Способ заряда конденсаторной батареи системы электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к подготовке системы пуска к прокрутке двигателя внутреннего сгорания Цель изобретения - повышение надежности пуска двигателя путем облегчения режима эксплуатации аккумуляторной батареи и генератора Способ заряда конденсатор - ной батареи от соединенных аккумуляторной батареи 1 и генератора 4 заключается в измерении тока нагрузки генератора 4 и, при его наличии, установлении тока заряда конденсаторной батареи 1, равным разности между максимально допустимым током отдачи генератора 4 и измеренной величиной Для этого с помощью блока 11 управления формируется импульсная последовательность с шириной импульсов, обратно пропорциональной току, протекающему через гаунт 180 При воздействии этих импульсов на ограничитель 12 обеспечивается регулирование тока заряда конденсаторной батареи 2„ При неработающем двигателе с помощью блока 11 управления и ограничителя 12 ограничивается ток разряда аккумуляторной батареи 1 на конденсаторную батарею 2. 2 с. и 2 з0п, ф-лы, 6 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистичесних

РЕСПУБЛИН (g))g F 02 N 11/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР, (21) 4676477/06 (22) 11.04. 87 (46) 23.03.91. Бюп. У 11. (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А,Д Корнеев, В,П Лаптев, A.È.Ñîколов и М.Н.Фесенко (53) 621.43-573(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1193285, кл, F 02 N 11/08, 1984. (54) СПОСОБ ЗАРЯДА КОНДЕНСАТОРНОЙ

БАТАРЕИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСТАРТЕРНОГО

ПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению, в частности к подготовке системы пуска к прокрутке двигателя внутреннего сгорания. Цель изобретения - повьпчение надежности пуска двигателя путем облегчения режима эксплуатации аккумуляторной батареи и

ÄÄSUÄÄ 1636590 А1

2 генератора. Способ заряда конденсатор ной батареи от соединенных аккумуляторной батареи 1 и генератора 4 saключается в измерении тока нагрузки генератора 4 и, при его наличии, установлении тока заряда конденсаторной батареи 1, равным разности между максимально допустимым током отдачи генератора 4 и измеренной величиной.

Для этого с помощью блока 11 управления формируется импульсная последовательность с иириной импульсов, обратно пропорциональной току, протекающему через шунт 18. 11ри воздействии этих импульсов на ограничитель 12 обеспечивается регулирование тока заряда конденсаторной батареи 2, Нри неработающем двигателе с помощью блока 11 управления и ограничителя 12 ограничивается ток разряда аккумуляторной батареи 1 на конденсаторную батарею 2 ° 2 с. и 2 з.п. ф-лы, б ил.

1636590

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к подготовке системы пуска к прокрутке двигателя внутреннего:.сгорания, и может быть использовано на транспортных сред" ствах и стационарных установках с автономными источниками питания огра" ниченной мощности, Цель изобретения — повышение надежности пуска путем облегчения режима эксплуатации аккумуляторной батареи и генератора.

На фиг.l представлена схема электростартерного пуска двигателя,для осуществления способа зарядаконденсаторной батареи; на фиг.2 - зависимости напряжений на выходах элементов системы от времени t при заряде конденсаторной и аккумуляторной батарей от генератора с учетом изменения величины тока заряда; на фиг.3 — то же, при заряде конденсаторной и аккумуляторной батарей от генератора для тока заряда, соответствующего моменту времени t = 2 с; на фиг.4 — то же, при заряде конденсаторной и аккумуляторной батарей от генератора для тока заряда, соответствующего моменту времени t = 7 с; на фиг.5 — то же, при заряде конденсаторной батареи от ак" кумуляторной батареи; на фиг.6 - то же, при заряде конденсаторной батареи от аккумуляторной батареи для момента времени t = 2 с.

Система, предназначенная для реализации способа заряда конденсаторной батареи, содержит аккумуляторную батарею 1, конденсаторную .батарею 2, стартер 3, генератор 4, блок 5 коммутации с замыкающими контактами 6 и 7 и размыкающим контактом 8, выключатель 9 стартера, потребители 10 электроэнергии, причем отрицательные полюса аккумуляторной батареи в конденсаторной батарее 2 соединены через размыкающий контакт 8 блока 5 коммутации, положительный полюс аккумуля-, торной батареи 1 соединен с отрица. тельным полюсом конденсаторной бата- реи 2 через первый замыкающий контакт 6 блока 5 коммутации, второй замыкающий контакт 7 которого включен между положительным полюсом конденсаторной батареи 2 и стартером 3, генератор 4 соединен с аккумуляторной батареей 1 и с потребителями 10 электроэнергии, а блок 5 коммутации, подключен к аккумуляторной батарее 1 че45

55 динены с выводами управления ограничителя 12 тока. Ограничитель 12 тока может быть выполнен в виде дросселя

25, транзистора 26 и диода 27, соединенных последовательно и включенных между генератором 4 и положительным полюсом конденсаторной батареи 2, причем база и эмиттер транзистора 26 подключены к выходным выводам блока ll управления.

Способ реализуют следующим образом.

Для пуска двигателя внутреннего сгорания замыкают выключатель 9 старрез выключатель 9 стартера. Система также содержит блок 11 управления, ограничитель 12 тока, блок 13 измерения, источник 14 опорного напряжения, логический элемент ИЛИ 15, реле

16 с размыкающим контактом 17, шунт

18, установленный между генератором

4 и соединенными параллельно аккумуляlp торной батареей 1 и потребителями 10 электроэнергии. Входные выводы блока

11 управления подключены к шунту 18, а выходные — к выводам управления ограничителя 12 тока, который включен !

5 между генератором 4 и положительным полюсом конденсаторной батареи 2 °

Один вход блока 13 измерения подключен к источнику 14 опорного напряжения, другой - к положительному полю20 су конденсаторной батареи 2, а выход подключен к одному входу элемента

ИЛИ 15, другой вход которого соединен с выключателем 9 стартера. 1(выходу элемента ИЛИ 15 подключено реле 16, 25 размыкающий контакт 17 которого включен между положительными полюсами аккумуляторной- батареи 1 и конденсаторной батареи 2. Блок 11 управления выполнен в виде двух компарато30 ров 19 и 20, усилителя 21, источника 22 управляющего напряжения, элемента 23 сравнения и генератора 24 пилообразного напряжения, при этом входы усилителя 21 и первого компаратора 19 подключены к шунту 18 один вход элемента 23 сравнения подключен к выходу усилителя 21, а другой через источник 22 управляннцего напряжения — к выходу первого компа40,ратора 19 ° Один вход второго компаратора 20 подключен к выходу элемента 23 сравнения, другой — к генератору 24 пилообразного напряжения, а выходы второго компаратора 20 сое6590

10

55

5 163 тера. При этом срабатывают блок 5 коммутации и реле 16. С помощью контактов 6, 7, Я,и 17 аккумуляторная 1 и конденсаторная 2 батареи соединяются последовательно и разряжаются на стартер 3, который прокручивает вал

ДВС

После окончания процесса пуска выключатель 9 размыкается и батареи

1, 2 отсоединяются от электростартера 3. Однако реле 16 остается во включенном состоянии, так как напряжение на конденсаторной батарее 2 меньше заданного уровня (блок 13 измерения. вырабатывает на выходе сигнал высокого уровня, так как напряжение на конденсаторной батарее 2 меньше, чем на выходе источника 14 опорного напряжения).

В случае успешного пуска двигателя генератор 4 возбуждается, начинает заряжать аккумуляторную батарею

1 и снабжать электроэнергией потребители 10. Ток, отдаваемый генератором 4, протекает через шунт 18, сигнал с которого поступает в блок 11, управляющий работой ограничителя 12, В зависимости от величины падения напряжения на шунте 18 с помощью ограничителя 12 задается требуемый ток заряда конденсаторной батареи 2, т.е. при работающем двигателе конденсаторная батарея 2 заряжается от генератора 4.

При неудачном пуске конденсаторная батарея l заряжается от аккумуляторной батареи l. При этом в блоке 11 управления также поступает сигнал с шунта 18 и осуществляется регулирование тока заряда конденсаторной батареи 2 путем воздействия на ограничитель 12 тока.

Напряжение с шунта 18 поступает на компаратор 19, высокий уровень сигнала на выходе которого сигнализирует о работе генератора 4. При срабатывании компаратора 19 изменяется величина управляющего напряжения на выходе источника 22. Элемент ?3 вырабатывает сигнал, величина которого равна разности между управляющим напряжением источника 22 и напряжением на выходе усилителя 21. Причем усилитель ?1 позволяет получить напряжение, пропорциональное абсолютному значению тока через шунт 18. В результате на выходе компаратора 20 формируются импульсы, длительность которых

Ю

50 обратно пропорциональна току через шунт 18.

При воздействии этих импульсов на ограничитель 12 обеспечивается регулирование тока заряда конденсаторной батареи 2. Напряжение на зажимах конденсаторной батареи 2 увеличивается, и прн достижении заданной величины, определяемой источником 14, блок 13 срабатывает. 11ри этом на входе элемента 15 появляется сигнал низкого уровня, что приводит к отключению реле 16. В результате аккумуляторная

1 и конденсаторная 2 батареи соединяются параллельно через контакт 17.

Дроссель 25 ограничителя 12 задает максимальную амплитуду тока заряда конденсаторной батареи 2. Диод 27 ограничителя 12 обеспечивает защиту транзистора 25 и компаратора 20 в процессе пуска двигателя внутреннего сгорания, когда аккумуляторная 1 и конденсаторная 2 батареи соединены последовательно.

На фиг.2-6 показаны зависимости напряжений на шунте 18 и на выходах элементов, входящих в состав блока

11 управления от времени t, в процессе заряда конденсаторной батареи

2. Фиг.2-4 соответствуют режиму заряда конденсаторной батареи 2 от генератора 4. 11ри этом фиг.3 и 4 отражают выходные сигналы элементов блока 11 управления при различных значениях тока нагрузки генератора 4, т.е. тока через шунт 18. На фиг.3 представлена работа элементов 20, 23 и 24 в момент времени, соответствующий t = 2 с. Фиг.4 поясняет работу указанных элементов в момент времени

7 с. Снижение величины тока через .Бунт 18 (график 18, фиг.l) может быть обусловлено увеличением степени заряженности аккумуляторной батареи 1. На фиг.5 и 6 представлены выходные сигналы элементов системы при заряде конденсаторной батареи 2 от аккумуляторной батареи 1.

Формула изобретения

1. Способ заряда конденсаторной батареи системы электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания от параллельно соединенных аккумуляторной батареи и генератора, о т— л и ч а ю шийся тем, что,, с

1636590 целью повышения надежности. пуска путем облегчения режима эксплуатации аккумуляторной батареи и генератора, измеряют величину тока нагрузки генератора и, при его наличии устанавли:::;юг ток заряда конденсаторной батареи, равным разности между максимально допустимым током отдачи генератора и измеренной величиной, а при отсутствии. тока нагрузки ограничивают ток разряда аккумуляторной батареи.на конденсаторную батарею..

2. Устройство для заряда конденсаторной батареи системы электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее аккумуляторную батарею, конденсаторную батарею, стартер, генератор, блок ком:цпп с двумя замыкающими и размы,цим контактами, выключатель старт, а н потребители электроэнергии, :,опчем отрицательные полюса аккумуляторной и конденсат орной б ат арей со дннены через размыкающий контакт блока коммутации, положительный по»ас аккумуляторной батареи соединен с отрицательным полюсом конденсаторl ой батареи через первый замыкающий контакт блока коммутации, второй замыкающий контакт которого включен э;:,.у положительным полюсом конденэ рной батареи и стартером, генерасоединен с аккумуляторной бата, ей и с потребителями электроэнери„ а блок коммутации подключен к уяуляторной батарее через выклюпь стартера, о т л и ч а ю— с е с я тем, что, с целью повышепадежности путем облегчения ре.-.: п эксплуатации аккумуляторной баи и генератора, она снабжена бло.;: управления, ограничителем тока,,оком измерения, источником опорного напряжения, логическим элементом ИЛИ, пс с размыкающим контактом и шунустановленным между генератором и соединенными параллельно аккумуляторной батареей и потребителями элек-. троэнергии, причем входные выводы блока управления подключены к шунту, а

5 выходные — к выводам управления ограничителя тока, который включен между генератором и положительным полюсом конденсаторной батареи, один вход блока измерения подключен к источнику опорного напряжения, другой — к положительному полюсу конденсаторной батареи, а выход подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выключателем стартера, к выходу элемента ИЛИ подключено реле, размыкающий контакт которого включен между положительными полюсами аккумуляторной и конденсаторной батарей.

3. Устройство по п.2, о т л и— ч ающ ее ся тем, чтоблокуправления выполнен в виде двух компараторов,усилнтеля, источника управляющего напряжения, элемента сравнения и генератора пилообразного напряжения, причем входы усилителя и первого компаратора подключены к шунту, один вход элемента сравнения подключен к выходу усилителя, а другой — через источник управляющего напряжения к выходу первого компаратора, один вход второго компаратора подключен к выходу элемента сравнения, другой — к генератору пилообразного напряжения, а выходы второго компаратора соединены с выводами управления ограничителя тока.

Устройство по пп.2 и 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ограничитель тока выполнен в виде дросселя, транзистора и диода, соединенных последовательно и включенных между генератором и положительным полюсом конденсаторной батареи, причем база и эмиттер транзистора подключены к выходным выводам блока управления, 1636590

РОЯ 1С у г 5 4 5 Б авиа.2

ГЮ

Рог 5! 636590

Г 5 4 5 Ю

Рцг,5

Составитель А.Журавлев

Редактор О. Головач Техред Л.Олийнык Корректор С.йевкун

Заказ 804 Тираж 356 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 н fI

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101