Устройство аварийного отключения электропитания транспортного средства в условиях затопления Российский патент 2024 года по МПК B60R16/02 H02H7/18 F24D19/10 B60L3/04 

Область техники

Изобретение относится к области электрооборудования транспортных средств и может быть использовано для аварийного, автоматического отключения аккумуляторной батареи, например, в условиях затопления транспортного средства.

Уровень техники

Известен аварийный автоматический выключатель аккумуляторной батареи (патент РФ №2623630, кл. МПК B06R 16/08, дата публ. 28.06.2017), содержащий устройство для крепления на клеммы аккумулятора, размыкающие приспособления, датчики, пусковые механизмы. Устройство для крепления на клеммы аккумулятора выполнено в виде прямоугольного блока, состоящего из двух секций, имеющих возможность относительного перемещения, в одной из секций блока установлен баллон со сжатым газом, соединенный гибким трубопроводом с цилиндрическими камерами, расположенными в каждой секции прямоугольного блока соосно клеммам, на которые насажены втулки, контактирующие с размыкающим приспособлением, выполненным в виде подвижных поршней, а в верхних частях цилиндрических камер расположены магнитные и механические стопорные устройства, причем пусковой механизм представляет собой электромагнитный клапан. Недостатком данной конструкции является наличие баллона со сжатым газом, что может привести к детонации транспортного средства.

Известен автоматический электронный выключатель аккумуляторной батареи (патент РФ №2350494, кл. МПК B06R 16/02, дата публ. 27.03.2009), содержащий выключатель, силовой ключ и аккумуляторную батарею. Дополнительно введены датчики, полевой транзистор и самовосстанавливающий предохранитель, при этом к минусовой клемме аккумулятора подключен исток полевого транзистора, сток подключен к массе, затвор через резистор подключен к истоку и через датчики и контакт замка зажигания к плюсу аккумулятора, между стоком и истоком включен самовосстанавливающий предохранитель.

Известно устройство отключения аккумулятора на автомобиле при аварийном режиме потребления тока (патент РФ №2658533, кл. МПК B06R 16/02, дата публ. 24.08.2017), содержащее 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 привод системы запуска автомобиля, измеряющим бесконтактный ток, потребляемый стартером. Недостатком данного устройства является невозможность использования его при погружении транспортного средства в воду.

Наиболее близким по достигаемому техническому результату является устройство автоматической защиты электрооборудования транспортного средства (патент РФ №2293032, кл. МПК B06R 16/00, дата публ. 10.02.2007), содержащее ключевое устройство, включенное между массой, образованной кузовом транспортного средства, и первым выводом датчика тока, второй вывод которого соединен с отрицательной клеммой аккумуляторной батареи. Вход управления ключевого устройства подключен к выходу схемы управления на микроконтроллере, первый вход которого подключен к первому выводу датчика тока аккумуляторной батареи, второй вход подключен к цепи сигнала включения стартера, третий вход подключен к каналу связи, четвертый вход подключен к цепи сигнала подключения зажигания, а пятый вход подключен к первому выводу ручного выключателя, второй вывод которого подключен к положительной клемме аккумуляторной батареи, при этом схема управления подключена одним проводом к отрицательной клемме аккумуляторной батареи, а другим проводом к положительной клемме аккумуляторной батареи. Недостатком данного устройства является невозможность использования устройства при попадании влаги.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является автоматическое прерывание питания электрооборудования транспортного средства, предотвращение повреждения контактных групп и разъемных соединений электрических систем и модулей в условиях затопления транспортного средства.

Техническим результатом использования представленного устройства является повышение безопасности электрооборудования транспортного средства за счет его обесточивания в условиях затопления.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что устройство аварийного отключения электропитания транспортного средства включает корпус, на наружную поверхность которого выведены две положительные наружные клеммы и одна отрицательная, а также наружные контакты датчика влажности, при этом, электрическая схема оборудования, размещенного внутри корпуса устройства, включает понижающий преобразователь, силовое реле, аварийный отключатель, при этом, внутри корпуса устройства размещен также модуль контроля влажности, включающий датчик влажности, низковольтное реле, управляющий «плюс» и силовой «плюс», при этом, управляющий «плюс» модуля контроля влажности связан с «плюсом» аккумуляторной батареи транспортного средства, а силовой «плюс» модуля контроля влажности связан с «плюсом» силового реле, связанного, в свою очередь, с аварийным отключателем, который соединен с положительной наружной клеммой «массы» транспортного средства и положительной наружной клеммой аккумуляторной батареи, при этом, корпус устройства установлен рядом с аккумуляторной батареей транспортного средства, а наружные контакты датчика влажности закрыты негерметичной крышкой.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлена схема соединения устройства аварийного отключения с «массой» транспортного средства и аккумуляторной батареей транспортного средства. На Фиг. 2 представлена фотография изготовленного устройства в ракурсе 3/4. На Фиг. 3 представлен внешний вид корпуса с установленной защитной крышкой наружных контактов датчика влажности. На Фиг. 4 представлена электрическая схема устройства аварийного отключения транспортного средства.

Осуществление изобретения

Устройство аварийного отключения транспортного средства в условиях затопления включает корпус 1 в виде параллелепипеда (Фиг. 1), установленного рядом с аккумуляторной батареей (АКБ) 2 транспортного средства 3. На верхней наружной поверхности корпуса 1 выведены две положительные наружные клеммы 4,5 и отрицательная клемма 6. На наружной боковой поверхности корпуса 1 размещены также наружные контакты 7 датчика влажности 14, закрытые негерметичной защитной крышкой 8. На другой боковой поверхности размещен наружный выключатель 9 (Фиг. 2, 3).

Электрическая схема оборудования (Фиг. 4), размещенного внутри корпуса 1 устройства аварийного отключения электропитания транспортного средства, включает модуль контроля влажности (МКВ)10, понижающий преобразователь (ПП) 11, силовое реле (CP) 12, аварийный отключатель (АО)13.

Модуль контроля влажности 10, который может быть выполнен в виде отдельного блока, включает датчик влажности 14 с наружными контактами 7, низковольтное реле 15, управляющий плюс «плюс» 16 и силовой «плюс» 17.

Понижающий преобразователь 11 служит для снижения рабочего входного напряжения в 12 В, поступающего от АКБ 2, до 5 В для функционирования модуля контроля влажности 10.

Плюсовой контакт силового реле 12 запитан от АКБ2, а также с силовым «плюсом» 17 модуля контроля влажности 10 и аварийным отключателем 13. Минусовые клеммы понижающего преобразователя 11 и силового реле 12 соединены с минусовой клеммой АКБ 2 и ТС 3.

Аварийный отключатель 13 соединен с положительной наружной клеммой 4 ТС3 и положительной наружной клеммой 5 АКБ 2. Кроме того, аварийный отключатель соединен с наружным выключателем 9, размещенным снаружи корпуса 1.

Устройство работает следующим образом

Корпус 1 устройства аварийного отключения транспортного средства в условиях затопления устанавливают рядом с аккумуляторной батареей (АКБ) 2 транспортного средства 3, закрепляя его с помощью проушин на корпусе 1. Положительную наружную клемму 4 соединяют проводами с плюсом ТС3, положительную наружную клемму 5 соединяют с плюсом АКБ 2. Отрицательная наружная клемма 6 соединена соответственно с отрицательными контактами АКБ2 и ТС3.

В безаварийном режиме работы устройства, ток с АКБ2 поступает через понижающий преобразователь 11 в модуль контроля влажности 10, поддерживая работу датчика контроля влажности 14. Аварийный отключатель 13 запитан в цепи между «плюсом» АКБ 2 и «плюсом» ТС 3. Выключатель 9, связанный с аварийным отключателем 13, находится в крайнем левом положении. Управляющий «плюс» 16 модуля контроля влажности 10 запитан на напряжение в 5 В.

В аварийном режиме, например, при попадании ТС 3 или АКБ 2 вместе с корпусом 1 в водную среду, например, в случае затопления на незамерзшей поверхности водоема, реки и т.п., устройство срабатывает следующим образом: вода попадает через отверстия защитной крышки 8 на наружные контакты 7 датчика влажности 14. После сигнала датчика влажности 14, подающего напряжение 5 В на слаботочное реле 15, замыкается контакт с силовым плюсом 17МКВ 10, и подается напряжение 12 В на «плюс» силового реле 12. В силовом реле 12 происходит короткое замыкание, после которого срабатывает аварийный отключатель 13, размыкая цепь между АКБ2 и ТС 3, обесточивая таким образом ТС 3. Выключатель 9, связанный с аварийным отключателем 13, перемещается в крайнее правое положении.

Устройство аварийного отключения может срабатывать в принудительном режиме, т.е. при ручном отключении электропитания транспортного средства с использованием выключателя 9.

Устройство испытано с положительным результатом в январе 2024 года на снегоходе BRP «Бомбардир» в г. Перми.

Изобретение относится к устройству аварийного отключения электропитания транспортного средства в условиях затопления. Устройство включает: корпус, клеммы, понижающий преобразователь, силовое реле, аварийный отключатель, модуль контроля влажности. Управляющий «плюс» модуля контроля влажности связан с «плюсом» аккумуляторной батареи, а силовой «плюс» модуля контроля влажности связан с «плюсом» силового реле, связанного с аварийным отключателем. Отключатель соединен с положительной наружной клеммой транспортного средства и положительной наружной клеммой аккумуляторной батареи. Достигается повышение безопасности электрооборудования транспортного средства за счет его обесточивания в условиях затопления. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство аварийного отключения электропитания транспортного средства в условиях затопления, включающее корпус, на наружную поверхность которого выведены две положительные наружные клеммы и одна отрицательная, при этом электрическая схема оборудования, размещенного внутри корпуса устройства, включает понижающий преобразователь, силовое реле, аварийный отключатель, отличающееся тем, что внутри корпуса устройства размещен также модуль контроля влажности, включающий датчик влажности, низковольтное реле, управляющий «плюс» и силовой «плюс», при этом управляющий «плюс» модуля контроля влажности связан с «плюсом» аккумуляторной батареи, а силовой «плюс» модуля контроля влажности связан с «плюсом» силового реле, связанного с аварийным отключателем, который соединен с положительной наружной клеммой транспортного средства и положительной наружной клеммой аккумуляторной батареи.

2. Устройство аварийного отключения по п. 1, отличающееся тем, что наружные контакты датчика влажности, выведенные наружу корпуса, закрыты негерметичной крышкой.