УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1996 года по МПК B60L1/10 

Изобретение относится к области электрооборудования транспортных средств с питанием от аккумуляторной батареи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для электропитания нагрузки от секционированной аккумуляторной батареи, содержащее коммутационные аппараты и переключатель, который выполнен в виде поворотного переключающего аппарата с односторонним неограниченным вращением. Известное устройство обеспечивает равномерный разряд секций батареи и увеличивает ее долговечность. Использование известного устройства на транспортных средствах сопряжено с усложнением их электрооборудования. Это вызвано тем, что контроллеры (переключатели) транспортных средств не могут выполнять функции переключателя известного устройства.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство питания электродвигателя транспортного средства, содержащее двухсекционную аккумуляторную батарею, два контактора, диоды и контроллер, выполненный с органом ограниченного диапазона перемещения, дополняют инерционным коммутирующим блоком, триггером со счетным входом, резисторным делителем напряжения, питающим конденсатором и двумя реле напряжения. При этом инерционный коммутирующий блок выполняют в виде резисторно-емкостной цепочки и реле. Это позволяет при помощи применяемых на транспортных средствах контроллеров подключать поочередно электродвигатель и цепи управления к разным секциям батареи и обеспечить их равномерный разряд. Технический результат изобретения состоит в упрощении и унификации электрооборудования транспортных средств.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства питания.

На схеме показаны электродвигатель 1 с блоком регулирования 2, первый 3 и второй 4 контакторы соответственно с замыкающими контактами 3.1 и 4.1, аккумуляторная батарея 5, состоящая из первой 5.1 и второй 5.2 секций, первый 6 и второй 7 контакты контроллера, инерционный коммутирующий блок 8, резисторный делитель напряжения 9, триггер 10 со счетным входом 10.1, входом питания 10.2, выходами 10.3 и 10.4, первое реле напряжение 11 с замыкающим 11.1 и размыкающим 11.2 контактами, второе реле напряжения 12 с замыкающим 12.1 и размыкающим 12.2 контактами, питающий конденсатор 13, один 14 и другой 15 диоды. Контроллер выполнен с органом ограниченного диапазона перемещения, осуществляющим переключение контактов 6 и 7. Блок 8 выполнен в виде последовательно соединенных резистора 8.1, конденсатора 8.2 (последовательнoй R-C цепочки) и реле 8.3 с катушкой, которая подключена параллельно конденсатору 8.2 и замыкающим с выдержкой времени контактом 8.4, который является выходным контактом блока 8. Катушки реле 11 и 12, подключенные к выходам 10.3 и 10.4 триггера 10, являются его нагрузочными цепями.

Устройство питания работает следующим образом.

На нулевой позиции контроллера контакты 6 и 7 разомкнуты, напряжение батареи 5 не поступает к электродвигателю 1. Триггер 10 находится в одном из двух устойчивых состояний и обеспечивает включенное положение одного любого реле напряжения. Например, реле 11 включено, реле 12 выключено. По цепи 12.2-14 напряжение секции 5.1 батареи 5 прикладывается к делителю 9 и конденсатору 13. Делитель 9 обеспечивает питание триггера 10. Конденсатор 13 заряжен и его напряжение имеет показанную полярность. Секция 5.2 батареи 5 контактами 4.1 и 11.2 отключена от нагрузочных цепей и не разряжается.

При переводе контроллера на первую позицию замыкаются контакты 6, 7 и начинается цикл движения транспортного средства. Замыкание контакта 7 сопровождается изменением устойчивого состояния триггера 10 и переключением реле 11 и 12. Реле 11 выключается, реле 12 включается и меняется положение контактов этих реле. Во время размыкания контакта 12.2 и замыкания контакта 11.2 конденсатор 13 кратковременно обеспечивает питание цепей управления. Диоды 14 и 15 препятствуют протеканию уравнительного тока между секциями 5.1 и 5.2 батареи 5 во время переключения контактов 11.2 и 12.2. При включенном реле 12 по цепи 11.2-15 напряжение секции 5.2 батареи 5 прикладывается к цепям управления. Секция 5.2 батареи 5 разряжается. Секция 5.1 батареи 5 контактами 3.1 и 12.2 отключена от нагрузочных цепей и не разряжается.

После замыкания контакта 6 контроллера напряжение поступает в блок 8. Через резистор 8.1, ограничивающий ток, заряжается конденсатор 8.2. Его напряжение растет, достигает уставки реле 8.3, оно срабатывает и замыкает контакт 8.4 с выдержкой времени, в течение которой заканчивается переключение реле 11 и 12. По цепи 8.4-12.1 напряжение поступает на катушку контактора 4, он включается. Через его замкнувшийся контакт 4.1 и блок 2 напряжение секции 5.2 батареи 5 прикладывается к электродвигателю 1, который вращается и обеспечивает движение транспортного средства. Блок 2 регулирует напряжение электродвигателя 1 и соответственно скорость движения транспортного средства. Во время его движения секция 5.1 батареи 5 не разряжается, секция 5.2 разряжается, обеспечивая питание электродвигателя 1 и цепей управления.

Описанный цикл движения транспортного средства продолжается до тех пор, пока контроллер находится на первой позиции и его контакты 6, 7 замкнуты. При переводе контроллера на нулевую позицию контакты 6 и 7 размыкаются, снимается напряжение с блока 8, реле 8.3 отпадает, контакт 8.4 размыкается, отключается контактор 4 и его разомкнувшийся контакт 4.1 отключает электродвигатель 1 от секции 5.2 батареи 5. После размыкания контакта 7 триггер 10 не меняет своего состояния, реле 12 остается во включенном положении и цепи управления продолжают питаться от секции 5.2 батареи 5.

Следующий цикл движения начинается после перевода контроллера из нулевой позиции в первую позицию и замыкания контактов 6 и 7. После замыкания контакта 7 триггер 10 меняет устойчивое состояние, реле 12 выключается и реле 11 включается. При включенном реле 11 по цепи 12.2-14 напряжение секции 5.1 батареи 5 прикладывается к цепям управления. Секция 5.1 батареи 5 разряжается. Секция 5.2 батареи 5 контактами 4.1 и 11.2 отключена от нагрузочных цепей и не разряжается. После замыкания контакта 6 контроллера поступает напряжение в блок 8, срабатывает реле 8.3, замыкает с выдержкой времени контакт 8.4 и включается контактор 3. Через его замкнувшийся контакт 3.1 напряжение секции 5.1 батареи 5 прикладывается к цепи 1-2 и транспортное средство двигается. Во время движения секция 5.2 батареи 5 не разряжается, секция 5.1 разряжается и питает электродвигатель 1 и цепи управления.

Далее работа устройства повторяется и вводится в работу резервная секция батареи, а ее разрядившаяся секция выводится в резерв и частично восстанавливает свою израсходованную емкость. В описанной последовательности устройство питания обеспечивает равномерный разряд секций двухсекционной аккумуляторной батареи транспортного средства.

Использование: электрооборудование транспортных средств с аккумуляторными батареями. Сущность изобретения: устройство содержит контакторы, контроллер, диоды, инерционный коммутирующий блок, триггер со счетным входом, резисторный делитель напряжения, реле напряжения, питающий конденсатор, подключенный через диоды и размыкающие контакты реле напряжения к секциям аккумуляторной батареи. Инерционный коммутирующий блок подключен к обкладкам конденсатора через первый контакт контроллера, делитель напряжения и триггер с нагрузкой в виде катушек реле напряжения, счетный вход триггера соединен с делителем напряжения, а в общую цепь катушек обоих контакторов включен замыкающий с выдержкой времени контакт инерционного коммутирующего блока, что делает условия эксплуатации аккумуляторной батареи оптимальными. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для питания электродвигателя транспортного средства, содержащее двухсекционную аккумуляторную батарею, секции которой соединены параллельно через контакты первого и второго контакторов, а катушки контакторов подключены к аккумуляторной батарее, контроллер, выполненный с органом ограниченного диапазона перемещения, и диоды, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено инерционным коммутирующим блоком, триггером со счетным входом, резисторным делителем напряжения, питающим конденсатором, двумя реле напряжения, причем питающий конденсатор подключен к первой секции аккумуляторной батареи через диод и размыкающий контакт второго реле напряжения, к второй секций через другой диод и размыкающий контакт первого реле напряжения, к обкладкам питающего конденсатора подключены инерционный коммутирующий блок через первый контакт контроллера, делитель напряжения с выходом, зашунтированным вторым контактом контроллера, и триггер с подключенной к его выходам нагрузкой в виде катушек первого и второго реле напряжения, счетный вход триггера соединен с выходом делителя напряжения, замыкающий контакт первого реле напряжения включен последовательно с катушкой первого контактора, замыкающий контакт второго реле напряжения - последовательно с катушкой второго контактора, а в общую цепь катушек обоих контакторов включен замыкающий с выдержкой времени контакт инерционного коммутирующего блока. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что инерционный коммутирующий блок выполнен в виде последовательной RС-цепочки и реле, подключенного параллельно конденсатору данной цепи, при этом выходным контактом блока является замыкающий с выдержкой времени контакт реле.