Вибухобезпечний головний акумуляторний світильник

1. Вибухобезпечний головний акумуляторний світильник, що містить акумуляторну батарею, фару, електронний пристрій, який підключено до фари, та зарядні контакти, які підключено до акумуляторної батареї, який відрізняється тим, що C2 1 3 77701 льнику напівпровідниковий прилад. При заряді акумуляторну батарею підключають через зарядні контакти до джерела зарядної напруги. Зарядні контакти змонтовано на фарі. Акумуляторну батарею підключають до джерела зарядної напруги через змонтований у світильнику напівпровідниковий прилад - включений у зворотному напрямку діод, який використовують як шунт для електронного запобіжного пристрою. Цей діод призначений для пропущення зарядного струму. Параметри заряду акумуляторної батареї задаються зарядним пристроєм. Напругу заряду акумуляторної батареї необхідно виставляти на зарядному пристрої з урахуванням спаду напруги на діоді, що, наприклад, при заданому стр уму заряду 1А складає близько 0,7В. Заряд акумуляторної батареї заданим зарядним струмом здійснюють шляхом подачі зарядної напруги через діод на акумуляторну батарею протягом заданого часу [SU, 1241009, 1986]. У об'єкта, що заявляється, і прототипу збігаються наступні суттєві ознаки: вибухобезпечні головні акумуляторні світильники містять акумуляторну батарею, фару, електронний запобіжний пристрій, який підключено до фари, та зарядні контакти, які підключено до акумуляторної батареї. Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають наступні причини. При використанні прототипу параметри заряду акумуляторної батареї задаються зарядним пристроєм. При цьому не враховується, що акумуляторні батареї надходять на заряд у різному ступені розряду, з різними строком і умовами експлуатації. Режим же заряду всіх акумуляторних батарей одного типу однаковий без індивідуального ура хування її стан у, тому що в прототипі немає можливості забезпечення індивідуальних умов заряду для кожної окремої акумуляторної батареї по обраному алгоритму. Здійснення заряду кожної акумуляторної батареї без індивідуального урахування її стану приводить до непродуктивних витрат електроенергії на здійснення заряду. Акумуляторні батареї, що одержали заряд більше необхідного, виходять з експлуатації раніш строку. В основу те хнічного рішення поставлено задачу - створити такий вибухобезпечний головний акумуляторний світильник, у якому удосконалення шляхом введення нових елементів і нових зв'язків між елементами, дозволило б при використанні об'єкта, що заявляється, забезпечити досягнення технічного результату, що полягає в забезпеченні можливості керування зарядом акумуляторної батареї по обраному алгоритму і збільшенні строку служби акумуляторних батарей. Вибухобезпечний головний акумуляторний світильник, що заявляється, який спрямований на розв'язання поставленої задачі, містить акумуляторну батарею, фару, електронний запобіжний пристрій, який підключено до фари, та зарядні контакти, які підключено до акумуляторної батареї. Відмітною особливістю вибухобезпечного головного акумуляторного світильника є те, що електронний запобіжний пристрій містить електронний 4 ключ і схему керування електронним ключем. При цьому один із зарядних контактів підключено до виходу електронного ключа. Світильник постачено схемою визначення наявності зарядної напруги на виході електронного ключа, вхід якої підключено до виходу електронного ключа, а вихід - до входу схеми керування, схемою вимірювання напруги на акумуляторній батареї і схемою порівняння напруг. При цьому вихід схеми вимірювання напруги на акумуляторній батареї підключено до входу схеми порівняння напруг, а вихід схеми порівняння напруг - до входу схеми керування. При використанні вибухобезпечного головного акумуляторного світильника, що заявляється, очікується досягнення технічного результату, що полягає в забезпеченні можливості керування зарядом акумуляторної батареї в залежності від зміни напруги на акумуляторній батареї, що заряджається, в продовженні строку служби акумуляторних батарей за рахунок запобігання виходу їх з експлуатації через перезарядження і скороченні часу заряду акумуляторної батареї. Між сукупністю суттєви х ознак вибухобезпечного головного акумуляторного світильника, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Експериментально визначено, що напруга на акумуляторних батареях, що заряджаються, міняється протягом часу заряду по-різному в залежності від ступеня розряду, строку й умов їхньої експлуатації. Завдяки тому, що у вибухобезпечному головному акумуляторному світильнику, що заявляється, зарядну напругу подають на акумуляторну батарею через підключений до схеми керування електронний ключ, стало можливим, шляхом зміни потенціалу на виході схеми керування, регулювати електронним ключем тривалість заряду і величину зарядного струму в залежності від зміни напруги на акумуляторній батареї, що заряджається. При використанні світильнику, що заявляється, зарядним пристроєм задаються тільки постійна напруга заряду і величина струму заряду на початку заряду акумуляторної батареї. Зменшення наприкінці часу заряду зарядного струму до величини, що не перевищує стр уму підзарядки акумуляторної батареї при збереженні, автоматично переводить акумуляторну батарею в режим збереження, як тільки напруга на акумуляторній батареї, що заряджається, досягне заданого значення. При цьому заряд акумуляторної батареї більше необхідного взагалі не можливий. В окремих випадках використання вибухобезпечного головного акумуляторного світильника, що заявляється, характеризується тим, що світильник додатково містить діод, який підключено паралельно електронному ключу анодом до його входу із забезпеченням пропущення через діод струму, що не перевищує струм у підзарядки акумуляторної батареї. В цьому випадку додатково до подачі зарядної напруги на акумуляторну батарею через змонтований у світильнику електронний ключ зарядну напругу подають на акумуляторну батарею ще й через змонтований у світильнику діод, забезпечуючи пропущення струму, що не перевищує струму підзарядки акумуляторної батареї. При 5 77701 цьому відкритий електронний ключ протягом часу заряду буде шун том для діода, тому що спад напруги на електронному ключі при зарядному струмі, наприклад, у 1 А не перевищує 0,035В проти 0,7В для діода. Але після закриття електронного ключа наприкінці заряду в ланцюг зарядного струму включається діод. Це при заданій початковій зарядній напрузі і зрослій напрузі на акумуляторній батареї приводить до різкого зниження зарядного струму до безпечної величини, що складає всього 0,05-0,1А. Такий зарядний струм не перевищує стр уму підзарядки акумуляторної батареї в режимі збереження (0,3А). У такому стані акумуляторний світильник може знаходитися на цій же зарядній станції в режимі збереження тривалий час і немає необхідності переносити його на іншу зарядну станцію, спеціально призначену для підзарядки акумуляторних батарей у режимі збереження. При використанні вибухобезпечного головного акумуляторного світильника, що заявляється, забезпечується також досягнення додаткових те хнічних результатів: - скорочується тривалість заряду; - заощаджується електроенергія шляхом забезпечення індивідуальних умов заряду для кожної окремої акумуляторної батареї і запобігання непродуктивних витрат електроенергії при заряді акумуляторних батарей більше необхідного; - спрощується підзарядка акумуляторних батарей, які не видано в експлуатацію, шляхом автоматичного забезпечення їхньої підзарядки в режимі збереження на тій же, а не на іншій зарядній станції. Суть конструкції вибухобезпечного головного акумуляторного світильника, що заявляється, пояснюється графічним матеріалом, на якому зображено принципову блок-схему виконання вибухобезпечного головного акумуляторного світильника, на якій позначено: 1 - акумуляторна батарея; 2 - фара; 3 - зарядний контакт; 4 - зарядний контакт; 5 - електронний ключ; 6 - схема керування ; 7 - схема визначення наявності зарядної напруги; 8 - діод; 9 - схема вимірювання напруги на акумуляторній батареї; 10 - схема порівняння напруг. В конкретному прикладі здійснення вибухобезпечний головний акумуляторний світильник містить акумуляторну батарею 1, фару 2, та зарядні контакти 3 і 4, які підключено до акумуляторної батареї 1. Послідовно з фарою 2 включено електронний ключ 5, до якого підключено схему керування 6. При цьому зарядний контакт 4 підключено до виходу електронного ключа 5. Крім того, світильник постачено схемою 7 визначення наявності зарядної напруги на виході електронного ключа, схемою 9 вимірювання напруги на акумуляторній батареї і схемою 10 порівняння напруг. При цьому вихід схеми 9 вимірювання напруги на акумулято 6 рній батареї підключено до входу схеми 10 порівняння напруг, а вихід схеми 10 порівняння напруг до входу схеми керування 6. Заряд акумуляторної батареї цього вибухобезпечного головного акумуляторного світильника, що заявляється, може бути реалізований, наприклад, так. Через змонтовані на фарі зарядні контакти 3 і 4 світильник підключається до зарядного пристрою зарядної станції. Зарядну напругу подають на акумуляторну батарею 1 через підключений до схеми керування 6 електронний ключ 5. Даний електронний ключ може бути виконаний, наприклад, у вигляді МДП-транзистора, для керування яким використовується потенціал на його вході. Для керування станом електронного ключа 5 в залежності від напруги на акумуляторній батареї 1, що заряджається, використовують схему керування 6 на базі контролера і тригера. На вихідних контактах зарядного пристрою виставляють напругу заряду акумуляторної батареї (з урахуванням спаду напруги на електронному ключі - 0,035В) для забезпечення заданого струму заряду. Потім, з використанням вмонтованої у світильник схеми 7, визначають наявність зарядної напруги на виході електронного ключа 5 і в схемі керування 6 генерують сигнал для відкриття електронного ключа 5 і періодично, при закритому електронному ключі 5, з використанням вмонтованої у світильник схеми 9 вимірюють напругу на акумуляторній батареї 1, що заряджається. За допомогою схеми 10 порівняння напруг обмірювану напругу порівнюють з необхідною напругою UЗ на акумуляторній батареї 1 після заряду, що задана, і після досягнення на акумуляторній батареї 1 напруги, що задана, зменшують зарядний струм шляхом зміни потенціалу на виході схеми керування 6. При необхідності в такому стані акумуляторний світильник, який не видано в експлуатацію, може знаходитися на зарядній станції в режимі збереження тривалий час. В окремому випадку використання світильника, що заявляється, додатково до подачі зарядної напруги на акумуляторну батарею 1 через вмонтований у сві тильник електронний ключ 5 зарядну напругу подають на акумуляторну батарею 1 ще й через вмонтований у світильник діод 8, забезпечуючи пропущення через нього струму, що не перевищує стр уму підзарядки акумуляторної батареї. У цьому випадку відкритий електронний ключ 5 протягом часу заряду є для діода 8 шунтом і регулює величину зарядного струму в залежності від спаду напруги на електронному ключі 5. Наприкінці заряду, після закриття електронного ключа 5, зарядний струм не припиняється, а знижується до безпечної величини, що складає, наприклад, 0,1А завдяки спаданню напруги на діоді 8 більшому, ніж на електронному ключі 5, і зрослій напрузі на акумуляторній батареї 1 після заряду. Такий зарядний струм не перевищує величини струму підзарядки акумуляторної батареї (0,3А), яку не видано в експлуатацію. У такому стані акумуляторний світильник може знаходитися на зарядній станції в режимі збереження тривалий час. Так при використанні вибухобезпечного головного акумуляторного світильника, що заявляєть 7 77701 ся, досягається технічний результат, який полягає в забезпеченні можливості керування зарядом акумуляторної батареї по обраному алгоритму, що дозволяє продовжити строк служби акумуляторних батарей на 10-15% шляхом запобігання виходу їх з експлуатації через перезарядження, скоротити тривалість заряду на 15-30% і заощадити електроенергію шляхом забезпечення індивідуальних Комп’ютерна в ерстка В. Сердюк 8 умов заряду для кожної окремої акумуляторної батареї і запобігання непродуктивних витрат електроенергії на заряд акумуляторних батарей більше необхідного. Крім того, спрощується підзарядка акумуляторних батарей, які не видано в експлуатацію, шляхом автоматичного забезпечення їхньої підзарядки в режимі збереження на тій же, а не на іншій зарядній станції. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601