Устройство для блокировки инверсного подключения аккумуляторной батареи к бортсети транспортного средства Советский патент 1991 года по МПК H02H11/00 H02H7/18 

.7 cnini

Изобретение относится к области электрооборудования транспортных средств, главным образом, грузовых автомобилей и автобусов, а именно к устройствам для электропитания нагрузки,

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - кинематическая схема взаимодействия концевого выключателя с корпусом аккумуляторной батареи; на фиг. 3 - вариант устройства с элементом памяти на базе тиристора с управлением по аноду; на фиг. 4 - вариант устройства с элементом памяти на базе ти- ристора с управлением по катоду и инвертором на базе оптрона.

Устройство (фиг. 1) содержит два зажима для подключения аккумуляторной батареи: зажим 1 для подключения цепи минуса и зажим 2 для подключения плюсовой цепи, диод 3, выключатель 4, контактор 5 с функцией счетного триггера, исполнительные контакты 6 которого включены между зажимом 1 и копусом 7 транспортного средства (массой), а обмотка 8 включена последовательно с диодом 3 и выключателем 4 между зажимами 1 и 2, накопитель 9 энергии (конденсатор), один из выводов которого соединен с зажимом 1, а второй вывод соединен с концевым выключателем 10, соединенным с элементом памяти, выполненным на электромеханическом реле 11 с двумя замыкающими контактами 12 и 13 и обмоткой 14, один вывод которой соеди- нен с массой 7, а второй через концевой выключатель 10 и развязочный диод 15 связан с зажимом 2, контакт 12 включен между зажимом 1 и массой 7, а контакт 13 между обмоткой 8 и общей точкой накопи- теля 9 и диода 15. Аккумуляторная батарея 16 включена между зажимами 1 и 2, а генератор 17 включен между плюсовым зажимом 2 и массой 7.

Схема на фиг. 2 содержит привод (тол- катель) 18 концевого выключателя 10, корпус 19 аккумуляторной батареи 16, посадочное место 20, на которое устанавливается корпус 19 аккумуляторной батареи 16, взаимодействующий с приводом 18 выклю- чателя 10 таким образом, что при установленной аккумуляторной батарее 16 контакты выключателя 10 разомкнуты, а при снятой аккумуляторной батарее 16 контакты выключателя 10 замкнуты. Контактор 5 выпол- нен с механизмом фиксации контактов 6 в замкнутом и разомкнутом положениях; переключение контактов 6 из одного положения в другое происходит при подаче на обмотку 8 импульса напряжения опрчгде--ленной длительности, что соответствует функции счетного триггера. Выключатель 4 выполнен с нефиксированными контактами.

На фиг. 3 вариант устройства отличается от представленного на фиг, 1 тем, что в нем вместо реле 11 (фиг. 1) используется тиристор 21 с управлением по аноду, управляющий электрод которого через последовательно соединенные концевой выключатель 10 и резистор 22 подключен к массе 7, анод тиристора 21 соединен с катодом диода 15, а его катод с обмоткой 8 реле 5.

На фиг. 4 в варианте устройства используется оптрон 23 вместо реле 11, анод свето- диода 24 которого соединен с коллектором фототранзистора 25 и анодом тиристора 21 и через концевой выключатель 10 с катодом диода 15, катод светодиода 24 через резистор 26 соединен с массой 7, а эмиттер фототранзистора 25 через резистор 22 с управляющим электродом тиристора 21, Остальные соединения аналогичны соединениям на фиг. 1.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

После присоединения выводов аккумуляторной батареи 16 к зажимам и 2 начинает заряжаться конденсатор 9 по цепи + аккумуляторной батареи, зажим 2, диод 15, конденсатор 9, зажим 1,- аккумуляторной батареи. Подключение аккумуляторной батареи 16 к массе 7 производится нажатием выключателя 4, ток течет от зажима 2 через диод 3, выключатель 4, обмотку 8, зажим 1. Контактор 5 срабатывает, его контакты 5 замыкаются и удерживаются в замкнутом положении механизмом фиксации; отключение аккумуляторной батареи производится повторным нажатием выключателя.

Для снятия аккумуляторной батареи 16 с автомобиля с целью проведения ремонтных или профилактических работ ее выводы отсоединяют от зажимов 1 и 2, извлекают корпус 19 из посадочного места 20, что приводит к освобождению привода 18 выключателя 10, контакты которого замыкаются. Если водитель предварительно отключил массу, т. е. контакты 6 контактора 5 находятся в разомкнутом состоянии, то в схеме ничего не изменится. Если же водитель по какой-либо причине забыл отключить массу и контакты 6 контактора 5 замкнуты, то в момент замыкания контактов выключателя 10 образуется цепь разряда конденсатора 9: конденсатор 9, контакты выключателя 10, обмотка 14 реле 11, корпус автомобиля, замкнутые контакты 6 контактора 5, конденсатор 9. По данной цепи начинает протекать ток, реле 11 срабатывает, оба контакта замыкаются, образуя контактом 12 дублирующую цепь питания обмотки 14 реле 11, а контактом 13 цепи питания обмоткой 8 контактора 5 от конденсатора 9. Таким образом, конденсатор 9 начинает рзряжаться сразу по двум цепям: первая образована обмоткой 14 реле 11 и замкнутым контактом 12, а вторая замкнутыми контактом 13 и обмоткой 8 контактора 5. Емкость конденсатора 9 подобрана таким образом, что ее хватает для поддерживания в обеих разрядных цепях токг, достаточного для срабатывания реле 11 и удержания его контактов в замкнутом состоянии до тех пор, пока контактор 5 не сработает и не разомкнет свои контакты 6. Цепь: конденсатор 9, контакт 12, обмотка 14 - необходима для поддержания обмотки 14 реле 11 под током, так как с началом размыкания контактов 6 контактора 5 первоначальная цепь питания обмотки 14 реле 11 обрывается.

После того, как контактор 5 разомкнет свои контакты 6, ток в обеих цепях, по мере разряда конденсатора 9, будет уменьшаться до тех пор, пока его величины станет недостаточно для удержания обмоткой 14 -реле 11 контактов 12 и 13 в замкнутом состоянии. Контакты 12 и 13 разомкнутся и обмотка 14 реле 11 обесточится.

Таким образом даже в случае, если водитель, снимая аккумуляторную батарею 16 с автомобиля, забыл предварительно отключить массу, предлагаемое устройство сделает это за него.

При последующей установке аккумуляторной батареи, в случае инверсного присоединения ее выводов к зажимам 1 и 2, короткого замыкания в цепи генератора 17 не происходит, поскольку контакты 6, как показано выше, находятся в разомкнутом положении, а при нажатии водителем выключателя 4 ток в цепи обмотки 8 не протекает благодаря наличию диода 3.

Наличие двух диодов (3 и 15) необходимо для предупреждения самопроизвольного замыкания контакта 6 в случае, когда водитель снял с автомобиля аккумуляторную батарею 16, предварительно отключив массу 7, а затем случайно нажал на выключатель 4,

Устройство по фиг. 3 работает следующим образом.

После присоединения выводов аккумуляторной батареи 16 к зажимам 1 и 2 начинает заряжаться конденсатор 9 по цепи: + аккумуляторной батареи, зажим 2, диод 15, конденсатор 9, зажим 1,- аккумуляторной батареи. Подключение аккумуляторной батареи 16 к массе 7 производится нажатием выключателя 4, ток течет от зажима 2 через диод 3, выключатель 4. обмотку 8, зажим 1. Контактор 5 срабатывает, его контакты 6 замыкаются и удерживаются в замкнутом положении механизмом фиксации; отключение аккумуляторной батареи производится повторным нажатием выключателя 4.

Для снятия аккумуляторной батареи 16

0 с автомобиля с целью проведения ремонтных или профилактических работ ее выводы отсоединяют от зажимов 1 и 2; извлекают корпус 19 из посадочного места 20, что приводит к освобождению привода 18 выключа5 теля 10, контакты которого замыкаются. Если водитель по какой-либо причине забыл отключить массу 7 и контакты 6 контактора 5 замкнуты, то в момент замыкания контактов выключателя 10 на управляющий

0 электрод тиристора 21 подается от накопителя 9 через массу 7 отпирающий потенциал, накопитель 9 разряжается через тиристор 21 и обмотку 8, в результате чего контакты 6 размыкаются,

5 При последующей установке аккумуляторной батареи 16,в случае инверсного присоединения ее выводов к .зажимам 1 и 2, короткого замыкания в цепи генератора 17 не происходит, поскольку контакты 6, как

0 показано выше, находятся в разомкнутом положении, а при нажатии водителем выключателя 4 ток в цепи обмотки 8 не протекает благодаря наличию диода 3.

Устройство по фиг. 4 работает следую5 щим образом.

При съеме аккумуляторной батареи 16 и замыкании контактов 10 в случае, если контакты 6 находятся в замкнутом положении, ток от конденсатора 9 протекает через све0 тодиод 24 оптрона 23 и с его выхода через резистор 22 отпирающий потенциал подается на тиристор 21, который открывается и конденсатор 9 разряжается через выключатель 10 и тиристор 21 на обмотку 8, в

5 результате чего контактор 5 срабатывает и контакты 6 размыкаются.

Следовательно, энергия, запасенная в накопителе 9, используется для автоматического размыкания контактов 6 контактора

0 5 при снятии аккумуляторной батареи. Поэтому при последующей установке аккумуляторной батареи 14 в случае неправильного (инверсного) подключения ее выводов, как было показано выше, под5 ключение ее к бортсети невозможно, что предотвращает возникновение короткого замыкания при переполюсовке.

Таким образом, преимуществом устройства по сравнению с известным является то, что в случае серьезной дорожной аварии.

например, при переворачивании автомобиля, привод 18 выключателя 10 освобождается, контакты выключателя 12 замыкаются и аккумуляторная батарея автоматически отключается от бортсети, что повышает пожа- робезопасность автомобиля.

Формула изобретения Устройство для блокировки инверсного подключения аккумуляторной батареи к бортсети транспортного средства, содержащее контактор, первый вывод обмотки которого имеет клемму для подключения к минусу аккумуляторной батареи и соединен с первым выводом своего замыкающего контакта, второй вывод которого имеет клемму для подключения к минусу бортсети и корпусу транспортного средства, диод, первый выключатель с замыкающим контактом, первый вывод которого подключен к

второму выводу обмотки контактора, а второй соединен с катодом диода, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены накопитель энергии, элемент памяти и второй выключатель с размыкающим контактом, при этом анод диода имеет клемму для подключения к плюсу аккумуляторной батареи и бортсети транспортного средства, а катод соединен с первым выводом накопителя энергии и первым выводом размыкающего контакта второго выключателя, второй вывод которого соединен с вторым выводом обмотки контактора, первым выводом замыкающего контакта первого выключателя и первым выводом элемента памяти, второй вывод которого соединен с первым выводом обмотки контактора, второй вывод накопителя энергии подключен к второму выводу замыкающего контакта контактора,

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств, главным образом грузовых автомобилей и автобусов, а именно к устройствам для электропитания нагрузок. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Цель изобретения достигается введением в устройство накопителя энергии 9, реле 11, выполняющего функцию элемента памяти, и выключателя 10. При снятии аккумуляторной батареи с автомобиля замыкаются контакты выключателя 10 и, если водитель по какой-либо причине забыл отключить "массу", срабатывает от тока разряда конденсатора 9 реле 11, вызывая срабатывание контактора 5 и размыкание его контактов 6, что приводит к отключению "массы". 4 ил.

Фиг.1

Фиг 5

К генератору

и.

54