Система зарядки аккумуляторной батареи автомобиля

 

Союз Советсннк

Соцнеянстнчесннк республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К AATRHYV

<щ 906399 (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 16. 12. 77(21) 2558156/24-07 (23) Приоритет — (32) 18. 12. 76 (33) 53121/76 (33) Великобритания

Опубликовано!15. 02. 82. Бюллетень hh 6

Дата опубликования описания (5l) М. Кл.

Н 02 J 7/24, ф»вударвтвккквФ кюнктвт

СССР ае делан язвбрвтеккй н вткрнткй (53) ДК621.355, .1(088.8) (72) Автор. изобретения

Иностранец

Дзвид Вайли (Великобритания) Инострайная дзирма

"Лукас Индастриз Лимитед"

° (Великобритания} (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

АВТОМОБИЛЯ

Изобретение относится к системам зарядки аккумуляторов автомашин. Обычно для зарядки аккумуляторов автомашин используется генератор переменного тока, который регулируется регулятором напряжения в зависимости от напряжения аккумулятора (или напряжения выхода генератора) и изменяет значение тока обмотки генератора, чтобы выдержать требуемый уровень на- 1Е пряжения. Выход генератора выбирается. в зависимости от потребляемой мощности электрической системы авто»ка" 11

Более экономично в некоторых случаях использовать два генератора переменного тока для подзарядки аккумуляторов автомашины, вместо испо- . пьэования большого, более мощного генератора в относительно меныиие 3} периоды времени (2 ).

Однако при регулировании двух параллельных генераторов, если исполь-. зовать два отдельных регулятора напряжения, то трудно добиться их сиик- 35 рониэации, а использование системы регулирования "основной — вспомога-, тельн»й»" затруднено в связи с возможностью выхода из строя одного иэ генераторов.

Цель изобретения — повышение эф"

Фективности процесса заряда.

Для достижения поставленной цели система зарядки аккумуляторной батареи, содержащая комбинацию пары генераторов, каждый из которых имеет выпрямитель и соответствующую обмотку возбуждения, пару регуляторов нанряжения, регулирующих ток возбуждения каждого генератора в соответствии с напряжением на выходе определенного выпрямителя, каждый регулятор напряжения включает цепь датчика напряжения, подсоединенную параллельно выходу выпрямителя, и Цепь периодических переключений, свя заниую с обмоткой возбуждения и предназначенную для возбуждения колеба-. ний между проводящим и непроводящим состояниями, когда напряжение в цепи

90639 датчика превышает определенное значение, и дополнительную электрическую цепь, соединяющую переключающую цепь каждого регулятора напряжения с цепью датчика напряжения другого регулятора, чтобы колебательные переключения одной переключающей цепи вызывали такие же колебательные йербключения другой переключающеу цепи.

При этом датчик напряжения каждо- )0 го регулятора выполнен в виде цепи резисторов, включенной либо между дополнительным выходом выпрямителя и "землей" автомобиля, либо через дополнительный резистор подсоединенной к основному выходу выпрямителя, и через диод к выходной клемме системы, и транзистора, связанного через диод Зенера к одной точке соединения резисторов датчика, а другая точка соединения резисторов датчика нагряжения подключена к дополнительной электрической цепи.

Кроме того, дополнительная цепь выполнена в виде конденсатора.

В каждый регулятор введена цепь обратной связи, выполненная на базе резисторов и конденсатора, и подключенная между цепью переключения и базой транзистора датчика напряжения, 30 причем постоянная времени этой цепи обратной, связи выбирается по величине большей постоянной времени конденсатора дополнительной цепи и соответствующего резистора датчика напряже— ния.

3S

Упомянутый выпрямитель снабжен дополнительным выходом, изолированным. от основного его выхода, а цепь резистора датчика напряжения соединена одним концом с дополнительным выходом

40 выпрямителя, а другим — с заземлением автомобиля.

Один конец цепи резисторов датчика через дополнительный резистор под-. соединен к основному выходу выпрями15 теля, а через диод — к выходной клемме для подключения аккумуляторной батареи.

На фиг. 1 представлена электрическая блок-схема предлагаемой систе- 50 мы; на фиг. 2 — то же, вариант.

На фиг. 1 система зарядки аккумулятора включает два генератора с обмотками статора )0 и 14 и возбуждающими обмотками 2с)и 28. Каждый гене- 55 ратор переменного тока имеет собственный выпрямитель 30, 38 и собственный регулятор напряжения 4а, 48 Выпря9 4 митель 30 включает диоды 5с), образующие мостовой выпрямитель, соединяющий обмотку статора 1 с положительной и отр"цательной шинами бс),7, одна из которых (в данном случае шина 7) может представлять собой шасси автомобиля. Аккумулятор автомашины сое— диняется параллельно шинам бс), 7.

Выпрямитель 3 включает также три дополнительных диода ЯС), которые соединяют обмотку статора )a с дополнительной шиной 9, которая обеспечивает питание для регулятора 4 напряжения и обмотки 2а возбу7 дения, Регулятор 4с) включает цепь датчика напряжения, которая содержит три резистора )Ог), 1)с) и )2c), соединенные последовательно между шинами 9д и 7> диод Зенера 13с), катод которого соединен с соединением резисторов 1!с) и 12с), а его анод соединен с базой транзистора и-р-и !4а, который эмитте îì соединен с шиной 7, резистор

)5a соединяет базу транзистора )4o с шиной 7. Коллектор транзистора 14 с) соединен с базой пары Дарлингтона

160, которая имеет заземленный эмиттер, ее коллектор соединен через обмотку 20 возбуждения и рециркуляционный диод )7с» параллельно с шиной 9д> ее база соединена с шиной 9с) с помощью резистора !8с), который смещает пару Дарлингтона до полной проводимости, когда транзистор 14Q выключен.

Резистор 19с)и конденсатор 20с) соединены последовательно межд коллек— тором пары .Дарлингтона 16с) и базой транзистора 14с), а конденсатор 2!С) соединен между коллектором и базой| транзистора 14с). Ъ

Регулятор напряжения 4с. работает, когда напряжение на шин 9с) превышает определенное значение, при котором диод Зенера 13с) начинает подавать ток на базу транзистора 14а, чтобы транзисторы и их обратные связи обеспечивали периодическое переключение тока в паре Дарлингтона )бО между полной проводимостью и непроводимостью при частоте, определенной резистором !9с) и конденсатором 20 ), за счет экспоненциального роста тока и величины задержки, определяющих характеристики обмотки 20 и диода

)А), при этом коэффициент эаполне— ния импульсного сигнала на переключение изменяется в соответствии с нагрузкой на генератор и скоростью вращения обмотКи возбуждения. Кон906399

30 денсатор 21G сдерживает эмиссию радиочастоты от регулятора. !Пина 9а соединена с помощью лампы 22al с одной стороной включателя 23 зажигания, другая сторона которого соединена 5 с положительным зажимом аккумулятора, так что лампа 224 зажигается, если только переключатель 23 отключен и генератор lс! не вырабатывает выходной сигнал. Ток от лампы про- 10 ходит через обмотку 2q возбуждения и пару Дарлингтона 16с», обеспечивая первоначальный запуск генератора.

Диод Зенера 24а соединен между шинами 9а и 7, чтобы предохранить »5 транзисторы регулятора от импульсов высокого напряжения на шине 9с».

Другой регулятор 4 идентичен описанному.

Два регулятора напряжения пере- 20 крестно связаны ларой конденсаторов 25С!и 256. Конденсатор ?Sa соединен между коллектором пары Дарлингтона 166 регулятора 48 и соединением резисторов 100, 11(М в ре- 25 гуляторе 4»!. Конденсатор ?58 таким. же образом установлен между коллектором пары Дарлингтона 1бс» и соединением резисторов 10В и !1В.

Генераторы не могут точно синхронизироваться до такой степени, чтобы в зависимости от нагрузки напряжение на одной из шин было несколь) ко выше, чем на другой, и генератор, связанный с шиной нижнего напряжения, отдавал меньше тока на аккумулятор и другую нагрузку, чем другой генератор. В результате напряжение на шину 9а может быть таким, что начнется колебател.ное действие регулятора 4с1, в то время как напряжение на шине 9В будет недостаточным для начала колебания регулятора 40. Конденсатор 258, однако, вызывает подъем45 напряжения у соединений резисторов

108 и 118, когда пара Дарлингтона

16С! выключается и, таким образом, вызывается включение транзистора 144, выключая пару 16 6 как обычно. Таким же образом, когда пара 160 включается снова, напряжение в соединении резисторов 10б, 114 падает и заставляет пару 164 включаться снова. Две пары 16О и 164 включаются и выключа55 ются, таким образом в фазе и достигается необходимое регулирование, а нагрузка распределяется равномерно между генераторами.

Данное расположение позволяет полностью избежать повреждений. которые могут вызвать выход иэ строя зарядной системы с одним генератором.

Такая система может в некоторых случаях продолжать работу и обеспечить меньший выходной сигнал, когда любой из генераторов перестанет работать.

Отличие фиг. и 2 состоит в том, что резисторы 18О, 188 не соединены с шинами 9о и 9В, а с помощью чувствительных к напряжению тоководов 26с» и 268 соединены с положительным зажимом аккумулятора. Резисторы 10g

10В ие соединены с шинами 9с», 9В, а с помощью диодов 27г», 274 соединены с клеммами 26, 268. Дополнительные резисторы 28с1и 28В соединены с точкой соединения диодов 270 и 276 н резисторов 1ОО и 1ОВ и с шинами 60, 64 соответственно.

Обычно напряжение аккумулятора определяет "остояние регуляторов напряжения, но если клеммы Ьс»или 68 оборвутся или отсоединятся, регуляторы будут управляться напряжением на шинах 260 или 268, а точка настройки испорченного регулятора несколько поднимается в таких условиях. При наличии перекрестной связи обе клеммы бс», бВ необходимо снять до того, как такое увеличение точки настройки произойдет.

При точной работе импульс перекрестной связи через конденсатор

25а в обоих случаях короче, чем им-, пульс ббратной связи через конденсатор 20< . В этом случае постоянная времени конденса гора 75Q с резистором 10с короче, чем у конденсатора

20с1 с резистором l .

Формула изобретения

1. Система зарядки аккумуляторной батареи автомобиля, содержащая два генератора переменного тока, каждый иэ которых имеет выпрямитель и связанную с ним обмотку возбуждения, два регулятора напряжения, к выходу которых подсоединены соответствующие обмотки возбуждения, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности, каждый регулятор напряжения включает цепь датчика напряжения, подсоединенную параллельно выходу выпрямителя, цепь периодических переключений, связанную с обмоткой

7 9063 возбуждения, и дополнительную электрическую цепь, соединяющую цепь переключения каждого регулятора напряжения с цепью датчика напряжения друдругого регулятора. S

2. Система по и. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что датчик напряжения каждого регулятора выполнен в виде цепи резисторов и транзисторов, подключенного через диод Зенера к од- t0 ной,точке соединения резисторов датчика, причем дополнительная электрическая цепь подкачена к другой точке соединения указанных резисторов.

3. Система по п. 2, о т л и ч а- t5 ю щ а я с я тем, что каждая дополнительная электрическая цепь выполнена . в виде конденсатора.

4. Система по п. 3, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что в каждый регу- 20 лятор введена цепь обратной связи, выполненная иа базе резисторов и конденсатора и подключенная между цепью переключения и базой транзистора датчика напряжения, причем пос- 25 тоянная времени цепи обратной свя99 8 зи выбирается по величине большем, чем постоянная времени конденсатора дополнительной цепи и соответствующего резистора датчика напряжения.

5. Система по и. 3, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что выпрямитель снабжен дополнительным выходом, изолированным от основного, а цепь резисторов датчика напряжения соединена одним концом с дополнительным выходом выпрямителя, а другим — с заземлением автомобилФ.

6.Система по и. 5, о т л и ч а— ю щ а я с я тем что один конец цепи резисторов датчика через дополнительный резистор подсоединен к основному выходу выпрямителя, а через диод — к выходной клемме для подключения аккумуляторной батареи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Заявка Франции - 2152587, кл. Н 02 3 7/00, 1973,, 2. Заявка ФРГ Р 2347648 кл. Н 02 1 7/24, 1974.

906399

3 / р д

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москвад К-35 Раушская наб. g. 4 5

Филиал ППП "Патент" . r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Найдина

Реаактов М. Келемеш Техоед М. Рейвес Корректор М. Пожо аказ 427 78 Ти аж 669 Ло писное