CZ173498A3

CZ173498A3 - Inteligentní nabíjecí alternátor

Info

Publication number: CZ173498A3
Application number: CZ981734A
Authority: CZ
Inventors: Olindo Luca Julio Durelli
Original assignee: Olindo Luca Julio Durelli
Priority date: 1997-06-10
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 1999-01-13
Also published as: BR9800055A; CA2240059C; CN1202029A; RU98110794A; JPH1118316A; AU6377498A; CA2240059A1; MX9804670A; EP0884820A3; ZA982829B; EP0884820A2

Description

Inteligentní nabíjecí alternátor

Oblast techniky

Vynález se týká inteligentního nabíjecího alternátoru vytvořeného ze soustavy prvků, zahrnující zejména kladku, turbínu, zadní víko, ložiska, stator, přední víko, uhlíky a kryt alespoň pro dvě nabíjené baterie.

Dosavadní stav techniky

Jsou známy alternátory o napětí 24/28V, například o napětí 24V se dvěma vybitými bateriemi o 12V a s mezním nabitím 28V, přičemž regulátor napětí nastaví toto napětí na hodnotu 14V nebo 28V v závislosti na konstrukci alternátoru. Nedostatek takových alternátorů spočívá v tom, že ve dvou bateriích 12V+12V (v klidu nebo vybitých) a 14V+14V v případě, že jsou zcela nabity a jsou uspořádány v takových zařízeních, jako jsou traktory, autobusy, silniční stroje, letadla a podobně, tedy v zařízeních vybavených rádii AM-FM, telefony, BLU, BHF, větráky, kazetovými přehrávači a podobně, které mají příkon 12V, jsou zapojeny na první baterii o napětí 0-12V. Na baterii 12-24V nemůže být připojen žádný přístroj vzhledem k tomu, že by se tato zařízení spálila, neboť jsou vyrobena pro napětí 12V. Napětí 0-12V spotřebuje intenzitu proudu potřebnou pro napájení všech těchto zařízení, čímž snižuje napětí na méně než 12V až do úplného vybití a v důsledku toho je u běžných systémů startování stroje obtížné nebo i nemožné, protože napětí 12-24V je sice v nejlepším stavu, ale není žádné napětí na 0-12V. Zde se sníží napětí až na hodnotu 0, takže nelze spouštět motor, a pokud lze motor spouštět, dojde k tomu, že napětí 0-12V zůstane na 12V a napětí 12-24V při plném nabití se v poslední fázi zvýší do 16 nebo až na 16V, vcelku na 28V, načež se regulátor uzavře a 0-12V se přestane nabíjet.

Souhrnně lze říci, že baterie o napětí 0-12V se zničí v důsledku nedostatečného sulfatačního nabíjení a baterie o napětí 12-24V se zničí v důsledku přepětí, vyčerpání vody v důsledku nadměrného napětí a také v důsledku přehřívání. U běžného systému o napětí 24V, u něhož se někdy používají spouštěcí, alternátorová zařízení a 24V světla, vznikají tyto problémy při používání zařízení pro příkon 12 V, pokud ostatní zařízení jsou zapojena v sérii paralelně. To je často neúčinné, stroj nelze nastartovat a hlavní příčinou je vlastně baterie.

Cílem vynálezu je vytvořit inteligentní nabíjecí alternátor, který v podstatné míře odstraní nedostatky známých alternátorů.

Podstata vynálezu

Podstata inteligentního nabíjecího alternátoru podle vynálezu spočívá vtom, že je opatřen alespoň dvěma hvězdicovými, trojúhelníkovými, dvoufázovými nebo jednofázovými vinutími, provedenými paralelně pro každou z baterií a uloženými ve stejné drážce statoru, přičemž alespoň jedna usměrňovači destička se třemi pozitivními diodami a třemi negativními diodami je umístěna mezi paralelními cívkami a každé vinutí a usměrňovači destička je připojitelná k příslušnému můstku baterie a pomocným diodám pro napájení rotoru.

Je výhodné, že každé vinutí má ve stejné drážce statoru stejný počet závitů pro dosažení stejného napětí.

Stručný popis obrázků na výkresech

Vynález je znázorněn na výkresech, kde značí obr. 1 první variantu schématu zapojení, obr. 2 druhou variantu schématu zapojení, obr. 3 alternátor podle vynálezu v rozloženém stavu, obr. 4 nárys víka, obr. 5 bokorys víka a obr. 6 pohled zezadu na víko.

φφ φ · · · · · · ·« · · «·· · · ··

Příklady provedení vynálezu

Inteligentní nabíjecí alternátor podle vynálezu má hvězdicové, trojúhelníkové nebo jednofázové vinutí, které je paralelní vzhledem k většímu poctu souběžně použitých baterií podle konstrukčního řešení, nezávisle na paralelních cívkách, přičemž je každé vinutí opatřeno třemi pozitivními usměrňovacími destičkami a třemi negativními usměrňovacími destičkami, celkem šesti diodami; jedna z nich, která má dvě vinutí, má dva usměrňovači můstky; další se třemi vinutími má tři a další se čtyřmi vinutími má čtyři usměrňovači můstky, atd., takže jich může být 12+12 nebo 24+24 nebo 7+7 nebo 24+12+6.

Pro lepší pochopení vynálezu je uveden následující příklad:

Nejlépe je použít konstrukci baterie 12+12+6+24V, první baterii podle této konstrukce s teoreticky paralelním vinutím se 6 závity, s druhým vinutím se 6 závity, třetím vinutím se 3 závity a poslední pro 24V má s jednotlivými usměrňovači 12 závitů, tedy -12+-12+-6+-24+ = 54V v době nabíjení, přičemž se napětí jednotně zvedne na následující hodnoty 14+14+7+28.

Baterie jsou také zapojeny v sérii a paralelně vzhledem k usměrňovacím můstkům. Baterie mohou mít rozdílnou proudovou intenzitu, přičemž baterie s nižší proudovou intenzitou přijímá odpovídající nabíjení až do kompletního nabití, které u 12V baterie představuje 35 ampér až do více než 220 A, přičemž je úplné nabití poněkud opožděno; hodnoty napětí jsou přesně v rozmezí 6-7V; 12-14V pro baterie 12-14V, podle závitů na statoru se zřetelem k napětí, avšak proudová intenzita se pohybuje v rozmezí daném potřebou při startování nebo podle potřebných ampérů; v každém pozitivním/negativním spoji usměrňovačích destiček je můstek zapojený s příslušným můstkem baterie podle úrovně statoru, paralelně se závity dvou • * můstků dvou usměrňovačích destiček zapojených v sérii, avšak paralelně při spojení můstkového usměrňovače s bateriemi.

Za předpokladu, že je první baterie vybita a zbývající baterie jsou nabity, inteligentní nabíjecí alternátor plně nabije vybitou baterii, přičemž nabité baterie nepřijímají další ampéry, neboť to není nutné. V tomto případě bychom použili regulátor 24V až 28V až k dorazu, a pro přívod do rotoru se použije 24/28V z druhého můstku se třemi diodami, nebo je možno spouštět jej pomocí spouštěcího klíče jako každý běžný alternátor. Je možno použít často užívaný alternátor 12/14/12/14, můstky je však možno spojit s pólovými svorkami paralelně, tj. 12/14, čímž je možno zdvojit intenzitu proudu tak, aby v 24/28V bylo asi 100 nebo více ampér, načež by se dosáhlo 200 nebo více ampér. Úkolem zařízení podle vynálezu však je vyřešit výše zmíněné nedostatky týkající se zařízení pro 0-12 V; to je v případě, kdy jsou všechny baterie vybity a tento alternátor je všechny plně nabije, tj, 14-7, 28V nebo 14+14, jako v posledním případě.

Ve schématech zapojení (obr. 1 a 2) jsou znázorněny statory 19, negativní diody 20, pozitivní diody 21 a přídavné pozitivní diody 22. Na obr. 2 je také naznačen můstek 23.

Alternátor podle vynálezu (obr. 1) obsahuje tyto součásti: matici 1, pružnou podložku 2, zdvojenou kladku 3, turbínu 4, zadní víko 5, doplněk 6, ložisko 7, doplněk 8, ložisko 9 nosného hřídele, rotor 10, doplněk 11, ložiska 12 a 13, kolektor 14, přední víko 15, víko 16, uhlíky 17 a víko 1.8.

Rotor 10 je běžný, je však třeba brát v úvahu požadované napětí; běžné je 12/14 V nebo 24/28V, přičemž posledně uvedené napětí je nej vhodnější pro řešení výše uvedených problémů; regulátory jsou zcela běžné pro 12/14V nebo 24/28V a podobně, stator je rovněž běžný a v případě potřeby jsou na něm provedeny určité úpravy, kryt na straně kolektoru 14 je prodloužen, aby ·♦·« φ * · · · · · * ·· s · * · · Φ··*····*

- «·*· · · · · · · • φ · «φ · φφ φ* · * mohl překrývat usměrňovače 2-3-4 a pod., nebo může být polovina z nich uspořádána na straně krytu kladky 3 a druhá polovina na straně krytu kolektoru 14.

Vinutí může být provedeno z různých materiálů jako jsou hliník, měď, stříbro, supravodivé materiály a pod.

Regulátory mají mít dostatečnou kapacitu pro konstrukci a pro ampérovou potřebu elektrického proudu rotoru.

Alternátor může být konstruován pro dvě nebo více baterií s následujícími póly:

2-pólový rotor 6-drážkový 3-fázový stator 2 póly 1-fázové 4-pólový rotor 12-......4 ”

6-pólový rotor 18- 6 pólů

8-pólový rotor 24-8 ’’

10-pólový rotor 30- ” ” 10 ”

12-pólový rotor 36- 12

14-pólový rotor 42-......14 16-pólový rotor 48-......16 atd.

Rotor 10 může také být napájen na +B bez tří přídavných diod. Rotor 10 může být běžného typu nebo lze zkonstruovat vhodnější typ jak pro napětí 6/7, 12/14, 24/28V; stator je rovněž běžného typu, může však být speciálně konstruován pro potřebné otáčky, intenzitu proudu, vinutí, a drážky podle konstrukce, přičemž kryt ze strany kolektoru může být prodloužen za účelem umístění diodových můstků 2-3-4 a pod. Rovněž je možno prodloužit boční kryt kladky a umístit v něm polovinu usměrňovačích můstků.

Toto zařízení může být použito pro konstrukci vysokoenergetických nebo nízkoenergetických alternátorů.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1, Inteligentní nabíjecí alternátor vytvořený ze soustavy prvků, zahrnující zejména kladku, turbínu, zadní víko, ložiska, stator, přední víko, uhlíky a kryt alespoň pro dvě nabíjené baterie, vyznačující setím, že je opatřen alespoň dvěma hvězdicovými, trojúhelníkovými, dvoufázovými nebo jednofázovými vinutími, provedenými paralelně pro každou z baterií a uloženými ve stejné drážce statoru, přičemž alespoň jedna usměrňovači destička se třemi pozitivními diodami (21) a třemi negativními diodami (20) je umístěna mezi paralelními cívkami a každé vinutí a usměrňovači destička je připojitelná k příslušnému můstku baterie a pomocným diodám pro napájení rotoru.
2. Inteligentní nabíjecí alternátor podle nároku 1, vyznačující se t í m, že každé vinutí má ve stejné drážce statoru stejný počet závitů pro dosažení stejného napětí.