ДИСТАНЦИОННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Дистанционный выключатель аккумуляторной батареи относится к области электрооборудования автомобиля и предназначен для отключения минусовой клеммы аккумуляторной батареи от бортовой сети транспортного средства.
Известен дистанционный выключатель аккумуляторной батареи ВК860В (Номенклатурный каталог «Автотракторное оборудование и приборы» стр.60 Научно-исследовательского института информации автомобильной промышленности, г. Москва, 1985 год).
Известен дистанционный выключатель аккумуляторной батареи (выключатель) по полезной модели РФ №1571 (опубликован в БИ №1-1996 г.) - прототип. Выключатель содержит электромагнит, контактную систему, механизм фиксации подвижных контактов. Контактная система состоит из двух подвижных подпружиненных контактов скользящего типа криволинейной формы, обеспечивающей проскальзывание их относительно неподвижных контактов и самозачищение системы, траверсы, двух возвратных пружин траверсы. Механизм фиксации подвижных контактов состоит из толкателя, планки толкателя, рычага, пружины рычага и защелки, собранных на основании. Выключатель расположен таким образом, что его продольная ось перпендикулярна продольной оси транспортного средства. Включение и отключение минусовой клеммы аккумуляторной батареи от бортовой сети транспортного средства производится путем подачи питающего напряжения на электромагнит или непосредственно нажатием на якорь вручную. Недостатком прототипа является отсутствие автоматического отключения минусовой клеммы аккумуляторной батареи от бортовой сети транспортного средства.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей дистанционного выключателя аккумуляторной батареи.
Поставленная задача решается тем, что дистанционный выключатель аккумуляторной батареи, содержащий электромагнит с подпружиненным якорем, контактную систему, состоящую из неподвижных контактов и механизма подвижных контактов, выполненного в виде двух подпружиненных контактов криволинейной формы скользящего типа, установленных на траверсе посредством осей, механизм фиксации подвижных контактов, включающий толкатель, рычаг, защелку, пружину рычага и защелки, установленные на основании, расположен таким образом, что его продольная ось параллельна продольной оси транспортного средства, а вектор движения якоря при воздействии магнитного поля электромагнита или приложенного усилия направлен вдоль вектора скорости движения транспортного средства, при этом якорь и его возвратная пружина в совокупности представляют инерционный элемент механического акселерометра, взаимодействующего с механизмом фиксации подвижных контактов.
Размещение выключателя таким образом, что его продольная ось параллельна продольной оси транспортного средства, а вектор движения якоря при воздействии магнитного поля электромагнита или приложенного усилия направлен вдоль вектора скорости движения транспортного средства, при этом якорь и его возвратная пружина в совокупности представляют инерционный элемент механического акселерометра, взаимодействующего с механизмом фиксации подвижных контактов, позволяет расширить функциональные возможности выключателя, а именно, происходит автоматическое отключение минусовой клеммы аккумуляторной батареи от бортовой сети транспортного средства в аварийной ситуации (при столкновении с препятствием на скорости 60 км в час и более), что исключает замыкание и возгорание электропроводки при нарушении ее изоляции при процессе деформации элементов конструкции транспортного средства, повышает безопасность эксплуатации и сохранение транспортного средства.
На фиг.1 изображено размещение выключателя в моторном отсеке (как вариант) транспортного средства.
На фиг.2 изображена схема взаимодействия элементов выключателя на различных этапах работы.
1
2
Выключатель содержит якорь 1 с возвратной пружиной 2, механизм 3 подвижных контактов 4, механизм фиксации 5 подвижных контактов 4, неподвижные контакты 6 и 7, электромагнит 8. Выключатель установлен в моторном отсеке (как вариант) транспортного средства (фиг.1) таким образом, что его продольная ось параллельна продольной оси транспортного средства, а вектор V движения якоря при воздействии магнитного поля электромагнита или приложенного усилия направлен вдоль вектора V скорости движения транспортного средства.
В исходном состоянии якорь 1 под воздействием возвратной пружины 2 находится в крайнем левом положении относительно поля чертежа (фиг.2). При этом механизм 3 с подвижными контактами 4 при воздействии возвратной пружины (на чертеже не показана) также находится в левом крайнем положении (поз. А фиг.2), обеспечивая разомкнутое состояние неподвижных контактов 6 и 7, соединенных с минусовой клеммой аккумуляторной батареи и массой (корпусом) транспортного средства соответственно.
Выключатель имеет два устойчивых состояния: выключенное (поз. А фиг.2), когда подвижные контакты 4 не замыкают неподвижные контакты 6 и 7 (аккумуляторная батарея отсоединена от бортовой сети транспортного средства) и включенное (поз. В фиг.2), когда неподвижные контакты 6 и 7 замкнуты подвижными контактами 4 (аккумуляторная батарея подключена к бортовой сети транспортного средства).
п
Включение дистанционного выключателя аккумуляторной батареи производится путем подачи напряжения питания Uнa обмотку электромагнита 8 нажатием (на 1-2 сек.) кнопки, установленной в кабине транспортного средства или вручную, непосредственным приложением усилия Р (на 1-2 сек) на якорь 1 (поз. Б фиг.2). При этом якорь 1 перемещается вправо (относительно поля чертежа) и перемещает механизм 3 с подвижным контактом 4 до соприкосновения с неподвижными контактами 6 и 7, замыкая их.
Удерживание контактов в замкнутом состоянии осуществляет фиксирующее устройство 5 как при снятии питающего напряжения с электромагнита 8, так и при снятии приложенного усилия Р с якоря 1, который под воздействием возвратной пружины 2 возвращается в крайнее левое положение (поз В фиг.2). Аккумуляторная батарея подключена к бортовой сети транспортного средства.
п
Отключение аккумуляторной батареи производится повторным нажатием (на 1-2 сек.) на кнопку в кабине или приложением усилия Р на якорь 1 (поз.Б фиг.2). Устройство фиксации 5 подвижных контактов снимает фиксацию, якорь 1 и механизм 3 с подвижным контактом 4 под воздействием возвратных пружин перемещаются в крайнее левое положение, размыкая неподвижные контакты 6 и 7. По истечению 1-2 сек. при снятии питающего напряжения U или приложенного усилия Р с якоря 1 система переходит в выключенное состояние (поз.А фиг.2).
При столкновении транспортного средства на скорости 60 км в час и более выключатель выполняет функцию механического акселерометра, автоматически отключает аккумуляторную батарею от бортовой сети транспортного средства.
и
В этом случае исходное положение элементов выключателя соответствует поз. В фиг.2, дистанционный выключатель аккумуляторной батареи включен. Якорь 1 под воздействием силы Р инерции (поз. Г фиг.2), развиваемой центром массы якоря 1 приобретает ускорение, под воздействием которого якорь 1 перемещается и, воздействуя на устройство фиксации 5 подвижных контактов, снимает фиксацию, механизм 3 с подвижным контактом 4 размыкает контакты 6 и 7, что приводит к выключению дистанционного выключателя аккумуляторной батареи, отключению аккумуляторной батареи от бортовой сети транспортного средства.
Расчет величины массы якоря (инерционного элемента акселерометра) производится по следующей формуле:
где: [m] - масса якоря, (кг)
[F] - сила, необходимая для снятия фиксации с
механизма подвижного контакта, (Н)
[S] -путь, проходимый транспортным средством при столкновении с препятствием (до V= 0), (м)
[V] - минимальная скорость движения транспортного средства в момент встречи с препятствием, (м/с)