ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ПОРТАТИВНОЙ РАДИОСТАНЦИИ Российский патент 2017 года по МПК H02J7/04 H04B1/3883 

Изобретение относится к области зарядных устройств, в частности к сетевым зарядным одноместным устройствам для портативных приемопередающих устройств (радиостанций).

Из уровня техники известны различные конструкции одноместных зарядных устройств для радиостанций, используемых в серийно выпускаемых изделиях, имеющие блок питания, блок заряда и соединительные кабели.

Из патента США US 2011037431, 17.02.2011, выбранного в качестве наиболее близкого аналога настоящего изобретения, известно устройство для зарядки батарей радиостанций от сети переменного тока или от бортовой сети транспортного средства. Устройство содержит блок питания, блок заряда и кабели для соединения блоков и подключения к сети. Блок заряда устройства содержит разъемный корпус, размещенные в корпусе электронный модуль и модуль контактов, при этом в корпусе выполнено посадочное место с направляющими пазами для установки батареи вместе с радиостанцией или отдельно от нее.

Известное решение имеет следующие недостатки:

- малые функциональные возможности;

- низкая надежность и влагозащищенность;

- невысокий коэффициент технологичности;

- высокие массогабаритные характеристики.

Задачей изобретения является разработка одноместного зарядного устройства простой конструкции, удобного в использовании, обладающего повышенными надежностью, влагозащищенностью и прочностью, возможностью быстрого и простого подключения/отключения, заряда аккумуляторных батарей в стационарных и полевых условиях, с автоматической регулировкой тока заряда, защитой от короткого замыкания контактов и переполюсовки входного/выходного напряжения.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение прочности, влагозащищенности и надежности работы конструкции, упрощение процесса эксплуатации, уменьшение габаритов устройства.

Указанный технический результат изобретения достигается за счет того, что зарядное устройство для портативной радиостанции содержит блок питания, блок заряда, кабель сети для подключения блока питания к сети переменного тока и кабель блока заряда для соединения блока питания и блока заряда, при этом блок питания содержит корпус, крышку и установленную между ними герметизирующую прокладку, размещенный в корпусе электронный модуль, соединенный с кабелем сети и кабелем блока заряда, которые загерметизированы в корпусе блока питания посредством гермовводов, зафиксированных в корпусе через резьбовые втулки, причем сами кабели зафиксированы на корпусе обжимными скобами, а блок заряда содержит корпус, крышку и установленную между ними герметизирующую прокладку, размещенные в корпусе электронный модуль, соединенный с розеткой для подключения кабеля блока заряда, загерметизированной в боковой панели корпуса, модуль контактов с тремя контактами для питания и идентификации батареи, причем в корпусе блока заряда выполнено посадочное место с направляющими пазами для установки батареи радиостанции, а также фиксатор батареи и рычажный толкатель для отсоединения фиксатора.

Кроме того, указанный технический результат достигается в частных вариантах реализации изобретения за счет того, что:

- устройство дополнительно содержит кабель бортовой сети, выполненный с возможностью подключения блока заряда к бортовой сети транспортного средства;

- устройство дополнительно содержит кабель радиостанции, выполненный с возможностью подключения кабеля блока заряда к радиостанции, при этом кабель радиостанции имеет накладной разъем, включающий корпус с крышкой, размещенный в корпусе электронный модуль с выступающими из корпуса подпружиненными многополюсными контактами, герметизирующую прокладку для герметизации стыка между корпусом разъема и контактами, а также винт для фиксации разъема на радиостанции;

- контакты блока заряда центрированы и изолированы в корпусе посредством проставочных втулок, разделенных герметизирующими кольцами.

Изобретение поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 показан общий вид зарядного устройства при зарядке батареи отдельно от радиостанции от сети переменного тока;

- на фиг. 2 показан общий вид зарядного устройства при зарядке батареи на радиостанции от сети переменного тока;

- на фиг. 3 показан общий вид зарядного устройства при зарядке батареи от бортовой сети транспортного средства;

- на фиг. 4 показана конструкция блока питания;

- на фиг. 5 показана конструкция блока заряда;

- на фиг. 6 показано выполнение посадочного места для установки батареи;

- на фиг. 7 показан механизм фиксации батареи в блоке заряда;

- на фиг. 8 показана конструкция накладного разъема кабеля радиостанции.

Элементы на чертежах обозначены следующими позициями:

1 - блок питания

2 - блок заряда

3 - кабель для подключения блока питания к сети

4 - кабель для соединения блока питания и блока заряда

5 - кабель с накладным разъемом для подключения блока заряда к радиостанции

6 - кабель для подключения блока заряда к бортовой сети транспортного средства

7 - корпус блока питания

8 - крышка блока питания

9 - винты

10 - герметизирующая прокладка

11 - гермовводы

12 - резьбовые втулки

13 - обжимные скобы

14 - винты

15 - термоусадочные трубки

16 - электронный модуль

17 - винты

18 - окно индикатора работы блока питания

19 - двухполюсный разъем-розетка

20 - сетевая вилка

21 - корпус блока заряда

22 - крышка блока заряда

23 - боковая панель блока заряда

24 - герметизирующая прокладка

25 - винты

26 - окно индикатора работы блока заряда

28 - модуль контактов блока заряда

29 - контакты

30 - изолятор

31 - направляющие пазы для батареи

32 - контакты батареи

33 - фиксатор батареи

34 - толкатель

35 - ось толкателя

36 - проставочные втулки

37 - герметизирующие кольца

38 - разъем-вилка для подключения кабеля (4) или кабеля (6)

39 - винты

40 - герметизирующая прокладка

41 - вилка кабеля (5)

42 - накладной разъем кабеля (5)

43 - корпус накладного разъема

44 - крышка накладного разъема

45 - винты

46 - электронный модуль накладного разъема

47 - многополюсные контакты

48 - герметизирующая прокладка

49 - скоба

50 - резиновый амортизатор

51 - винт-барашек.

Заявленное зарядное устройство предназначено для питания аккумуляторных батарей портативных радиостанций от сети переменного тока с напряжением от 100 до 242 В, а также от бортовой сети транспортного средства постоянного тока с напряжением от 10 до 30 В.

Зарядное устройство (см. фиг. 1) содержит блок питания (БП) (1), блок заряда (БЗ) (2) для установки батареи, кабель сети (3) для подключения блока питания к сети и кабель блока заряда (4) для соединения блока питания (1) и блока заряда (2). Для подключения устройства непосредственно к разъему радиостанции также предусмотрен кабель радиостанции (БП-РН) (5) с накладным разъемом (42), который подключается к кабелю (4) вместо блока заряда (2) (см. фиг. 2). Кроме того, для зарядки в транспортном средстве используется кабель бортовой сети (БС) (6) для подключения блока заряда непосредственно к бортовой сети транспортного средства без использования блока питания (см. фиг. 3).

Блок питания (1) предназначен для преобразования переменного тока в постоянный, понижения напряжения и управления несколькими режимами заряда в автоматическом режиме. Блок питания (1) (см. фиг. 4) содержит корпус (7) с крышкой (8) прямоугольной формы. Корпус (7) и крышка (8) могут быть изготовлены методом фрезеровки или литья под давлением из алюминиевого сплава или из пластика с последующей механообработкой. Корпус (7) и крышка (8) фиксируются между собой винтами (9) и/или защелками. Между корпусом (7) и крышкой (8) установлена герметизирующая прокладка (10) из высококачественной резиновой смеси. Снаружи корпус (7) покрыт маслобензостойким лакокрасочным покрытием защитного цвета. В нижней части корпуса (7) вмонтированы упомянутые кабели (3) и (4) посредством гермовводов (11), зафиксированных в корпусе (7) через резьбовые втулки (12). При этом сами кабели (3) и (4) фиксируются обжимными скобами (13) с винтами (14). Для предотвращения попадания пыли и влаги на гермовводы установлены клеевые термоусадочные трубки (15). Кабели (3, 4) подключены к электронному модулю (16), размещенному в корпусе (7) и зафиксированному в нем винтами (17).

В крышку (8) блока питания вклеен или вкручен на резьбу с предварительной герметизацией «глазок» (18) - окно индикатора работы блока питания, отлитый из прозрачного ударопрочного полистирола. Индикатор светится, если на выходе блока питания присутствует напряжение, пригодное для питания блока заряда.

На конце кабеля (4) блока заряда установлен кабельный двухполюсный разъем - розетка (19). В кабель сети (3) вмонтирована вилка (20).

Блок заряда (2) предназначен для понижения напряжения постоянного тока до напряжения зарядки, сглаживания пульсаций тока, установки в него заряжаемой батареи и последующей зарядки с индикацией. Блок заряда (2) также выполняет функции защиты от переполюсовки и неправильного подключения.

Блок заряда (2) (см. фиг. 5) содержит корпус (21) с крышкой (22) и боковой панелью (23). Корпус (21) и крышка (22) могут быть изготовлены как методом фрезеровки, так и методом литья под давлением из алюминиевого сплава или пластика с последующей механообработкой. Снаружи корпус (21) покрыт маслобензостойким лакокрасочным покрытием защитного цвета. Между корпусом (21) и крышкой (22) размещена герметизирующая прокладка (24) из высококачественной резиновой смеси. Корпус (21) и крышка (22) фиксируются между собой винтами (25) и/или защелками. На фронтальной части корпуса (21) вклеен или вкручен на резьбе с предварительной герметизацией «глазок» (26) - окно индикации работы блока заряда, отлитый из прозрачного ударопрочного полистирола. Под «глазком» (26) также размещены светодиоды (зеленый и красный), осуществляющие индикацию режимов работы зарядного устройства.

В корпусе (21) установлен электронный модуль (27), снабженный модулем контактов (28) с тремя контактами (29), а также изолятором (30).

Корпус (21) имеет посадочное место для размещения батареи для ее установки, которое конструктивно имитирует нижнюю часть корпуса приемопередатчика в месте крепления батареи. Для установки батареи предусмотрены два направляющих паза (31), в которые вставляются выступающие части (шипы) батареи (см. фиг. 6). Батарея по направляющим надвигается на контакты (29) блока заряда (2) до упора и фиксируется. В таком положении контакты батареи (32) надвинуты на конусную часть контактов (29) блока заряда, подпружиниваясь и образовывая надежный электрический контакт (см. фиг. 7). При этом в блоке заряда (2) также предусмотрен фиксатор батареи (33), который защелкивается в паз, выполненный в корпусе (21) блока заряда, блокируя батарею в необходимом положении. Для снятия батареи с блока заряда (2) необходимо освободить фиксатор батареи (33). Для этого в конструкции блока заряда (2) предусмотрен рычажный толкатель (34), установленный на оси (35), который при нажатии на него выдавливает фиксатор (33) батареи из паза, тем самым давая возможность освободить батарею.

Модуль контактов блока заряда имеет три контакта (29):

- "+"

- "-"

- контакт идентификации батареи.

Конструктивно контакты (29) выполнены из бериллиевой бронзы и в области стыковки с контактами батареи имеют заходную конусную часть. Внутри корпуса (21) контакты (29) вкручиваются в модуль (28). Контакты (29) центруются в корпусе и одновременно изолируются от него за счет проставочных втулок (36), состоящих из двух частей и изготовленных из полиамида. Между частями втулок (36) установлены герметизирующие кольца (37), изготовленные из высококачественной резиновой смеси или силикона.

В верхней части корпуса (21) на съемной боковой панели (23) установлен разъем-вилка (38) для подключения кабелей (4) или (6). Боковая панель (23) изготовлена методом фрезеровки или литья под давлением из алюминиевого сплава или из пластика с последующей механообработкой. Боковая панель (23) крепится к корпусу (21) на четырех винтах (39). Герметизация осуществляется за счет установки под боковую панель (21) силиконовой прокладки (40).

Кабель БС (6) (см. фиг. 3) предназначен для подключения блока заряда (1) к объектовой бортовой сети постоянного тока с напряжением от 10 до 30 В.

Кабель БП-РН (5) (см. фиг. 2) предназначен для заряда батарей, присоединенных к приемопередатчику (радиостанции) от блока питания (1) через накладной разъем приемопередатчика. Кабель (5) имеет вилку (41) для подключения к кабелю (4) и накладной разъем (42). Накладной разъем (42) служит для крепления к контактному полю приемопередатчика (радиостанции).

Накладной разъем (42) (см. фиг. 8) имеет корпус (43) и крышку (44), скрепленные винтами (45) и/или защелками. В корпусе (43) размещены электронный модуль (46) с подпружиненными многополюсными контактами (47) и герметизирующая силиконовая прокладка (48). Подпружиненные контакты (47) выступают из корпуса (43) разъема через прямоугольные отверстия. При этом герметизирующая прокладка (48) обеспечивает герметизацию стыка между корпусом (43) и контактами (47). Кабель (5) зафиксирован в корпусе (43) накладного разъема (42) посредством скобы (49) и помещен в резиновый амортизатор (50). Кроме того, в крышке (44) выполнено отверстие, в котором размещен быстросъемный винт-барашек (51) для обеспечения электромеханической стыковки пульта управления с приемопередатчиком (радиостанцией) за счет притягивания многополюсного контакта (47) к боковому разъему приемопередатчика.

Заявленное устройство позволяет заряжать батарею как в собранном состоянии с приемопередатчиком (радиостанцией), так и отдельно, в блоке заряда (2). Зарядка производится в нескольких режимах; в зависимости от состояния разряда батареи режимы подбираются автоматически.

При работе от сети переменного тока блок питания (1) осуществляет его преобразование в постоянный, после чего зарядный ток подается по кабелю (4) на блок заряда (2) для заряда батареи или через кабель БП-РН (5) на радиостанцию (приемопередатчик) для заряда батареи в сборе с приемопередатчиком.

Использование – в области электротехники. Технический результат - повышение прочности, влагозащищенности и надежности работы конструкции, упрощение процесса эксплуатации, уменьшение габаритов устройства. Согласно изобретению зарядное устройство содержит блок питания (1), блок заряда (2), кабель сети (3) для подключения блока питания к сети переменного тока и кабель блока заряда (4) для соединения блока питания (1) и блока заряда (2). Блок питания (1) содержит корпус (7), крышку (8) и установленную между ними герметизирующую прокладку (10), размещенный в корпусе электронный модуль (16) , соединенный с кабелем сети (3) и кабелем блока заряда (4), которые загерметизированы в корпусе (7) посредством гермовводов (11), зафиксированных в корпусе резьбовыми втулками (12), причем сами кабели (3) и (4) зафиксированы на корпусе (7) обжимными скобами (13). Блок заряда (2) содержит корпус (21), крышку (22) и установленную между ними герметизирующую прокладку (24), размещенные в корпусе (21) электронный модуль (27), соединенный с розеткой (38) для подключения кабеля блока заряда, загерметизированной в боковой панели (23) корпуса, а также модуль контактов (28) с тремя контактами (29) для питания и идентификации батареи. При этом в корпусе (21) блока заряда выполнено посадочное место с направляющими пазами (31) для установки батареи радиостанции, а также фиксатор батареи (33) и рычажный толкатель (34) для отсоединения фиксатора (33). 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Зарядное устройство для портативной радиостанции, содержащее блок питания (1), блок заряда (2), кабель сети (3) для подключения блока питания (1) к сети переменного тока и кабель блока заряда (4) для соединения блока питания (1) и блока заряда (2),

при этом блок питания (1) содержит корпус (7), крышку (8) и установленную между ними герметизирующую прокладку (10), размещенный в корпусе электронный модуль (16), соединенный с кабелем сети (3) и кабелем блока заряда (4), которые загерметизированы в корпусе (7) посредством гермовводов (11), зафиксированных в корпусе резьбовыми втулками (12), причем сами кабели (3) и (4) зафиксированы на корпусе (7) обжимными скобами (13),

а блок заряда (2) содержит корпус (21), крышку (22) и установленную между ними герметизирующую прокладку (24), размещенные в корпусе (21) электронный модуль (27), соединенный с розеткой (38) для подключения кабеля блока заряда (4), загерметизированной в боковой панели (23) корпуса, а также модуль контактов (28) с тремя контактами (29) для питания и идентификации батареи, причем в корпусе (21) блока заряда выполнено посадочное место с направляющими пазами (31) для установки батареи радиостанции, а также фиксатор батареи (33) и рычажный толкатель (34) для отсоединения фиксатора (33).

2. Зарядное устройство по п. 1, которое дополнительно содержит кабель бортовой сети (6), выполненный с возможностью подключения блока заряда (2) к бортовой сети транспортного средства.

3. Зарядное устройство по п. 1, которое дополнительно содержит кабель радиостанции (5), выполненный с возможностью подключения кабеля блока заряда (4) к радиостанции, при этом кабель радиостанции (5) имеет накладной разъем (42), включающий корпус (43) с крышкой (44), размещенный в корпусе электронный модуль (46) с выступающими из корпуса подпружиненными многополюсными контактами (47), герметизирующую прокладку (48) для герметизации стыка между корпусом (43) разъема и контактами (47), а также винт (51) для фиксации разъема (42) на радиостанции.

4. Зарядное устройство по п. 1, в котором контакты (29) блока заряда центрированы и изолированы в корпусе (21) посредством проставочных втулок (36), разделенных герметизирующими кольцами (37).