SU1686603A1 - Автомобильный источник посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам энергопитани  автомобилей с использованием химических источников тока и двигате- л  генераторных установок. Цель изобретени  - повышение надежности энергопитани . Источник посто нного тока содержит аккумул торную батарею, св занную с системой энергопитани  автомобил , коммутатор ее зар дно-разр дной цепи и регул тор режимов зар да, содержащий два пороговых элемента, балластные и регулируемый резисторы. Коммутатор состоит из разр дного диода, шунтированного цепью из транзистора и тиристора, управл ющие входы которых подключены к выхо

Description

Изобретение относитс  к области транспортабельных химических источников посто нного тока и предназначено дл  использовани  в системах электропитани  автомобилей и двигателей внутреннего сгорани .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности энергопитани  за счет автоматической бесконтактной коммутации зар дно- разр дной цепи.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из батареи аккумул торов 1, питающей шины 2, общей шины 3, коммутатора 4, регул тора 5 зар дного тока, зажимов 6 и 7 зар дно-разр дной сети автомобил , условно показанной в виде нагрузки 8 и генератора 9. Коммутатор 4 состоит из диода 10, транзистора 11 тринистора 12, включенных между собой параллельно- последовательно. Управл ющий вход 13 коммутатора 4 подключен к управл ющему электроду тринистора 12, а второй управл ющий вход 14 подключен к базе транзистора 11. Эмиттер последнего и катод диода 10 соединены в точке 15. Регул тор 5 зар дного тока состоит из пороговых элементов 16 и 17, в качестве которых показаны стабилитроны . К выходу порогового элемента 16 в точке 18 подключен резистор 19 и конденсатор 20, между вторыми выводами которых включен резистор 21. Выход второго порогового элемента 17 подключен к входу 14 коммутатора 4 через регулируемый резистор 22, разв занный на общую шину резистором 23. Устройство содержит также такие элементы сети как ключ 24 зажигани  с подвижным 25 и неподвижными 26 и 27 контактами и стартерный включатель 28 массы , содержащий электромагнитную обмотку 29 и замыкающие контакты 30, подключенные к точкам 15 и 31 дл  шунтировани  диода 10 на врем  электростартерного пуска.

Устройство работает следующим образом .

При элелстростартерном пуске двигател  контакт 25 замыкаетс  на контакт 27, запитыва  обмотку 29 током батареи 1. При этом контакты 30 замыкаютс , и общий зажим 7 сети оказываетс  подключенным непосредственно к общему выводу батареи 1 через точки 31 и 15. С прекращением режима пуска контакт 25 оказываетс  замкнутым на контакте 26, обеспечивающем питание зажигани . Однако, при этом контакты 30 размыкаютс , и весь дальнейший режим

эксплуатации источника питани , подключенного к оети автомобил , происходит следующим образом.

При включении нагрузки 8 ток аккумул торной батареи 1 через зажимы 6 и 7 и шины 2 и 3 источника питани  течет по цепи разр да: от + источника к нагрузке 8 на диоД 10 и на - батареи 1. Таким образом, ток разр да батареи 1 ограничен лишь падени0 ем напр жени  на нагрузке 8, диоде 10 и на внутреннем сопротивлении батареи 1. Поэтому все разр дные процессы через диод 10, а при отсутствии включател  28 массы также и электростартерный пуск, обеспечи5 ваютс  без помех. При этом регул тор 5 зар дного тока не оказывает вли ние на режим питани  нагрузки 8, котора  может одновременно питатьс  током генератора 9. Как только напр жение на зажимах 7 и

0 6 при работающем генераторе 9 становитс  больше остаточного напр жени  на выводах аккумул торной батареи 1, образуетс  цепь зар да через транзистор 11 и трини- стор 12, так как дл  такого направлени  тока

5 диод 10 закрыт. В таком случае указанное напр жение отпирает стабилитрон 16 и через него, и резистор 19 начинает течь ток стабилизации первого режима работы регул тора 5 зар дного тока. При этом импульс

0 напр жени  на резисторе 19 создает ток конденсатора 20, который, протека  через вход 13 и управл ющий электрод тринистора 12 на общую шину 3, отпирает тринистор 12.

5 В этом случае на базе транзистора 11 через резистор 23 присутствует потенциал общей шины, так как второй пороговый элемент 17 заперт из-за недостаточности действующего напр жени . Поэтому транзистор

0 11, наход сь в режиме насыщени , обеспечивает необходимое анодное напр жение тринистора 12, равное падению напр жени  на зар жающейс  батарее 1. Скорость коррозии решеток аккумул торов батареи 1

5 возрастает с длительностью перезар да, с повышением силы тока перезар да и температуры электролита, в результате чего сокращаетс  срок службы батареи.

В предлагаемом устройстве перезар д

5 исключаетс  по следующей причине. По мере зар да батареи при посто нном токе постепенно возрастает плотность электролита. В момент, когда плотность электролита достигает установленной нормы, наблюдаетс  быстрое возрастание напр жени  зар да.

При этом отпираетс  второй пороговый элемент 12, ток стабилизации которого управл ет регулируемым резистором 22, выводит транзистор 11 из режима насыщени  в усилительный режим. В таком случае ток зар да регулируетс  транзистором 11 в соответствии с входным током на его базе 14. При нежелательном, с точки зрени  перезар да , режиме пр мой ток транзистора 11 становитс  меньше тока удержани  трини- стора 12, и последний выключаетс , предотвраща  перезар д батареи. Поскольку конденсатор 20 находитс  в зар женном состо нии , то новое отпирание транзистора 12 и включение цепи зар да может произойти либо после достаточно мощного импульса тока нагрузки, на короткое врем  запирающего стабилитрон 16 и вызывающего соответствующий разр д конденсатора 20, либо при уменьшении приложенного напр жени  ниже напр жени  стабилизации порогового элемента 17.

Регулировочный резистор 22, как и весь регул тор 5 зар дного тока, может быть выполнен программируемым, включающим микропроцессорную систему управлени  режимом коммутатора 4. При этом возможен учет многих вли ющих факторов, который в предлагаемом устройстве обеспечит максимально возможную долговечность химического источника тока и оптимизирует энергетические параметры сети.

0

5

0

5

0

Экономический эффект от применени  данного изобретени  может быть получен за счет наиболее полного использовани  ресурса аккумул торной батареи независимо от условий эксплуатации, обеспечени  повышенной надежности аккумул торной батареи, в том числе и в режиме электростартерного пуска двигател  при низких температурах окружающего воздуха. Предотвращение перезар да батареи позволит снизить трудоемкость ее технического обслуживани  в процессе эксплуатации.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Автомобильный источник посто нного тока, содержащий аккумул торную батарею с питающей и общей шинами, коммутатор зар дно-разр дной цепи аккумул торной батареи и регул тор зар дного тока, выполненный в виде двух пороговых элементов с балластными резисторами и регулируемым резистором и подключенный входом к зар дно-разр дной сети автомобил , двум  выходами - к управл ющим входам коммутатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности энергопитани  за счет автоматической бесконтактной коммутации зар дно-разр дной цепи аккумул торной батареи, коммутатор выполнен в виде параллельно встречно включенных разр дного диода и цепи из последовательно соединенных транзистора и тиристора, причем управл ющие электроды транзистора и тиристора образуют управл ющие входы коммутатора.