Универсальное зарядное устройство

Авторы патента:

МЕРТА Джозеф Г. (US)

МАРКЛЕНД Джеймс (US)

РОСС Марк (US)

ХАЛТМЕН Карл (US)

ФРЕДЕРИК Уильям (US)

H02J7/00 - Схемы зарядки или деполяризации батарей; схемы питания сетей от батарей

Владельцы патента RU 2507661:

АНТОН/БАУЭР, ИНК. (US)

Использование: в области электротехники и связи. Технический результат - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Универсальное зарядное устройство для подзарядки перезаряжаемых аккумуляторов содержит корпус, соединительный блок, образованный на указанном корпусе для приема перезаряжаемого аккумулятора, причем указанный соединительный блок содержит механизм крепления для крепления с возможностью отсоединения указанного перезаряжаемого аккумулятора к указанному корпусу и схему управления питанием, функционально интегрированную с указанным корпусом, причем указанная схема управления питанием выполнена с возможностью определения рабочих параметров и параметров зарядки указанного перезаряжаемого аккумулятора, прикрепленного к указанному механизму крепления, в котором указанная схема управления питанием управляет перезарядкой указанного аккумулятора в зависимости от указанных определенных рабочих параметров и параметров зарядки. 8 з.п. ф-лы, 23 ил.

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка претендует на приоритет заявки США с серийным номером 12/761,078, поданной 15 апреля 2010 и предварительной заявки США с номером 61/170, 178, поданной 17 апреля 2009 года, которые введены в данное описание в полном объеме в качестве ссылки.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к зарядным устройствам и, в частности, к устройству для зарядки аккумуляторов различного химического состава.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ключевыми факторами при выборе профессионального аккумулятора для видео являются размер, вес, баланс камеры, время работы, срок службы, безопасность, надежность, совместимость, первоначальная стоимость и затраты на эксплуатацию. Ни один конкретный размер аккумулятора, тип или химический состав не является идеальными по всем этим характеристикам подходящими для всех ситуаций съемки для всех видов работы видео. Соответственно, в зависимости от особенностей видео съемки часто используются многочисленные типы аккумуляторов различного химического состава, например, никель-металлгидридные, литий-ионные и никель-кадмиевые, каждые из которых имеют различные характеристики. Кроме того, существует бесчисленное множество производителей аккумуляторов, изготавливающих аккумуляторы всевозможных типов, размеров и химического состава. Даже аккумуляторы одного и того же химического состава, выпускаемые различными производителями, будут отличаться по различным параметрам, таким как размер, внутренние компоненты, электрическая схема и тому подобные.

Кроме того, при любой видео съемке каждый аккумулятор необходимо заряжать после его использования. Из уровня техники хорошо известны разнообразные системы зарядки для аккумуляторов различного химического состава, таких как никель-металлгидридных, литий-ионных и никель-кадмиевых. Известные зарядные устройства, однако, способны заряжать аккумуляторы определенного химического состава, поскольку каждый тип аккумуляторов имеет свой профиль заряда, который включает в себя определенные время заряда, скорость зарядки и прерывание заряда. Как можно легко понять, неправильная зарядка аккумулятора может привести к перезарядке или перегреву, что может стать угрозой безопасности или может вызвать снижение срока службы аккумулятора.

Таким образом, для того, чтобы зарядить, например, никель-металлгидридный аккумулятор, литий-ионный аккумулятор и никель-кадмиевый аккумулятор необходимы три отдельных зарядных устройства, каждое из которых настроено отдельно на профиль заряда аккумулятора каждого типа. Как легко будет видно, даже аккумуляторы сходного химического состава, выпускаемые разными производителями, часто не могут быть заряжены одним и тем же зарядным устройством по причине специфической модели аккумулятора, внутренних компонентов и других специфических особенностей соответствующих аккумуляторов. Например, часто имеет место ситуация, когда зарядное устройство, разработанное для приема и заряда аккумулятора от одного производителя, не может заряжать аккумулятор от другого производителя, даже если оба аккумулятора имеют одинаковый химический состав. Любая попытка сочетания зарядных устройств и аккумуляторов от разных производителей может привести к угрозам безопасности, таким как перегрев или возгорание, повреждению аккумулятора и/или неработоспособности зарядного устройства.

Принимая во внимания проблемы, связанные с известными зарядными устройствами, существует необходимость создания универсального зарядного устройства, способного заряжать один или несколько аккумуляторов различного химического состава. Такое универсальное зарядное устройство избавит от необходимости носить с собой многочисленные зарядные устройства для каждого типа аккумулятора, используемого в том или ином виде работы с видео.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С учетом вышесказанного, целью настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства, способного заряжать аккумуляторы, имеющие различный химический состав.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства, которое будет соответствовать защелкивающемуся креплению стандартной системы Anton/Bauer.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства, способного работать как автономное устройство или которое может быть соединено с дополнительными зарядными устройствами для образования 8-ми позиционного зарядного устройства.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства, которое может быть встроено в заднюю часть видеокамеры.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства, способного взаимодействовать с любым известным источником питания.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства, способного взаимодействовать с компьютером, так что зарядное устройство может быть запрограммировано и удаленно обновляться с целью установления емкости заряда для любого настоящего или будущего типа или конструкции аккумулятора.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства, сопряженного с интеллектуальной жидкокристаллической панелью, обеспечивающей возможность отображения информации аккумулятора.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства, сопряженного с интеллектуальной жидкокристаллической панелью, имеющей интерфейс связи для общения с несколькими зарядными устройствами.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства, которое может быть объединено с другими зарядными устройствами и с интеллектуальной жидкокристаллической панелью, что позволит конечным пользователям легко создавать собственную систему зарядки аккумуляторов в зависимости от количества позиций для заряда и требуемых характеристик.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства, способного заряжать один или несколько аккумуляторов, имеющих различный химический состав.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение будет понятно из последующего описания неограничивающих вариантов реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой аксонометрическое изображение универсального зарядного устройства с одной станцией в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.2 - аксонометрическое изображение универсального зарядного устройства, представленного на фиг.1, изображающее локальные светодиоды состояния заряда в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.3 - аксонометрическое изображение универсального зарядного устройства, представленного на фиг.1, изображающее соединительный блок в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.4 - аксонометрическое изображение универсального зарядного устройства, представленного на фиг.1, программный разъем и разъем интерфейса в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.5 - упрощенное схематическое изображение универсального зарядного устройства с одной станцией, представленного на фиг.1, соединенного с блоком питания в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.6 представляет собой упрощенное схематическое изображение интеллектуальной жидкокристаллической панели в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.7 представляет собой упрощенное схематическое изображение двух-позиционной универсальной зарядной системы, связанной с камерой, в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.8 представляет собой упрощенное схематическое изображение двух-позиционной универсальной зарядной системы, связанной с блоком питания, в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.9 представляет собой упрощенное схематическое изображение четырех-позиционной универсальной зарядной системы в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.10 представляет собой упрощенное схематическое изображение двух-позиционной универсальной зарядной системы, снабженной интеллектуальной жидкокристаллической панелью, изображенной на фиг.6, в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.11 представляет собой упрощенное схематическое изображение четырех-позиционной универсальной зарядной системы, снабженной интеллектуальной жидкокристаллической панелью, изображенной на фиг.6, в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.12 представляет собой упрощенное схематическое изображение четырех-позиционной универсальной зарядной системы, снабженной интеллектуальной жидкокристаллической панелью, изображенной на фиг.6, и интеллектуальным разрядным устройством в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.13 представляет собой пример экрана управления аккумулятора/данных графического пользовательского интерфейса в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

На фиг.14-17 приведены матрицы, отображающие различные размеры серийных блоков питания, соединенных с различными конфигурациями зарядных устройств, и получающийся в результате доступный ток заряда и время заряда на станцию в соответствии с различными вариантами реализации настоящего изобретения.

Фиг.18-20 представляет графические дисплеи, отображающие пример протокола удаленного контроля зарядного устройства в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Фиг.21-23 схематически иллюстрируют примеры схемы управления в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ

Настоящее изобретение относится к универсальному зарядному устройству и зарядной системе, способным обеспечивать зарядку одного или нескольких аккумуляторов различного химического состава.

Как показано на фиг.1-3, базовое зарядное устройство 10 согласно настоящему изобретению, как правило, включает в себя конфигурацию корпуса типа Anton/Bauer Gold Mount®. Корпус Gold Mount® имеет по существу прямоугольную форму и выполнен с множеством отверстий, вырезанных в передней его поверхности, причем каждое из отверстий имеет удлиненный яйцевидный или эллиптический проем и узкий зависимый слот. Отверстия включают в себя два верхних слота 12 и расположенный в центре нижний слот 14, расположенные по существу в форме треугольника для прикрепления аккумулятора с возможностью отсоединения, как описано ниже. Также предусмотрен положительный, приводимый в действие большим пальцем поворотный блокирующий механизм 16 для выборочного подсоединения и отсоединения аккумуляторов (не показаны) к зарядному устройству.

Соединительный блок 18 образован между двумя верхними отверстиями. Соединительный блок включает в себя открытое сверху углубление, в котором предусмотрены две штекерные клеммы 20. Клеммы выполнены в виде штекеров бананового типа, имеющие раздвижной кончик и резьбовой стержень. Как хорошо видно на фиг.1, они расположены в нижней части углубления и соединены с электрическими контактами внутри корпуса. Соединительный блок и его работа подробно описаны в патентах США №6.247,962 и 4,822,296, которые включены в настоящее описание в качестве ссылки. Клеммы бананового типа обеспечивает положительное (+) и отрицательное (-) сетевое подключение к цепи источника питания через зарядное устройство 10 для перезарядки аккумуляторов, прикрепляемых выборочным образом к зарядному устройству 10.

В процессе работы аккумуляторы (не изображены) могут выборочно прикрепляться к зарядному устройству 10 посредством совмещения на одной линии штырей или выступов на аккумуляторе с отверстиями 12, 14 зарядного устройства и сдвигания аккумулятора таким образом, что штыри принимаются и закрепляются в зависимых слотах отверстий. Такой механизм блокировки предотвращает аккумулятор от болтания и разрыва связи, как физической, так и электрической, с зарядным устройством 10.

В предпочтительном варианте реализации универсальное зарядное устройство 10 является автономным зарядным устройством, имеющим встроенный 1-5-амперный промежуточный вольтодобавочный преобразователь постоянного тока с возможностью регулировки напряжения и тока. Зарядное устройство 10 имеет внутреннюю схему управления питанием и программное обеспечение, способное автоматически определять тип аккумулятора и химический состав аккумулятора, прикрепленного к зарядному устройству. В самом деле, аккумулятор при прикреплении с возможностью отсоединения к зарядному устройству 10, передает свои рабочие параметры на зарядное устройство через соединительный блок между ними. Внутреннее программное обеспечение, после определения точного химического состава аккумулятора, типа, рабочей нагрузки и т.д., выдает соответствующий профиль заряда для аккумулятора, имеющего эти параметры. Аккумулятор затем обращается к процедуре заряда, специально предназначенной для этого аккумулятор, что позволяет надежно и безопасно заряжать аккумулятор и оптимизировать производительность аккумулятора и срок его службы. Таким образом, зарядное устройство 10 способно автоматически обнаруживать любые типы прикрепляемых к нему аккумуляторов и определенным образом выбирать соответствующую процедуру заряда для данного аккумулятора и выполнять эту процедуру заряда для аккумулятора. Пример схемы управления для выполнения этих функций подробно будет обсуждаться ниже.

Зарядное устройство на своей обратной стороне также имеет 9-пиновый интерфейсный разъем 20 для взаимодействия с камерой, описанной ниже зарядной станцией или другим электронным устройством. Это позволяет устройству обнаружить камеру или другое электронное устройство и переключить с режима питания переменного тока на резервный режим питания от аккумулятора для ИБП (источника бесперебойного питания). Зарядное устройство дополнительно имеет интерфейс для подключения к любому стандартному источнику 26 питания, работающему на 75, 150 или 300-Ваттах 15В постоянного/переменного тока, питание от которого поступает для зарядки аккумулятора, прикрепленного к устройству. Этот интерфейс позволяет также подключать устройство к любому стандартному 12В автомобильному источнику напряжения типа прикуривателя, такому как зарядное устройство, специально предназначенное для постоянного тока, солнечная панель для дистанционной зарядки или любому другому доступному источнику. В любом случае, внутренние схемы и программное обеспечение определит характер электрического потока на входе и адаптирует исходящий сигнал к конкретному профилю заряда аккумулятора.

При соединении с 9-пиновым интерфейсным разъемом 20, универсальное зарядное устройство 10 также реализует возможность связи между устройствами для определения размеров источника питания, а также количества модулей, присоединенных к зарядной системе, как подробно описано ниже, так что может быть автоматически рассчитан ток заряда на станцию заряда. От модуля к модулю могут также передаваться одновременные, а не последовательные решения по зарядке.

Кроме того, универсальное зарядное устройство 10 включает в себя встроенный 5-пиновый программный USB разъем 22, обеспечивающий возможность обновления удаленным образом программного обеспечения, установленного на зарядном устройстве. Как легко можно видеть, новые аккумуляторные системы, использующие различный химический состав, режимы заряда и методики прерывания, постоянно обновляются и разрабатываются различными производителями. Эти новые аккумуляторные системы часто приводят к изменениям программного обеспечения существующего оборудования. Посредством 5-пинового USB разъема/интерфейса 22, конечные пользователи могут подключить зарядное устройство 10 к компьютеру и получить доступ в Интернет, чтобы загрузить последнюю версию программного обеспечения или обновления программного обеспечения непосредственно на зарядное устройство 10, так что зарядное устройство может безопасно и надежно обеспечивать заряд любого существующего или производимого в будущем аккумулятора.

В предпочтительном варианте реализации универсальное зарядное устройство также имеет встроенный светодиодный дисплей 24 для локальной индикации состояния заряда. Для обозначения состояния заряда, например, "заряжается", "полностью заряжено", или "не заряжается" могут быть использованы как красные, так и зеленые светодиодные индикаторы. Зарядное устройство также включает в себя встроенный красный и зеленый светодиодный разъем для интерфейса со схемой выносной светодиодной индикаторной панелью, как описано ниже. Кроме того, зарядное устройство может включать в себя схему типа Batt-OR для обеспечения резервного питания аккумулятора в случае выключения питания и информации зарядного устройства для некоторых конфигураций зарядных устройств, как описано ниже. Зарядное устройство также может быть снабжено положительным выходом (+) аккумулятора, что обеспечивает возможность наличия интеллектуального интефейса разряда. Схематическое изображение универсального зарядного устройства 10, присоединенного к источнику 26 питания, представлено на фиг.5.

Зарядное устройство 10 настоящего изобретения может физически быть встроено в камеру таким образом, что зарядное устройство находится в электрической соединении с электрической схемой камеры. Для этого зарядное устройство также включает в себя стандартное соединение с камерой и Anton/Bauer AFG интерфейс для передачи информации уровня питания на камеру, к которой оно прикреплено, как хорошо видно на фиг.5. Кроме того, зарядное устройство 10 также имеет выход питания камеры для обнаружения наличия камеры и переключения с режима питания переменного тока на резервное питание от аккумулятора для обеспечения ИБП, или источника бесперебойного питания, как описано ниже.

В еще одном варианте реализации, как изображено на фиг.6, интеллектуальная жидкокристаллическая панель 50 может быть размещена в электрической связи либо с автономным зарядным устройством 10 или может быть сопряжена с базовой платформой, являющейся частью много-позиционного, много-аккумуляторного зарядного устройства, подробно описываемого ниже. Интеллектуальная жидкокристаллическая панель 50 сопряжена с одним или несколькими зарядными устройствами 10 для отображения информации о состоянии заряда и разряда, а также для обеспечения удаленной жидкокристаллической индикации. Порт 52 USB/принтера также может быть подключен к интеллектуальной жидкокристаллической панели 50 для предоставления подробной тестовой информации о разряде, удаленного контроля заряда и разряда, а также получения подробных данных аккумулятора. Как и зарядное устройство, интеллектуальная жидкокристаллическая панель 50, через USB-интерфейс 52, может принимать команды управления заряда/разряда и данные по любому стандартному IP подключению. Предпочтительно, интеллектуальная жидкокристаллическая панель 50 имеет 2 строки, 24 символа, синий фон, белый цвет на переднем плане, дисплей 54 с подсветкой или полноцветный графический дисплей. Интеллектуальная жидкокристаллическая панель 50 может также иметь клавиши 56, 58 тестирования и показа для прокрутки текста, выбора тестов разряда, а также переключения между различными аккумуляторами, если аккумуляторы подключены к интеллектуальной жидкокристаллической панели 50, являясь частью многопозиционной системы. Интеллектуальная жидкокристаллическая панель 50 дополнительно имеет 8-канальный интерфейс связи 60, предназначенный для связи с вплоть до 8-ми зарядными устройствами, образуя 8-позиционное зарядное устройство.

Кроме того, интеллектуальная жидкокристаллическая панель 50 может иметь удаленные светодиоды 62 для индикации состояния зарядки вместо локальных светодиодов 24, описанных выше. В альтернативном варианте или дополнительно к светодиодам 62 интеллектуальной жидкокристаллической панели, интеллектуальная жидкокристаллическая панель может зажигать локальные светодиоды 24 зарядного устройства удаленным образом. Помимо этого, как и отдельно зарядное устройство 10, интеллектуальная жидкокристаллическая панель 50 может включать в себя мини 5-пиновый программный разъем 64 для обеспечения простого обновления программного обеспечения. Интеллектуальная жидкокристаллическая панель может также включать интеллектуального коммуникационный порт 66 разряда для управления и извлечения информации о разряде из интеллектуального модуля разряда. Дополнительно, интеллектуальная жидкокристаллическая панель 50 может также включать вход 68 типа Batt-OR для предоставления информацию о состоянии отключения питания при заряде.

Это будет легко отметить, что эти функции для интеллектуальной жидкокристаллической панели 50 могут опционально опускаться для обеспечения возможности размещения различных конфигураций зарядных устройств. Например, могут быть включены удаленные светодиоды 62, но жидкокристаллическая индикация, информация о разряде, кнопки, индикация отключения и USB-принтер могут быть опущены. По существу, зарядное устройство 10 и интеллектуальная жидкокристаллическая панель 50 согласно настоящему изобретению обеспечивают возможность создания конечным пользователем пользовательской зарядной системы, реализующей настолько мало или настолько много зарядных станций и функций периферийных жидкокристаллических панелей, насколько он или она того пожелает.

Как упоминалось выше, в другом варианте реализации зарядное устройство 10 может быть сопряжено со стандартной платформой типа Anton/Bauer или общей базовой платформой и блоком питания через 9-пиновый разъем 20. Важно отметить, что несколько зарядных устройств может быть сопряжено с базовой платформой и источником 26 питания, образуя зарядное устройство для аккумуляторов, имеющее вплоть до восьми позиций. Такая модульность позволяет конечному пользователю построить зарядную систему для обслуживания стольких аккумуляторов, одинакового или различного химического состава, сколько необходимо.

В связи с вышеизложенным, фиг.5 и 7-12 отображают примеры различных конфигураций зарядных устройств и зарядных систем для одно- и многопозиционных зарядных устройств, которые возможно реализовать с использованием зарядного устройства 10 и интеллектуальной жидкокристаллической панели 50 согласно настоящему изобретению. Можно легко видеть, что возможны также различные другие конфигурации. Хотя предпочтительно, что для настоящего изобретения используются источник 26 питания с напряжением 15В постоянного тока мощностью 75, 150 или 300 Вт, следует понимать, что могут быть использованы другие источники питания мощностью более чем 300 Вт и менее чем 75 Вт.Следует также отметить, что многочисленные комбинации зарядных устройств/аккумуляторов могут быть разработаны с использованием архитектуры зарядных устройств с различными видами конфигурации аккумуляторов.

Например, как упоминалось выше, на фиг.5 изображено базовое зарядное устройство 10 согласно настоящему изобретению с одной станцией, подключенное к источнику 26 питания. Фиг.7 представляет 2-х позиционную зарядную систему 90, в которой одно из зарядных устройств 10 электрическим образом соединено с видеокамерой 100. В этом варианте реализации зарядная система может работать в качестве источника постоянного тока, когда камера 100 или другое устройство подключено и включено. Эта уникальная система работает посредством разделения устройства Gold Mount® от источника питания, что позволяет пользователю одновременно заряжать аккумулятор и обеспечивать питание камеры. Когда превышен уровень 75 Вт, система автоматически останавливает зарядку и выполняет исключительно функции источника питания мощностью 150 Вт. Когда камера выключена или нагрузка снижается ниже 75 Вт, система 90 мгновенно возобновляет нормальную работу в качестве одновременно зарядного устройства/блока питания.

Фиг.8 представляет 2-х позиционную зарядную систему 70, подключенную к источнику 26 питания. В этом варианте зарядная система 70 выполнена с возможностью заряда двух аккумуляторов одновременно, даже если эти аккумуляторы имеют различный химический состав, как обсуждалось выше.

Дополнительный вариант реализации настоящего изобретения схематически представлен на фиг.9. В этом варианте реализации раскрыта 4-позиционная зарядная система 120. Зарядная система 120 соединена с одним источником питания и способна одновременно обеспечивать зарядку четырех аккумуляторов, имеющих одинаковый или различный химический состав, как обсуждалось выше. Система 120, раскрытая в данном варианте реализации, имеет то преимущество, что она позволяет пользователю постоянно менять аккумуляторы в течение длительного периода времени, например, во время съемки в течение всего дня.

Фиг.10 представляет еще один вариант реализации настоящего изобретения. Как изображено, данная зарядная система 130 имеет двух-позиционное зарядное устройство и интеллектуальную жидкокристаллическую панель 50, подключенные к источнику 26 питания.

Обращаясь теперь к фиг.11, на фиг.11 изображена четырех-позиционная зарядная система 140, снабженная интеллектуальной жидкокристаллической панелью 50 и источником 26 питания в соответствии с еще одним вариантом реализации настоящего изобретения.

Аналогично фиг.11, на фиг.12 представлена четырех позиционная зарядная система 150, снабженная интеллектуальной жидкокристаллической панелью 50 и источником 26 питания. Кроме того, зарядная система 150 имеет соединенное с ней интеллектуальное разрядное устройство 152, как описано выше.

Обратимся теперь к фиг.14-17, на которых приведены матрицы, отображающие различные размеры серийных источников питания, соединенных с различными конфигурациями зарядных устройств, и получающийся в результате доступный ток заряда и время заряда на станцию. Кроме того, фиг.18-20 представляют пример протокола удаленного контроля зарядного устройства в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения, как упоминалось выше.

Фиг.21-23 иллюстрируют один вариант схемы управления зарядного устройства. В частности, на фиг.21-23 иллюстрируют схему управления зарядного устройства для четырех-позиционной зарядной станции, например такой, которая схематически изображена на фиг.9, как описано выше. Как будет легко понятно специалистами в данной области техники, безусловно возможны изменения в конфигурации схемах, представленных на фиг.21-23, не отступая при этом от более широких аспектов настоящего изобретения.

Хотя это изобретение было показано и описано применительно к подробным вариантам его реализации, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что могут быть выполнены различные изменения и для его элементов могут быть выполнены эквивалентные без отступления от области патентной защиты настоящего изобретения. Кроме того, положения данного изобретения могут быть измененены для адаптации к конкретной ситуации или материалу, не отходя от области патентной защиты изобретения. Таким образом, предполагается, что изобретение не ограничивается раскрытыми в приведенном выше подробном описании конкретными вариантами реализации, но это изобретение включает в себя все варианты реализации, подпадающие под раскрытую здесь область патентной защиты.

1. Универсальная зарядная система для подзарядки перезаряжаемых аккумуляторов, содержащая: несколько зарядных станций, причем все указанные зарядные станции электрически связаны друг с другом; соединительный блок, образованный на каждой из указанных зарядных станций для приема перезаряжаемого аккумулятора; схему управления питанием, причем указанная схема управления питанием выполнена с возможностью определения рабочих параметров и параметров зарядки каждого из указанных перезаряжаемых аккумуляторов; причем указанная схема управления питанием предназначена для управления перезарядкой каждого из указанных перезаряжаемых аккумуляторов в зависимости от указанных определенных рабочих параметров и параметров зарядки, блок питания, электрически связанный с указанной зарядной системой, предназначенный для подачи питания каждой из указанных зарядных станций; и схему управления для управления распределением электрической энергии на каждую из упомянутых нескольких зарядных станций; в котором указанная зарядная система предназначена для определения рабочих параметров каждого из указанных перезаряжаемых аккумуляторов и для выборочного распределения энергии в виде специально подобранной процедуры заряда для каждого из указанных перезаряжаемых аккумуляторов в зависимости от каждого из указанных определенных рабочих параметров.

2. Универсальная зарядная система по п.1, дополнительно содержащая: средства контроля напряжения и тока, распределяемого на указанный перезаряжаемый аккумулятор в зависимости от указанных определенных рабочих параметров.

3. Универсальная зарядная система по п.2, в которой одним из указанных рабочих параметров является химический состав указанного перезаряжаемого аккумулятора.

4. Универсальная зарядная система по п.2, в которой одним из указанных рабочих параметров является профиль заряда, причем профиль заряда включает время заряда, скорость заряда и прерывание заряда.

5. Универсальная зарядная система по п.1, дополнительно содержащая жидкокристаллическую панель, имеющую интерфейс связи для связи с упомянутыми несколькими зарядными станциями, предназначенную для выборочного отображения информации о состоянии заряда и разряда упомянутых нескольких зарядных станций.

6. Универсальная зарядная система по п.5, в которой указанная жидкокристаллическая панель содержит порт USB/принтера, предназначенный для предоставления тестовой информации о разряде, для удаленного контроля заряда и разряда и получения данных аккумулятора.

7. Универсальная зарядная система по п.5, в которой указанная жидкокристаллическая панель содержит программный интерфейс для обновления программного обеспечения указанной универсальной зарядной системы для обеспечения возможности заряда дополнительных типов аккумуляторов.

8. Универсальная зарядная система по п.1, в которой указанный соединительный блок содержит положительные и отрицательные контакты для передачи электроэнергии и по меньшей мере один контакт связи для передачи данных.

9. Универсальная зарядная система по п.1, дополнительно содержащая: блок питания, электрически связанный с указанной зарядной системой, предназначенный для подачи питания на каждую из указанных зарядных станций.

Изобретение относится к электрическим аккумуляторным инструментам. Технический результат - упрощение структуры электрического приводного инструмента.

Способ и система стабилизации мощности (варианты) // 2506679

Изобретение относится к области электротехники. Описаны системы и способы использования различных типов аккумуляторов для выборочного аккумулирования и отдачи энергии.

Интерфейс источника питания для электрического инструмента, питаемого множеством батарейных источников питания // 2505904

Изобретение относится к области электротехники. Электрический инструмент питается множеством батарейных источников питания, соединенных последовательно.

Система, оснащенная микрокомпьютером, и портативный батарейный источник питания для инструмента с электрическим приводом // 2504887

Изобретение относится к системам заряда источников питания (аккумуляторов) инструмента с электрическим приводом. Технический результат - повышение качества заряда источников питания.

Способ питания нагрузки постоянным током в автономной системе электропитания искусственного спутника земли // 2503112

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при проектировании автономных систем электропитания искусственных спутников Земли (ИСЗ).

Зарядно-разрядное устройство с рекуперацией электроэнергии в корабельную сеть // 2498476

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности, увеличение времени бесперебойной работы и экономия электроэнергии.

Способ ускоренного заряда свинцовых стационарных аккумуляторов // 2498463

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при эксплуатации свинцовых стационарных аккумуляторов на различных объектах. Техническим результатом изобретения является создание ускоренного способа заряда без ухудшения характеристик.

Преобразователь с импульсной передачей энергии и питанием от сети переменного тока // 2496206

Изобретение используется в области электротехники. Технический результат - снижение массогабаритных показателей, повышение надежности и расширение диапазона регулирования.

Способ зарядки автомобильного аккумулятора // 2496205

Способ зарядки автомобильного аккумулятора относится к области зарядки батарей от зарядного агрегата с неэлектрическим первичным источником и предназначен для зарядки автомобильного аккумулятора с использованием магнитного поля Земли в результате движения автомобиля.

Схема управления зарядом, работающее от батареи устройство, зарядное устройство и способ зарядки // 2494514

Использование: в области электротехники. Технический результат - увеличение срока службы аккумуляторных батарей.

Система зарядки электрического приводного инструмента, аккумуляторный источник питания электрического приводного инструмента и зарядное устройство для аккумуляторов электрического приводного инструмента // 2508592

Изобретение относится к электротехническим устройствам, в частности к приводным инструментам, питающимся от аккумуляторов. Технический результат - повышение эффективности зарядки аккумуляторов. Каждое из зарядного устройства для аккумуляторов и аккумуляторного источника питания имеет микрокомпьютер. Соответствующие микрокомпьютеры совместно выполняют обмен данными, в то время как аккумуляторный источник питания заряжается посредством зарядного устройства для аккумуляторов, и подтверждают рабочее состояние микрокомпьютера другой стороны в обмене данными (подтверждение взаимодействия) на основе результата обмена данными. Когда нарушение в работе одного из микрокомпьютеров обнаружено, другой микрокомпьютер выполняет предварительно определенный процесс для прекращения зарядки. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

Зарядное устройство // 2509401

Изобретение относится к электротехническим устройствам, используемым для заряда аккумуляторов. Технический результат - унификация зарядного устройства для обеспечения заряда аккумуляторов с различными напряжениями. Зарядное устройство, содержащее блок вывода зарядного напряжения; блок установки продолжительности включения; блок вывода сигнала PWM; блок генерации опорного напряжения; блок ограничения опорного напряжения; блок генерации обнаруженного напряжения; и блок управления зарядным напряжением. Блок генерации опорного напряжения генерирует опорное напряжение для определения, достигло ли зарядное напряжение целевого зарядного напряжения посредством сглаживания сигнала PWM, выводимого из блока вывода сигнала PWM. Блок ограничения опорного напряжения ограничивает, по меньшей мере, одно из максимального значения или минимального значения опорного напряжения, генерированного блоком генерации опорного напряжения. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Иерархическая трехуровневая система управления высоковольтной батареей электрических накопителей энергии // 2510658

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании высоковольтных батарей электрических накопителей энергии для нужд транспорта и энергетики. Технический результат заключается в ускорении процессов выравнивания заряда в накопителях и повышении их кпд и сложности. Для этого в заявленном устройстве в блоки управления накопителями на нижнем уровне управления батареей помимо имеющегося трансформаторного канала активного селективного выравнивания введен второй дроссельный канал активного соседнего выравнивания, позволяющий осуществлять внутримодульное выравнивание заряда накопителей под управлением блоков нижнего и среднего уровня управления и одновременно проводить межмодульное выравнивание с помощью трансформаторного канала селективного выравнивания и накопительной магистрали под управлением блока управления батареей верхнего уровня управления. 1 ил.

Аккумуляторная батарея (варианты) и узел электрического инструмента и аккумуляторной батареи (варианты) // 2515945

Изобретение относится к аккумуляторной батарее, которая используется в качестве источника питания для переносных электрических инструментов. Техническим результатом является создание новой конструкции аккумуляторной батареи, которую легко извлечь из корпуса электрического инструмента. Указанный технический результат достигается тем, что корпус аккумуляторной батареи включает в себя участок для зацепления пальцем, входящий в зацепление с пальцем или пальцами оператора в направлении извлечения корпуса аккумуляторной батареи из электрического инструмента, блокировочное устройство, способное блокировать с возможностью высвобождения корпус аккумуляторной батареи относительно электрического инструмента и рабочий элемент для разблокировки блокировочного устройства. 8 н. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

Иерархическая система управления батареей электрических накопителей энергии // 2518453

Иерархическая система управления батареей электрических накопителей энергии относится к области электротехники и может быть использована при создании высоковольтных батарей электрических накопителей энергии для нужд транспорта и энергетики. Сущность изобретения состоит в том, что каждый из последовательно соединенных электрических накопителей энергии имеет на нижнем уровне управления блок управления единичным накопителем, запитанный от накопителя и связанный на среднем уровне управления через внутримодульный гальванически развязанный последовательный канал связи с соответствующим блоком управления модулем электрических накопителей, запитанный от модуля и подключенный на верхнем уровне управления через межмодульный гальванически развязанный последовательный канал связи с запитанным от батареи блоком управления батареей. Блок управления накопителем состоит из устройства контроля и управления на основе микроконтроллера и устройства выравнивания на основе трансформаторной схемы, выполненного в виде устройства двунаправленной передачи энергии от отдельного накопителя батареи через датчик тока в сквозную для батареи накопительную магистраль постоянного тока и обратно, содержащую параллельно соединенные конденсаторы блоков управления накопителями, подключенные параллельно вторичным обмоткам накопительного трансформатора, выполненного по типу трансформатора обратно-ходового преобразования напряжения, повышающего в сторону накопительной магистрали батареи, с зашунтированными диодами электронными ключами в первичной и вторичной обмотках трансформатора, управляемыми от соответствующих драйверов с помощью микроконтроллера блока управления накопителем. Блок управления модулем накопителей подключен к блоку терморегуляции, а блок управления батареей, выполненный на основе микроконтроллера с повышенными производительностью и объемом памяти, - к датчику тока батареи, коммутатору с предохранителем и бортовому зарядному устройству, а также через гальванически развязанный канал последовательной связи к бортовому зарядному устройству и к внешним системам. Технический результат заявленного изобретения состоит в том, что предложена иерархическая трехуровневая система управления батареей электрических накопителей энергии, в которой нижний уровень управления полностью интегрирован с каждым накопителем и содержит трансформаторную схему выравнивания, позволяющую контролируемо передавать энергию с любого накопителя и обратно в сквозную для батареи накопительную магистраль постоянного тока и тем самым селективно перераспределять энергию между накопителями независимо от их месторасположения под управлением блоков управления всех трех уровней, при этом блок управления модулем накопителей среднего уровня управления дополнительно решает задачу терморегуляции батареи, а блок управления батареей верхнего уровня управления решает задачи накопления статистических данных и выполнения функций электронного архива событий, экспертного анализа для диагностирования элементов батареи, оценки остаточного ресурса и оптимизации заряда от бортового зарядного устройства в зависимости от состояния накопителей и внешних условий, а также обеспечения толерантности к типу электрических накопителей энергии. 1 ил.

Интерфейс источника питания для электрического инструмента, питаемого множеством батарейных источников питания, и адаптер // 2518518

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы батарейного источника питания. Электрический инструмент, содержащий: корпус инструмента, электрическую нагрузку, расположенную внутри упомянутого корпуса инструмента; интерфейс источника питания для упомянутого электрического инструмента, содержащий: интерфейс первого батарейного источника питания, приспособленный для съемного прикрепления первого батарейного источника питания и содержащий входную клемму положительного электрода первой батареи и входную клемму отрицательного электрода первой батареи; интерфейс второго батарейного источника питания, приспособленный для съемного прикрепления второго батарейного источника питания и содержащий входную клемму положительного электрода второй батареи и входную клемму отрицательного электрода второй батареи, при этом входная клемма отрицательного электрода первой батареи электрически соединена последовательно с входной клеммой положительного электрода второй батареи, при этом входная клемма положительного электрода первой батареи электрически соединяется с входной клеммой отрицательного электрода второй батареи через упомянутую электрическую нагрузку. Индикаторы (160; 260), приспособленные для сообщения информации относительно соответствующих состояний первых батарейных источников питания, расположены таким образом, что одновременно видимы пользователем электрического инструмента. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 22 ил.

Система мониторинга электрического приводного инструмента, аккумуляторный источник питания электрического приводного инструмента и зарядное устройство для аккумуляторов электрического приводного инструмента // 2518520

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности. Система включает в себя аккумуляторный источник питания для электрического приводного инструмента и вспомогательный источник питания. Аккумуляторный источник питания имеет аккумулятор и схему мониторинга. Аккумулятор оснащается, по меньшей мере, одним элементом аккумулятора. Схема мониторинга приводится в действие посредством электроэнергии, подаваемой от аккумулятора, и отслеживает состояние аккумулятора. Вспомогательный источник питания выводит электроэнергию, позволяющую схеме мониторинга работать. Схема мониторинга выполнена так, что когда схема мониторинга является неработоспособной при электроэнергии аккумулятора вследствие снижения напряжения аккумулятора, схема мониторинга становится работоспособной от электроэнергии, подаваемой от вспомогательного источника питания. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Зарядная система для электрических транспортных средств // 2520616

Настоящее изобретение относится к зарядной системе для электрических транспортных средств. Технический результат - обеспечение возможности одновременного заряда нескольких транспортных средств без увеличения стоимости зарядной станции. Система содержит, по меньшей мере, один зарядный порт с интерфейсом для обмена энергией с, по меньшей мере, одним электрическим транспортным средством, по меньшей мере, один силовой преобразователь для преобразования энергии, поступающей от источника энергии, такого как электрическая сеть, в подходящий формат для зарядки транспортного средства, при этом силовой преобразователь находится в удаленном местоположении от зарядного порта, например таком, как отдельная комната и/или отдельное здание. 2 н.и 10 з.п. ф-лы, 17 ил.

Автомобильная транспортная энергетическая система с принципом периодической зарядки, разрядки // 2520640

Изобретение относится к автомобильной транспортной энергетической системе с принципом периодической зарядки и разрядки. Автомобильная транспортная энергетическая система содержит автомобильную электрическую дорогу, станции зарядки и разрядки электромобилей, транспортное средство. Станции зарядки и разрядки состоят из блока управления и контроля, электрического трансформатора, подземного электрического кабеля питания, шины подачи положительного заряда, шины подачи отрицательного заряда, аварийного генератора. Станции зарядки расположены на подъемах. Станции разрядки расположены на спусках. Транспортное средство является активным элементом. Транспортное средство содержит автомобильную колесную базу, электродвигатели, батареи, энергогенерирующий механизм, систему рекуперации, систему временного хранения и правильного распределения энергии. На днище транспортного средства располагается штанга подачи электрического тока с подъемно-спусковым механизмом. Зарядка и разрядка производится во время движения. Технический результат заключается в увеличении запаса хода электромобиля. 3 ил.

Электроустановка с емкостью для зарядки электрических батарей // 2520918

Изобретение относится к зарядным устройствам батарей транспортных средств. Технический результат - повышение эффективности и эксплуатационной надежности. Предложенная электроустановка с емкостью для зарядки электрических батарей представляет собой установку для передачи электрической энергии, содержащую преобразователь источника напряжения, сеть напряжения переменного тока, соединенную со стороной напряжения переменного тока преобразователя, и узел напряжения постоянного тока, соединенный со стороной напряжения постоянного тока преобразователя. Преобразователь имеет последовательное соединение переключающих элементов, каждый из которых имеет, по меньшей мере, один конденсатор для накопления энергии. Электрические батареи могут быть соединены параллельно с упомянутым конденсатором, а на их состояние зарядки можно влиять посредством управления переключающими элементами преобразователя источника напряжения через схему управления. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.