ШКАФ ДЛЯ ЗАРЯДА АВИАЦИОННЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ СОЗДАНИЯ И ЗАГРУЗКИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ АЛГОРИТМОВ ЗАРЯДА "СВЕТОЧ-А"

Полезная модель (ПМ) относится к области электротехники, в частности, к устройствам заряда и разряда аккумуляторных батарей (АКБ) с предустановленными алгоритмами заряда различных типов батарей, в том числе и алгоритмами заряда щелочных и кислотных АКБ, применяемых в авиационной технике, с возможностью создания и загрузки дополнительных алгоритмов заряда, имеет удобную конструкцию с защитной крышкой для установки и подключения АКБ.
Известно устройство «Станция автоматическая зарядно-разрядная» [Патент Российской Федерации №2327268, H02J 7/10, 2006], содержащее схему управления силовой частью, включающую блок фильтров, соединенный с выводами питающего напряжения, три блока усилителей, блок аккумуляторной батареи и схему управления по заданному алгоритму, включающую блок управления, соединенный с блоком задания алгоритма заряда, блоком задания режима заряда и блоком индикации, блок датчика напряжения, блок питания, соединенный с выводами питающего напряжения, отличающееся тем, что в схему управления силовой частью введены блок выпрямителя, соединенный с блоком фильтров, блок сетевого фильтра, соединенный с блоком сетевого выпрямителя, блок регулируемого источника зарядного тока, соединенный с блоком сетевого фильтра и с первым блоком усилителей, блок высокочастотного выпрямителя, соединенный с блоком регулируемого источника зарядного тока, блок фильтра, соединенный с блоком высокочастотного выпрямителя, блок ключа, соединенный со вторым блоком усилителей и с блоком фильтра, блок разряда конденсаторов, соединенный с точкой соединения блока фильтра и блока ключа, блок нагрузки, соединенный с блоком разряда конденсаторов, блок регулируемого источника разрядного тока, соединенный с блоком ключа, с третьим блоком усилителей и с точкой соединения блока ключа, блока разряда конденсаторов и блока фильтра, блок индуктора, соединенный с точкой соединения блока ключа и блока регулируемого источника разрядного тока, блок подключения аккумуляторных батарей, соединенный с блоком индуктора, блоком датчика напряжения и с блоком АКБ, а в схему управления по заданному алгоритму введены блок датчика тока, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей, блок аналого-цифрового преобразования (АЦП), соединенный с блоком датчика тока, блоком датчика напряжения и блоком управления, блок широтно-импульсной модуляции (ШИМ), соединенный с блоком управления и с тремя блоками усилителей, блок звуковой сигнализации, соединенный с блоком управления и блок пульта управления, соединенный с блоком задания режима заряда.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками ПМ, являются блоки: блок защиты от перепадов напряжения (блок фильтров у аналога), блок питания, блок управления (однокристальный микропроцессор с блоком управления, блоком ШИМ, блоком задания алгоритма заряда, блоком АЦП и блоком задания режима заряда у аналога), блок индикации, блок задания алгоритма заряда (блок пульта управления у аналога).
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются: отсутствие блока защиты от перегрузок, отсутствие блока защиты от неверного подключения аккумуляторной батареи, блока связи с персональным компьютером (ПК), блока согласования интерфейсов, блока энергонезависимой памяти для загрузки алгоритмов заряда, разрядного модуля, что ограничивает максимальную мощность разряда АКБ, к тому же блок подключения АКБ не имеет защиты от доступа человека к АКБ во время заряда.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство «Шкаф для заряда аккумуляторных батарей со встроенным зарядно-разрядным десульфатирующим устройством нового поколения «СВЕТОЧ-01-01» [Патент Российской Федерации №119539, H02J 7/00, 2006.01], содержащий зарядно-разрядный модуль, включающий блок питания, соединенный с блоком управления, блок задания алгоритма заряда, блок индикации, отличающийся тем, что содержит блок защиты от перепадов напряжения, блок защиты от перегрузок, блок защиты от неверного подключения АКБ, блок охлаждения разряда и место установки АКБ с защитной крышкой.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками ПМ, являются блоки: блок защиты от перепадов напряжения, блок питания, блок управления, блок индикации, блок задания алгоритма заряда, блок защиты от перегрузок, блок защиты от неверного подключения аккумуляторной батареи.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются: отсутствие блока разряда, не требующего дополнительного охлаждения, блока управления разрядом, блока энергонезависимой памяти, блока связи с ПК, блока согласования интерфейсов, интерфейса для подключения ПК.
Задача, на решение которой направлена ПМ, состояла в создании шкафа для заряда специализированных аккумуляторных батарей, применяемых в авиационной технике, со встроенным зарядным и разрядным устройством, обеспечивающего алгоритмы заряда, разряда и контрольно-тренировочных циклов, предназначенные для облуживания данных типов АКБ, с установленным дополнительным разрядным модулем, обеспечивающим более высокие значения тока разряда, необходимые для проведения контрольно-тренировочных циклов, имеющего возможность подключения ПК для загрузки во внутреннюю память устройства дополнительных алгоритмов обслуживания других типов АКБ, с конструктивом, обеспечивающим удобную установку и подключение аккумуляторной батареи с защитой от доступа человека во время заряда.
Технический результат достигается тем, что ПМ содержит блок защиты от перегрузок, блок защиты от неверного подключения АКБ, блок задания алгоритма заряда, блок питания, блок индикации, блок энергонезависимой памяти, блок связи с ПК, блок согласования интерфейсов, интерфейс USB, блок управления разрядом, разрядный модуль, и место для установки АКБ с защитной крышкой.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом (фиг.), где:
1) блок питания;
2) блок защиты от перегрузок;
3) блок задания алгоритма заряда;
4) место установки АКБ с защитной крышкой;
5) блок защиты от перепадов напряжения;
6) блок управления;
7) блок защиты от неверного подключения АКБ;
8) блок индикации;
9) блок управления разрядом;
10) блок энергонезависимой памяти;
11) блок связи с ПК;
12) разрядный модуль;
13) блок согласования интерфейсов.
Работа устройства начинается с подачи питающего напряжения на блок защиты от перепадов напряжения (5). В этом блоке входное напряжение, поступающее на модуль, фильтруется и дальше подается на блок питания (1).
Бок питания (Ошибка! Источник ссылки не найден, формирует гальванически изолированное от входных цепей питающее напряжение для блока управления (6). Выдача питающего напряжения на блок управления (6) осуществляется независимо от того, подключена ли АКБ и осуществляется или нет в данный момент ее заряд/разряд. Это позволяет еще до подачи команды на обслуживание АКБ выбрать ее тип и задать нужный алгоритм заряда.
Установка АКБ осуществляется при помощи специализированного места установки АКБ с защитной крышкой (4), имеющего ролики для удобной установки/извлечения АКБ и защитную крышку, которая предотвращает свободный доступ к АКБ во время обслуживания, а так же снижает испарения от АКБ во время заряда.
После установки АКБ на блоке индикации (8) отображается текущее значение напряжения батареи. В случае неверного подключении контактов АКБ блок защиты от неверного подключения АКБ (7) передает информацию на блок управления (6), при этом запуск заряда или разряда АКБ будет заблокирован. Если АКБ подключена верно, то с помощью блока задания алгоритма заряда (3) пользователь задает тип АКБ и способ ее зарядки. В зависимости от выбранного типа обслуживания блок управления (6) начинает либо заряд батареи, либо передает команду на блок управления разрядом (9), который начинает разряд батареи с помощью разрядного модуля (12). При проведении разряда блок управления разрядом (9) постоянно передает данные о текущем значении тока разряда на блок управления (6). В процессе заряда блок управления (6) постоянно контролирует значения зарядного тока и напряжения, получает данные от блока управления разрядом (9) и регулирует величину силы зарядного или разрядного тока. Так же в процессе работы устройства блок защиты от перегрузок (2) контролирует величину тока, потребляемого устройством, и в случае его выхода за допустимый диапазон, блокирует заряд АКБ и информирует об ошибке блоку управления (6).
Разрядный модуль (Ошибка! Источник ссылки не найден, обеспечивает возможность разряда стабилизированным током, необходимым для проведения контрольно-тренировочных циклов и разряда АКБ. Управляет работой данного блока блок управления разрядом (9), который в свою очередь получает команды от блока управления (6), в зависимости от выбранного алгоритма обслуживания.
ПМ поддерживает обслуживание батарей: 20НКБН-40-У3, 20НКБН-25-У3, VARTA 20FP25H1C-R, 12SAM-28. Для данных типов АКБ установлено четыре режима заряда, четыре режима контрольно-тренировочных циклов и один режим разряда.
ПМ позволяет не только загружать дополнительные алгоритмы обслуживания перечисленных АКБ, но и создавать новые алгоритмы для других типов АКБ. Для этого к блоку согласования интерфейсов (13), через интерфейс USB подключается персональный компьютер. На ПК с помощью специализированного программного обеспечения создается новый алгоритм обслуживания и загружается в блок энергонезависимой памяти (10) через блок связи с ПК (11).
В настоящее время на предприятии ООО “НПП КРОН” изготовлены опытные образцы предлагаемого устройства. Испытания подтвердили их работоспособность и соответствие всем заявленным характеристикам.