EP1910666A1 - Safe start-up interface for a vehicle with an electric starter - Google Patents

Safe start-up interface for a vehicle with an electric starter

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Publication number
EP1910666A1
EP1910666A1 EP06794175A EP06794175A EP1910666A1 EP 1910666 A1 EP1910666 A1 EP 1910666A1 EP 06794175 A EP06794175 A EP 06794175A EP 06794175 A EP06794175 A EP 06794175A EP 1910666 A1 EP1910666 A1 EP 1910666A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
terminals
polarity
interface
battery
general switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06794175A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thierry Czarnyszka
Eric Parent
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ARIANCE
Original Assignee
ARIANCE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ARIANCE filed Critical ARIANCE
Publication of EP1910666A1 publication Critical patent/EP1910666A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/12—Starting of engines by means of mobile, e.g. portable, starting sets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/122—Provisions for temporary connection of DC sources of essentially the same voltage, e.g. jumpstart cables
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00308—Overvoltage protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0034—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using reverse polarity correcting or protecting circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10—Safety devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection

Definitions

  • the present invention relates to a method and an electrical assistance device for starting an engine with electric starter having problems to start.
  • hybrid vehicles including an electric and thermal engine.
  • the startup aid is typically done with a battery backup charged and a bundle of electrical cables connecting the terminals of this battery backup charged to the terminals of the discharged battery.
  • crocodile clips are not suitable for a particular use, such as scooters for example where the terminals are relatively small and difficult to access.
  • the intensity of the current is not limited, can reach hundreds of amperes, which can cause fires and sometimes explosions .
  • the current Ifc is generally approximately double of Imc.
  • the relays conventionally used in the automotive industry have a maximum breaking current equal to 75 amps while the maximum current allowed after closure of the contacts is equal to 150 amperes. This is due to the fact that during the closing of the arcing contacts are formed and quickly deteriorate contacts that stick and become inoperative.
  • the present invention aims to overcome these major drawbacks by providing a method and an original device and especially well suited to a starting aid for thermal engines comprising an electric starter and needing an energy assistance for its start.
  • a method for the secure start-up of a vehicle equipped with an electric starter whose battery is at least partially discharged, or having difficulty starting this method involving a secure interface comprising at least two pairs of input / output terminals each being able to connect indifferently on said discharged battery or on another source of electrical energy and independently of any notion of polarity, this interface comprising means for measuring voltage and polarity of the terminals of each of the pairs and connection means comprising a general switch, these connection means connecting the two pairs of terminals which according to the detected polarities provide a connection between the terminals of identical polarity.
  • this method is characterized in that it comprises the following steps:
  • the invention makes it possible to pre-arm the circuits and pre-position the contacts to ensure correct polarity, then to close the main switch (8) once the systems are armed and in position. It is thus possible to accept much stronger currents without deterioration in a reduced environment and at a low cost.
  • the closing step of said general switch further comprises a prior step of operating a simple manual control, such as, for example, a push button.
  • the step of closing said general switch further comprises a preliminary verification step consisting of checking with at least one visual and / or auditory indicator of the value of the voltage level existing at the terminals of the interface , the actuation of the said simple manual control not being performed only if the displayed voltage values are considered sufficiently high by the operator.
  • the closing step of said general switch further comprises a prior step of reversing the direction of the main current in the case where the current direction does not correspond to the predetermined direction to allow the use of a polarized general switch such as for example a low-cost power transistor, operating only in one direction.
  • a polarized general switch such as for example a low-cost power transistor, operating only in one direction.
  • the invention also relates to a secure interface for starting a thermal engine engine equipped with an electric starter whose battery is at least partially discharged, or having startup difficulties, this interface comprising:
  • connection means enabling each pair of input / output terminals to be securely connected indifferently to said discharged battery or to another source of electrical energy and independently of any notion of polarity
  • At least one switching means between the two pairs of terminals which, as a function of the detected polarities, ensures a connection between the terminals of identical polarity only if the values of said measured voltages T1 and T2 are greater than a predetermined threshold Tmin.
  • the said interface further comprises a simple manual control allowing the closure of said general switch.
  • said interface furthermore comprises at least one visual and / or auditory indicator of the value of the voltage level existing across the interface.
  • the said interface furthermore comprises at least one means for limiting the intensity I which flows in the link established by the said switching means.
  • said limiting means limits the intensity I according to an increasing function of time.
  • the said interface further comprises a pair of two additional terminals can be connected to a commercial battery charger.
  • said general switch is composed of a power transistor operating only in one direction of the main current, associated with at least one current rectifying means ensuring the correct direction of the current I in the power transistor in all cases.
  • At least one end couple (AII 5 AI2) and / or (BIL, BI2) of said cable A and / or B, is a pair of electrically insulated female connectors.
  • At least one connecting cable A comprises in the place of the two crocodile clips (ABCl, ABC2) two ends can be fixed permanently on the battery of the motor vehicle.
  • FIG. 1 schematically represents a view from above of a secure interface according to the invention
  • FIG. 2 represents an example of intensity limitation I as a function of time.
  • FIG. 3 is a block diagram of an example of an electronic circuit.
  • FIG. 4 is a block diagram of an example of a rectifier
  • Figure 5 is a block diagram of an example showing a general switch associated with a current rectifying circuit.
  • FIG. 1 The embodiment described hereinafter as shown in FIG. 1 makes it possible to actuate an electric starter (6) comprising a starting contactor (7) which is usually powered electrically by a battery
  • a properly charged backup battery (2) is used here as a complementary power source.
  • This said backup battery comprises two terminals BC1 and BC2.
  • a secure interface (1) comprises two pairs of input / output terminals (ESI ES2 5) and (5 ES3 ES4).
  • the secure interface (1) comprises a first rectifier assembly (3) for rectifying the polarity existing at the terminals (ES1, ES2) to obtain at the output terminals of this first rectifier assembly (X, Y) a predefined polarity.
  • the secure interface (1) also includes:
  • a second rectifier assembly (4) for rectifying the polarity existing at the terminals (ES3, ES4) so as to obtain at the output terminals of this first rectifier assembly (Z, T) a predefined polarity identical to that existing at the terminals (X, Y).
  • a general switch (8) which in this embodiment is constituted by a power transistor (TP) operating only in one direction and comprising two terminals U and V. - an inversion assembly comprising two inverters (INV1) and
  • a control means comparing the values of the voltages T1 and T2 with respect to a predetermined threshold value TS and comparing the voltages T1 and T2 between them.
  • a computer C receiving the information from the control means (CV) and controlling, on the one hand, the operation of the inverter group and, on the other hand, the closing of the general switch (8) as a function of the voltages T1 and T2.
  • the rectifier assembly (3) optionally switches the polarity to have a polarity defined at the terminals X, Y - the rectifier assembly (4) optionally switches the polarity to have a polarity defined at the terminals Z, T identical to that existing in ( X, Y) - press the push button (9) to allow the closing of the main switch
  • Figure 1 further presents a standard charger (CS) for powering the terminals El and E2 of the secure interface from an electrical outlet of the sector.
  • CS standard charger
  • FIG. 2 shows an example of a predetermined change in limitation of the current I as a function of time between the start instant t0 and the instant t1.
  • FIG. 3 shows in more detail the electrical diagram of an embodiment of the invention.
  • the first polarity rectifier assembly (3) comprises two relays R1 and R2 and a diode D1 rectifying the polarity of the current from the terminal pair (ES1, ES2) to connect the terminal pair (X, Y) with a pre-defined polarity .
  • the assembly formed by the relays R3 and R4 and the diode D2 constitutes the second rectifier (4) and rectifies the existing polarity to the terminal pair (ES3, ES4) to connect the terminal pair (Z 5 T) with a predefined polarity respectively identical to that of the pair (X, Y).
  • the CV sensor measures and compares the voltage at each input (T1) and (T2) in order to control a computer C which, in turn, will control the positioning of the relays R5 and R6 to direct the current flowing through the power transistor into the common sense.
  • the computer C also controls the closing of the power transistor TP, which here constitutes the main switch (8).
  • FIG. 4 shows a detail of the diagram of the first polarity rectifier assembly (3) consisting of the two relays R1 and R2 as well as of the diode D1.
  • Relay R1 includes the two power supply terminals of the relay control
  • the relay R1 comprises a general switch connecting the terminal Rl 3 is with the terminal Rl 5 or with the terminal R14.
  • the relay R2 comprises the two power supply terminals of the relay control R1: (R21 and R22).
  • the relay R2 comprises a general switch connecting the terminal R23 either with the terminal R25 or with the terminal R24.
  • FIG. 5 shows a detail of the electrical diagram and the corresponding constituent elements relating to the system for possibly reversing the direction of the current and the eventual closing of the general switch (8).
  • Relay R5 includes the two power supply terminals for relay control R5: (R51 and R52).
  • the relay R5 comprises a general switch connecting the terminal R53 either with the terminal R55 or with the terminal R44.
  • Relay R6 includes the two power supply terminals of the R6 relay control: (R61 and R62).
  • the relay R6 comprises a general switch connecting the terminal R63 either with the terminal R65 or with the terminal R64.
  • Both ends (AI1 and AI2) of the cable A are connected to terminals ES1 and ES2. It should be noted that these two ends of the cable A could as well have been connected to the other pair of terminals of the interface (ES3, ES4).
  • the other end of the two-conductor cable A is connected via clamps (ABCl, ABC2) to the terminals of the charged battery without regard to polarity problems.
  • the computer C is instructed to leave the main switch (8) (here the power transistor TP) in the open position. If the voltage T1 is greater than a predefined threshold TS, for example 7 volts, and the polarity between the terminals ES1 and ES2 is such that it corresponds to the polarity predefined in (X, Y) then the diode D1 passes the current in the relay coil Rl (terminals RI l, Rl 2) and in the relay coil R2 (terminals R21, R22). This has the effect of communicating the terminal R13 with the terminal Rl 5 and the terminal R23 with the terminal R25.
  • a predefined threshold TS for example 7 volts
  • the terminals ES1 and ES2 are connected without inverting respectively with the terminals X, and Y. If the polarity at the terminals ESI ES2 5 is reverse to the predetermined terminals X, Y, then the diode Dl blocks the passage of current. The coil is therefore not energized and the general switch of the relay connects the terminal Rl 3 with the terminal R14. Similarly, if the polarity at the terminals ES3, ES4 is opposite to that predefined at the terminals Z, T, then the diode D2 blocks the passage of the current. The coil is therefore not energized and the general switch of the relay connects the terminal R23 with the terminal R24.
  • a set of relays R3 and R4 as well as a diode D2 mounted as the relay assembly R1, R2 and diode D1 makes it possible to provide the terminals Z, T with a pre-defined polarity identical to that of the terminals (X, Y).
  • the main switch (8) here a power transistor (TP)
  • TP power transistor
  • This closing order of the main switch (8) is given either by the action of a push button (9) or after a predetermined period of time has elapsed.
  • a standard charger (CS) operating from AC power from the mains is connected to both terminals E1 and E2.
  • This power source is connected in the same way and can be used to power the terminals ESl, ES2 or ES3, ES4 taking into account the polarity.
  • the maximum available current will generally be lower and will depend on the capabilities of the CS charger.
  • the general switch (8) is constituted by a power transistor sensitive to the direction of the power current. Two inverters (INV1), and (INV2) on each side of the power transistor are set to eventually correct the direction of the power current.
  • Each inverter INV1 or INV2 is constituted by an inverting relay R5 and R6 respectively whose coil is controlled by the computer C.
  • the inverter INV1 is constituted by the relay R5. If the voltage Tl measured at the terminals ES1, ES2 is greater than the voltage T2 measured at the terminals (ES3, ES4), then the computer gives an excitation command of the coil (R52, R51) of the relay R5 modifying the rest position of the contactor and connecting the terminal R53 to the terminal R55, while the coil (R61, R62) of the relay R6 is not excited, which maintains the connection between terminals R63 and R64. As a result, the current flows in the right direction for the power transistor. Otherwise, where the tension T 2 is higher than the voltage Tl 5 commands are reversed so that the direction of current in the power transistor is the same.
  • This method and device according to the invention are well suited to help start a motorcycle that would have difficulty starting by providing a simple and safe way, the electrical power required to start the machine.
  • this method and device find many different applications in various fields or for use in systems comprising a need to provide large currents in polarized circuits, such as hybrid vehicles or lawn mowers.

Landscapes

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to method of safely starting a vehicle, comprising the following steps, consisting in: connecting either of the two input/output terminal pairs (ES1, ES2) or (ES3, ES4) to the run down battery (5) and the other input/output terminal pair (ES1, ES2) or (ES3, ES4) to the power source (2) independently of polarity, the connection means being open; detecting the voltage and polarity at the terminals of each of the pairs and comparing the voltages at the terminals (ES1, ES2) and (ES3, ES4) with a pre-determined threshold value; and configuring the links of the connecting means between the terminals of the two terminal pairs such that terminals of the same polarity can be connected to one another using conductive links, at least one of which is controlled by a general switch (8).

Description

INTERFACE SECURISEE DE DEMARRAGE POUR ENGIN A DEMARREUR ELECTRIQUESECURED STARTER INTERFACE FOR ELECTRIC STARTER ENGINE
La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'assistance électrique au démarrage d'un engin à démarreur électrique ayant des problèmes pour démarrer.The present invention relates to a method and an electrical assistance device for starting an engine with electric starter having problems to start.
Elle s'applique plus particulièrement mais non exclusivement aux motocycles, néanmoins elle peut également être étendue de façon très avantageuse à tout système comprenant un moteur thermique, un démarreur électrique et une batterie tels que par exemple les scooters de mers ou des neiges voire même, les tondeuses à gazon.It applies more particularly but not exclusively to motorcycles, however it can also be extended very advantageously to any system comprising a heat engine, an electric starter and a battery such as for example scooters of seas or snow or even, lawn mowers.
Elle s'applique également aux véhicules hybrides comprenant un moteur électrique et thermique.It also applies to hybrid vehicles including an electric and thermal engine.
Actuellement la grande majorité des engins à moteurs thermiques utilise au démarrage un démarreur et une batterie. De mauvaises conditions climatiques, une batterie déchargée, une usure de l'engin, une détérioration des bougies et des fils de bougies .... font qu'il est parfois impossible de démarrer l'engin sans assistance électrique extérieure.Currently the vast majority of engines with thermal engines uses a starter and a battery. Poor weather conditions, a discharged battery, a wear of the machine, a deterioration of the candles and son of candles .... make it sometimes impossible to start the machine without external electrical assistance.
Or il s'avère que le démarrage de ces engins même de petite cylindrée nécessite un courant très important (souvent supérieur à plusieurs dizaines d'Ampère, avec des pics d'intensité souvent supérieurs à 100 Ampère). Cette intensité de démarrage est bien supérieure au courant nécessaire à la charge de la batterie (souvent inférieur à 5 Ampère).Now it turns out that the start of these machines even small displacement requires a very large current (often greater than several tens of amperes, with peaks of intensity often greater than 100 amperes). This Starting current is much higher than the current needed to charge the battery (often less than 5 amperes).
La résolution du problème de l'aide au démarrage est donc un problème très différent de celui de la charge de batteries où un courant beaucoup plus faible est suffisant mais pendant un temps plus long.Solving the problem of starting aid is therefore a very different problem from that of charging batteries where a much lower current is sufficient but for a longer time.
L'aide au démarrage s'effectue classiquement grâce à une batterie de secours chargée et à un faisceau de câbles électriques reliant les bornes de cette batterie de secours chargée aux bornes de la batterie déchargée.The startup aid is typically done with a battery backup charged and a bundle of electrical cables connecting the terminals of this battery backup charged to the terminals of the discharged battery.
Malheureusement dues aux fortes puissances à transférer et aux possibilités d'erreur de branchement ce principe est relativement dangereux et peut créer des incidents voir des accidents graves.Unfortunately due to the high powers to transfer and the possibility of connection errors this principle is relatively dangerous and can create incidents or serious accidents.
D'autre part les pinces crocodiles généralement utilisées ne sont pas adaptées à une utilisation particulière, comme celle de scooters par exemple où les bornes sont relativement petites et difficiles d'accès.On the other hand generally used crocodile clips are not suitable for a particular use, such as scooters for example where the terminals are relatively small and difficult to access.
En outre, dans certains cas, notamment lorsque la batterie est fortement déchargée ou lorsque la batterie est endommagée, l'intensité du courant n'étant pas limitée, peut atteindre des centaines d'Ampère, ce qui peut engendrer des incendies et quelquefois des explosions.In addition, in some cases, especially when the battery is heavily discharged or when the battery is damaged, the intensity of the current is not limited, can reach hundreds of amperes, which can cause fires and sometimes explosions .
D'une manière générale on sait qu'il existe de nombreux brevets de chargeurs de batterie, comme le brevet US 5,640,076 ou le brevet US 5,715,156 par exemple mais ces chargeurs de batteries ne sont pas conçus pour permettre le démarrage rapide et efficace d'un moteur thermique dans un encombrement réduit sans risque. Le brevet US 6,632,103 propose un circuit de liaison comprenant un boîtier électronique. Ce boîtier électronique permet de détecter une erreur de branchement mais ne comprend rien qui rende impossible une telle erreur.In general, it is known that there are numerous patents for battery chargers, such as US Pat. No. 5,640,076 or US Pat. No. 5,715,156, for example, but these battery chargers are not designed to allow the fast and efficient start of a battery charger. thermal engine in a reduced space without risk. US Pat. No. 6,632,103 proposes a link circuit comprising an electronic box. This electronic box makes it possible to detect a connection error but does not include anything that makes such an error impossible.
Les systèmes automatiques existants comportant des protections contre l'inversion de polarité ne permettent pas de passer des courants très forts et ne peuvent donc pas être utilisés pour démarrer un moteur thermique. En effet les relais qui sont généralement utilisés ont deux caractéristiques principales :Existing automatic systems with reverse polarity protection do not allow very strong currents to pass and therefore can not be used to start a heat engine. Indeed relays which are generally used have two main characteristics:
- un courant maximal de coupure Imc,a maximum current of cutoff Imc,
- un courant maximal après fermeture des contacts Ifc.a maximum current after closing the contacts Ifc.
Or il s'avère que le courant Ifc est généralement approximativement double de Imc. Par exemple les relais utilisés classiquement dans l'industrie automobile ont un courant maximal de coupure égale à 75 Ampère alors que le courant maximal admissible après fermeture des contacts est égal à 150 Ampère. Ceci est dû au fait que lors de la fermeture des contacts des arcs électriques se forment et détériorent rapidement les contacts qui se collent et deviennent inopérants.Now it turns out that the current Ifc is generally approximately double of Imc. For example, the relays conventionally used in the automotive industry have a maximum breaking current equal to 75 amps while the maximum current allowed after closure of the contacts is equal to 150 amperes. This is due to the fact that during the closing of the arcing contacts are formed and quickly deteriorate contacts that stick and become inoperative.
D'autre part ces systèmes ne permettent pas de connecter en toute sécurité une batterie chargée avec une batterie complètement déchargée ou endommagée. En effet lorsqu'une batterie est totalement déchargée il est difficile de définir sa polarité automatiquement.On the other hand these systems do not allow to safely connect a charged battery with a completely discharged or damaged battery. Indeed when a battery is completely discharged it is difficult to define its polarity automatically.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients majeurs en proposant un procédé et un dispositif original et spécialement bien adapté d'une aide au démarrage de moteurs thermiques comprenant un démarreur électrique et ayant besoin d'une aide énergétique pour son démarrage. A cet effet elle propose également un procédé de démarrage sécurisé d'un engin muni d'un démarreur électrique dont la batterie est au moins partiellement déchargée, ou ayant des difficultés à démarrer, ce procédé faisant intervenir une interface sécurisée comprenant au moins deux couples de bornes entrée/sortie pouvant chacun se connecter indifféremment sur la dite batterie déchargée ou sur une autre source d'énergie électrique et indépendamment de toute notion de polarité, cette interface comportant des moyens de mesure de tension et de polarité des bornes de chacun des couples ainsi que des moyens de connexion comportant un interrupteur général, ces moyens de connexion reliant les deux paires de bornes qui en fonction des polarités détectées assurent une liaison entre les bornes de polarité identique.The present invention aims to overcome these major drawbacks by providing a method and an original device and especially well suited to a starting aid for thermal engines comprising an electric starter and needing an energy assistance for its start. To this end, it also proposes a method for the secure start-up of a vehicle equipped with an electric starter whose battery is at least partially discharged, or having difficulty starting, this method involving a secure interface comprising at least two pairs of input / output terminals each being able to connect indifferently on said discharged battery or on another source of electrical energy and independently of any notion of polarity, this interface comprising means for measuring voltage and polarity of the terminals of each of the pairs and connection means comprising a general switch, these connection means connecting the two pairs of terminals which according to the detected polarities provide a connection between the terminals of identical polarity.
Selon l'invention ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend lest étapes suivantes:According to the invention, this method is characterized in that it comprises the following steps:
a. la connexion d'un quelconque des deux dits couples de bornes entrée/sortie à la dite batterie déchargée et l'autre des deux dits couples de bornes entrée/sortie à la dite source d'énergie, et indépendamment de toute notion de polarité, le moyen de connexion étant ouvert, b. la détection de tension et de polarité aux bornes de chacun des couples et la comparaison des tensions Tl et T2 avec une valeur de seuil TS prédéterminée, c. l'établissement de connexions entre les bornes des deux couples de bornes à l'aide desdits moyens de connexion de manière à ce que les bornes de même polarité puissent être connectées entre elles par des liaisons conductrices dont au moins l'une est commandée par ledit interrupteur général, d. la fermeture du dit interrupteur général étant effectuée uniquement dans le cas où les deux valeurs des deux tensions détectées sont supérieures à la dite valeur de seuil TS, e. la limitation de l'intensité I du courant qui circule dans la liaison conductrice commandée par l'interrupteur général (8) a une valeur maximale prédéterminée Imax f. le démarrage du moteur à l'aide d'une commande de démarrage du démarreur.at. the connection of any of said two input / output terminal pairs to said discharged battery and the other of said two input / output terminal pairs to said energy source, and regardless of any notion of polarity, the means of connection being open, b. detecting voltage and polarity across each of the couples and comparing the voltages T1 and T2 with a predetermined threshold value TS, c. establishing connections between the terminals of the two pairs of terminals by means of said connection means so that the terminals of the same polarity can be connected to each other by conductive links, at least one of which is controlled by said general switch, d. closing said general switch being performed only in the case where the two values of the two detected voltages are greater than said threshold value TS, e. the limitation of the intensity I of the current flowing in the conductive connection controlled by the main switch (8) has a predetermined maximum value Imax f. starting the engine using a starter start command.
Grâce à ces dispositions, l'invention permet de pré armer les circuits et de pré positionner les contacts afin d'assurer une polarité correcte, puis de fermer l'interrupteur général (8) une fois que les systèmes sont armés et en position. On peut ainsi accepter sans détérioration des courants beaucoup plus forts dans un environnement réduit et pour un coût faible.Thanks to these provisions, the invention makes it possible to pre-arm the circuits and pre-position the contacts to ensure correct polarity, then to close the main switch (8) once the systems are armed and in position. It is thus possible to accept much stronger currents without deterioration in a reduced environment and at a low cost.
Elle améliore de façon significative la sécurité en mesurant les deux tensions Tl et T2 existant aux bornes de la batterie chargée et celles de la batterie déchargée et en n'autorisant la fermeture de l'interrupteur général que si les deux tensions Tl et T2 sont supérieures à un seuil prédéfini TS. Ceci a l'avantage d'éviter les différences trop importantes de tension entre la batterie chargée et la batterie déchargée et donc d'éviter le pic d'intensité qui peut se produire lorsque l'on relie une batterie chargée avec une batterie complètement déchargée.It significantly improves safety by measuring the two voltages T1 and T2 existing at the terminals of the charged battery and those of the discharged battery and allowing the closure of the main switch only if the two voltages T1 and T2 are higher. at a predefined threshold TS. This has the advantage of avoiding excessive voltage differences between the charged battery and the discharged battery and thus to avoid the peak intensity that can occur when connecting a charged battery with a fully discharged battery.
Avantageusement, les caractéristiques suivantes peuvent être intégrées au procédé précédemment défini :Advantageously, the following characteristics can be integrated into the previously defined process:
- l'étape de fermeture du dit interrupteur général comprend en outre une étape préalable d'actionnement d'une commande manuelle simple, telle que, par exemple, un bouton poussoir.- The closing step of said general switch further comprises a prior step of operating a simple manual control, such as, for example, a push button.
- l'étape de fermeture du dit interrupteur général comprend en outre une étape préalable de vérification consistant à vérifier à l'aide d'au moins un indicateur visuel et/ou auditif de la valeur du niveau de tension existant aux bornes de l'interface, l'actionnement de la dite commande manuelle simple n'étant effectuée que si les valeurs de tensions affichées sont jugées suffisamment élevées par l'opérateur.the step of closing said general switch further comprises a preliminary verification step consisting of checking with at least one visual and / or auditory indicator of the value of the voltage level existing at the terminals of the interface , the actuation of the said simple manual control not being performed only if the displayed voltage values are considered sufficiently high by the operator.
- l'étape de fermeture du dit interrupteur général comprend en outre une étape préalable d'inversion du sens du courant principal dans le cas où le sens du courrant ne correspond pas au sens prédéterminé pour permettre l'usage d'un interrupteur général polarisé tel que par exemple un transistor de puissance à prix réduit, ne fonctionnant que dans un sens.- The closing step of said general switch further comprises a prior step of reversing the direction of the main current in the case where the current direction does not correspond to the predetermined direction to allow the use of a polarized general switch such as for example a low-cost power transistor, operating only in one direction.
La présence d'un bouton poussoir sur l'interface sécurisée et de lampes lumineuses indiquant la valeur approximative des deux tensions permet d'autoriser le contact final de l'interrupteur général que si les tensions Tl et T2 indiquées sont suffisantes. Ceci augmente encore la sécurité en n'autorisant la connexion relative aux courants forts que lorsque l'opérateur a vérifié que tout fonctionne correctement.The presence of a pushbutton on the secure interface and of the light lamps indicating the approximate value of the two voltages makes it possible to allow the final contact of the main switch only if the indicated voltages T1 and T2 are sufficient. This further increases security by allowing the strong current connection only when the operator has verified that everything is working properly.
L'invention concerne également une interface sécurisée pour le démarrage d'un engin à moteur thermique muni d'un démarreur électrique dont la batterie est au moins partiellement déchargée, ou ayant des difficultés de démarrage, cette interface comprenant :The invention also relates to a secure interface for starting a thermal engine engine equipped with an electric starter whose battery is at least partially discharged, or having startup difficulties, this interface comprising:
- au moins deux couples de bornes entrée/sortie,at least two pairs of input / output terminals,
- au moins un moyen de connexion permettant à chaque couple de bornes d'entrée/sortie d'être, en toute sécurité connecté indifféremment sur la dite batterie déchargée ou sur une autre source d'énergie électrique et indépendamment de toute notion de polarité,at least one connection means enabling each pair of input / output terminals to be securely connected indifferently to said discharged battery or to another source of electrical energy and independently of any notion of polarity,
- au moins un moyen de mesure de tension et de polarité des bornes de chacun des couplesat least one means for measuring the voltage and the polarity of the terminals of each of the pairs
- au moins un moyen de commutation entre les deux paires de bornes qui en fonction des polarités détectées n'assure une liaison entre les bornes de polarité identique que si les valeurs des dites tensions mesurées Tl et T2 sont supérieures à un seuil prédéterminé Tmin. Avantageusement, les aspects suivants peuvent être intégrés au dispositif précédemment décrit :at least one switching means between the two pairs of terminals which, as a function of the detected polarities, ensures a connection between the terminals of identical polarity only if the values of said measured voltages T1 and T2 are greater than a predetermined threshold Tmin. Advantageously, the following aspects can be integrated into the device previously described:
- la dite interface comprend en outre une commande manuelle simple autorisant la fermeture du dit interrupteur général.- The said interface further comprises a simple manual control allowing the closure of said general switch.
- la dite interface comprend en outre au moins un indicateur visuel et/ou auditif de la valeur du niveau de tension existant aux bornes de l'interface.said interface furthermore comprises at least one visual and / or auditory indicator of the value of the voltage level existing across the interface.
- la dite interface comprend en outre au moins un moyen de limitation de l'intensité I qui circule dans la liaison établie par les dits moyens de commutation.the said interface furthermore comprises at least one means for limiting the intensity I which flows in the link established by the said switching means.
- le dit moyen de limitation limite l'intensité I selon une fonction croissante du temps.said limiting means limits the intensity I according to an increasing function of time.
- le dit moyen de limitation est conçu de manière à ce que l'intensité I croisse progressivement et continûment d'une valeur I=Imin à un instant TO jusqu'à une intensité t≈Imax à un instant Tl, les valeurs de Imin et Imax ainsi que l'instant Tl étant des valeurs prédéterminées.said limiting means is designed in such a way that the intensity I increases progressively and continuously from a value I = Imin at a time TO up to an intensity t ≈ Imax at a time Tl, the values of Imin and Imax and the instant T1 being predetermined values.
- la dite source principale d'énergie nécessaire au démarrage et une batterie chargée.- the said main source of energy required for startup and a charged battery.
- la dite interface comprend en outre un couple de deux bornes supplémentaires pouvant être reliées à un chargeur de batteries du commerce.- The said interface further comprises a pair of two additional terminals can be connected to a commercial battery charger.
- le dit interrupteur général est composé d'un transistor de puissance ne fonctionnant que dans un sens du courant principal, associé à au moins un moyen de redressement de courant assurant la direction correcte du courant I dans le transistor de puissance dans tous les cas.said general switch is composed of a power transistor operating only in one direction of the main current, associated with at least one current rectifying means ensuring the correct direction of the current I in the power transistor in all cases.
- au moins un couple d'extrémité (AIl5 AI2) et/ou (BIl, BI2) des dits câbles A et/ou B, est un couple de connecteurs femelles isolées électriquement.- at least one end couple (AII 5 AI2) and / or (BIL, BI2) of said cable A and / or B, is a pair of electrically insulated female connectors.
- au moins un câble de liaison A comprend à la place des deux pinces crocodiles (ABCl, ABC2) deux extrémités pouvant être fixées à demeure sur la batterie de l'engin à moteur.- At least one connecting cable A comprises in the place of the two crocodile clips (ABCl, ABC2) two ends can be fixed permanently on the battery of the motor vehicle.
Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :An embodiment of the invention will be described hereinafter by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
La figure 1 représente schématiquement une vue de dessus d'une interface sécurisée selon l'invention,FIG. 1 schematically represents a view from above of a secure interface according to the invention,
La figure 2 représente un exemple de limitation d'intensité I en fonction du temps.FIG. 2 represents an example of intensity limitation I as a function of time.
La figure 3 est un schéma synoptique d'un exemple de circuit électronique. La figure 4 est un schéma synoptique d'un exemple de redresseurFigure 3 is a block diagram of an example of an electronic circuit. FIG. 4 is a block diagram of an example of a rectifier
La figure 5 est un schéma synoptique d'un exemple représentant un interrupteur général associé à un circuit de redressement de courant.Figure 5 is a block diagram of an example showing a general switch associated with a current rectifying circuit.
L'exemple de réalisation décrit ci-après comme présenté en figure 1 permet d'actionner un démarreur électrique (6) comprenant un contacteur de démarrage (7) qui est habituellement alimenté électriquement par une batterieThe embodiment described hereinafter as shown in FIG. 1 makes it possible to actuate an electric starter (6) comprising a starting contactor (7) which is usually powered electrically by a battery
(5) comportant deux bornes BDl et BD2.(5) having two terminals BD1 and BD2.
Une batterie de secours correctement chargée (2) est utilisée ici comme source d'énergie complémentaire. Cette dite batterie de secours comprend deux bornes BCl et BC2. Une interface sécurisée (1) comprend deux couples de bornes d'entrée/sortie (ESl5 ES2) et (ES35 ES4).A properly charged backup battery (2) is used here as a complementary power source. This said backup battery comprises two terminals BC1 and BC2. A secure interface (1) comprises two pairs of input / output terminals (ESI ES2 5) and (5 ES3 ES4).
Deux faisceaux de câbles (A) et (B) comportant chacun respectivement un couple de bornes ( AIl, AI2) et (BIl, BI2) d'un coté et un couple de pinces crocodiles (BCl, BC2) et (BBD2, BBDl) de l'autre coté permettent de relier indifféremment les deux couples d'entrée/sortie (ESl, ES2) ou (ES3, ES4) à l'une ou l'autre des batteries (2) ou (5) sans se soucier des polarités en connectant le couple de bornes (ESl, ES2) de l'interface sécurisée au couple de bornes (BCl, BC2) de la batterie (2) ou au couple (BDl, BD2) de la batterie(5) et le couple de bornes (ES3, ES4) de l'interface sécurisée au couple de bornes (BDl, BD2) de la batterie (5) ou au couple (BCl, BC2) de la batterie(2).Two cable bundles (A) and (B) each having a pair of terminals (AI1, AI2) and (BI1, BI2) on one side and a pair of crocodile clips (BC1, BC2) and (BBD2, BBD1) respectively. on the other side allow to interconnect the two input / output pairs (ES1, ES2) or (ES3, ES4) to one or the other of the batteries (2) or (5) without worrying about the polarities by connecting the terminal pair (ES1, ES2) of the secure interface to the terminal pair (BC1, BC2) of the battery (2) or to the pair (BD1, BD2) of the battery (5) and the terminal pair (ES3, ES4) of the secure interface to the terminal pair (BD1, BD2) of the battery (5) or to the pair (BC1, BC2) of the battery (2).
L'interface sécurisée (1) comprend un premier ensemble redresseur (3) permettant de redresser la polarité existante au bornes (ESl, ES2) pour obtenir aux bornes de sortie de ce premier ensemble redresseur (X, Y) une polarité prédéfinie. L'interface sécurisée (1) comprend également :The secure interface (1) comprises a first rectifier assembly (3) for rectifying the polarity existing at the terminals (ES1, ES2) to obtain at the output terminals of this first rectifier assembly (X, Y) a predefined polarity. The secure interface (1) also includes:
- un deuxième ensemble redresseur (4) permettant de redresser la polarité existante au bornes (ES3, ES4) pour obtenir aux bornes de sortie de ce premier ensemble redresseur (Z, T) une polarité prédéfinie et identique à celle existant aux bornes (X, Y).a second rectifier assembly (4) for rectifying the polarity existing at the terminals (ES3, ES4) so as to obtain at the output terminals of this first rectifier assembly (Z, T) a predefined polarity identical to that existing at the terminals (X, Y).
- un interrupteur général (8) qui dans cet exemple de réalisation est constitué par un transistor de puissance (TP) ne fonctionnant que dans un sens et comprenant deux bornes U et V. - un ensemble d'inversion comprenant deux inverseurs (INVl) eta general switch (8) which in this embodiment is constituted by a power transistor (TP) operating only in one direction and comprising two terminals U and V. - an inversion assembly comprising two inverters (INV1) and
(INV2) connectant tantôt la borne X av^c la borne U et la borne V avec la borne Z ou tantôt la borne U avec la borne Z et la borne V avec la borne X.(INV2) connecting either the X terminal with the U terminal and the V terminal with the Z terminal, or the U terminal with the Z terminal and the V terminal with the X terminal.
- un moyen permettant de mesurer la tension Tl existant aux bornes (ESl, ES2), et un moyen de mesure de la tension T2 existant aux bornes (ES3, ES4). - un moyen de commande (CV) comparant les valeurs des tensions Tl et T2 par rapport à une valeur seuil TS prédéterminée et comparant les tensions Tl et T2 entre elles.means for measuring the voltage T1 existing at the terminals (ES1, ES2), and means for measuring the voltage T2 existing at the terminals (ES3, ES4). a control means (CV) comparing the values of the voltages T1 and T2 with respect to a predetermined threshold value TS and comparing the voltages T1 and T2 between them.
- un calculateur C recevant les informations du moyen de commande (CV) et commandant d'une part le fonctionnement du groupe inverseur et d'autre part de la fermeture de l'interrupteur général (8) en fonction des tensions Tl et T2 .a computer C receiving the information from the control means (CV) and controlling, on the one hand, the operation of the inverter group and, on the other hand, the closing of the general switch (8) as a function of the voltages T1 and T2.
- un moyen (non représenté) limitant l'intensité du courant traversant l'interrupteur général (8), - des voyants (10) et (11) comportant respectivement des indications de la valeur de la tension Tl et T2.- means (not shown) limiting the intensity of the current flowing through the general switch (8), - LEDs (10) and (11) respectively comprising indications of the value of the voltage T1 and T2.
- un bouton poussoir autorisant la fermeture de l'interrupteur général.- a push button allowing the closing of the main switch.
A l'aide de l'ensemble de ces moyens présentés ci-dessus, la procédure de démarrage d'un démarreur (6) ayant des difficultés à démarrer est la suivante :Using all of these means presented above, the starting procedure of a starter (6) having difficulties to start is as follows:
- connexion du câble A à l'interface (1) en connectant par exemple la borne AIl avec la borne ESl et la borne AI2 avec la borne ES2- connection of the cable A to the interface (1) by connecting for example the terminal AIl with the terminal ES1 and the terminal AI2 with the terminal ES2
- connexion du câble B à l'interface (1) en connectant par exemple la borne BIl avec la borne ES3 et la borne BI2 avec la borne ES4 - connexion du câble A à par exemple la batterie (2) en connectant par exemple, la borne ABCl avec la borne BCl et la borne ABC2 avec la borne BC2- connection of the cable B to the interface (1) by connecting for example the terminal BIl with the terminal ES3 and the terminal BI2 with the terminal ES4 - connection of the cable A to for example the battery (2) by connecting for example, the ABCl terminal with BCl terminal and ABC2 terminal with BC2 terminal
- connexion du câble B à par exemple la batterie (5) en connectant par exemple, la borne BBD2 avec la borne BDl et la borne BBDl avec la borne BD2- Connection of the cable B to for example the battery (5) by connecting, for example, the terminal BBD2 with the terminal BD1 and the terminal BBD1 with the terminal BD2
- vérification sur les indicateurs (10) et (11) que les tensions Tl et T2 sont bien supérieures au seuil prédéfini (TS) par exemple 7 volts.- Check on the indicators (10) and (11) that the voltages T1 and T2 are well above the predefined threshold (TS) for example 7 volts.
- l'ensemble redresseur (3) bascule éventuellement la polarité pour avoir une polarité définie aux bornes X, Y - l'ensemble redresseur (4) bascule éventuellement la polarité pour avoir une polarité définie aux bornes Z, T identique à celle existant en (X, Y) - on appuie sur le bouton poussoir (9) pour autoriser la fermeture de l'interrupteur généralthe rectifier assembly (3) optionally switches the polarity to have a polarity defined at the terminals X, Y - the rectifier assembly (4) optionally switches the polarity to have a polarity defined at the terminals Z, T identical to that existing in ( X, Y) - press the push button (9) to allow the closing of the main switch
- on met en route le démarreur en actionnant l'interrupteur général de démarrage (7)- the starter is started by pressing the main start switch (7)
La figure 1 présente en outre un chargeur standard (CS) permettant d'alimenter les bornes El et E2 de l'interface sécurisée à partir d'une prise électrique du secteur.Figure 1 further presents a standard charger (CS) for powering the terminals El and E2 of the secure interface from an electrical outlet of the sector.
La figure 2 présente un exemple d'évolution prédéterminée de limitation du courant I en fonction du temps entre l'instant de démarrage tO et l'instant tl.FIG. 2 shows an example of a predetermined change in limitation of the current I as a function of time between the start instant t0 and the instant t1.
La figure 3 présente plus en détail le schéma électrique d'un exemple de réalisation suivant l'invention. Le premier ensemble redresseur de polarité (3) comprend deux relais Rl et R2 et une diode Dl redressant la polarité du courant provenant du couple de bornes (ESl, ES2) pour relier le couple de bornes (X, Y) avec une polarité pré définie. L'ensemble formé par les relais R3 et R4 et la diode D2 constitue le deuxième redresseur (4) et rectifie la polarité existante au couple de bornes (ES3, ES4) pour relier le couple de bornes (Z5T) avec une polarité prédéfinie respectivement identique à celle du couple (X, Y). Le capteur CV mesure et compare la tension à chaque entrée (Tl) et (T2) afin de commander un calculateur C qui, a son tours, va commander le positionnement des relais R5 et R6 pour orienter le courant traversant le transistor de puissance dans le bon sens. Le calculateur C commande également la fermeture du transistor de puissance TP, qui constitue ici l'interrupteur général (8).Figure 3 shows in more detail the electrical diagram of an embodiment of the invention. The first polarity rectifier assembly (3) comprises two relays R1 and R2 and a diode D1 rectifying the polarity of the current from the terminal pair (ES1, ES2) to connect the terminal pair (X, Y) with a pre-defined polarity . The assembly formed by the relays R3 and R4 and the diode D2 constitutes the second rectifier (4) and rectifies the existing polarity to the terminal pair (ES3, ES4) to connect the terminal pair (Z 5 T) with a predefined polarity respectively identical to that of the pair (X, Y). The CV sensor measures and compares the voltage at each input (T1) and (T2) in order to control a computer C which, in turn, will control the positioning of the relays R5 and R6 to direct the current flowing through the power transistor into the common sense. The computer C also controls the closing of the power transistor TP, which here constitutes the main switch (8).
La figure 4 présente un détail du schéma du premier ensemble redresseur de polarité (3) constitué des deux relais Rl et R2 ainsi que de la diode Dl. Le relais Rl comprend les deux bornes d'alimentation de la commande du relaisFIG. 4 shows a detail of the diagram of the first polarity rectifier assembly (3) consisting of the two relays R1 and R2 as well as of the diode D1. Relay R1 includes the two power supply terminals of the relay control
Rl : (RI l et R12). Le relais Rl comprend un interrupteur général connectant la borne Rl 3 soit avec la borne Rl 5 soit avec la borne R14. De même Le relais R2 comprend les deux bornes d'alimentation de la commande du relais Rl : (R21 et R22). Le relais R2 comprend un interrupteur général connectant la borne R23 soit avec la borne R25 soit avec la borne R24.R1: (R1 and R12). The relay R1 comprises a general switch connecting the terminal Rl 3 is with the terminal Rl 5 or with the terminal R14. Similarly, the relay R2 comprises the two power supply terminals of the relay control R1: (R21 and R22). The relay R2 comprises a general switch connecting the terminal R23 either with the terminal R25 or with the terminal R24.
La figure 5 présente un détail du schéma électrique et les éléments constitutifs correspondants relatif au système d'inversion éventuelle du sens du courant et la fermeture éventuelle de l'interrupteur général (8). Le relais R5 comprend les deux bornes d'alimentation de la commande du relais R5 : (R51 et R52). Le relais R5 comprend un interrupteur général connectant la borne R53 soit avec la borne R55 soit avec la borne R44. De même Le relais R6 comprend les deux bornes d'alimentation de la commande du relais R6 : (R61 et R62). Le relais R6 comprend un interrupteur général connectant la borne R63 soit avec la borne R65 soit avec la borne R64.FIG. 5 shows a detail of the electrical diagram and the corresponding constituent elements relating to the system for possibly reversing the direction of the current and the eventual closing of the general switch (8). Relay R5 includes the two power supply terminals for relay control R5: (R51 and R52). The relay R5 comprises a general switch connecting the terminal R53 either with the terminal R55 or with the terminal R44. Similarly Relay R6 includes the two power supply terminals of the R6 relay control: (R61 and R62). The relay R6 comprises a general switch connecting the terminal R63 either with the terminal R65 or with the terminal R64.
Les deux extrémités (AIl et AI2) du câble A sont connectées aux bornes ESl et ES2. Il est à remarquer que ces deux extrémités du câble A auraient aussi bien pu être connectées à l'autre couple de bornes de l'interface (ES3, ES4). L'autre extrémité du câble à deux conducteurs A est connectée par l'intermédiaire de pinces (ABCl, ABC2) aux bornes de la batterie chargée sans se soucier des problèmes de polarité.Both ends (AI1 and AI2) of the cable A are connected to terminals ES1 and ES2. It should be noted that these two ends of the cable A could as well have been connected to the other pair of terminals of the interface (ES3, ES4). The other end of the two-conductor cable A is connected via clamps (ABCl, ABC2) to the terminals of the charged battery without regard to polarity problems.
Si la tension Tl mesurée aux bornes (ESl, ES2) est inférieure au seuil prédéfini par exemple 7 volts, alors le calculateur C a pour consigne de laisser l'interrupteur général (8) (ici le transistor de puissance TP) en position ouverte. Si la tension Tl est supérieure à un seuil prédéfini TS, par exemple 7 volts, et si la polarité entre les bornes ESl et ES2 est telle qu'elle correspond à la polarité prédéfinie en (X, Y) alors la diode Dl laisse passer le courant dans la bobine du relais Rl (bornes RI l, Rl 2) et dans la bobine du relais R2 (bornes R21, R22). Ceci a pour effet de faire communiquer la borne R13 avec la borne Rl 5 et la borne R23 avec la borne R25. Dans ce cas les bornes ESl et ES2 sont connectées sans inversion avec respectivement les bornes X, et Y. Si la polarité aux bornes ESl5 ES2 est inverse à celle prédéfinie aux bornes X, Y, alors la diode Dl bloque le passage du courant. La bobine n'est donc pas alimentée et l'interrupteur général du relais connecte la borne Rl 3 avec la borne R14. De même Si la polarité aux bornes ES3, ES4 est inverse à celle prédéfinie aux bornes Z, T, alors la diode D2 bloque le passage du courant. La bobine n'est donc pas alimentée et l'interrupteur général du relais connecte la borne R23 avec la borne R24.If the voltage Tl measured at the terminals (ES1, ES2) is less than the predefined threshold for example 7 volts, then the computer C is instructed to leave the main switch (8) (here the power transistor TP) in the open position. If the voltage T1 is greater than a predefined threshold TS, for example 7 volts, and the polarity between the terminals ES1 and ES2 is such that it corresponds to the polarity predefined in (X, Y) then the diode D1 passes the current in the relay coil Rl (terminals RI l, Rl 2) and in the relay coil R2 (terminals R21, R22). This has the effect of communicating the terminal R13 with the terminal Rl 5 and the terminal R23 with the terminal R25. In this case the terminals ES1 and ES2 are connected without inverting respectively with the terminals X, and Y. If the polarity at the terminals ESI ES2 5 is reverse to the predetermined terminals X, Y, then the diode Dl blocks the passage of current. The coil is therefore not energized and the general switch of the relay connects the terminal Rl 3 with the terminal R14. Similarly, if the polarity at the terminals ES3, ES4 is opposite to that predefined at the terminals Z, T, then the diode D2 blocks the passage of the current. The coil is therefore not energized and the general switch of the relay connects the terminal R23 with the terminal R24.
Ainsi quelque soit la polarité existant aux bornes (ESl, ES2) la polarité aux bornes (X, Y) sera bien celle désirée et pré définie.So whatever the polarity existing at the terminals (ES1, ES2) the polarity at the terminals (X, Y) will be the one desired and pre-defined.
Des lampes (10) disposées du coté des bornes connectées à la batterie chargée, s'allument montrant très clairement le niveau de charge de la batterie qui va servir de source d'alimentation électrique complémentaire. Dans la mesure où la tension lue Tl est jugée suffisante, on connecte alors les bornes (BDl, BD2) de la batterie (5) de l'engin ayant des problèmes de démarrage aux deux bornes restées libres sur l'interface sécurisée (ES3, ES4) en utilisant le câble B sans se soucier des problèmes de polarité. Un ensemble de relais R3 et R4 ainsi qu'une diode D2 montée comme l'ensemble de relais Rl, R2 et diode Dl permet d'assurer aux bornes Z, T une polarité pré définie identique à celle des bornes (X, Y).Lamps (10) arranged on the side of the terminals connected to the charged battery, light up showing very clearly the charge level of the battery which will serve as complementary power source. If the voltage read T1 is deemed sufficient, then the terminals (BD1, BD2) of the battery (5) of the machine having startup problems are connected to the two terminals which remain free on the secure interface (ES3, ES4) using cable B without worrying about polarity issues. A set of relays R3 and R4 as well as a diode D2 mounted as the relay assembly R1, R2 and diode D1 makes it possible to provide the terminals Z, T with a pre-defined polarity identical to that of the terminals (X, Y).
L'interrupteur général (8), ici un transistor de puissance (TP), est initialement en position ouverte. Il reste en position ouverte tant que l'ordre de fermeture n'a pas été donné. Les relais sont donc bien ainsi pré positionné sans risque de voir apparaître un arc électrique dans la zone proche des contacts de puissance.The main switch (8), here a power transistor (TP), is initially in the open position. It remains in the open position until the closing order has been given. The relays are thus well prepositioned without risk of seeing an electric arc appear in the area close to the power contacts.
Cet ordre de fermeture de l'interrupteur général (8) est donné soit par action d'un bouton poussoir (9) soit après qu'un laps de temps prédéterminé ne se soit écoulé.This closing order of the main switch (8) is given either by the action of a push button (9) or after a predetermined period of time has elapsed.
Il est également possible de limiter le courant de passage I passant par cet interrupteur général à une valeur maximale fonction du temps comme présenté en figure 2 en interposant en série dans le circuit de puissance un élément standard du type "polyswitch" disponible dans le commerce. Il est également possible de limiter l'intensité du courant I de deux façons différentes suivant que le bouton poussoir (9) est en position ouverte ou fermé, par exemple admettre un courant d'intensité élevée 12 lorsque le bouton poussoir est enfoncé, est n'admettre qu'un courant d'intensité plus faible II lorsque le bouton poussoir n'est pas enfoncé. Il est également possible de définir des valeurs de II et 12 en fonction du temps, ce temps étant défini à partir de l'instant de l'enfoncement du bouton poussoir (9). Ceci a pour avantage d'avoir un fonctionnement plus progressif de l'interface et d'éviter les sur tensions et/ou les surintensités.It is also possible to limit the flow current I passing through this general switch to a maximum value according to time as shown in Figure 2 by interposing in series in the power circuit a standard element of the type "polyswitch" available commercially. It is also possible to limit the intensity of the current I in two different ways depending on whether the pushbutton (9) is in the open or closed position, for example to admit a high intensity current 12 when the pushbutton is depressed, is n admit that a current of lower intensity II when the push button is not depressed. It is also possible to define values of II and 12 as a function of time, this time being defined from the moment of depression of the pushbutton (9). This has the advantage of having a more progressive operation of the interface and to avoid over voltage and / or overcurrent.
Il est également possible de prévoir une alimentation en énergie électrique complémentaire non plus basée sur une batterie secours mais à partir du secteur. Un chargeur standard (CS) fonctionnant à partir du courant alternatif provenant du secteur est relié aux deux bornes El et E2. Cette source d'alimentation est reliée de la même façon et permet d'alimenter les bornes ESl, ES2 ou ES3, ES4 en tenant compte de la polarité. Dans ce cas le courant maximal disponible sera en général inférieur et dépendra des possibilités du chargeur CS. Dans cet exemple l'interrupteur général (8) est constitué par un transistor de puissance sensible à la direction du courant de puissance. Deux inverseurs (INVl), et (INV2) de chaque coté du transistor de puissance sont placés pour corriger éventuellement la direction du courant de puissance. Chaque inverseur INVl ou INV2 est constitué par un relais inverseur R5 et R6 respectivement dont la bobine est commandée par le calculateur C. L'inverseur INVl est constitué par le relais R5. Si la tension Tl mesurée aux bornes ESl, ES2 est supérieure à la tension T2 mesurée aux bornes (ES3, ES4), alors le calculateur donne un ordre d'excitation de la bobine (R52, R51) du relais R5 modifiant la position de repos du contacteur et connectant la borne R53 à la borne R55, alors que la bobine (R61,R62) du relais R6 n'est pas excitée, ce qui maintient la connexion entre les bornes R63 et R64. De ce fait le courant circule dans le bon sens pour le transistor de puissance. Dans le cas contraire, où la tension T2 est supérieure à la tension Tl5 les commandes sont inversées pour que le sens du courant dans le transistor de puissance soit le même.It is also possible to provide a complementary power supply not based on a backup battery but from the sector. A standard charger (CS) operating from AC power from the mains is connected to both terminals E1 and E2. This power source is connected in the same way and can be used to power the terminals ESl, ES2 or ES3, ES4 taking into account the polarity. In this case the maximum available current will generally be lower and will depend on the capabilities of the CS charger. In this example the general switch (8) is constituted by a power transistor sensitive to the direction of the power current. Two inverters (INV1), and (INV2) on each side of the power transistor are set to eventually correct the direction of the power current. Each inverter INV1 or INV2 is constituted by an inverting relay R5 and R6 respectively whose coil is controlled by the computer C. The inverter INV1 is constituted by the relay R5. If the voltage Tl measured at the terminals ES1, ES2 is greater than the voltage T2 measured at the terminals (ES3, ES4), then the computer gives an excitation command of the coil (R52, R51) of the relay R5 modifying the rest position of the contactor and connecting the terminal R53 to the terminal R55, while the coil (R61, R62) of the relay R6 is not excited, which maintains the connection between terminals R63 and R64. As a result, the current flows in the right direction for the power transistor. Otherwise, where the tension T 2 is higher than the voltage Tl 5 commands are reversed so that the direction of current in the power transistor is the same.
Il est à remarquer que d'autres systèmes peuvent être intégrés à la place des inverseurs de courant INVl et INV2 pour arriver au même résultat. De même d'autres configurations peuvent être imaginée pour effectuer les mêmes fonctions que l'interrupteur général (8).It should be noted that other systems can be integrated in place of the current inverters INV1 and INV2 to arrive at the same result. Similarly other configurations can be imagined to perform the same functions as the main switch (8).
Ce procédé et ce dispositif selon l'invention conviennent bien pour aider au démarrage d'un motocycle qui aurait du mal à démarrer en fournissant de façon simple et sure, la puissance électrique requise permettant de démarrer l'engin. Toutefois ce procédé et dispositif trouvent de nombreuses applications différentes dans des domaines variés ou pour être utilisé dans des systèmes comprenant un besoin de fournir des courants importants dans des circuits polarisés, comme par exemple les véhicules hybrides ou les tondeuses à gazon. This method and device according to the invention are well suited to help start a motorcycle that would have difficulty starting by providing a simple and safe way, the electrical power required to start the machine. However, this method and device find many different applications in various fields or for use in systems comprising a need to provide large currents in polarized circuits, such as hybrid vehicles or lawn mowers.

Claims

Revendications claims
1. Procédé de démarrage sécurisé d'un engin muni d'un démarreur électrique (6) dont la batterie (5) est au moins partiellement déchargée, ou ayant des difficultés à démarrer, ce procédé faisant intervenir une interface (1) comprenant au moins deux couples de bornes entrée/sortie (ESl, ES2) et (ES3, ES4) pouvant chacun se connecter indifféremment sur la dite batterie déchargée (5) ou sur une autre source d'énergie électrique (2) et indépendamment de toute notion de polarité, cette interface comportant des moyens de mesure de tension Tl et T2 et de polarité des bornes de chacun des couples ainsi que des moyens de connexion comportant un interrupteur général (8), ces moyens de connexion reliant les deux paires de bornes de manière à assurer, en fonction des polarités détectées, une liaison entre les bornes de polarité identique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:1. A method for the secure starting of a machine equipped with an electric starter (6) whose battery (5) is at least partially discharged, or having difficulty starting, this method involving an interface (1) comprising at least two pairs of input / output terminals (ES1, ES2) and (ES3, ES4) each being able to connect indifferently on said discharged battery (5) or on another source of electrical energy (2) and independently of any notion of polarity this interface comprising voltage measuring means T1 and T2 and polarity of the terminals of each of the pairs as well as connection means comprising a general switch (8), these connection means connecting the two pairs of terminals so as to ensure , depending on the polarities detected, a connection between the terminals of identical polarity, characterized in that it comprises the following steps:
a) la connexion d'un quelconque des deux dits couples de bornes entrée/sortie (ESl, ES2) ou (ES3, ES4) à la dite batterie déchargée (5) et l'autre des deux dits couples de bornes entrée/sortie (ESl, ES2) ou (ES3, ES4) à la dite source d'énergie (2), et indépendamment de toute notion de polarité, le moyen de connexion étant ouvert, b) la détection de tension Tl et T2 et de polarité aux bornes de chacun des couples et la comparaison des tensions Tl et T2 avec une valeur de seuil TS prédéterminée, c) l'établissement de connexion entre les bornes des deux couples de bornes à l'aide des dits moyens de connexion de manière à ce que les bornes de même polarité puissent être connectées entre elles par des liaisons conductrices dont au moins l'une est commandée par ledit interrupteur général (8), d) la fermeture du dit interrupteur général (8) étant effectuée uniquement dans le cas où les deux valeurs des deux tensions détectées Tl et T2 sont supérieures au dit seuil TS, e) la limitation de l'intensité I à une valeur maximale prédéterminée Imax f) le démarrage du moteur à l'aide d'une commande (7) de démarrage du démarreur.a) the connection of any one of said two input / output terminal pairs (ES1, ES2) or (ES3, ES4) to said discharged battery (5) and the other of said two input / output terminal pairs ( ES1, ES2) or (ES3, ES4) to said energy source (2), and independently of any notion of polarity, the connection means being open, b) the voltage detection T1 and T2 and polarity at the terminals of each of the couples and comparing the voltages T1 and T2 with a predetermined threshold value TS, c) establishing connection between the terminals of the two terminal pairs using said connection means so that the terminals of the same polarity may be connected to each other by conductive links, at least one of which is controlled by said general switch (8), d) the closing of said general switch (8) being carried out only in the case where the two values of the two detected voltages T1 and T2 are greater than said threshold TS, e) the limitation of the intensity I to a predetermined maximum value Imax f) starting the engine by means of a command (7) for starting the starter.
2. Procédé de démarrage sécurisé d'un engin selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape de fermeture du dit interrupteur général (8) comprend en outre une étape préalable d'actionnement d'une commande manuelle simple (9).2. Secure starting method of a machine according to claim 1 characterized in that the step of closing said general switch (8) further comprises a prior step of actuating a simple manual control (9).
3. Procédé de démarrage sécurisé d'un engin selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'étape de fermeture du dit interrupteur général (8) comprend en outre une étape consistant à vérifier à l'aide d'au moins un indicateur (10) visuel et/ou auditif la valeur du niveau de tension existant aux bornes de l'interface sécurisée et à actionner la dite commande manuelle simple (9) que si les valeurs de tensions indiquées sont jugées suffisantes par l'opérateur.3. A method for starting a machine as claimed in claim 2, characterized in that the step of closing said general switch (8) further comprises a step of checking with at least one indicator (10). ) visual and / or auditory the value of the voltage level existing across the secure interface and actuate said simple manual control (9) only if the voltage values indicated are deemed sufficient by the operator.
4. Procédé de démarrage sécurisé d'un engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'étape de fermeture du dit interrupteur général (8) comprend en outre une étape d'inversion du sens du courant principal dans le cas où le sens du courant ne correspond pas à un sens prédéterminé pour permettre l'usage d'un interrupteur général polarisé tel qu'un transistor de puissance à prix réduit, ne fonctionnant que dans un sens.4. Secure starting method of a machine according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the step of closing said general switch (8) further comprises a step of reversing the direction of the main current in the case where the direction of the current does not correspond to a predetermined direction to allow the use of a polarized general switch such as a power transistor at a reduced price, operating only in one direction.
5. Interface sécurisée pour le démarrage d'un engin à moteur muni d'un démarreur électrique (6) dont la batterie (5) est au moins partiellement déchargée, ou ayant des difficultés de démarrage, cette interface comprenant au moins deux couples de bornes entrée/sortie (ESl, ES2) et (ES3, ES4)5. Secure interface for starting a motor vehicle equipped with an electric starter (6) whose battery (5) is at least partially discharged, or having difficulty starting, this interface comprising at least two input / output terminal pairs (ES1, ES2) and (ES3, ES4)
caractérisée en ce qu'elle comprendcharacterized in that it comprises
- au moins un moyen de connexion permettant à chaque couple de bornes d'entrée/sortie (ESl5 ES2) et (ES3, ES4) d'être, en toute sécurité connecté indifféremment sur la dite batterie déchargée (5) ou sur une autre source d'énergie électrique (2) et indépendamment de toute notion de polarité,- at least one connecting means enabling each pair of input / output terminals (ESI 5 ES2) and (ES3, ES4) to be safely connected indifferently on said discharged battery (5) or on another source of electrical energy (2) and regardless of any notion of polarity,
- au moins un moyen de mesure de tension et de polarité des bornes de chacun des couples,at least one means for measuring the voltage and the polarity of the terminals of each of the pairs,
- au moins un moyen de limitation maintenant la valeur de l'intensité I au dessous d'un seuil prédéterminé Imax, - au moins un moyen de commutation entre les deux paires de bornes qui en fonction des polarités détectées n'assure une liaison entre les bornes de polarité identique que si les valeurs des dites tensions mesurées Tl et T2 sont supérieures à un seuil prédéterminé Tmin.at least one limiting means maintaining the value of the intensity I below a predetermined threshold Imax, at least one switching means between the two pairs of terminals which, as a function of the detected polarities, ensures a connection between the terminals of identical polarity only if the values of said measured voltages T1 and T2 are greater than a predetermined threshold Tmin.
6. Interface selon la revendication 5, caractérisée en ce que la dite interface comprend en outre une commande manuelle simple (9) autorisant la fermeture d'un interrupteur général (8).6. Interface according to claim 5, characterized in that said interface further comprises a simple manual control (9) allowing the closure of a general switch (8).
7. Interface selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un indicateur (10) visuel ou auditif de la valeur du niveau de tension existant aux bornes de l'interface (1).7. Interface according to one of claims 5 and 6, characterized in that it further comprises at least one indicator (10) visual or auditory value of the voltage level existing across the interface (1).
8. Interface selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un moyen limitant l'intensité I qui circule dans la liaison établie par les susdits moyens de commutation. 8. Interface according to one of claims 5 to 7, characterized in that it further comprises at least one means limiting the intensity I which flows in the connection established by said switching means.
9. Interface selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que le dit moyen de limitation limite l'intensité I selon une fonction croissante du temps.9. Interface according to any one of claims 5 to 8, characterized in that said limiting means limits the intensity I according to an increasing function of time.
10. Interface selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que le dit moyen de limitation est conçu de manière à ce que l'intensité I croisse progressivement et continûment d'une valeur I=ImUi à un instant TO jusqu'à une valeur I=Imax à un instant Tl, les valeurs de Imin et Imax ainsi que l'instant Tl étant prédéterminées.10. Interface according to one of claims 5 to 9, characterized in that said limiting means is designed so that the intensity I gradually and continuously increases from a value I = ImUi at a time TO until at a value I = Imax at a time T1, the Imin and Imax values and the time T1 being predetermined.
11. Interface selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisée en ce que la dite source principale d'énergie nécessaire au démarrage (2) est une batterie chargée.11. Interface according to one of claims 5 to 10, characterized in that said main source of energy required for startup (2) is a charged battery.
12. Interface selon l'une des revendications 5 à 11, caractérisée en ce que la dite interface comprend en outre un couple de deux bornes supplémentaires (El et E2) pouvant être reliées à un chargeur de batteries du commerce (10).12. Interface according to one of claims 5 to 11, characterized in that said interface further comprises a pair of two additional terminals (E1 and E2) can be connected to a commercial battery charger (10).
13. Interface selon l'une des revendications 5 à 12 caractérisée en ce que le dit interrupteur général (8) est composé d'un transistor de puissance ne fonctionnant que dans un sens du courant principal, associé à au moins un moyen de redressement de courant assurant la direction correcte du courant I dans le transistor de puissance dans tous les cas.13. Interface according to one of claims 5 to 12 characterized in that said general switch (8) is composed of a power transistor operating only in a direction of the main current, associated with at least one recovery means of current ensuring the correct direction of current I in the power transistor in all cases.
14. Interface selon l'une des revendications 5 à 13, caractérisée en ce qu'au moins un couple d'extrémité (AIl, AI2) et/ou (BIl, BI2) des dits câbles A et/ou B, est un couple de connecteurs femelles isolées électriquement. 14. Interface according to one of claims 5 to 13, characterized in that at least one end pair (AIl, AI2) and / or (BIl, BI2) of said cables A and / or B, is a pair female connectors electrically isolated.
15. Interface selon l'une des revendications 5 à 14, caractérisée en ce qu'au moins un câble de liaison A comprend à la place des deux pinces crocodiles (ABCl, ABC2) deux extrémités pouvant être fixées à demeure sur la batterie de l'engin à moteur. 15. Interface according to one of claims 5 to 14, characterized in that at least one connecting cable A comprises in the place of two crocodile clips (ABCl, ABC2) two ends can be fixed permanently on the battery of the motor vehicle.
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