Источник автономного электропитания для электрического транспортного средства
Владельцы патента RU 2563920:
Манаков Владимир Михайлович (RU)
Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения. Источник автономного электропитания содержит связанные между собой аккумуляторную батарею, генератор переменного тока с выпрямляющим устройством, тяговый электродвигатель с блоком управления и транзистор с источником питания. Вал генератора механически связан с валом тягового электродвигателя. Выход выпрямляющего устройства соединен с входом транзистора, а выход транзистора замкнут на аккумуляторную батарею. Технический результат заключается в том, что подзарядка аккумуляторной батареи происходит на всех рабочих нагрузках тягового электродвигателя электрического транспортного средства. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области электрооборудования транспортных средств и может быть использовано в качестве источника питания в автономной электроэнергетической системе наземных, водных транспортных средств и летательных аппаратов.
Из предшествующего уровня техники известен источник автономного электропитания для электрического транспортного средства, характеризующийся тем, что он включает аккумуляторную батарею, генератор переменного тока с выпрямляющим устройством, насаженный на один вал с тяговым электродвигателем, соединенный через выпрямляющее устройство параллельно с аккумуляторной батареей и совместно с ней замкнутый параллельно на тяговый электродвигатель (RU 117365 U1, B60L 11/00, 31.01.2012).
Однако в данном техническом решении подзарядка аккумуляторной батареи происходит только при малых нагрузках тягового электродвигателя.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, заключается в непрерывной подзарядке аккумуляторной батареи до полной зарядки на всех рабочих нагрузках тягового электродвигателя электрического транспортного средства.
Поставленная задача решается за счет того, что источник автономного электропитания для электрического транспортного средства включает аккумуляторную батарею, генератор переменного тока с выпрямляющим устройством, тяговый электродвигатель с блоком управления, транзистор с источником питания, причем вал генератора механически связан с валом тягового электродвигателя. При этом выпрямляющее устройство соединено с входом транзистора, а выход транзистора замкнут на аккумуляторную батарею. Механическая связь вала генератора с валом тягового электродвигателя выполнена в виде ременной передачи. Транзистор включен в электрическую цепь по схеме с общим эмиттером. Источник питания транзистора снабжен солнечной батареей.
Устройство поясняется фиг. 1, на которой изображена принципиальная схема источника автономного электропитания для электрического транспортного средства.
Источник автономного электропитания для электрического транспортного средства включает аккумуляторную батарею 1, генератор переменного тока 2 с выпрямляющим устройством 3, тяговый электродвигатель 4 с блоком управления 5, транзистор 6 с источником питания 7. Вал генератора механически связан с валом тягового электродвигателя посредством ременной передачи 8. Транзистор включен в электрическую цепь по схеме с общим эмиттером. Источник питания транзистора снабжен солнечной батареей. Выпрямляющее устройство представляет собой три полумоста, собранных из диодов и параллельно соединенных звездой. Выход выпрямляющего устройства соединен с входом транзистора и служит источником питания для входного сигнала транзистора. Выход транзистора замкнут на аккумуляторную батарею, которая является нагрузкой для транзистора. Аккумуляторная батарея, в свою очередь, замкнута через блок управления на тяговый электродвигатель. Блок управления состоит из инвертора и электронного регулятора скорости вращения тягового электродвигателя. В качестве тягового электродвигателя и генератора могут быть использованы асинхронные электродвигатели.
Источник автономного электропитания для электрического транспортного средства работает следующим образом. Блок управления замыкает аккумуляторную батарею на тяговый электродвигатель, который приводится во вращение с выбранной скоростью. Вращение тягового электродвигателя передается валу генератора через ременную передачу. По принципу обратимости генератор вырабатывает переменный электрический ток, который преобразуется в постоянный, проходя через выпрямляющее устройство. Постоянный ток подается на вход транзистора с соблюдением полярности. Исходя от клеммы “+” выпрямляющего устройства, ток проходит по общему эмиттеру Э, по базе Б транзистора и замыкает эту цепь на клемме “-“ выпрямляющего устройства. В момент прохождения тока по базе Б транзистор открывается и тем самым позволяет своему источнику питания запитать нагрузку. От источника питания ток проходит по эмиттеру и выходит из коллектора К прямо на аккумуляторную батарею с многократным усилением.
В результате многократно усиленный и “встречно” направленный коллекторный ток транзистора позволяет непрерывно подзаряжать аккумуляторную батарею до полной зарядки на всех рабочих нагрузках тягового электродвигателя.
Требуемый коэффициент усиления подзарядного тока до полной зарядки аккумуляторной батареи для конкретного вида электрического транспортного средства может быть установлен подбором диаметра шкивов ременной передачи и числа солнечных батарей в источнике питания транзистора.
Положительный эффект: предлагаемый источник автономного электропитания для электрического транспортного средства может непрерывно работать в течение всего срока службы аккумуляторной батареи без заряда от бытовой сети
1. Источник автономного электропитания для электрического транспортного средства, характеризующийся тем, что он включает аккумуляторную батарею, генератор переменного тока с выпрямляющим устройством, тяговый электродвигатель с блоком управления, транзистор с источником питания, причем вал генератора механически связан с валом тягового электродвигателя, при этом выход выпрямляющего устройства соединен с входом транзистора, а выход транзистора замкнут на аккумуляторную батарею.
2. Источник автономного электропитания по п. 1, отличающийся тем, что механическая связь вала генератора с валом тягового электродвигателя выполнена в виде ременной передачи.
3. Источник автономного электропитания по п. 1, отличающийся тем, что транзистор включен в электрическую цепь по схеме с общим эмиттером.
4. Источник автономного электропитания по п. 1, отличающийся тем, что источник питания транзистора снабжен солнечной батареей.
