized gasification in the electrolyte, making the solution more correct.

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De esta forma se mejora la capacidad de la batería. This improves battery capacity.

1 O 15 1 or 15
El equipo memoriza tres niveles de carga guardándolos en una memoria no volátil. Para ello, la carga se realiza en tres fases, de manera que cada fase se corresponde a un tiempo, un valor de corriente y o un valor de tensión. Los valores de carga son programables por el usuario se seleccionar� a través del módulo de mando (6) a 1/10 de la capacidad de la batería. Analizando los valores de carga en cada fase y sus tiempos, se pueden determinar fallos en la misma. A modo de ejemplo, si carga un 10% en la primera fase, y un 90% en la segunda fase, nos indica un fallo, siendo lo ideal que cargue un 80% en la primera fase, un 15 % en la segunda fase y un 5% en la tercera fase. The device memorizes three load levels by storing them in a non-volatile memory. For this, the load is carried out in three phases, so that each phase corresponds to a time, a current value and a voltage value. The load values are programmable by the user will be selected through the control module (6) at 1/10 of the battery capacity. Analyzing the load values in each phase and their times, failures can be determined. As an example, if you load 10% in the first phase, and 90% in the second phase, it indicates a failure, ideally loading 80% in the first phase, 15% in the second phase and 5% in the third phase.

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De análoga manera, el equipo permite llevar a cabo la medida de los amperios de descarga. De forma mas concreta, realizando una descarga a corriente constante de 111O de la capacidad de la batería y hasta un valor de 12V, se puede saber con exactitud la capacidad total de la batería. Similarly, the equipment allows the measurement of the discharge amps to be carried out. More specifically, by performing a constant current discharge of 111O of the battery capacity and up to a value of 12V, you can know exactly the total capacity of the battery.

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El equipo almacena los amperios de descarga en grupos de tres valores, concretamente hasta llegar a 8V, hasta llegar a 10V y hasta llegar a 12V, lo que permite obtener información acerca de si hay un vaso que descarga y carga antes de tiempo. The equipment stores the discharge amps in groups of three values, specifically until it reaches 8V, until it reaches 10V and until it reaches 12V, which allows to obtain information about whether there is a vessel that discharges and loads ahead of time.

Para descargar la batería se ha previsto el empleo de un multiplexor analógico, que quedar� integrado en el módulo de potencia (2).    To discharge the battery, the use of an analog multiplexer is planned, which will be integrated into the power module (2).

El proceso de medida de la carga y la capacidad, se realiza en dos minutos: en el primer minuto se realiza la carga de manera que cada 10 segundos se realiza una lectura, calculándose la media de las lecturas, la cual se guarda en la memoria del dispositivo, mientras que en el segundo minuto se realiza la descarga, obteniendo una lectura cada 10 segundos, guardando el resultado medio. A continuación se mide la resistencia interna durante 10 segundos y se obtiene el valor de dicha resistencia. The process of measuring the load and capacity is carried out in two minutes: in the first minute the load is carried out so that every 10 seconds a reading is made, calculating the average of the readings, which is stored in the memory of the device, while in the second minute the download is made, obtaining a reading every 10 seconds, saving the average result. The internal resistance is then measured for 10 seconds and the value of said resistance is obtained.

En el software del microcontrolador o módulo de control ( 1) se define una tabla con las lecturas tomadas de varias baterías en buen estado que sirvan de referencia a la hora de analizar una nueva batería, concretamente su carga y su capacidad. In the software of the microcontroller or control module (1) a table is defined with the readings taken of several batteries in good condition that serve as a reference when analyzing a new battery, specifically its charge and its capacity.

De acuerdo con el diagrama de la figura 5, el sistema de la invención actúa de la siguiente manera: According to the diagram of Figure 5, the system of the invention acts as follows:

La batería (3) se conecta al eqmpo a través del circuito de conmutación de potencia, procedi�ndose al seleccionado de la opción medida de carga (9) a través del módulo de mando. The battery (3) is connected to the unit through the power switching circuit, proceeding to the selection of the measured charge option (9) through the control module.

Durante 2 minutos, el equipo mide (10) la batería y proporciona los resultados de carga y capacidad. For 2 minutes, the device measures (10) the battery and provides the results of charge and capacity.

Si la capacidad es alta, del orden del 90/100%, se procede directamente a la carga (11) de la batería, procedi�ndose una vez finalizada la carga a revisar sus valores (12), para comprobar que la carga ha sido completada. If the capacity is high, of the order of 90/100%, the battery (11) is directly charged, proceeding once the charge is finished to check its values (12), to verify that the charge has been completed


Por el contrario, s1 los valores obtenidos de capacidad se encuentran entre el 70 y el 90% , ser� preciso llevar a cabo una

On the contrary, if the values obtained from capacity are between 70 and 90%, it will be necessary to carry out a

5 1 O 5 1 O
regeneración de mantenimiento (13), mediante el proceso de ecualizaci�n anteriormente descrito, regeneración que ser� ofrecida por el equipo a través de su módulo de mando, pudiéndose seleccionar la intensidad deseada. Finalmente, si la capacidad es inferior al 70%, indistintamente de su carga, se llevar� a cabo un proceso de regeneración completa (14), en el que en el display del módulo de mando indicar� el tiempo de carga, la fase de carga correspondiente, la tensión alcanzada y los amperios cargados. El tiempo de carga deber� ser superior a 8 horas. maintenance regeneration (13), through the equalization process described above, regeneration that will be offered by the equipment through its control module, being able to select the desired intensity. Finally, if the capacity is less than 70%, regardless of its load, a complete regeneration process (14) will be carried out, in which the display will indicate the charging time, the phase of corresponding load, the voltage reached and the charged amps. The charging time should be more than 8 hours.

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Seguidamente se procede a llevar a cabo una descarga conjuntamente con una regeneración química (15), para someterse a una fase de carga (16) y regeneración química. En cuanto a la regeneración química, la pérdida de capacidad puede venir dada por tres motivos: Next, a discharge is carried out together with a chemical regeneration (15), to undergo a loading phase (16) and chemical regeneration. Regarding chemical regeneration, the loss of capacity can be given for three reasons:

20 twenty
Por inexistencia de plomo en la batería, en cuyo caso la batería debe ser desechada. Por exceso de sulfato de plomo, (lo mas frecuente). Por exceso de di�xido de plomo. In the absence of lead in the battery, in which case the battery must be discarded. For excess lead sulfate, (most often). For excess of lead dioxide.

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En caso de haber un exceso de sulfato de plomo, se aplicar� una frecuencia de resonancia que debilite la estructura de dichos cristales de sulfato de plomo y/o se elevar� el nivel de acidez del electrolito para favorecer su disolución. If there is an excess of lead sulfate, a resonance frequency will be applied that weakens the structure of said lead sulfate crystals and / or the acidity level of the electrolyte will be increased to favor its dissolution.

30 30
Para ello, se ha previsto que el equipo se suministre conjuntamente con un analizador de pH (7) del líquido de la batería, tal    For this, it is planned that the equipment be supplied together with a pH analyzer (7) of the battery liquid, such

como how
muestra la figura 1, de manera que a través del mismo se pueda shows figure 1 of way that to through it be can

establecer el nivel de ácido de las baterías, en orden a rellenarlo en caso de set the acid level of the batteries, in order to refill it in case of

que sea necesario, bien con ácido sulfúrico o con agua destilada, en función that is necessary, either with sulfuric acid or with distilled water, depending on

de from
las lecturas tomadas, permitiendo as� optimizar la vida útil de las the readings taken, allowing so optimize the lifetime Useful  from the

5 5
mismas. same.

En In
este sentido, se ha previsto la inclusión de un circuito East sense, be he has provided the inclusion from a circuit

hidr�ulico, el mostrado en la figura 6, en el que a cada vaso (17) accede un hydraulic, the one shown in figure 6, in which each vessel (17) accesses a

conducto (18) a través del cual se regula el nivel de electrolito (19) en el conduit (18) through which the electrolyte level (19) in the

1 O 1 o
que se sumergen las placas de plomo (20), el cual estar� gobernado por una that lead plates (20) are submerged, which will be governed by a

bomba bomb
(21) controlada por el microcontrolador, que permite extraer el (21) controlled by the microcontroller, that It allows extract he

electrolito electrolyte
sobrante hasta un depósito (22), y una electro-válvula (23) surplus until a deposit (22), Y a electro-valve (2. 3)

encargada de dosificar dicho electrolito a los diferentes vasos que participan responsible for dosing said electrolyte to the different vessels involved

en la batería. in the battery.

15 fifteen

Por último, cabe destacar el hecho de que, si bien el equipo es Finally, it should be noted that, although the team is

aplicable applicable
a cualquier tipo de baterías, su aplicación en baterías o to any kind from batteries, its application in batteries or

acumuladores asociados a instalaciones de paneles solares fotovoltaicos (4), accumulators associated with photovoltaic solar panel installations (4),

resulta result
óptimo, al permitir optimizar la capacidad y carga de dichos optimum, to the allow to optimize the capacity Y load from sayings

20 twenty
acumuladores.    accumulators

Claims (1)

REIVINDICACIONES 1 a.-Analizador-regenerador de baterías de plomo ácido, baterías del tipo de las que presentan una capacidad comprendida entre 1 O y 150A/H, se caracteriza porque est� constituida a partir de un módulo de control o microcontrolador ( 1), y un circuito de conmutación de potencia 1 a.-Analyzer-regenerator of lead acid batteries, batteries of the type that have a capacity between 1 O and 150A / H, is characterized in that it is constituted from a control module or microcontroller (1), and a power switching circuit (2) o HEXFET, destinado a conectarse a la batería de plomo ácido (3), microcontrolador (1) conectado una fuente de alimentación (5) independiente, y asociado a un módulo de mando (6) o interfaz de control, con la particularidad de que en el conjunto microcontrolador (1)-circuito de conmutación de potencia (2) se definen medios para la medida de la resistencia interna de la batería, medios para la medida de los amperios en las tres fases de carga de la batería, medios para la medida de los amperios de descarga, medios para la medida de la carga y la capacidad de la batería, medios para la medida de la tensión de ecualizaci�n, medios de recarga de la batería, medios de regeneración de la capacidad de la batería y medios de recarga química de la batería. (2) or HEXFET, intended to be connected to the lead acid battery (3), microcontroller (1) connected to a separate power supply (5), and associated with a control module (6) or control interface, with the particularity that in the microcontroller assembly (1) - power switching circuit (2) means are defined for the measurement of the internal resistance of the battery, means for the measurement of the amps in the three phases of battery charging, means for measuring discharge amps, means for measuring charge and battery capacity, means for measuring equalization voltage, means for recharging the battery, means for regenerating the capacity of the battery and chemical recharge means of the battery. 2 a.-Analizador-regenerador de baterías de plomo ácido, según reivindicación 1 a, caracterizado porque el equipo incorpora un analizador de pH (7) del líquido de la batería. 2 a.-Analyzer-regenerator of lead acid batteries, according to claim 1, characterized in that the equipment incorporates a pH analyzer (7) of the battery liquid. 3a .-Analizador-regenerador de baterías de plomo ácido, según reivindicación 1 a, caracterizado porque incorpora un circuito hidráulico, el mostrado en la figura 6, en el que a cada vaso (17) accede un conducto (18) a través del cual se regula el nivel de electro lito ( 19) en el que se sumergen las placas de plomo (20), el cual estar� gobernado por una bomba (21) controlada por el microcontrolador, que permite extraer el electro lito sobrante hasta un depósito (22), y una electro-válvula (23) encargada de dosificar dicho electrolito a los diferentes vasos que participan en la batería. 3a.-Analyzer-regenerator of lead acid batteries, according to claim 1, characterized in that it incorporates a hydraulic circuit, the one shown in Figure 6, in which to each vessel (17) access a conduit (18) through which the level of electro litho (19) in which the lead plates (20) are submerged is regulated, which will be governed by a pump (21) controlled by the microcontroller, which allows the remaining electro litho to be extracted to a tank ( 22), and an electro-valve (23) responsible for dosing said electrolyte to the different vessels participating in the battery.
5 5
4a .-Analizador-regenerador de baterías de plomo ácido, según reivindicación 1 a, caracterizado porque en el circuito de conmutación de potencia (2) se define un diferenciador basado en operacional junto con un circuito integrador como medios de medida de la tensión de la batería. 4th-Analyzer-regenerator of lead acid batteries, according to claim 1, characterized in that in the power switching circuit (2) an operational based differentiator is defined together with an integrating circuit as means of measuring the voltage of the drums.
1 O 1 o
5a .-Analizador-regenerador de baterías de plomo ácido, según reivindicación 1 a, caracterizado porque en el circuito de conmutación de potencia (2) se define un circuito de ecualizaci�n, de aplicación de una corriente constante a 1120 de la capacidad de la batería. 5a.- Analyzer-regenerator of lead acid batteries, according to claim 1, characterized in that in the power switching circuit (2) an equalization circuit is defined, applying a constant current at 1120 of the capacity of Battery.
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US7411400B2 (en) * 2003-12-19 2008-08-12 Battery Control Corp. Method for testing battery condition
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