Устройство для питания автономных объектов постоянным напряжением Советский патент 1980 года по МПК H02J7/34 

Предлагаемое изобретение относится к области электрооборудования подвижных объектов, главным образом автомобилей.

Известны устройства, содержащие аккумуляторную батарею со встроенными нагревательными элементами для подогрева электролита и датчиком температуры электролита. В Этих устройствах нагревательные элементы через нормально разомкнутые контакты промежуточного электромагнитного реле подсоединены к выводам аккумуляторной батареи. Обмотка реле подключена к источнику питания через датчик температуры электролита. При достижении определенной температуры электролита контакты датчика размыкаются и отключают питание нагрева.тельных элементов 1, 2,

Недостатком таких устройств является то, что они допускают разряд аккумуляторной батареи на нагревательные элементь суммарной мощностью 600-2400 Вт при нёработа ющем генераторе, что приводит к уменьшению срока службы аккумуляторной батареи и всего устройства электропитания в целом.

Известны также устройства, отключающие потребители электроэнергии от аккумуляторной батареи при понижении напряжения в борт-сети автомобиля 3}.

Эти устройства содержат делитель напряжения, подключенный параллельно источнику питания. Вывод делителя напряжения связан с базой вход10ного трансформатора электронного блока,в цепь коллектора которогб включена обмотка реле/в цепи нормально разомкнутых контактов этого реле включены потребители электроэнергии. Эмиттер .входного транзистора подключен к массе автомобиля. Соотношение резисторов делителя напряжения выбрано таким образом, что при понижении напряжения в борт-се20ти автомобиля относительно номинального транзистор запирается, обмотка реле обесточивается, контакты реле разрывают цепь потребителей электроэнергии, в. числе которых могут быть нагревательные элементы.

Недостатком эти устройств является то, что они не отключают питание нагревательных элементов при достижении определенной температуры

электролита ( + 15-н20 С).Это приводи к перегреву и сокращению срока службы аккумуляторной батареи и тем самым ; снижению, надежностиработы устройства для электропитания автономных объектов.

Другой недостаток этих устройств заключается в том, что они могут сработать при небольшом повышении напряжения в борт-сети автомобиля, например при хорошо заряженной аккумуляторной батарее, достаточном для отпирания входного транзистора.

Это приведет к тому, что нагревательные э.лементы включаются при неработающем генераторе, что вызове недощатимый разряд аккумуляторной батареи,

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы устройства путем исключения перегрева- и недопустимого разряда аккумуляторной батареи.

Поставленная цель достигается те что в устройство для электропитания автономных объектов, содержащее две выходные клеммы, электромашинный генератор переменного тока со встроенным силовым выпрями-телем, параллельно которому подключены аккумуляторная батарея с нагревательными элемента ж и встроенным датчиком температуры электролита, делитель напряжения, соединенный с базой входного транзистора электронного блока, подключенного к,обмотке электромагнитного реле, в цепь нагревательных элементов которого вколочены замыкшощие контакты, введен стабилитрон, мезкду эмиттером входного транзистора и отрицательной выходной клем1- ой включены последовательно соединенные стабилиурои и датчик температуры,электролита, точка соединения которых подкл очена к делителю напрянсения.

Схема устройства для питания автономных объектов постоянным напряжением приведена на чертеже.

Устройство состоит из электромашинного гене ратора 1 переменного тока с силовым выпрямителем, к которому параллельно подключены аккуму ляторная батарея 2 и электронный блок 3, в состав которого входит делитель напряжения, включающий ре зисторы 4 и 5, средняя точка которых подключена к базе входного транзистора б, в цепи коллектора которого последовательно включены резисторы 7 и 8.

В цепь эмиттера транзистора б включены последовательно соединенные стабилитрон 9 и датчик 10 температуры электролита, средняя точка которых соединена с резистором 5 делителя напряжения.

Другой вывод датчика 10 температуры электролита подключен к маесе автомобиля. Между эмиттером транзистора б и источником питания включен резистор 11.

Между резисторами 7 и 8 включена база транзистора 12, в цепь коллектора которого включена обмотка промежуточного электромагнитного реле 13, замыкающие контакты которого подключают к источникам питания нагревательный элемент 14. Параллельно обмотке реле подключен диод 15.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение источников питания генератора 1 и аккумуляторной батареи 2 подается на базу входного транзистора б электронного блока 3 при помощи резисторов 4 и 5 делителя напряжения.

Параметры резистора 11 и стабилитрона 9 подобраны таким образом, что последний пробивается только при работающем генераторе 1. В этом случае падение напряжения на резисторе 5 обеспечивает открытие цепи, состоящей из источника питания, резисторов 7 и 8, транзистора 6, стабилитрона 9 и датчика 10 температуры электролита.

Падение напряжения на резисторе 7 открывает транзистор 12, обмотка реле 13 через транзистор 12 подключается к источнику питания-. Контакт реле 13 загйыкается, нагревательный элемент 14 подключается к -источнику питания.

Для защиты .транзисторов от пробоя при перенапряжениях, возникающих при отключении обмотки реле 13, служит диод 15, включенный рараллельно обмотке реле 13.

При повышении температуры электролита аккумуляторной батареи- (свыше +15) размыкаются, контакты датчика 10 температуры электролита.Цепи транзисторов б и 12 обесточиваются, обесточивается обмотка реле . 13, контакты его размыкаются, цепь гштания нагревательного элемента 14 разрывается.

Формула изобретения

Устройство .для питания .автономных, объектов постоянным напряжением содержащее две выходные клеммы, электромашинный генератор переменного тока со встроенным силовым выпрямителем, параллельно которому .подключены аккумуляторная батарея с нагревательны;/1И элементами и встроенным датчиком температуры электролита, делитель напряжения, соединенный с базой входного тран-, зистора электронного блока, подключенного к обмотке электромагнитноIO реле, замыкающие контакты которого включены в цепь нагревательных

элементов, отл-ичающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем исключения перегрева и недопустимого разряда аккумуляторной батареи в .устройство введен стабилитрон, при этом последовательно соединенные датчик температуры электролита и стабилитрон включены между эмиттером входного транзистора и отрицательной выходной клеммой, а точка

соединения указанного датчика н стабилитрона подсоединена к делителю напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3649366, кл. 136-161, 1972.

2.Патент США № 2516048, кл. 136-161, 1950.

3.Патент США № 3646354, кл. 307-10, 1972.