Устройство для питания электрическойэНЕРгиЕй АВТОМОбиля Советский патент 1981 года по МПК H02J7/14 

Изобретение относится к электрооборудованию автомобиля, в частност к автомобилям походного типа, . имеимцим основную электрическую систему и дополнительную электрическую систему для подачи тока дополнитель ному оборудованию. В большей степен предложенное изобретение относится к- электрооборудованию указанного ти па, содержёицему главную батарею и электрогенератор, приводимый в дейс вие двигателем автомобиля. Известно устройство для питания электрической энергией автомобиля, содержащее тяговый электродвигатель питаю1цийся от основной батареи, и вспс югательную батарею, соединенную с вторичной обмоткой индуктивности в цепи якоря двигателя 1}. Известен также блок питани для автомобильного электрооборудования с двумя величинами напряжений, содержащий двигатель и два мостовых выпрямителя, соединенных соответственно с двумя батареями 2. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для питания электрической энергией автомобиля с основной и дополнительной электрическими нагрузочными системами, содержащее основной и дополнительный аккумуляторы и электрический генератор, кинематически связанный с двигателем автомобиля 3. Однако в этих устройствах не обеспечивается оптимальный заряд аккумуляторов и не иск.т1ючается возможность их перезаряда, что сокращает их срок службы. Целью изобретения является обеспечение автомобиля электрооборудованием указанного типа, которое позволяет правильно перезаряжать главный и дополнительный аккумуляторы при движении автомобиля и на месте, пока указанные аккумуляторы не используются для запуска двигателя,- что увеличивает их срок службы. Это достигается тем, что устройство для электропитания автомобилей, имеющих основную и дополнительную системы электрооборудования для питания токсил дополнительного оборудования, при этом электрооборудование содержит главный аккумулятор, дополнительный аккумулятор и электрогенератор, приводимый в действие двигателем автомобиля с9Дер|сит также первый двухпозиционный переключатель, приспособленный для подсоединения генератора выборочно к главному аккумулятору или дополнительному аккумулятору, блок питания соединен через первую и вторую цепи с основным и дополнительным аккумуляторами соответственно, второй двухпозиционкнй переключатель в первом положении соединен с главным источником питания, -в котором он соединяет основую электросистему автомобиля, с блоком питания через третью цепь, во втором положении он соединяет основную электрическую систему автомобиля с генераторе, третий двухпоэиционный переключатель, занимающий первое положение,когда автомобиль стоит на месте, при этом он соединяет дополнительную электрическую систему автомибиля с блоком питания через четвертую цепь, во втором положении он соединяет дополнительную электросистему автомобиля с указанным генератором, при этом . блок питания выполнен с возможностью соединения первой цепи с третьей цепью и второй цепи с четвертой цепью, когда он отсоединен от основного источника питания (питающей сети) .

При этсял второй переключатель представляет собой релейный выключатель, имеющий обмотку возбуждения которая соединена с блоком питания таким образом, что&л вызывать смещение второго переключателя в первое положение, когда блок соединен с питающей сетью.

Третий переключатель также должен содержать релейный выключатель, управляемый обмоткой возбуждения, которая «соединена с основной электрсистемой таким образом, чтобы влият на смещение третьего переключателя во второе положение, когда давление смазыва:кяаего масла двигателя автомашины находится ниже определенного прогового значения. Желательно, что&а обмотка возбуждения третьего переключателя была соединена с главной электросистемой через размыкающий релейный выключатель, имекшшй обмотку возбуждения, подключение которой управляется с помощью подвижного контакта выключателя давлен который замкнут, когда давление масла в двигателе падает ниже пределыюго значения, чтобы подключить обмо: у возбуждения и релейный выклоочатель.

На чертеже показана функциональная схема предложенного устройства, где 1 и 2 - основная и дополнительная электрические системы автоьюбил я.

&втомо(Мяль имеет основной аккумулятор 3 и дополнительный аккумулятс 4. Основной аккумулятор 3 соединен через цепь 5 с неподвижным контактом 6 двухпозиционного переключателя 7, подвижный .контакт которого соединен с электрогенератором 8, приводимым в действие двигателем (на чертеже не показан) автомобиля. Другхэй неподвижный контакт 9 двухпозиционного переключателя 7 соединен через цепь 10 с дополнительным аккумулятором 4. Лпухпозиционный переключатель 7, следовательно, позволяет электрогенератору 8 соединяться выборочно с основным 3 и дополнительным 4 аккумуляторами. Как цепь 5, так и цепь 10 содержат амперметр 11 для фиксирования тока, проходящего в цепях 5 и 10.Устройство содержит блок 12 питания, который предназначается для подключения к источнику энергосети 13 и.соединяется с помощью цепей 14 и

15с цепями 10 и 5 соответственно. Двухпозиционный релейный выключатель

16предназначается для соединения выборочно главной электросистемы 1 автомобиля через цепь 17-с блокбм 12 или с цепью 18, подсоединенной к электрогенератору 8. Релейный выключатель 16 имеет обмотку 19 возбуждения, которая когда блок 12 соединен с питанием сети 13, питается через цепь 20 от блока 12 таким образом, чтобы вызвать перемещение релейного выключателя 16 в положение, в которо он соединит главную электросистему

1 с цепью 17.

Другой двухпозиционный релейный выключатель 21 приспособлен для соединения выборочно:дополнительной электросистемы 2 автомобиля с цепью

22,отходящей от цепи 18, или с цепь

23,соединенной с блоком 12 питания. Релейный выключатель 21 имеет обмотку 24 возбуждения, которая соединена с основной электросистемой 1 чере переключатель, управляемый ключом зажигания автомобиля, и размыканяаий контакт релейного выключателя 25. Релейный выключатель 25 имеет обмотку 26 возбуждения, соединенную с основной электрической системой 1 чере подвижный контакт 27 датчика давления известного типа (на чертеже не показан), чувствительного к давлению масла в двигателе автомашины. Когда давление масла в двигателе падает ниже определенного уровня, контакт

27 замыкается, образуя цепь для паалпы накаливания 28 на приборной доске автомашины и подключая обмотку 26 для размыкания релейного выключателя 25, за счет чего отключается релейная 24.

Когда давление масла двигателя превьалает указанное пороговое значение, подвижный контакт 27 раэмыкаеся, отклктаается овмотта 26 и подключается релейная обмотка 24, соответственно шлслючатель 21 пеоемешается

в положение соединения дополнительной электрической системы 2 с цепью 22.

Блок 12 питания имеет известную конструкцию, так что при отсоединении его от энергосети 13 цепь 14 соединяется с цепью 23 и цепь 15 роединяется с цейью 17.

Работает описываемое устройство следующим образом.

Как только завершена перезарядка аккумуляторов 3 и 4, работа устройства зависит от того, движется автомобиль или стоит. Если автомобиль находится в движении, электрогенератор 8 подзаряжает аккумулятор, соединенный с ним через переключатель 7. Регулирующее устройство известного типа можно использовать для регулирования состояния зарядки аккумуляторов 3 и 4, Таким же образом водитель машины может привести в деиствне переключатель 7, чтобы соединить более разряженный аккумулятор с электрогенератором ,8. Второе средство предпочтительно для известного способа соединения обоих аккумуляторов с элек трогенератор 4 8 параллельно - способа который никогда на практике не позволяет точно перезарядить оба аккумулятора. Аккумулятор, который больше заряжен, имеет более низкое внутреннее сопротивление и, следовательно, вопреки ожидаемому эффекту заряжается ранее имеющего более низкий потенциал.

Переключатель 7 может быть известного типа и управляться таким обраэом, чтобы соединять оба аккумулятора 3 и 4 с электрогенератором В- за короткий интервал каждый раз, когда переключатель 7 изменяет свое поло.жение с одного на другое. Это делает- ся для исключения опасного повьвцемия напряжения при измерении соединения электрогенератора 8 с аккумуляторами 3 и 4,.когда двигатель работает.

Вели Мсшшна стоит на месте, можно перезарядить аккумуляторы 3 и 4 за счет соединения блока 12 питания с сетью 13, Блок 12 тогда будетпитать дополнительный аккумулятор 4 через цепь 14, а основной аккумулятор 3 - через цепь 15, независимо и одновременно перезаряжая оба аккумулятора.

Креме того, когда машина на месте в случае отсоединения блока 12 от сети 13 за счет обесточивания обмотки 19, положение релейного выключателя 16 будет таково, что основная электрическая система 1 соединится с цепью 18, Если в таки условиях ключ зажигания 29 выключить то обмотка 24 будет обесточена, Бс-ли же двигатель машины работает на холостых Оборотах, давление .масла в двигателе будет ниже указанного порогового значения и лгмпа накаливаНИН 28 будет светиться. Контакт 27 датчика давления будет замкнут. В этом случае релейная обмотка 26 будет под током, открывая релейный выключатель 25 и обесточивая обмотку 24. Таким образом, выключатель .21 в обоих случаях будет занимать положение, при котором он соединяет дополнительную электросистему 2 с цепью 23.

Когда блок 12 отсоединен от сети 13, он соединяет цепь 14 с цепью 23 а цепь 15 .- с цепью 17, Основная электрическая система 1 затем будет питаться от любого из аккумуляторов 3 или 4, так как соединится через переключатель 7 с цепью 18, а дополнительная электрическая система 2 будет питаться через цепи 23 и 14 от дополнительного аккумулятора 4. В таких условиях основной аккумулятор 3 не сможет питать дополнительную электрическую систему 2. Это предотвратит возможность разрядки основного аккумулятора 3, что обеспечит возможность соединения стартера машины с основным аккумулятором. Основной аккумулятор 3 может соединяться с основной электрической системой 1 машины путем замыкания переключателя 7 на неподвижный контакт б.

Подача тока в электрические системы 1 и 2 зависит от того, находится ли машина в движении или стоит на месте. Если машина стоит на месте, соединение блока 12 питания с питанием сети 13 вызывает подключение релейной обмотки 19 через блок 12,смещение релейного выключателя

16в положениеггде основная электрическая система 1 соединена с цепью 17, цепи 14,23 и 15 отсоединены друг от друга. Выключатель 21 остается в положении, соединяющем дополнительную электрическую систему 2

с цепью 23,

В .таких условиях основная электрическая система 1 питается через цепь

17от блока 12, соединенного с питанием сети 13, а дополнительная электрическая система 2 питается через цепь 23 от такого же блока 12 питания. Аккумуляторы 3 и 4 не соединены с электрическими системами 1 и 2 машины, а блок 12 позволяет аккумуляторам 3 и 4 поддерживать точный уровень зарядки через цепи. 14 и 15,

Если машина нахокятс Я в движении, обмотка 19 возбуждения - не под током и выключатель 16 находится в таком положении, когда он соединяет основную электрическую сист.ему 1 с цепью 18,. Когда удавление масла в двигателе машины превьвааех указанный пороговый уровень, подвижный контакт 27 выключателя давления открывается и лампа накаливания 28 гаснет, обесточивая обмотку 26 возбуждения и зак1швая релейный выключатель 25, Это вызывает подключение релейной обмотки 24, перемещая релейный выключатель 21 в положение, в котором он соединяет дополнительную электрическую систему 2 с цепью 22. В таких условиях электрогенератор 8 используется как для подзарядки аккумуляторов 3 и 4, так и для питани через цепи 18 и 22 соответственно главной электрической системы 1 и дополнительной электрической систе мы 2. Формула изобретения 1. Устройство для питания электри ческой энергией автомобиля с основной и.дополнительной электрическими системами, содержащее основной и до полнительный аккумуляторы и электри ческий генератор, кинематически свя занный с двигателем автомобиля,о т личающееся тем, что, с цел повышения срока службы аккумуляторов, оно снабжено тремя двухпозиционными переключателями и блоком пит ния, причем первый двухпозиционный переключатель включен между генератором и основным и дополнительным аккумуляторами для их выборочной коммутации, блок питания соединен с основным и дополнительном аккумуляторами через первую и вторую элек трические цепи соответственно, основная электрическая система соединена через второй двухпозиционный переключатель с одной стороны с электрическим генератором и с друго стороны через третью электрическую цепь - с блоком питания, а дополнительная электрическая система связана через третий двухпозиционный переключатель как с генератором,так и через четвертую электрическую цепь с блоком питания, при этом , блок питания, выполнен с возможностью коммутации первой цепи с третьей и второй цепи с четвертой при условии тключения питающего блока от питающей сети, 2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй переключатель выполнен в виде релейного выключателя с обмоткой возбуждения, соединенной с блоком питания. 3.Устройство по ПП.1 и 2, о т личающееся тем, что третий переключатель выполнен в виде релейного выключателя с обмоткой возбуждения, соединенной с основной электрической системой через размыкающий контакт дополнительного релейного выключателя, снабженного обмоткой возбуждения, подключенной через подвижный контакт датчика давления масла в двигателе к основной электри- ческой системе. 4.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что, с целью индикации состояния зарядки основного и дополнительного аккумуляторов, каждый из них соединен с первым переключателем через соответствующие амперметры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка Франции 2353157, кл. Н 02 J 7/14, 1978. 2.Заявка Франции № 2369715, кл. Н 02 J 7/14, 1978. 3.Обозрение Caravanier , 75, 05.78, с.84.