ПЕРЕДВИЖНОЕ ПУСКОЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к пусковым устройствам двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использована на передвижных и стационарных установках, где применяются ДВС и где необходим их частый запуск.
Известна аккумуляторная тележка для пуска двигателей в холодное время года модель 536 [Гаражное и ремонтное оборудование [Текст]: каталог - справочник. - М.: ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР, 1974. - С.139-140], содержащая комплект пусковых аккумуляторных батарей, устройство для их заряда, зарядной и выходной электрических цепей, амперметра и вольтметра, недостатки которой особенно заметно проявляются при низких температурах из-за ухудшения электрических характеристик аккумуляторной батареи и в связи с этим снижения стартерного тока, отдаваемого аккумуляторной батареей, что приводит к снижению электромагнитного момента стартера.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для внешнего запуска двигателей внутреннего сгорания [патент РФ №2278296, МПК F02N 11/08, 2006], содержащее емкостной накопитель энергии, выполненный в виде, по меньшей мере, двух конденсаторов с двойным электрическим слоем, цепь заряда и коммутационную систему для переключения соединения накопителей с параллельного на последовательное в процессе запуска двигателей.
Преимуществом устройства такого рода является то, что решается проблема источника энергии, способного отдать значительный стартерный ток при низких температурах.
Недостатком такого устройства является неэффективное использование емкостного накопителя энергии, который заряжается до напряжения ниже номинального. Также недостатком устройства является отсутствие штатного источника тока, позволяющего заряжать емкостные накопители энергии независимо от состояния аккумуляторных батарей пускаемого ДВС, так как конструктивно это не предусмотрено, что снижает эффективность применения пускового устройства в целом.
Технический результат направлен на повышение эффективности использования накопителя энергии в составе пускового устройства, что обеспечивается возможностью его заряда до номинальных значений от аккумуляторной батареи через преобразователь напряжения или от зарядного устройства, при этом повышается надежность пуска ДВС при изношенных или разряженных до 50% аккумуляторных батареях.
Технический результат достигается тем, что передвижное пуско-зарядное устройство содержит накопитель энергии, отрицательным полюсом соединенный через выключатель накопителя энергии, а положительным полюсом через амперметр с внешним разъемом, параллельно которому подключен вольтметр, аккумуляторную батарею, полупроводниковый вентиль, преобразователь напряжения, зарядное устройство с клеммами, контрольно-разрядную лампу, выключатель аккумуляторной батареи, выключатель преобразователя напряжения и выключатель контрольно-разрядной лампы. Аккумуляторная батарея отрицательным полюсом через выключатель преобразователя напряжения и преобразователь напряжения соединена с отрицательным полюсом накопителя энергии, а через выключатель аккумуляторной батареи с выключателем накопителя энергии. Положительным полюсом аккумуляторная батарея соединена через преобразователь напряжения с положительным полюсом накопителя энергии, а через полупроводниковый вентиль с амперметром. Зарядное устройство с клеммами соединено с положительным и отрицательным полюсами аккумуляторной батареи. Контрольно-разрядная лампа подключена к выключателю накопителя энергии, а через выключатель контрольно-разрядной лампы к амперметру.
Отличительным признаком предлагаемой модели является то, что дополнительно содержит аккумуляторную батарею, полупроводниковый вентиль, преобразователь напряжения, зарядное устройство с клеммами, контрольно-разрядную лампу, выключатель аккумуляторной батареи, выключатель преобразователя напряжения и выключатель контрольно-разрядной лампы, при этом аккумуляторная батарея отрицательным полюсом через выключатель преобразователя напряжения и преобразователь напряжения соединена с отрицательным полюсом накопителя энергии, а через выключатель аккумуляторной батареи с выключателем накопителя энергии, положительным полюсом аккумуляторная батарея соединена через преобразователь напряжения с положительным полюсом накопителя энергии, а через полупроводниковый вентиль с амперметром, в свою очередь, зарядное устройство с клеммами соединено с положительным и отрицательным полюсами аккумуляторной батареи, кроме того, контрольно-разрядная лампа подключена к выключателю накопителя энергии, а через выключатель контрольно-разрядной лампы к амперметру.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.
Передвижное пуско-зарядное устройство содержит накопитель энергии 2, отрицательным полюсом соединенный через выключатель накопителя энергии 8, а положительным полюсом через амперметр 13 с внешним разъемом 7, параллельно которому подключен вольтметр 12. Аккумуляторная батарея 1, полупроводниковый вентиль 5, преобразователь напряжения 4, зарядное устройство 3 с клеммами 6, контрольно-разрядная лампа 14, выключатель аккумуляторной батареи 9, выключатель преобразователя напряжения 10 и выключатель контрольно-разрядной лампы 11. Аккумуляторная батарея 1 отрицательным полюсом через выключатель преобразователя напряжения 10 и преобразователь напряжения 4 соединена с отрицательным полюсом накопителя энергии 2, а через выключатель аккумуляторной батареи 9 с выключателем накопителя энергии 8. Положительным полюсом аккумуляторная батарея 1 соединена через преобразователь напряжения 4 с положительным полюсом накопителя энергии 2, а через полупроводниковый вентиль 5 с амперметром 13. Зарядное устройство 3 с клеммами 6 соединено с положительным и отрицательным полюсами аккумуляторной батареи 1. Контрольно-разрядная лампа 14 подключена к выключателю накопителя энергии 8, а через выключатель контрольно-разрядной лампы 11 к амперметру 13.
Аккумуляторная батарея 1 предназначена для заряда накопителя энергии 2, когда отсутствует внешний источник энергии. Полупроводниковый вентиль 5 предотвращает разряд накопителя энергии 2 на аккумуляторную батарею 1. Преобразователь напряжения 4 предназначен для повышения зарядного напряжения накопителя энергии 2 до номинального значения (14 В) в случае его заряда от аккумуляторной батареи 1. Зарядное устройство 3 с клеммами 6 предназначено для заряда накопителя энергии 2 и аккумуляторной батареи 1 от внешней сети 220 В. Контрольно-разрядная лампа 14 обеспечивает контроль включения накопителя энергии 2 и его разряд перед постановкой на хранение. Выключатель аккумуляторной батареи 9 подключает аккумуляторную батарею 1 и зарядное устройство 3 к цепи накопителя энергии 2. Выключатель преобразователя напряжения 10 подключает его к аккумуляторной батарее 1. Выключатель контрольно-разрядной лампы 11 предназначен для подключения контрольно-разрядной лампы 14 к накопителю энергии 2.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении и при хранении все выключатели зарядно-пускового устройства выключены.
Перед пуском двигателя производится заряд накопителя энергии 2. Заряд накопителя энергии 2 можно произвести двумя режимами.
Первый режим заряда. При наличии внешней сети 220 В, к ней через клеммы 6 подключается зарядное устройство 3. Включив выключатель аккумуляторной батареи 9 и выключатель накопителя энергии 8, производится заряд накопителя энергии 2 до напряжения 14 В.
Второй режим заряда. Заряд накопителя энергии 2 осуществляется от аккумуляторной батареи 1 через преобразователь напряжения 4, для этого необходимо включить выключатель преобразователя напряжения 10. При этом накопитель энергии 2 зарядится до номинального значения напряжения равного 14 В от аккумуляторной батареи 1 с номинальным напряжением 12 В.
Работа устройства при пуске двигателя может осуществляться в одном из двух режимов разряда. Для этого передвижное пуско-зарядное устройство, оснащенное колесным ходом, подкатывают к двигателю и подключают к его розетке внешнего запуска или зажимам аккумуляторной батареи с помощью силовых проводов через внешний разъем 7.
Первый режим разряда. Пуск двигателя осуществляется от накопителя энергии 2. Для этого включается выключатель накопителя энергии 8, после чего накопитель энергии 2 подключается к стартеру системы электропуска двигателя. Пуск двигателя производится в штатном режиме.
Второй режим разряда. Если пуск двигателя осуществляется в тяжелых климатических условиях, на стартер двигателя подается суммарный ток от накопителя энергии 2 и аккумуляторной батареи 1. Для этого включаются выключатель аккумуляторной батареи 9 и выключатель накопителя энергии 8. Так как аккумуляторная батарея 1 и накопитель энергии 2 становятся параллельно подключенными источниками, то на стартер подается сумма их токов.
Для того чтобы накопитель энергии 2 при пуске двигателя не разрядился на аккумуляторную батарею 1, между ними установлен полупроводниковый вентиль 5.
О режимах заряда и разряда накопителя энергии свидетельствуют показания амперметра 13, вольтметра 12 и яркость горения контрольно-разрядной лампы 14. Так же контрольно-разрядная лампа 14 подключается к накопителю энергии 2 с помощью выключателя контрольно-разрядной лампы 11 перед постановкой передвижного пуско-зарядного устройства на хранение для разряда накопителя энергии 2.
Таким образом, за счет включения в состав передвижного пуско-зарядного устройства аккумуляторной батареи 1, полупроводникового вентиля 5, преобразователя напряжения 4, зарядного устройства 3 с клеммами 6, контрольно-разрядной лампы 14, выключателя аккумуляторной батареи 9, выключателя преобразователя напряжения 10 и выключателя контрольно-разрядной лампы 11 обеспечивается заряд накопителя энергии 2 до номинального значения напряжения равного 14 В, что повышает эффективность работы заявляемого устройства.