Зарядный стенд для заряда внутреннего элемента питания беспроводных радиоуправляемых фонарей Российский патент 2020 года по МПК B60Q1/30 F21L4/00 H02J7/00 H02J50/00 F21V21/08 

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к конструкции зарядного стенда для осуществления заряда источников питания, установленных в беспроводных радиоуправляемых фонарях транспортного средства.

Уровень техники

Из уровня техники известны зарядные системы и комплексы для заряда аккумуляторных батарей (см., например, RU 2419943 C1, дата публикации: 27.05.2011). Данные системы включают электрическую схему подачи тока, программируемые контроллеры заряда, соответствующие конструктивные элементы для установки аккумуляторных батарей и их подключения к схеме заряда.

Данные зарядные системы не предусматривают возможности заряда такого специализированного устройства транспортного средства, как беспроводной радиоуправляемый фонарь, поскольку не предусмотрено применение в конструкции упомянутых систем контактных площадок адаптированных непосредственно под контакты фонаря.

Радиоуправляемые фонари хорошо известны из уровня техники (см., например, GB 2411458, дата публикации: 31.08.2005).

Однако, заявленный зарядный стенд предназначен непосредственно для заряда тех фонарей, в конструкции которых имеется внешний контактный узел.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание зарядного стенда для беспроводного радиоуправляемого фонаря, который позволял бы осуществлять процесс заряда без извлечения аккумуляторов из фонарей, путем подачи зарядного тока непосредственно на контакты фонаря. И создание универсального узла на зарядном стенде, который позволял бы осуществлять одновременный заряд аккумуляторов и удержание фонаря в процессе заряда.

Суть технической проблемы заключается в следующем. Радиоуправляемые фонари не являются предметом настоящего изобретения, однако являются средством, для которого предназначено данное изобретение. По существу радиоуправляемые фонари представляют собой фонари транспортного средства, которые не подключены к штатной электропроводке транспортного средства и работают автономно за счет наличия в конструкции каждого фонаря внутреннего аккумулятора электрической энергии. Процесс управления включением или выключением световых сигналов данных фонарей осуществляется по радиоканалу через устройство управления радиоуправляемыми фонарями, установленного на транспортном средстве.

Из уровня техники известно множество конструкций радиоуправляемых фонарей. Заявленный стенд предназначен лишь для тех конструкций фонарей, в которых имеется магнитный элемент для удержания фонаря на металлическом основании, обладающем магнитными и электрическими свойствами одновременно.

Для осуществления поставленной задачи стенд должен иметь в своей конструкции электропроводные контактные элементы, обладающие одновременно ферромагнитными и электрическими свойствами для обеспечения возможности притяжения к ним магнитных контактов фонарей и подачи зарядного тока. Для пояснения процесса заряда фонаря можно отметить следующее. Фонарь снабжен контактным узлом, который выполнен одновременно электропроводным и являющийся магнитом. При сопряжении контактных элементов стенда с фонарем во-первых обеспечивается подача зарядного тока элементу питания фонаря, а во-вторых обеспечивается удержание фонаря на стенде за счет наличия в контактом узле фонаря магнитного контакта. В электрической схеме фонаря предусмотрен его заряд только при контакте с поверхностью зарядных контактных элементов стенда (подачи зарядного тока на магнитные кронштейны радиоуправляемого фонаря) и, соответственно, важным в конструкции стенда является наличие электропроводных контактных узлов, обладающих ферромагнитными свойствами, и устройств для осуществления заряда элементов питания фонаря, электрической схемы заряда.

Таким образом, технический результат, на достижение которого направлено заявленное техническое решение, заключается в обеспечении заряда элементов питания беспроводных фонарей при их одновременном размещении на стенде за счет универсального контактного зарядного узла, объединяющего в себе функции кронштейна и электрических контактов.

Эта задача решается путем создания зарядного стенда для заряда внутреннего элемента питания беспроводных радиоуправляемых фонарей, в конструкции которых имеются внешние контактные выводы с магнитными свойствами для осуществления процесса заряда и установки фонарей на зарядном стенде за счет сил магнитного притяжения, при этом стенд содержит основание, на котором установлено множество контактных узлов для осуществления подачи зарядного тока к контактным выводам беспроводных радиоуправляемых фонарей, программируемые контроллеры заряда, источник питания AC/DC для подачи электроэнергии программируемым контроллерам заряда от внешней сети электроснабжения, причем количество программируемых контроллеров соответствует количеству контактных узлов так, что каждый программируемый контроллер заряда обеспечивает подачу зарядного тока только одному соответствующему контактному узлу, при этом каждый контактный узел содержит по две изолированные электрически друг от друга контактные площадки, одна из которых подключена к положительному выводу программируемого контроллера заряда, а другая к отрицательному выводу, причем все контактные площадки выполнены из ферромагнитного материала с электропроводным покрытием.

Основание состоит из листов текстолита, закрепленных на металлической рамке.

Контактные площадки представляют собой пластины, изготовленные из оцинкованного металлического листа, обладающего ферромагнитными свойствами, причем контактные площадки закреплены непосредственно на поверхности основания из текстолита.

Контроллеры заряда установлены непосредственно на основании и размещены в распаечных коробках.

Источник питания AC/DC установлен на текстолитовой площадке, размещенной отдельно от основания, на котором установлено множество контактных узлов.

Контактные площадки установлены на основании так, что при контакте с данными площадками соответствующих выводов беспроводных радиоуправляемых фонарей, имеющих магнитные свойства, обеспечивается удержание данных фонарей на стенде за счет сил магнитного притяжения между контактными площадками из ферромагнитного материала и контактными выводами фонаря.

Каждый программируемый контроллер заряда содержит световой индикатор обеспечивающий информирование о процессе заряда и его завершении, при этом горящий световой индикатор указывает на протекающий в настоящий момент времени процесс заряда, а мигающий или не горящий индикатор указывает на отсутствие процесса заряда.

Программируемые контроллеры заряда соединены в электрическую цепь параллельно и подключены к источнику питания AC/DC, который выполнен с возможностью преобразования переменного напряжения с 220 В в 19 В постоянного напряжения.

Программируемый контроллер заряда обеспечивает заряд элементов питания фонарей в автоматическом режиме таким образом, что включение и отключение заряда происходит автоматически в зависимости от напряжения на элементе питания, а именно, при достижении запрограммированного напряжения для отключения происходит отключение заряда, а при снижении напряжения на элементе питания до запрограммированного напряжения включения осуществляется включение режима заряда.

Индикатор заряда представляет собой светодиод, выполненный на плате контроллера заряда.

Таким образом, вся совокупность перечисленных выше признаков позволяет обеспечить заряд множества встроенных в беспроводные фонари элементов питания при их размещении на стенде с одновременным получением универсального контактного зарядного узла, объединяющего в себе функции кронштейна и электрических контактов.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлена общая структурная схема зарядного стенда.

На Фиг. 2 представлена электрическая схема заряда беспроводных радиоуправляемых фонарей на зарядном стенде.

На Фиг. 3 представлена общая схема размещения беспроводных радиоуправляемых фонарей на зарядном стенде.

На Фиг. 4 представлен фрагмент рабочей модели стенда.

Осуществление изобретения

Заявленное изобретение по существу представляет собой конструкцию зарядного стенда для заряда элементов питания специальных беспроводных фонарей транспортного средства. В качестве элементов питания используются аккумуляторные батареи.

На фигуре 1 приведена общая структурная схема заявленного зарядного стенда с указанием основных элементов конструкции, входящих в зарядный стенд. Приведенный пример зарядного стенда предназначен для зарядки 12-ти комплектов (левого и правого) радиоуправляемых фонарей.

Так, зарядный стенд содержит текстолитовое основание (1), которое собирается из двух листов текстолита закрепленного с двух сторон на металлической рамке. Основание (1) может быть сделано и из другого материала обладающего прочностными и диэлектрическими свойствами. На основании (1) установлено посредством элементов крепления множество контактных узлов (2) для осуществления подачи зарядного тока к контактным выводам беспроводных радиоуправляемых фонарей. При этом контактные узлы (2) представляют собой контактные площадки (5), изготовленные из оцинкованного листа железа, которые закреплены на поверхности текстолита. На текстолитовом основании (1) также установлены программируемые контроллеры заряда (3), которые в частном варианте исполнения могут быть размещены в распаечных коробках (6). В электрическую схему зарядного стенда входит электропроводка, соединяющая узлы питания и преобразования электроэнергии. В состав зарядного стенда также входит источник питания AC/DC (4), который обеспечивает преобразование переменного промышленного напряжения сети (например, 220 В) в постоянное напряжение для подачи электропитания на все программируемые контроллеры заряда (3). Источник питания AC/DC (4) может быть установлен не на основании (1) стенда, а на отдельной текстолитовой площадке (7). Источник питания AC/DC (4) крепится скобами к площадке (7).

При этом площадка (7) и основание (1), как правило, устанавливаются на стене помещения. Например, в специализированном ангаре, комнате, боксе.

Как было отмечено ранее зарядный стенд состоит из основания из диэлектрического материала с размещенным на нем (в зависимости от необходимого количества) группы контактных площадок - для каждого фонаря по две контактные площадки (5). Каждая пара контактных площадок (5) индивидуально подключена к программируемому контроллеру заряда аккумуляторной батареи. Зарядный стенд устанавливается вертикально к стене.

Программируемый контроллер заряда (3) предназначен для заряда аккумуляторной батареи в автоматическом режиме, т.е. включение и отключение заряда происходит автоматически в зависимости от напряжения на аккумуляторе - при достижении запрограммированного напряжения отключения происходит отключение заряда, а при снижении напряжения на аккумуляторе до запрограммированного напряжения включения - автоматически включится заряд. Светодиод на плате контроллера означает, что в данный момент контроллер находится в режиме заряда. Контроллеры заряда (3), расположенные в распаечной коробке (6) таким образом, чтобы их светодиоды были видны в отверстии в крышке распаечной коробки. Напряжение заряда после контроллера составляет 14.9 В DC, ток заряда 0.1…0.3 А.

Контроллеры заряда (3) находятся в распаечной коробке - по два на каждый комплект радиоуправляемых фонарей (левый и правый).

Все контроллеры заряда (3) соединены в электрическую цепь параллельно и подключены к источнику питания. Источник питания предназначен для преобразования переменного напряжения с 220 В в постоянное 19 В.

Подключения радиоуправляемых фонарей к зарядному стенду происходит путем соединения магнитных кронштейнов (контактных выводов с магнитными свойствами) фонаря с контактными площадками (5) зарядного стенда в строгом положении - левый фонарь слева от распаечной коробки с контроллерами заряда, правый фонарь - справа и направленной вверх нанесенной на кронштейне фонаря маркировки номера комплекта или вверх пазом для страховочной петли. Если положение фонаря будет не правильным - произойдет короткое замыкание электрической цепи контроллера, который в свою очередь войдет в режим защиты и электрическая схема фонаря включит его в работу - загорится габаритный огонь.

Сила притяжения магнитных кронштейнов (контактных выводов с магнитными свойствами) фонаря достаточна для его удержания на месте на вертикальной плоскости без использования лишних упоров. При подключении радиоуправляемого фонаря к зарядному стенду электрическая схема фонаря переключит напряжение заряда на аккумуляторную батарею.

На фигуре 2 приведена электрическая схема заряда внутренних аккумуляторов (9) беспроводных радиоуправляемых фонарей (8а, 8б), размещенных на основании (1) заявленного зарядного стенда. Радиоуправляемые фонари (8а, 8б) являются правым и левым радиоуправляемыми фонарями транспортного средства. Как видно на схеме (фиг. 2) каждый радиоуправляемый фонарь снабжен контактными выводами (10). Эти контакты проводят электрический ток и являются магнитными, т.е. наделены свойствами постоянного магнита. Подобные конструкции элементов хорошо известны в уровне техники и не требуют подробного описания. Размещать данные контакты на стенде необходимо в строго заданной полярности, а именно, отрицательный вывод аккумуляторной батареи радиоуправляемого фонаря должен быть подключен к отрицательному выводу источника зарядного тока. И положительный вывод аккумуляторной батареи фонаря должен быть подключен к положительному выводу источника зарядного тока. При правильном подключении зарядный ток согласно электрической схеме подключения будет протекать от источника питания (4) к каждому контроллеру заряда (3). Каждый контроллер заряда (3) имеет отрицательный и положительный выводы, которые электрически соединены со своими площадками (5) так, что каждый контактный узел (2) содержит две контактные площадки (5), одна из которых имеет положительную полярность, а другая отрицательную. Для осуществления заявленного изобретения необходимо, чтобы контактные площадки (5) имели свойства притягивания постоянного магнита, т.е. обладали ферромагнитными свойствами (например, выполнены из железа). Кроме того, для обеспечения хорошего контакта они могут быть оцинкованы.

На фигуре 3 представлена общая конструктивная схема размещения фонарей на стенде.

На фигуре 4 представлен фрагмент рабочей модели стенда, который установлен в специализированном помещении.

Изобретение относится к конструкции зарядного стенда для заряда внутреннего элемента питания беспроводных радиоуправляемых фонарей. Стенд содержит основание, на котором установлено множество контактных узлов для осуществления подачи зарядного тока к контактным выводам беспроводных радиоуправляемых фонарей, программируемые контроллеры заряда, источник питания AC/DC для подачи электроэнергии программируемым контроллерам заряда от внешней сети электроснабжения. Количество программируемых контроллеров соответствует количеству контактных узлов так, что каждый программируемый контроллер заряда обеспечивает подачу зарядного тока только одному соответствующему контактному узлу. Каждый контактный узел содержит по две изолированные электрически друг от друга контактные площадки, одна из которых подключена к положительному выводу программируемого контроллера заряда, а другая - к отрицательному выводу. Все контактные площадки выполнены из ферромагнитного материала с электропроводным покрытием. Достигается обеспечение одновременного заряда множества встроенных в беспроводные фонари элементов питания при их размещении на стенде с одновременным получением универсального контактного зарядного узла, объединяющего в себе функции кронштейна и электрических контактов. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Зарядный стенд для заряда внутреннего элемента питания беспроводных радиоуправляемых фонарей, в конструкции которых имеются внешние контактные выводы с магнитными свойствами для осуществления процесса заряда и установки фонарей на зарядном стенде за счет сил магнитного притяжения, содержащий основание (1), на котором установлено множество контактных узлов (2) для осуществления подачи зарядного тока к контактным выводам беспроводных радиоуправляемых фонарей, программируемые контроллеры заряда (3), источник питания AC/DC (4) для подачи электроэнергии программируемым контроллерам заряда (3) от внешней сети электроснабжения, причем количество программируемых контроллеров (3) соответствует количеству контактных узлов (2) так, что каждый программируемый контроллер заряда (3) обеспечивает подачу зарядного тока только одному соответствующему контактному узлу (2), при этом каждый контактный узел (2) содержит по две изолированные электрически друг от друга контактные площадки (5), одна из которых подключена к положительному выводу программируемого контроллера заряда (3), а другая - к отрицательному выводу, причем все контактные площадки (5) выполнены из ферромагнитного материала с электропроводным покрытием.

2. Зарядный стенд по п.1, отличающийся тем, что основание (1) состоит из листов текстолита, закрепленных на металлической рамке.

3. Зарядный стенд по п.1 или 2, отличающийся тем, что контактные площадки (5) представляют собой пластины, изготовленные из оцинкованного металлического листа, обладающего ферромагнитными свойствами, причем контактные площадки (5) закреплены непосредственно на поверхности основания (1) из текстолита.

4. Зарядный стенд по п.1, отличающийся тем, что контроллеры заряда установлены непосредственно на основании (1) и размещены в распаечных коробках (6).

5. Зарядный стенд по п.1, отличающийся тем, что источник питания AC/DC (4) установлен на текстолитовой площадке (7), размещенной отдельно от основания (1), на котором установлено множество контактных узлов (2).

6. Зарядный стенд по п.1, отличающийся тем, что контактные площадки (5) установлены на основании (1) так, что при контакте с данными площадками (5) соответствующих выводов беспроводных радиоуправляемых фонарей, имеющих магнитные свойства, обеспечивается удержание данных фонарей на стенде за счет сил магнитного притяжения между контактными площадками из ферромагнитного материала и контактными выводами фонаря.

7. Зарядный стенд по п.1, отличающийся тем, что каждый программируемый контроллер заряда (3) содержит световой индикатор, обеспечивающий информирование о процессе заряда и его завершении, при этом горящий световой индикатор указывает на протекающий в настоящий момент времени процесс заряда, а мигающий или негорящий индикатор указывает на отсутствие процесса заряда.

8. Зарядный стенд по п.1, отличающийся тем, что программируемые контроллеры заряда (3) соединены в электрическую цепь параллельно и подключены к источнику питания AC/DC (4), который выполнен с возможностью преобразования переменного напряжения с 220 В в 19 В постоянного напряжения.

9. Зарядный стенд по п.1, отличающийся тем, что программируемый контроллер заряда (3) обеспечивает заряд элементов питания радиоуправляемых фонарей в автоматическом режиме таким образом, что включение и отключение заряда происходит автоматически в зависимости от напряжения на элементе питания, а именно при достижении запрограммированного напряжения для отключения происходит отключение заряда, а при снижении напряжения на элементе питания до запрограммированного напряжения включения осуществляется включение режима заряда.

10. Зарядный стенд по п.7, отличающийся тем, что индикатор заряда представляет собой светодиод, выполненный на плате контроллера заряда (3).