Переходник для подключения нагрузки к низковольтному источнику электропитания

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для соединения низковольтных источников электропитания, в том числе солнечной батареи, аккумуляторной батареи, с автомобильным зарядным устройством портативных низковольтных приборов и может найти применение для заряда или подзаряда аккумуляторов любых типов с номинальным напряжением от 3 до 9 В (12 В) с емкостью до 2,5 ампер-часов в условиях отсутствия источников электроэнергии. Технический результат - повышение простоты, компактности, надежности и универсальности, технологичности. Переходник содержит трубчатую оболочку со сквозными окнами, размещенную в ней розетку с корпусом и клеммой, выполненную аналогично электрической розетке разъема типа автомобильный “прикуриватель”. Розетка фиксируется пружинными лапками в окнах оболочки, образуя с ней сборно-разборное соединение. Развязывающий диод для обеспечения процесса заряда от аккумуляторной или солнечной батареи закреплен на стойках монтажной платы, установленной на клемме розетки. Оболочка имеет съемную заглушку с отверстием для подвода электрических проводников от низковольтного источника электропитания. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для соединения низковольтных источников электропитания, в том числе солнечной батареи, аккумуляторной батареи, с автомобильным зарядным устройством портативных низковольтных приборов и может найти применение для заряда или подзаряда аккумуляторов любых типов с номинальным напряжением от 3 до 9 В (12 В) с емкостью до 2,5 ампер-часов в условиях отсутствия источников электроэнергии, в том числе в системах для питания и зарядки аккумуляторов различной портативной техники: МР3-плейеров, PDA, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов, сотовых телефонов, переносных магнитофонов, и другой техники, которую используют рыбаки, охотники, туристы, автомобилисты, яхтсмены, альпинисты, геологи, газовики, нефтяники, сотрудники МЧС, МВД и представители других профессий, чья деятельность протекает в отрыве от централизованных электрических сетей.

Известен адаптер электропитания для заряда батареи радио, в том числе от солнечной батареи, включающий коробчатый корпус со стандартным электрическим гнездом, выполненным с возможностью установки штепселя стандартного зарядного устройства батарей (см. патент GB №2183936, MПK H 01 R 31/02, публ.1987 г.).

Недостаток известного устройства заключается в значительных габаритах и массе, что ограничивает его применение в устройствах заряда аккумуляторных батарей портативных малогабаритных электронных бытовых приборов (плейеров, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов, сотовых телефонов и т.п.).

Известен переходник для подключения нагрузки к низковольтному источнику электропитания (к солнечной батарее), включающий прямоугольный плоский удлиненный корпус, совмещенный на широкой грани с коробчатым плоским складным кожухом солнечной батареи и имеющий электрическое гнездо (розетку) на торце в области сопряжения переходника с кожухом солнечной батареи (см. патент WO 0076051, МПК H 02 J 7/35 M, публ. 2000 г. - прототип).

Недостаток известного переходника заключается в отсутствие автономности его конструктивного выполнения, а также в тесной взаимосвязи конструкции его корпуса и розетки с конструкцией кожуха солнечной батареи. Это ограничивает его применение. Кроме того, электрическое гнездо переходника выполнено с возможностью подключения преимущественно сотовых телефонов для заряда их аккумуляторных батарей.

Изобретение решает задачу создания дешевого, компактного, простого, надежного, безопасного, удобного автономного универсального переходника, обеспечивающего передачу напряжения, вырабатываемого низковольтным источником электропитания (солнечной батареей, аккумуляторной батареей), на стандартные зарядные устройства, работающие от бортовой сети автомобиля для питания и зарядки аккумуляторов различной портативной техники: МР3-плейеров, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов, сотовых телефонов, переносных магнитофонов и другой портативной бытовой техники.

Поставленная задача достигается тем, что в переходнике для подключения нагрузки к низковольтному источнику электропитания, включающем оболочку с встроенной розеткой для подключения нагрузки и соединения с низковольтным источником электропитания, оболочка выполнена трубчатой, применена розетка от разъема типа автомобильный “прикуриватель”, введен развязывающий диод, смонтированный на диэлектрической монтажной плате, указанная плата закреплена на клемме розетки внутри оболочки, при этом корпус розетки является другим выводом для подключения нагрузки.

Целесообразно оболочку выполнить с возможностью сборно-разборного соединения с розеткой.

Предпочтительно оболочку выполнить цилиндрической.

Предпочтительно иметь съемную заглушку с отверстием для подвода электрических проводников от низковольтного источника электропитания соответственно к клемме розетки и одному из выводов развязывающего диода.

Предпочтительно съемную заглушку сделать торцевой частью оболочки с резьбовым соединением между ними.

Целесообразно корпус розетки выполнить с пружинными лапками, оболочку - со сквозными окнами для защелки пружинных лапок розетки при сборно-разборном их соединении.

Целесообразно монтажную плату закрепить на клемме розетки гайкой.

Целесообразно в качестве низковольтного источника электропитания применить аккумуляторную или солнечную батарею.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружены технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения. Сведений об известности отличительных признаков в совокупностях признаков известных технических решений с достижением такого же, как у заявляемого устройства, положительного эффекта не имеется. На основании этого сделан вывод, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". Следовательно, заявляемое изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

На фиг.1 изображен предлагаемый переходник; на фиг.2 показан вид А переходника на фиг.1; на фиг.3 показан вид Б переходника на фиг.2.

Переходник (фиг.1) содержит трубчатую оболочку 1 цилиндрической формы со сквозными окнами 2, размещенную в ней розетку с корпусом 3 и клеммой 4, выполненную аналогично электрической розетке разъема типа автомобильный “прикуриватель”. Клемма 4 и корпус 3 являются выводами переходника для подачи напряжения соответствующей полярности. Корпус 3 розетки выполнен с пружинными лапками 5 с возможностью защелки их в сквозных окнах 2 оболочки 1. При этом розетка фиксируется пружинными лапками 5 в окнах 2 оболочки 1 (фиг.2), образуя с ней сборно-разборное соединение.

В переходнике имеется развязывающий диод 6 для обеспечения процесса заряда от аккумуляторной или солнечной батареи. Развязывающий диод 6 закреплен на стойках 7 монтажной платы 8 (фиг.2), установленной при помощи гайки 9 на клемме 4 розетки.

Оболочка 1 имеет съемную заглушку 10 с отверстием 11 под уплотнительную резиновую втулку (не показана) для подвода электрических проводников от низковольтного источника электропитания соответственно к клемме 4 розетки и одному из выводов развязывающего диода 6. Съемная заглушка 10 расположена таким образом, что является торцевой частью оболочки 1. Оболочка 1 и съемная заглушка 10 имеют резьбовое соединение.

Возможно подведение указанных электрических проводников через отверстие, выполненное в оболочке 1 (не показано), при этом заглушка 10 может не иметь отверстия 11.

В качестве низковольтного источника электропитания применяют аккумуляторную или солнечную батарею.

Ответная часть розетки (или штепсель) соединена с нагрузкой (или имеется в комплекте для ее подключения) и выполнена с возможностью установки в розетку переходника.

Переходник применяют следующим образом. Электрические проводники, например, от солнечной батареи проводят внутрь оболочки 1 переходника через отверстие 11 съемной заглушки 10 в снятом ее положении. Осуществляют подсоединение электрических проводников с выводами переходника, после чего закручивают съемную заглушку 10 на оболочке 1.

Для подключения нагрузки, например, солнечного зарядного устройства подсоединяют вилку автомобильного адаптера к электрическому гнезду розетки переходника, а также подключают выходной разъем указанного адаптера к соответствующему входному разъему заряжаемой аппаратуры (например, сотового телефона). Ориентируют развернутую солнечную батарею лицевой стороной на источник света. При этом на адаптере должен загореться светодиодный индикатор, что подтверждает наличие напряжения на выходе адаптера.

Напряжение и ток заряда от солнечной батареи, пройдя через развязывающий диод 6 переходника, поступает на устройство заряда аккумуляторной батареи, например, сотового телефона, и непосредственно на аккумуляторную батарею. Развязывающий диод 6 необходим для предотвращения разряда аккумуляторной батареи на солнечную батарею.

Напряжение одной полярности от солнечной батареи поступает на клемму 4 переходника. Напряжение другой полярности от солнечной батареи поступает через развязывающий диод 6 на другой вывод переходника - корпус 3 розетки. Далее действуют согласно инструкции на заряжаемую аппаратуру. При этом имеется возможность проконтролировать наличие процесса заряда по индикатору аппаратуры. После завершения работы солнечную батарею складывают, отсоединяют выходной разъем адаптера от входа аппаратуры, отсоединяют входной разъем адаптера от солнечного зарядного устройства. Таким образом, переходник универсально осуществляет передачу напряжения, вырабатываемого солнечной батареей, на стандартные зарядные устройства сотового телефона, работающие от бортовой сети автомобиля.

Выполнение оболочки 1 трубчатой с окнами 2 позволяет применить стандартную розетку от разъема типа автомобильный “прикуриватель” и обеспечить возможность крепления развязывающего диода 6 на конструктивном элементе розетки переходника, что значительно упрощает монтаж и подсоединение различной аппаратуры.

Переходник имеет простую надежную конструкцию, позволяет применять стандартные узлы и доступные средства для его изготовления.

1. Переходник для подключения нагрузки к низковольтному источнику электропитания, включающий оболочку с встроенной розеткой для подключения нагрузки и соединения с низковольтным источником электропитания, отличающийся тем, что оболочка выполнена трубчатой, применена розетка от разъема типа автомобильный “прикуриватель”, клемма и корпус которой являются выводами переходника для подключения нагрузки, введен развязывающий диод, смонтированный на диэлектрической монтажной плате, указанная плата закреплена на клемме внутри оболочки, при этом клемма и один из выводов развязывающего диода выполнены с возможностью подключения соответствующих выводов низковольтного источника электропитания.

2. Переходник по п.1, отличающийся тем, что оболочка выполнена с возможностью сборно-разборного соединения с розеткой.

3. Переходник по п.1, отличающийся тем, что оболочка выполнена цилиндрической.

4. Переходник по п.1, отличающийся тем, что оболочка имеет съемную заглушку с отверстием для подвода электрических проводников низковольтного источника электропитания соответственно к клемме розетки и одному из выводов развязывающего диода, другой вывод которого соединен с корпусом розетки.

5. Переходник по п.4, отличающийся тем, что съемная заглушка является торцевой частью оболочки и имеет с ней резьбовое соединение.

6. Переходник по п.1, отличающийся тем, что корпус розетки снабжен пружинными лапками, оболочка имеет сквозные окна для защелки пружинных лапок розетки при сборно-разборном их соединении.

7. Переходник по п.1, отличающийся тем, что монтажная плата закреплена на клемме электрической розетки гайкой.

8. Переходник по п.1, отличающийся тем, что низковольтный источник электропитания представляет собой аккумуляторную или солнечную батарею.