УСТРОЙСТВО ОТКЛЮЧЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА НА АВТОМОБИЛЕ ПРИ АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТОКА Российский патент 2018 года по МПК B60R16/02 H01H35/00 H01H73/00 

Описание патента на изобретение RU2658533C2

Изобретение относится к области электрооборудования транспортных средств и может быть использовано для защиты аккумуляторных батарей на автомобилях от чрезмерных токовых перегрузок в цепи электростартера при замыкании в обмотках якоря или статора, приводящих к возгоранию.

Актуальность разработки устройства обусловлена следующими факторами:

- возрастанием требований к пожаробезопасности транспортных средств;

- повышением уровня автоматизации бортовых систем контроля и предупреждения аварийных режимов работы агрегатов, систем и механизмов автомобиля.

Известно устройство автоматической защиты электрооборудования транспортного средства (патент Российской Федерации RU 2293032 С1), которое содержит ключевое устройство, датчик тока, ручной выключатель и микроконтроллер, включенные в схему электрооборудования транспортного средства.

Недостатками данного устройства являются:

- сложность конструкции, связанная с использованием микроконтроллера, снижающая надежность устройства;

- необоснованный дополнительный контроль аварийных режимов работы всех элементов электрооборудования транспортного средства, защищенных блоком предохранителей, кроме системы электростартерного пуска, приводящих к дублированию;

- отсутствие прямой связи датчика тока с системой электрооборудования транспортного средства (автомобиля).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является выключатель аккумуляторной батареи ВК-860 с дистанционным управлением, сведения о котором опубликованы в книге Барун В.Н., Азаматов Р.А., Машков Е.А. и др. Автомобили КАМАЗ - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1987. - С. 320. Он состоит из трех основных частей: контактного устройства, электромагнита и системы передачи усилий от штока электромагнита к контактному устройству. Для включения всех потребителей, питаемых от аккумуляторной батареи, нажимают на кнопку К 2 (фиг. 1) управления выключателем массы. Для отключения всех потребителей от аккумуляторной батареи повторно нажимают на кнопку К 2 (фиг. 1) управления выключателем. Если аккумуляторная батарея разряжена, включение и выключение выключателя "массы" можно осуществить нажатием на якорь через резиновый защитный чехол (фиг. 1).

Недостатком данного устройства является ручное отключение аккумуляторной батареи от цепей электрооборудования автомобиля, которое не обеспечивает необходимого быстродействия и может приводить к возгоранию или выходу из строя последней, в случае возникновения аварийных ситуаций, связанных с замыканием в цепи электростартера.

Техническим результатом изобретения является автоматизация процесса контроля и предотвращения возможных аварийных ситуаций, связанных с замыканием в цепи электростартера транспортного средства.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство снабжено датчиком Холла, измеряющим бесконтактно ток на стартерном проводе автомобиля, который передает сигнал на компаратор, определяющий аварийный режим по току стартера. При его превышении компаратор подает электрический сигнал на усилитель, управляющий работой электромагнитного реле, которое своими контактами подключает обмотку электромагнита выключателя ВК-860 к аккумуляторной батарее и отключает ее от бортовой сети автомобиля (отключение "массы").

Отличительными признаками предлагаемого устройства от прототипа являются элементы автоматической системы отключения аккумуляторной батареи от бортовой сети автомобиля, состоящей из датчика Холла, установленного на стартерный провод системы электростартерного пуска транспортного средства и измеряющего бесконтактно ток, потребляемый стартером, компаратора, отслеживающего аварийный режим потребления тока стартером и срабатывающего при его превышении, усилителя сигнала с компаратора и электромагнитного реле, которое своими контактами при срабатывании управляет работой выключателя ВК-860 и отключает "массу" автомобиля от минусовой клеммы аккумуляторной батареи.

На фиг. 1 представлена общая схема устройства.

На фиг. 2 - диаграмма токов и напряжений устройства в рабочем и аварийном режимах.

Общая схема устройства состоит из выключателя ВК-860 1, кнопки дистанционного включения и выключения "массы" автомобиля 2, аккумуляторных батарей 3, электромагнитного реле отключения "массы" автомобиля 4, контакты которого включены параллельно кнопке 2 дистанционного включения и выключения "массы" автомобиля, электрического усилителя 5, компаратора 6, датчика Холла 7, установленного на стартерный провод системы электростартерного пуска и нагрузки 8, представляющей систему электрооборудования автомобиля.

Устройство посредством датчика Холла 7 постоянно отслеживает токовую нагрузку аккумуляторной батареи 3 при включенной "массе" автомобиля выключателем ВК-860 1 (фиг. 1). Компаратор 6 и усилитель сигнала 5 находятся в дежурном режиме, контакты реле 4 разомкнуты. Система электрооборудования автомобиля (силовая цепь электростартера) находится в исправном состоянии. На диаграмме (фиг. 2) видно стабильное напряжение бортовой сети Uакб и тока Iакб.

При аварийном увеличении тока в силовой цепи электростартера, связанного с межвитковым или коротким замыканием обмоток стартера (ток может достигать сотен ампер в зависимости от емкости аккумуляторной батареи), на датчике тока 7 увеличивается напряжение, которое передается на компаратор 6 устройства. Когда величина напряжения превысит порог срабатывания компаратора 6, последний переключается (фиг. 2 Uкомп) и на его выходе появляется напряжение, которое усиливается усилителем 5 до уровня срабатывания реле 4 (фиг. 2 Uусил.). Реле 4 своими контактами подключает обмотку выключателя ВК-860 1 к аккумуляторной батарее 3, которая, воздействуя на сердечник выключателя электромагнитной силой, отключает "массу" автомобиля от аккумулятора, предотвращая ее выход из строя и возникновение пожара. Быстродействие устройства таково, что оно успевает сработать до максимального падения напряжения и увеличения тока. Устройство будет постоянно отключать массу автомобиля до устранения неисправности.

Установка таких устройств на автомобилях позволит снизить аварийность электростартерных систем, исключить их пожаробезопасность, уменьшить материальные и финансовые затраты на их восстановление в случаях возникновения отказов.

Похожие патенты RU2658533C2

название год авторы номер документа
СИСТЕМА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 1996
  • Галицкий В.А.
  • Сидоров Б.Н.
  • Шпаков Г.Г.
RU2118695C1
СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СТАРТЕРА 2019
  • Нечаев Виталий Викторович
RU2708527C1
СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСТАРТЕРНОГО ПУСКА 2010
  • Баданин Александр Владимирович
  • Дубровский Анатолий Фёдорович
RU2447314C1
СИСТЕМА ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ЭЛЕКТРОСТАРТЕРНОГО ПУСКА ДВС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2005
  • Аджиманбетов Султанхан Багатович
  • Тангатаров Мурзабек Янибекович
RU2280190C1
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ СХЕМЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПРИ НЕРАБОТАЮЩЕМ ДВИГАТЕЛЕ 2002
  • Кривов Н.А.
RU2208534C1
УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2005
  • Берников Анатолий Сергеевич
  • Поддубный Виктор Павлович
RU2293032C1
СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСТАРТЕРНОГО ПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1995
  • Волков В.С.
RU2096653C1
УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСТАРТЕРНОГО ПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1991
  • Чижков Ю.П.
  • Меркулов Р.В.
RU2013640C1
УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСТАРТЕРНОГО ПУСКА 1993
  • Калабин А.И.
RU2062901C1
СИСТЕМА БЕСКОНТАКТНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ДВС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2009
  • Аджиманбетов Султанхан Багатович
  • Есенов Ирбек Хаджимуратович
RU2418974C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 658 533 C2

Реферат патента 2018 года УСТРОЙСТВО ОТКЛЮЧЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА НА АВТОМОБИЛЕ ПРИ АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТОКА

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств. Устройство отключения аккумулятора на автомобиле при аварийном режиме потребления тока содержит устройство фиксации включения и отключения контактной группы, кнопку ручного включения/отключения "массы", электромагнит и кнопку электрического дистанционного включения/отключения "массы". Устройство снабжено датчиком Холла, установленным на стартерный провод системы запуска автомобиля, измеряющим бесконтактно ток, потребляемый стартером. Также имеется компаратор, отслеживающий аварийный режим потребления тока стартером, связанный с пробоем изоляции или коротким замыканием в стартерной цепи и срабатывающим при его превышении, усилитель сигнала с компаратора и электромагнитное реле, которое своими контактами при срабатывании управляет электромагнитной частью выключателя ВК-860 и отключает "массу" автомобиля от минусовой клеммы аккумуляторной батареи. Автоматизируется контроль замыкания в цепи электростартера. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 658 533 C2

Устройство отключения аккумулятора на автомобиле при аварийном режиме потребления тока, содержащее контактную группу, устройство фиксации включения и отключения контактной группы, кнопку ручного механического включения и отключения "массы", электромагнит и кнопку электрического дистанционного включения и отключения "массы", отличающееся тем, что оно снабжено токовым датчиком Холла, установленным на стартерный провод системы электропуска автомобиля и измеряющим бесконтактно ток, потребляемый стартером, компаратором, отслеживающим аварийный режим потребления тока стартером, связанный с пробоем изоляции или коротким замыканием в стартерной цепи системы электропуска автомобиля и срабатывающим при его превышении, усилителем сигнала с компаратора и электромагнитным реле, которое своими контактами при срабатывании управляет работой электромагнитной части выключателя ВК-860 и отключает "массу" автомобиля от минусовой клеммы аккумуляторной батареи.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2658533C2

АДАПТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ 2011
  • Ломтев Евгений Александрович
  • Смогунов Владимир Васильевич
  • Вершинин Николай Николаевич
  • Авдонина Любовь Александровна
RU2453960C1
ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 1994
  • Сидоров Б.Н.
RU2112670C1
Телефонная трансляция 1934
  • Спасский Д.С.
SU39221A1
УСТРОЙСТВО ПРОТИВОПОЖАРНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ОТ МАССЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПРИ АВАРИИ 1996
  • Вакуленко В.И.
  • Гусев Р.А.
RU2108823C1

RU 2 658 533 C2

Авторы

Шалимов Вадим Эдуардович

Даты

2018-06-21Публикация

2016-02-19Подача