СИСТЕМА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в системах тракторов, автомобилей и других транспортных средств.
Известна система электрооборудования транспортного средства, содержащая соединенные последовательно первый и второй аккумуляторы, генератор переменного тока и два потребителя электроэнергии, первый из которых подключен к генератору и первому аккумулятору, а второй -к последовательно соединенным аккумуляторам [1]. Генератор имеет два комплекта многофазных обмоток якоря. Каждый комплект обмоток работает на своего потребителя электроэнергии через отдельный силовой выпрямитель.
Недостатком известной системы является ее сложность из-за наличия двух силовых выпрямителей и дополнительного комплекта многофазных обмоток генератора.
Наиболее близкой к заявляемой и принятой в качестве прототипа является известная система электрооборудования транспортного средства, содержащая соединенные последовательно первый и второй аккумуляторы, генератор, потребители электроэнергии, подключенные к генератору и к первому аккумулятору, стартер, подключенный к обоим аккумуляторам, и преобразователь напряжения, включающий инвертор, соединенный с генератором, и блок контроля зарядки, соединенный со вторым аккумулятором и инвертором [2]. При работе двигателя генератор обеспечивает энергией потребителей и заряжает аккумуляторы. При неработающем двигателе питание потребителей обеспечивает первый аккумулятор. Стартер при запуске двигателя получает энергию от обоих аккумуляторов, соединенных последовательно.
Недостатком известной системы является то, что при выходе второго аккумулятора из строя, например при коротком замыкании в нем, зарядка его бесполезно продолжается, что снижает надежность системы электрооборудования.
В основу полезной модели поставлена задача создать такую систему электрооборудования транспортного средства, в которой применение нового блока в преобразователе напряжения и новые его связи с другими элементами системы, обеспечили бы выключение преобразователя напряжения при остановке двигателя, что дало бы возможность предотвратить в таких случаях разрядку первого аккумулятора, и таким образом, позволило бы повысить надежность системы электрооборудования.
Поставленная задача решается тем, что в системе электрооборудования транспортного средства, содержащей соединенные последовательно первый и второй аккумуляторы, генератор, потребители электроэнергии, подключенные к генератору и первому аккумулятору, стартер, подключенный к обоим аккумуляторам, и преобразователь напряжения, включающий инвертор, соединенный с генератором, и блок контроля зарядки, соединенный со вторым аккумулятором и инвертором, согласно полезной модели, преобразователь напряжения снабжен датчиком работы двигателя транспортного средства, соединенным с инвертором.
В результате использования полезной модели обеспечивается получение технического результата, заключающегося в повышении надежности системы электрооборудования транспортного средства.
Между совокупностью существенных признаков заявляемой системы и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Для получения технического результата используется новая совокупность существенных признаков, полученная за счет использования в предлагаемой системе датчика работы двигателя, соединенного с инвертором преобразователя напряжения. Инвертор включается только при наличии разрешающего сигнала, поступающего от
датчика. Разрешающий сигнал формируется только при работе двигателя и если сигнал отсутствует, то инвертор, а следовательно, и преобразователь напряжения выключается и отключает сеть зарядки второго аккумулятора от генератора и первого аккумулятора. Благодаря этому предотвращается возможность разрядки первого аккумулятора, что повышает надежность системы электрооборудования. Все вышеизложенное свидетельствует о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом.
На чертеже изображена блок-схема предлагаемой системы электрооборудования транспортного средства.
Система электрооборудования выполнена на два уровня напряжения по однопроводной схеме, отрицательные полюсы всех источников и потребителей электроэнергии соединены с корпусом ("массой") транспортного средства. Система содержит соединенные последовательно первый и второй аккумуляторы 1 и 2, генератор 3 постоянного тока, бортовые потребители 4 электроэнергии, подключенные к генератору 3 и к аккумулятору 1, стартер 5, подключенный к последовательно соединенным аккумуляторам 1 и 2, и преобразователь 6 напряжения. Преобразователь 6 напряжения содержит инвертор 7, блок 8 контроля зарядки аккумулятора 2 и датчик 9 работы двигателя транспортного средства. Инвертор 7 соединен с генератором 3 и блоком 8 контроля зарядки, а датчик 9 работы двигателя соединен с инвертором 7 и с каким-либо источником информации, свидетельствующим о работе двигателя, например с генератором 3, как показано на схеме или с масляной магистралью системы смазки двигателя. Инвертор 7 предназначен для преобразования постоянного тока низкого напряжения, поступающего от генератора 3, в постоянный ток более высокого напряжения, необходимый для зарядки второго аккумулятора 2, и обеспечивает его включение при поступлении разрешающего сигнала от датчика 9, а также изменение величины напряжения на выходе в зависимости от уровня управляющего сигнала, поступающего от блока 8. Блок 8 контроля
зарядки, содержащий датчик тока, схему сравнения по току, усилитель сигнала рассогласования и схему сравнения по напряжению (на чертеже не показаны), позволяет формировать управляющий сигнал, передаваемый на инвертор 7. Датчик 9 работы двигателя может быть выполнен в виде дополнительной обмотки генератора или в виде датчика давления, соединенного с масляной магистралью системы смазки двигателя, что позволяет после запуска двигателя формировать разрешающий сигнал, передаваемый на инвертор 7.
Предлагаемая система электрооборудования транспортного средства работает следующим образом.
При остановленном двигателе стартер 5 выключен, генератор 3 не работает, а питание бортовых потребителей 4 током низкого напряжения (12В) осуществляется аккумулятором 1. На выходе датчика 9 разрешающий сигнал отсутствует, поэтому инвертор 7 выключен, а аккумулятор 2 отключен от аккумулятора 1 и генератора 3, благодаря чему предотвращается возможность разрядки аккумулятора 1.
Запуск двигателя осуществляется стартером 5, получающим от соединенных последовательно аккумуляторов 1 и 2 энергию при удвоенном напряжении (24 В). После запуска двигателя генератор 3 осуществляет питание бортовых потребителей 4 и зарядку аккумулятора 1. На выходе датчика 9 появляется разрешающий сигнал, свидетельствующий о работе двигателя. Сигнал поступает на вход инвертора 7 и обеспечивает его включение и работу. Инвертор 7 преобразует ток низкого напряжения, поступающий от генератора 3, в ток высокого напряжения, направляет его в сеть высокого напряжения (на чертеже выделена жирными линиями), и аккумулятор 2 начинает заряжаться одновременно с аккумулятором 1.
Величина зарядного тока регулируется блоком 8 контроля зарядки аккумулятора 2. При увеличении уровня зарядного тока изменяется уровень регулирующего выходного сигнала блока 8, поступающего на инвертор 7. Это приводит к уменьшению величины напряжения на выходе инвертора 7
и, следовательно, к уменьшению зарядного тока. Как только на выходе блока 8, соединенного с аккумулятором 2, напряжение достигает определенной величины (напряжение конца зарядки аккумулятора 2), уровень сигнала на втором выходе блока 8, передаваемого на вход инвертора 7, изменяется, вследствие чего напряжение на выходе инвертора 7 уменьшается и зарядка аккумулятора 2 прекращается. Датчик 9 формирует разрешающий сигнал, обеспечивающий включение инвертора 7, только после запуска двигателя.
При остановке двигателя разрешающий сигнал на выходе датчика 9 исчезает и инвертор 7 выключается, вследствие чего предотвращается разрядка аккумулятора 1. Благодаря этому повышается надежность системы электрооборудования транспортного средства.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР №1001313, МПК Н 02 J 7/34, опубл. 28.02.83, Бюл. №8.
2. Техническое обслуживание и ремонт тракторов Т-150, Т-15 OK различных модификаций с двигателями СМД, ЯМЗ, ДОЙТЦ /А.И.Сидашенко и др.; под. ред. А.И.Сидашенко и др. - Харьков, ООО "Украгрозапчасть", 2002, - С.305, 310, Рис.9.4 (прототип).