Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie, najmä autobatérie

Číslo patentu: U 5545

Dátum: 07.10.2010

Autori: Kučera Marián, Malý Vlastimil, Varinský Tibor

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Technické riešenie sa týka konštrukcie automatického a/alebo riadeného odpojovača batérie najmä autobatérie navrhnutého za účelom zamedzenia možného požiaru z elektrického skratu pri haváriách alebo poruchách spotrebičov alebo dopravných prostriedkov.Technické riešenie spadá do oblasti elektrotechnického a automobilového priemyslu.Zo stavu techniky sú známe odpájače batérie ako odpojovače olovených akumulátorov, ktoré sú určené na ochranu akumulátora pred hlbokým vybitím a jeho následným zničením. To môže nastať v prípade dlhodobého výpadku elektrickej energie, keď je zariadenie napájané zo zálohovacieho akumulátora. Hodnota napätia akumulátora je snímaná a porovnávaná s referenčným napätím. V prípade poklesu napätia akumulátora pod hodnotu referenčného napätia je od zariadenia odpojený kladný pól akumulátora. Je to plne elektronické zariadenie.Ďalej je známy aj manuálny mechanicky odpojovač batérie konštrukčne riešený ako rotačný vypínač riadený zásuvným kľúčom. Zvyčajne je konštruovaný na napätia 6 až 12 V a prúdy až 100 A.Z oblasti automobilového priemyslu pri zabezpečovaní dopravného prostriedku po dopravnej nehode je prvoradou úlohou odpojenie zdroja napätia havarovaného dopravného prostriedku pre zamedzenie skratu na rozvodoch elektrickej sústavy a spotrebičoch dopravného prostriedku, aby sa zamedzilo vzniku možného požiaru zo skratu.V praxi sa odpojenie zdroja napätia vykonáva mechanicky ručne čo najskôr po havárií. Tento úkon patrí zvyčajne medzi prvé úkony po príchode záchrannej služby.Pre zamedzenie vzniku požiaru po havárií je rozhodujúcim faktorom čas. Odpojenie zdroja napätia od spotrebičov v pripade rozsiahlejšej havárie je často veľmi problematické a niekedy dokonca nemožné. V dôsledku elektrického skratu dochádza k zohriatiu elektrických vodičov ich prepáleniu a následne ku vzniku požiaru.Tento nežiaduci stav je u nákladných automobilov riešený tak, že na jeden pól autobatérie je pripojený manuálny mechanicky odpojovač batérie konštrukčne riešený ako rotačný vypínač riadený kľúčom. V prípade havárie, alebo pri odstavení vozidla na dlhý čas vodič manuálne pootočí rotačným kľúčom a tak preruší elektrický obvod od batérie. Tento mechanicky odpojovač batérie je umiestnený na vozidle zvonku a na dostupnom mieste, nie však vždy známom pre ostatných účastníkov nehody, preto mechanický odpojovač batérie stráca svoje poslanie.U osobných automobilov sa žiadny odpojovač batérie nemontuje, okrem športových pretekárskych vozidiel, kde je odpojenie batérie riešené taktiež len vhodným mechanickým odpojovačom.Tento neriešený stav techniky u osobných automobilov vytvoril priestor na vývoj takej konštrukcie odpojovača batérie, ktorý by zabezpečil odpojenie batérie v prípade havárie automaticky. Pritom by mala byť splnená podmienka jeho jednoduchej deaktivácíe, t.j. znovu jeho uvedenia do pohotovostného stavu.Výsledkom tohto úsilia je ďalej opisovaný automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie v predloženom úžitkovom vzore.Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené konštrukciou automatického a/alebo riadeného odpojovača batérie najmä autobatérie podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že pozostáva predovšetkým z prvého odpojovacieho člena s prvým výkonovým vstupom/výstupom a z druhéhoodpojovacieho člena s druhým výkonovým vstupom/výstupom. Pre jedny konlqétne realizácie prvým výkonovým vstupom/výstupom prvého odpojovacieho člena je batériový vstup/výstup a druhým výkonovým vstupom/výstupom druhého odpojovacieho člena je zenmiaci alebo spotrebičový vstup/výstup. Pre druhé konkrétne realizácie prvým výkonovým vstupom/výstupom prvého odpojovacieho člena je zemniaci alebo spotrebičový vstup/výstup a druhým výkonovým vstupom/výstupom druhého odpojovacieho člena je batériový vstup/výstu . p Stykové plochy prvého a druhého odpojovacieho člena vytvárajú rozpojiteľný elektrický kontakt. Rozpojiteľnosť kontaktu je zabezpečená tým, že v osi rozpojenia je k prvému alebo druhému odpojovaciemu členu orientované vysúvateľné jadro cievky elektromagnetu. Cievka elektromagnetu má automatický a/alebo riadiaci napäťový vstup. V kľudovej polohe je cievka elektromagnetu bez napätia. Je výhodné, ak cievka elektromagnetu má automatický napäťový vstup z vhodného aktivačného snímača, čidla už nainštalovaného, napríklad pre airbag, alebo iného vhodného snímača, čidla nainštalovaného len pre potreby poskytujúce napä 10ťový impulz pre cievku elektromagnetu. Ale taktiež je možné, aby cievka elektromagnetu mala riadiaci manuálny napäťový vstup od palubovej dosky.Technická realizácia je v jednom prípade taká, že stykové plochy prvého a druhého odpojovacieho člena sú kúžeľove. Sú to dva špeciálne členy, ktoré do seba zapadajú a sú vyrobené z elektricky vodivého rnateriálu, napríklad z medi. Na zvýšenie spoľahlivosti môže mať prvý a druhý odpojovací člen medzi sebou umiestnený aretačný mechanizmus. Prvý a druhý odpojovací člen môže byť prekrytý krytom s vonkajším aretačným mechanizmom.Technická realizácia je v druhom prípade taká, že prvým odpojovacím členom je pružný kontakt a druhým odpojovacim členom je pevný kontakt alebo naopak, že prvým odpoj ovacím členom je pevný kontakt a druhým odpojovacím členom je pružný kontakt. Na zvýšenie spoľahlivosti môže byť k prvému odpojovaciemu členu alebo k druhému odpojovaciemu členu orientovaný aretačný pružinový člen. V tomto prípade môže byt použitý len jeden masívny odpoj ovací kontakt pre dovolenú maximálnu prúdovú záťaž, alebo môže byť použitá sada odpojovacích kontaktov s nižším prúdovým zaťažením. Automatický a/ alebo riadený odpojovač batérie je V tomto prípade riešený tak, že prvý a druhý odpojovací člen je opatrený resetovacím členom pre znovuuvedenie odpojovača do pohotovostného stavu.Výhody technického riešenia automatického a/alebo ríadeného odpojovača batérie najmä autobatéríe sú zjavné z jeho účinkov, ktorými sa prejavuje navonok. Účinky tohto technického riešenia spočívajú najmä v tom, že navrhované konštrukčné riešenie v plnej miere zabráni možnému skratu na elektrických rozvodoch dopravného prostriedku a vzniku požiaru. Navrhnutá konštrukcia je jednoduchá, pretože aktivačný snímač,čidlo po aktivácii privedie napäťový impulz na cievku elektromagnetu, ktorá uvedie do činnosti mechanickú časť odpojovača a tým sa zabezpečí prerušenie elektrického obvodu dopravného prostriedku a automatické odpojenie elektrickej sústavy od zdroja napätia a to bez akéhokoľvek zásahu tretej osoby. V prípade, že dopravný prostriedok je po dopravnej nehode mobilný, odpojovač sa jednoduchým úkonom mechanicky spojí,čím sa opäť uzatvorí elektrický obvod dopravného prostriedku. Použitie odpojovača je možne všade tam, kde je v prípade havárie potrebné zabezpečiť okamžité rozpojenie elektrického obvodu v prostriedkoch v automobilovej, leteckej, železničnej a lodnej dopravy a to automaticky alebo aj manuálne od prístrojovej dosky.Prehľad obrázkov na výkresochAutomatický odpojovač batérie najmä autobatérie podľa technického riešenia bude bližšie objasnený na konkrétnych realizáciách zobrazených na výkresoch, kde obr. l znázorňuje jeho prvé usporiadanie s kůžeľovými stykovýrni plochami prvého a druhého odpoj ovacieho člena s vnútorným aretačným mechanizmom. Obr. 2 znázorňuje jeho druhé usporiadanie s klížeľovými stykovýrni plochami prvého a druhého odpojovacieho člena s krytom a vonkajším aretačným mechanizmom. Na obr. 3 je znázomené zaradenie odpojovača k zápornému pólu autobatérie. Na obr. 4 je znázomené zaradenie odpojovača ku kladnému pólu autobatérie.Príklady uskutočnenia technického riešeniaRozumje sa, že jednotlivé uskutočnenia automatického a/alebo riadeného odpojovača batérie najmä autobatérie podľa technického riešenia sú predstavované pre ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odbomíci znalí stavom techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam technického riešenia odpojovača. Aj takéto ekvivalenty budú potom spadat do rozsahu nasledujúcich nárokov na ochranu.Pre odborníkov znalých stavom techniky nemôže robiť problém dirnenzovanie takéhoto odpojovača batérie alebo všeobecne napäťového zdroja a vhodná voľba materiálov a konštrukčných usporiadaní, preto tieto znaky neboli detailne riešené.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná prvá základná konštrukcia automatického odpojovača autobatérie, ako je to znázomene na obr. 1. Automatický odpojovač autobatérie pozostáva z prvého odpojovacieho člena 1 s prvým výkonovým vstupom/výstupom 2 a z druhého odpoj ovacieho člena 3 s druhým výkonovým vstupom/výstupom 4.Stykové plochy prvého a druhého odpojovacieho člena 1, 3 sú kúžeľove a vytvárajú rozpojiteľný elektrický kontakt. Sú to dva špeciálne členy, ktoré do seba zapadajú a sú vyrobené z elektricky vodivého materiálu, napríklad z medi. Rozpojiteľnost kontaktu je zabezpečená tým, že V osi rozpojenia je k druhému odpojovaciemu členu 3 orientované vysúvateľné jadro 5 cievky 6 elektromagnetu. Cievka 6 elektromagnetu má automatický napäťový vstup 7 z aktivačného snímača, čidla pre airbag, alebo iného vhodného snímača, čidla naínštalovaného len pre potreby poskytujúce napäťový impulz pre cievku elektromagnetu.Na zvýšenie spoľahlivosti má prvý a druhý odpojovací člen 1, 3 medzi sebou umiestnený aretačný mechanizmus 8 vo forme drážky s guličkarni. Na obr. 3 je znázornené zaradenie takéhoto automatického odpojovača autobatérie v osobnom automobile do zemníacej napájacej vetvy. Zápomý pól autobatérie je pripojený k druhému výkonovćmu vstupu/výstupu 4 druhého odpojovacíeho člena 3. Kladný pól autobatérie je pripojený k rozvodom výkonových spotrebičov automobilu. Prvý výkonový vstup/výstup 2 prvého odpojovacíeho člena l je uzemnený.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná prvá variantná konštrukcia automatického odpojovača autobatérie, ako je to znázomené na obr. 2. Automatický odpojovač autobatérie pozostáva z prvého odpojovacíeho člena l s prvým výkonovým vstupom/výstupom 2 a z druhého odpojovacíeho člena 3 s druhým výkonovým vstupom/výstupom 4.Stykové plochy prvého a druhého odpojovacíeho člena 1, 3 sú kúžeľove a vytvárajú rozpojiteľný elektrický kontakt. Sú to dva špeciálne členy, ktoré do seba zapadajú a sú vyrobené z elektricky vodivého materiálu, napríklad z medi. Rozpojiteľnosť kontaktu je zabezpečená tým, že v osi rozpojenia je k druhému odpojovaciemu členu 3 orientované vysúvateľné jadro 5 cievky 6 elektromagnetu. Cievka 6 clektromagnetu má automatický napäťový vstup 7 z aktivačného snímača, čidla pre airbag alebo iného vhodného snímača, čidla nainštalovaného len pre potreby poskytujúce napäťový impulz pre cievku elektromagnetu.Prvý a druhý odpojovací člen 1, 3 je navyše prekrytý rúrkovým krytom 10, v ktorom je umiestnený vonkajší aretačný mechanizmus 9 tvorený guličkami a drážkou vytvorenou na vonkajšej strane druhého odpoj ovacíeho člena 3. Tým sa zvýši spoľahlivosť a stálosť rozpojenia.Na obr. 4 je znázomené zaradenie takéhoto automatického odpojovača autobatérie v osobnom automobile do rozvodnej spotrebičovej vetvy. Kladný pól autobatérie je pripojený k druhému výkonovému vstupu/výstupu 4 druhého odpojovacíeho člena 3. Zápomý pól autobatérie je uzenmený. Prvý výkonový vstup/výstup 2 prvého odpojovacíeho člena l je pripoj ený k rozvodom výkonových spotrebičov automobilu.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná tretia variantná konštrukcia automatického odpojovača autobatérie, ktorá nie je znázornená na obrázku, ale v hlavných znakoch je opísaná v príklade 1 a ktorého podstata spočíva v tom, že prvým odpojovacím členom 1 je pružný kontakt a druhým odpojovacím členom 3 je pevný kontakt alebo naopak. Pritom je výhodné, ak k pružnému kontaktu príslušného odpojovacíeho člena je orientovaný aretačný pružinový člen.V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaná štvrtá variantná konštrukcia odpojovača autobatérie, ktorá nie je znázomená na obrázku, ale v hlavných znakoch je opísaná v hociktorom príklade a ktorého podstata spočíva v tom, že sa nerozpína automaticky ale manuálne impulzom z prístrojovej dosky automobilu vedeným na napäťový vstup 7 cievky elektromagnetu.Automatický odpojovač batérie najmä autobatérie podľa technického riešenia nachádza uplatnenie najmä v automobilovej leteckej, železničnej a lodnej doprave.l. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie, v y z n a č u j ú c i s a t ý m ,že pozostáva z prvého odpojovacíeho člena (1) s prvým výkonovým vstupom/výstupom (2) a z druhého odpojovacíeho člena (3) s druhým výkonovým vstupom/výstupom (4), kde stykové plochy prvého a druhého odpojovacíeho člena ( 1, 3) vytvárajú rozpojiteľný elektrický kontakt, pričom v osi rozpojenia je k prvému alebo druhému odpojovaciemu členu (l, 3) orientované vysúvateľné jadro (5) cievky (6) elektromagnetu cievka (6) elektromagnetu má automatický a/alebo riadiaci napäťový vstup (7).2. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie podľa nároku l, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že stykové plochy prvého a druhého odpojovacíeho člena (1, 3) sú kúžeľove.3. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie podľa nároku l, V y z n a č uj ú c i s a t ý m , že prvým odpojovacím členom (l) je pružný kontakt a druhým odpojovacím členom (3) je pevný kontakt.4. Automatický a/alebo riadený odpojovač baterie najmä autobatérie podľa nároku l, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že prvým odpojovacím členom (l) je pevný kontakt a druhým odpojovacím členom (3) je pružný kontakt.5. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie podľa nároku 1 a 3, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že k prvému odpojovaciemu členu (1) je orientovaný aretačný pružinový člen.6. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie podľa nároku 1 a 4, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že k druhému odpojovaciemu členu (3) je orientovaný aretačný pružinový člen.7. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie podľa nároku 1 a 2, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že prvý a druhý odpojovací člen (l, 3) má medzi sebou umiestnený aretačný mechanizmus (8).8. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatćrie podľa nároku 1 a 2, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že prvý a druhý odpojovací člen (l, 3) je prekrytý krytom (10) s vonkajším aretačným mechanizmom (9).9. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 8, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že prvým výkonovým vstupom/výstupom (2) prvého odpojovacieho člena (l) je batériový vstup/výstup a druhým výkonovým vstupom/výstupom (4) druhého odpojovacieho člena (3) je zemniaci alebo spotrebičový vstup/výstup.10. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 8, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že prvým výkonovým vstupom/výstupom (2) prvého odpojovacieho člena (l) je zernniaci alebo spotrebičový vstup/výstup a druhým výkonovým vstupom/výstupom (4) druhého odpojovacieho člena (3) je batériový vstup/výstup.11. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 10, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že cievka (6) elektromagnetu má automatický napäťový vstup (7) od aktivačného snímača, čidla pre airbag alebo iného aktivačného snímača, čidla nainštalovaného len pre potreby poskytujúce napäťový impulz pre cievku elektrornagnetu.12. Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie najmä autobatérie podľa aspoň jedného z nárokov l až 10, v y z n a č u j ú c í s a t ý m , že cievka (6) elektromagnetu má riadiaci manuálny napäťový vstup13. Automatický a/ alebo riadený odpoj ovač batérie najmä autobatćrie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 12, v y z n a č uj ú c i s a t ý m , že prvý a/alebo druhý odpojovací člen (l, 3) je opatrený resetovacím členom, 2 výkresy

MPK / Značky

MPK: H02H 7/18

Značky: baterie, riadený, odpojovač, automatický, najmä, autobaterie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-u5545-automaticky-a-alebo-riadeny-odpojovac-baterie-najma-autobaterie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Automatický a/alebo riadený odpojovač batérie, najmä autobatérie</a>

Podobne patenty