FR2477282A1

FR2477282A1 - Accumulator battery charge and discharge control monitor - uses transistor to maintain constant current charge and discharge and clock running only while current flows to show amount of use

Info

Publication number: FR2477282A1
Application number: FR8004584A
Authority: FR
Inventors: Francis Le Guilloux
Original assignee: SNCF Mobilites
Current assignee: SNCF Mobilites
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1981-09-04

Abstract

The circuit regulates the charging and discharging of a battery at constant current and a clock, operating whenever the current fl flows, gives a measure of the charge passed by the battery. The voltage at the battery terminals is monitored, and when it falls below a preset level a relay is activated changing over contacts which connect the battery to the rectified mains voltage through a series pass transistor. The motor of a cam controller is simultaneously activated and contacts on the cams determine the charging time. The circuit can be used for battery operated radio communications or remote signalling systems to allow proper timing of the maintenance and replacement.

Description

Dispositif de contrôle de le capacité de batteries d'accumu lateurs.Device for checking the capacity of accumulator batteries.

La présente invention se rapporte à un dispositif permettant le contrôle de la capacité de batteries d'accumulateurs par charge et décharge successive de chaque batterie à contrO- leur. The present invention relates to a device enabling the capacity of accumulator batteries to be controlled by successive charging and discharging of each controller battery.

Un tel besoin existe pour les entreprises faisant appel à des équipements fonctionnant sur batteries rechargeables, en particulier les émetteurs-récepteurs radio portatifs ou les appareils d'éclairage ou de signalisation autonomes.Such a need exists for companies using equipment operating on rechargeable batteries, in particular portable radio transceivers or autonomous lighting or signaling devices.

Elle a pour objet un dispositif de centrale permettant d'obtenir de manière simple et automatique une indication de la capacité réelle d'utilisation d'une batterie venant d'être rechargée.It relates to a central device making it possible to obtain, in a simple and automatic manner, an indication of the real capacity for use of a battery which has just been recharged.

A cet effet, elle est essentiellement caractérisée en ce que ce dispositif comprend un circuit de décharge à intensité constante régulée auquel est associé un circuit de comptage du temps de décharge et un circuit de commande de fin de décharge, ce dernier répondant à une tension minimale prédéterminée d'utilisation de la batterie et commandart un relais d'interruption du circuit de décharge et du circuit de comptage, de sorte que ce dernier est indicateur de la capacité de la batterie contrdlée. To this end, it is essentially characterized in that this device comprises a regulated constant current discharge circuit with which is associated a discharge time counting circuit and an end of discharge control circuit, the latter responding to a minimum voltage. predetermined use of the battery and commandart a relay for interrupting the discharge circuit and the counting circuit, so that the latter is an indicator of the capacity of the controlled battery.

De façon préférée, le dispositif de contrôle selon l'invention, comprend en outre en propre un circuit de charge à intensité constanterégulée de la batterie à contrer et une minuterie de commande actionnant un relais à deux états, l'un de commutation dudit circuit de charge pendant le temps défini par ladite minuterie, l'autre de commutation subséquente dudit circuit de décharge. Preferably, the control device according to the invention further comprises in its own right a charge circuit with constant-regulated current of the battery to be countered and a control timer actuating a two-state relay, one for switching said circuit of charge for the time defined by said timer, the other for subsequent switching of said discharge circuit.

Avantageusement, d'autre part, les circuits de charge et décharge à intensité constante régulée ont en commun les mêmes moyens de régulation d'intensité et, en outre des moyens d'ajustement manuel propres de la valeur d'intensité régulée.Advantageously, on the other hand, the charging and discharging circuits with regulated constant intensity have in common the same intensity regulation means and, in addition, own manual adjustment means for the regulated intensity value.

D'autres particularités, notamment relatives aux moyens de régulation d'intensité, de commande du temps de décharge, au circuit de comptage, et à diverses sélections de modes de fonctionnement pouvant tre faites, apparartront d'ailleurs ci-après dans la description d'une forme de réalisation d'un dispositif de contrôle de la capacité de batteries d'accumulateurs selon l'invention, qui est donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence au dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 est une demi-vue d'un schéma électrique de
de principe du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est l'autre demi-vue dudit schéma électrique
de principe ; - la figure 3 est une vue en élévation d'une forme de réd-
lisation d'une face avant d'un bottier d'un tel dispositif
de contrôle.Other particularities, in particular relating to the means for regulating the intensity, for controlling the discharge time, for the counting circuit, and for various selections of operating modes which can be made, will appear moreover below in the description of an embodiment of a device for controlling the capacity of storage batteries according to the invention, which is given by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawing, in which: - Figure 1 is a half view of an electrical diagram of
in principle of the device according to the invention; - Figure 2 is the other half-view of said electrical diagram
of principle ; - Figure 3 is an elevational view of a form of reduction
reading of a front face of a shoemaker of such a device
control.

D'après le schéma des figures 1 et 2, le dispositif de con trône est ici destiné à être alimenté à partir du secteur en courant alternatif de 50 Hz, appliqué à ses conducteurs d'entrée 1 et 2, qui sont reliés au primaire 3 d'un transformateur dont le secondaire 4 est relié à un pont redresseur à diodes 5 qu'il alimente sous une tension de 32 volts efficace.Les bornes du pont 5 à tension redressée Sa, 5b sont reliées à des conducteurs 6 et 7 entre lesquels est disposée une cellule de filtrage à condensateur 8, suivie d'un circuit de régulation série à transistor ballast 9 sur le conducteur 6 et dont la base est reliée au conducteur 7 par une diode Zener 10 de tension d'avalanche de 24 volts, de sorte qu'entre les bornes 11 et 12 du schéma est établie une tension continue régulée de 24 volts, soit + 24 volts à la borne 11 et 0 volt à la borne 12.According to the diagram in FIGS. 1 and 2, the control device is here intended to be supplied from the mains with alternating current of 50 Hz, applied to its input conductors 1 and 2, which are connected to the primary 3 a transformer whose secondary 4 is connected to a diode rectifier bridge 5 which it supplies at an effective voltage of 32 volts. The terminals of bridge 5 with rectified voltage Sa, 5b are connected to conductors 6 and 7 between which is placed a capacitor filter cell 8, followed by a series control circuit with a ballast transistor 9 on the conductor 6 and the base of which is connected to the conductor 7 by a Zener diode 10 of avalanche voltage of 24 volts, of so that between terminals 11 and 12 of the diagram is established a regulated direct voltage of 24 volts, i.e. + 24 volts at terminal 11 and 0 volts at terminal 12.

Le conducteur d'entrée 1 est pourvu d'un interrupteur 13 de mise sous tension de l'ensemble et est en outre relié au conducteur 2 par la voie d'une lampe à néon 14 indicatrice de la mise sous tension, ainsi que par la voie d'un motoréducteur de commande 15 d'une minuterie de type connu à cames 16, 17 entraSnées à partir de ce motoréducteur, dont la came 16 coopère avec un contact 18 d'alimentation du moteur et la came 17 avec un contact 19 d'alimentation d'un relais 20.Les cames 16, 17 sont liées à leur arbre d'entrarnement par un embrayage à friction non représenté et solidaires entre elles et d'un bouton de manoeuvre 21 de la minuterie < voir figure 3) permettant, comme il est usuel, d'afficher à volonté un temps donné de coopération des cames ló, 17 avec leurs contacts coopérants 18 et 19, qui peut ici s'étendre jusqu'à quatorze heures d'état de fermeture, est qui est destiné à couvrir tout temps de charge choisi de la batterie à contrôler. Au dessin, les cames sont schématisées en position de repos et à voir comme actionnables manuellement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à l'affichage du temps de charge, puis actionnées en retour à vitesse lente par le motoréducteur 15 les ramenant en position de repos.The input conductor 1 is provided with a switch 13 for energizing the assembly and is further connected to the conductor 2 by means of a neon lamp 14 indicating the energization, as well as by the track of a control gear motor 15 of a timer of known type with cams 16, 17 driven from this gear motor, the cam 16 of which cooperates with a contact 18 for supplying the motor and the cam 17 with a contact 19 d supply of a relay 20. The cams 16, 17 are linked to their drive shaft by a friction clutch not shown and integral with each other and with an operating button 21 of the timer <see FIG. 3) allowing, as is usual, to display at will a given time of cooperation of the cams ló, 17 with their cooperating contacts 18 and 19, which can here extend up to fourteen hours of closed state, is which is intended to cover any selected charge time of the battery to be checked. In the drawing, the cams are shown diagrammatically in the rest position and to be seen as manually actuable in an anti-clockwise direction when the charging time is displayed, then actuated back at slow speed by the geared motor 15 bringing them back in rest position.

La batterie est istinée à être raccordée comme elle est représentée symboliquement en 22, entre deux bornes 23 et 24 par lesquelles passent les circuits de charge et décharge de la batterie contralée considérée.The battery is designed to be connected as it is represented symbolically at 22, between two terminals 23 and 24 through which the charge and discharge circuits of the controlled battery considered pass.

Le relais 20 comporte quatre palettes de contact re#spectivement désignées par 20a, 2Ob, 20c et 20d, qui sont au repos dans leur position représentée en trait plein, et mises dans leur position représentée en pointillé lorsque le relais 20 est excité.The relay 20 comprises four contact paddles re # spectively designated by 20a, 20b, 20c and 20d, which are at rest in their position shown in solid lines, and placed in their position shown in dotted lines when the relay 20 is energized.

Le circuit de charge de la batterie 22 est fermé lorsque le relais 20 est excité, c*est-à-dire dans la position en pointillé des palettes 20a, 20b et 2Oc. La batterie est alors mise en charge à partir de la borne 11 (+ 24 V ), par la voie d'un conducteur 25, de la palette 20a, d'une diode anti-retour 26, d'un ampèremètre 27, des bornes 23 et 24, d'un conducteur 28, de la palette 20b, de la jonction collecteur- & etteur d'un transistor 29 faisant partie d'un circuit plus loin décrit, d'une isistance 30, et de conducteurs 31 et 32, ce dernier aboutissant à la borne 12 (0 V).Cette charge est effectuée sous une intensité constante régulée à l'aide d'un circuit comprenant, outre la résistance 30 et le transistor 29, un conducteur 33 dérivé du conducteur positif 25, une résistance 34 suivie d'une diode Zener 35 reliée au conducteur 31, tandis qu'entre la résistance 34 et la diode Zener 35 est prévue, par la voie de la palette 20c,une liaison à potentiomètre 36, diode 37 conducteur 38 et résistance 39 aboutissant à la base d'un transistor 40 monté en cascade avec le transistor 29.The battery charging circuit 22 is closed when the relay 20 is energized, that is to say in the dotted position of the paddles 20a, 20b and 2Oc. The battery is then charged from terminal 11 (+ 24 V), via a conductor 25, the pallet 20a, a non-return diode 26, an ammeter 27, terminals 23 and 24, of a conductor 28, of the pallet 20b, of the collector- & etter junction of a transistor 29 forming part of a circuit described below, of an isistor 30, and of conductors 31 and 32, the latter ending at terminal 12 (0 V). This charge is carried out at a constant intensity regulated using a circuit comprising, in addition to the resistor 30 and the transistor 29, a conductor 33 derived from the positive conductor 25, a resistor 34 followed by a Zener diode 35 connected to the conductor 31, while between the resistor 34 and the Zener diode 35 is provided, by means of the pallet 20c, a connection to potentiometer 36, diode 37 conductor 38 and resistor 39 ending at the base of a transistor 40 cascaded with the transistor 29.

Il est à voir que ce circuit a pour effet de maintenir constante la chute de tension aux bornes de la résistance 30, à une valeur pratiquement égale à celle de la tension d'avalanche de la diode Zener 35 diminuée de la chute de tension dans la diode 37 et dans les jonctions base-émetteur en série des transistors 40 et 29, abstraction faite du potentiomètre 36 supposé non en jeu et de la résistance 39. It can be seen that this circuit has the effect of keeping the voltage drop across the terminals of the resistor 30 constant, at a value practically equal to that of the avalanche voltage of the Zener diode 35 minus the voltage drop in the diode 37 and in the base-emitter junctions in series of the transistors 40 and 29, apart from the potentiometer 36 assumed not to be in play and the resistance 39.

(Par exemple, dans ce cas, avec une diode Zener 35 de tension d'avalache de 4,7 V, et comme la chute de tension totale dans la diode 37 et les deux jonctions base-émetteur des transistors 40 et 29 est sensiblement de 1,8 V, la chute de tension entretenue aux bornes de la résistance 30 sera de l'ordre de 2,9 V).Cette chute de tension constante entretenue aux bornes de la résistance 30 conditionne le courant qui la traverse et qui est le courant de charge de la batterie dont l'intensité est ainsi maintenue à une valeur constante
Cette intensité du courant de charge, indiquée par l'ampèremètre 27 du type à zéro central, peut entre ajustée manuellement à la valeur désirée en agissant sur le potentiomètre 36 et en substituant, à un cavalier 41 voisin de l'ampère- mètre, un ampèremètre extérieur pour règler l'intensité de charge avec plus de précision que n'en donne l'ampèremètre 27 du dispositif0
On a représenté en 49a l'un des curseurs d'un commutateur multiple 42 à six- positions, référencées de A à F et dont on verra la raison d'etre plus loin. (For example, in this case, with a Zener 35 diode with an avalanche voltage of 4.7 V, and since the total voltage drop in diode 37 and the two base-emitter junctions of transistors 40 and 29 is substantially 1.8 V, the voltage drop maintained across the resistor 30 will be around 2.9 V). This constant voltage drop maintained across the resistor 30 conditions the current flowing through it and which is the battery charging current, the intensity of which is thus kept at a constant value
This intensity of the charging current, indicated by the ammeter 27 of the central zero type, can between manually adjusted to the desired value by acting on the potentiometer 36 and by replacing, for a jumper 41 near the ammeter, a outdoor ammeter to adjust the charge intensity more precisely than the device's ammeter 27 gives
There is shown at 49a one of the sliders of a six-position multiple switch 42, referenced from A to F and for which we will see the reason for being below.

En outre, un voyant lumineux 43 est mis en circuit pendant la charge de la batterie, par la voie d'un conducteur 44 dérivé du conducteur 33, de la palette 20d du relais 20, puis des conducteurs 45, 46 et 47, ce dernier raccordé au conducteur 31. In addition, an indicator light 43 is switched on during the charging of the battery, by way of a conductor 44 derived from conductor 33, from the pallet 20d of relay 20, then conductors 45, 46 and 47, the latter connected to conductor 31.

Lorsque le temps de charge de la batterie initialement affiché à la minuterie est écoulé, la came 17 provoque la réouverture du contact 19 d'alimentation du relais 20, qui se trouve donc désexcité et dont les palettes 20a à 20d repassent dans leur position de repos indiquée en trait plein, tandis que la came 16 est établie pour ne provoquer qu'ensuite la réouverture du contact 18 d'alimentation du motoréducteur 15 de la minuterie, et donc son arrêt,
Dans leur position de repos, les palettes 20a à 20d du relais 20 servent alors à fermer un circuit de décharge.de la batterie considérée 22 et des circuits auxiliaires qui seront plus loin indiqués.When the charge time of the battery initially displayed on the timer has elapsed, the cam 17 causes the reopening of the contact 19 for supplying the relay 20, which is therefore de-energized and whose paddles 20a to 20d return to their rest position indicated in solid lines, while the cam 16 is established so as to only cause the reopening of the contact 18 for supplying the gear motor 15 of the timer, and therefore its stopping,
In their rest position, the paddles 20a to 20d of the relay 20 then serve to close a discharge circuit. Of the considered battery 22 and auxiliary circuits which will be indicated below.

Le circuit de décharge de la batterie, partant de son pôle positif, passe par l'ampéremètre 27, le cavalier 41, un conducteur 48, la palette 20b, la jonction collecteur-émetteur du transistor 29, la résistance 30, le conducteur 31, une diode de non-retour 49 et une palette 50a précédant la borne 24 à laquelle est raccordé le pôle négatif de la batterie, cette palette 50a faisant partie d'un relais 50 qui comporte en outre une palette 50b dont on verra le rôle plus loin.The battery discharge circuit, starting from its positive pole, passes through the ammeter 27, the jumper 41, a conductor 48, the paddle 20b, the collector-emitter junction of the transistor 29, the resistor 30, the conductor 31, a non-return diode 49 and a pallet 50a preceding the terminal 24 to which the negative pole of the battery is connected, this pallet 50a forming part of a relay 50 which further comprises a pallet 50b whose role will be seen below .

Ce relais 50 est disposé dans le circuit de collecteur d'un transistor 51 faisant partie d'une bascule bistable désignée par 52 dans son ensemble et comprenant notamment un autre transistor 53, cette bascule étant établie entre le conducteur 31 et un conducteur 54 alimenté par la palette 20a du relais 20 en position de repos.This relay 50 is arranged in the collector circuit of a transistor 51 forming part of a flip-flop designated by 52 as a whole and comprising in particular another transistor 53, this flip-flop being established between the conductor 31 and a conductor 54 supplied by the pallet 20a of the relay 20 in the rest position.

A la base du transistor 53-est notamment reliée l'armature négative d'un condensateur 55 dont l'armature positive est reliée au conducteur 54.At the base of the transistor 53 is in particular connected the negative armature of a capacitor 55 whose positive armature is connected to the conductor 54.

Il résulte de ce montage que lorsque la palette 20a passe en sa position de repos de fin de charge, le transistor 53 est bloqué du fait de la présence du condensateur 55 favorisant la conduction initiale du transistor 51 et du blocage de la polarisation de ce transistor 53 qui sera exposé plus loin, de sorte que le relais 50 se trouve excité, sa palette 50a fermant le circuit de décharge prédéfini dans sa position d'appel représentée en trait pointillé.It results from this arrangement that when the pallet 20a passes into its rest position at the end of the charge, the transistor 53 is blocked due to the presence of the capacitor 55 promoting the initial conduction of the transistor 51 and blocking the bias of this transistor 53 which will be explained below, so that the relay 50 is excited, its paddle 50a closing the predefined discharge circuit in its call position shown in dotted lines.

La décharge est effectuée sous une intensité constante régulée par une portion de circuit déjà utilisée lors de la charge et comprenant, outre la résistance 30 et le transistor 29, la résistance 34 et la diode zener 35, et à partir de la palette 20c en sa position de repos représentée en trait plein, une liaison h potentiomètre 56 et à diode 57 avec le conducteur 38 et la résistance 39 aboutissant à la base du transistor 40. Ce circuit a pour effet, comme déjà exposé pour la charge de la batterie, de maintenir une chute de tension constante aux bornes de la résistance 30, ce qui conditionne le courant traversant cette dernière et donc le courant de décharge -dont l'intensité est ainsi maintenue à une valeur constante.The discharge is carried out at a constant intensity regulated by a portion of circuit already used during charging and comprising, in addition to the resistor 30 and the transistor 29, the resistor 34 and the zener diode 35, and from the paddle 20c in its rest position shown in solid lines, a link between potentiometer 56 and diode 57 with the conductor 38 and the resistor 39 leading to the base of the transistor 40. This circuit has the effect, as already explained for charging the battery, of maintain a constant voltage drop across the resistor 30, which conditions the current passing through the latter and therefore the discharge current - the intensity of which is thus maintained at a constant value.

Cette intensité, dont le produit par un temps compté que met la batterie à se décharger jusqu'à une valeur prédéterminée de tension à ses bornes, sert à définir la capacité de la batterie et elle peut être ajustée manuellement à la valeur précise désirée en substituant au cavalier 41 un ampèremètre extérieur de précision appropriée et en agissant sur le potentiomètre 56.This intensity, whose product by a counted time that takes the battery to discharge to a predetermined value of voltage across its terminals, is used to define the capacity of the battery and it can be adjusted manually to the precise value desired by substituting to the jumper 41 an external ammeter of appropriate precision and by acting on the potentiometer 56.

On a représenté en 42b l'un des curseurs du commutateur multiple 42 a six positions référencées de A à F, dont les trois plots des positions As B, C, sont ici connectés au potentiomètre 56 suivi de la diode 57, dont les plots des positions
D D et E sont connectés à un potentiomètre 58 auquel est associée une résistance talon 59, et dont le plot de la postion
F est connecté à un potentiomètre 60, ces deux derniers potentiomètres étant respectivement reliés par des diodes 61, 62 au conducteur 38.There is shown at 42b one of the sliders of the multiple switch 42 has six positions referenced from A to F, of which the three pads of the positions As B, C, are here connected to the potentiometer 56 followed by the diode 57, whose pads of the positions
DD and E are connected to a potentiometer 58 with which a heel resistor 59 is associated, and whose post of the post
F is connected to a potentiometer 60, these last two potentiometers being respectively connected by diodes 61, 62 to the conductor 38.

Le curseur 42a du commutateur 42, outre la connexion précitée en position A avec le potentiomètre 36 suivi de la diode 37, est connecté en position B avec un potentiomètre 63 suivi d'une diode 64, en position C avec un potentiomètre 65 suivi d'une diode 66, en position D et E avec une résistance talon 67 associée à un potentiomètre 68 suivi d'une diode 69, et en position F à un- potentiomètre 70 suivi d'une diode 71.The cursor 42a of the switch 42, in addition to the aforementioned connection in position A with the potentiometer 36 followed by the diode 37, is connected in position B with a potentiometer 63 followed by a diode 64, in position C with a potentiometer 65 followed by a diode 66, in position D and E with a heel resistor 67 associated with a potentiometer 68 followed by a diode 69, and in position F with a potentiometer 70 followed by a diode 71.

Les diodes 37, 64, 66, 69 et 71 du circuit de régulation d'intensité de charge et les diodes 57, 61, 62 du circuit de régulation d'intensité de décharge constituent toutes des diodes de non-retour vers les. portions de circuit non sélectionnées par le commutateur 42, tant pour la phase de charge que celle de décharge de la batterie.The diodes 37, 64, 66, 69 and 71 of the charge intensity regulation circuit and the diodes 57, 61, 62 of the discharge intensity regulation circuit all constitute non-return diodes to the. portions of the circuit not selected by the switch 42, both for the charging phase and that of the battery discharge.

On comprendra ainsi que le commutateur 42 permet de sélectionner plusieurs régimes prédéterminés d'intensité de charge de plusieurs type de batteries à contrôler préajustés à l'aide des potentiomètres 36, 63, 65, 68 ou 70 et d'un ampèremètre extérieur se substituant au cavalier 41, en même temps qu'il permet de sélectionner les régimes prédéterminés d'intensité de décharge des batteries à contrôler considérées, préajustés à l'aide des potentiomètres 56, 58 et 60 et de l'ampèremètre extérieur précité. Dans cet exemple de dispositif destiné-au contrôle de batteries d'accumulateurs rechargeables pour postes émetteurs-récepteurs radio -portatifs, les régimes de décharge peuvent notamment être choisis du même ordre de grandeur que ceux correspondant à la consommation des postes qu'équipent les divers types de batteries considérés.It will thus be understood that the switch 42 makes it possible to select several predetermined charge intensity regimes of several types of batteries to be controlled, pre-adjusted using potentiometers 36, 63, 65, 68 or 70 and an external ammeter replacing the jumper 41, at the same time as it allows to select the predetermined discharge intensity regimes of the batteries to be checked considered, pre-adjusted using potentiometers 56, 58 and 60 and the above-mentioned external ammeter. In this example of a device intended for the control of rechargeable accumulator batteries for radio-portable transceiver stations, the discharge regimes can in particular be chosen to be of the same order of magnitude as those corresponding to the consumption of the stations which the various types of batteries considered.

En même temps que la fermeture du circuit de décharge qu'assure le relais 50 à l'état excité par sa palette S0a, il assure également par sa palette 50b, raccordée au conducteur 54 par un conducteur 72, et prenant la position représentée en trait pointillé, l'alimentation d'un voyant lumineux 73 indicateur de la phase de décharge de la batterie, l'alimentation d'un circuit de comptage comprenant une alimentation stabilisée 74 de +5 volts destinée à alimenter un étage compteur-diviseur d'irpulsions désigné par 75 dans son ensemble, et l'alimentation d'un compteur électromécanique 76 (voir figure 3) ici représenté aux figures 1 et 2 par son enroulement de comptage 77 dont la commande est placée sous la dépendance du compteur-diviseur 75, et par son enroulement de remise à zéro 78.At the same time as the discharge circuit which the relay 50 ensures in the excited state by its pallet S0a, it also ensures by its pallet 50b, connected to the conductor 54 by a conductor 72, and taking the position shown in line dotted line, the supply of an indicator light 73 indicating the battery discharge phase, the supply of a counting circuit comprising a stabilized supply 74 of +5 volts intended to supply a pulse counter-divider stage designated by 75 as a whole, and the supply of an electromechanical counter 76 (see FIG. 3) here represented in FIGS. 1 and 2 by its counting winding 77 the control of which is placed under the dependence of the counter-divider 75, and by its reset winding 78.

Ce dernier est alimenté par l'intermédiaire d'un condensateur 79 à partir de la palette 20d du relais 20, de sorte qu'il reçoit une impulsion de remise à zéro au début de chaque phase de charge d'une batterie à contrer (position palette 20d en trait pointillé), tandis que lors du passage de la batterie en phase de décharge, le condensateur 79 se décharge alors au travers du voyant lumineux 43 éteint. The latter is supplied via a capacitor 79 from the pallet 20d of the relay 20, so that it receives a reset pulse at the start of each charging phase of a battery to be countered (position palette 20d in dotted lines), while during the passage of the battery in the discharge phase, the capacitor 79 then discharges through the indicator light 43 off.

Les impulsions de commande de l'étage compteur-diviseur 75 sont prélevées à partir du pont redresseur 5, entre les bornes Sb, 5s, sous forme de signaux monoalternance de la fréquence secteur de 50 Hz, et appliquées dans une cellule d'entrée comprenant en parallèle à un consensateur 80, deux résistance 81, 82 entre lesquelles est intercalée une diode
Zener 83 à partir de laquelle est attaqué à partir d'un certain seuil un trigger 84 d'adaptation desdites impulsions à l'attaque d'un premier diviseur 85 suivi de deux autres diviseurs 86, 87.Dans cet exemple, le diviseur 85 est un diviseur par six, et les diviseurs 86 et 87 sont des diviseurs par dix de sorte que la fréquence entrée des impulsions de 50 Hz est alors ramenée à 300 impulsions/heure à la sortie du diviseur 87. Et l'on notera qu'avec un régime de décharge choisi de 300mA, cela revient à dire que le nombre d'impulsions qui sera affiché au compteur en fin de décharge sera directement égal à la capacité contrôle de la batterie, soit 300 mAH par heure de décharge par exemple.The control pulses of the counter-divider stage 75 are taken from the rectifier bridge 5, between the terminals Sb, 5s, in the form of mono-alternation signals of the mains frequency of 50 Hz, and applied in an input cell comprising in parallel to a consensor 80, two resistors 81, 82 between which a diode is inserted
Zener 83 from which a trigger 84 is adapted from a certain threshold to adapt said pulses to the attack of a first divider 85 followed by two other dividers 86, 87. In this example, the divider 85 is a divider by six, and the dividers 86 and 87 are divisors by ten so that the input frequency of the pulses of 50 Hz is then reduced to 300 pulses / hour at the output of the divider 87. And it will be noted that with a chosen discharge regime of 300mA, this amounts to saying that the number of pulses which will be displayed on the counter at the end of discharge will be directly equal to the control capacity of the battery, ie 300 mAH per hour of discharge for example.

La sortie du diviseur 87 est reliée à un curseur 42c du commuateur multiple 42 à six positions q lequel å ses plots
A, B, C, reliés par un conducteur 88 aux plots A, B, C, d'un autre curseur 42d du commutateur multiple 42. The output of the divider 87 is connected to a cursor 42c of the six-position multiple switch 42 which has its pads
A, B, C, connected by a conductor 88 to the pads A, B, C, of another cursor 42d of the multiple switch 42.

Ce curseur 42d est relié par un conducteur 89 à l'entrée d'un amplificateur comprenant deux transistors en cascade 90, 91, ce dernier alimentant l'enroulement de comptage 77 par son circuit de collecteur,
Les plots D et E des-curseurs 42c et 42d sont respectivement reliés ensemble à l'entrée et à la sortie d'un diviseur par dix 92, sortie sur laquelle, lorsque les curseurs sont en position D ou E, la fréquence d'entrée de 50 Hz est alors ramenée à 30 impulsions/heure, de sorte que le compteur électromécanique affichera alors un nombre égal à la capacité contrôlée d'une batterie mise en décharge sous une intensité régulée -de 30 mA.This cursor 42d is connected by a conductor 89 to the input of an amplifier comprising two cascaded transistors 90, 91, the latter supplying the counting winding 77 by its collector circuit,
The pads D and E of the sliders 42c and 42d are respectively connected together to the input and to the output of a divider by ten 92, output on which, when the sliders are in position D or E, the input frequency 50 Hz is then reduced to 30 pulses / hour, so that the electromechanical counter will then display a number equal to the controlled capacity of a battery discharged under a regulated intensity -of 30 mA.

Il est en outre prévu un circuit de commande de fin de décharge répondant à une tension de référence correspondant à la tension minimale prévue d'utilisation de la batterie à contrôler, ce circuit comprenant un étage de référence faisant appel à une diode Zener 93 montée en série avec deux résistances 94, 95 entre les conducteurs 31 et 48 du circuit de décharge prédéfini, le point milieu entre résistances étant relié à la base d'un transistor 96 faisant office de détecteur d'abaissement de la tension de décharge à la valeur de référence introduite par la diode Zener 93. En effet, lorsque la tension de la batterie à la décharge est supérieure à la tension d'avalanche de la diode 93, l'ensemble 93, 94, 95 est parcouru par un courant et le transistor 96 est polarisé à la conduction.There is also provided an end-of-discharge control circuit responding to a reference voltage corresponding to the minimum expected voltage of use of the battery to be checked, this circuit comprising a reference stage using a Zener diode 93 mounted in series with two resistors 94, 95 between the conductors 31 and 48 of the predefined discharge circuit, the midpoint between resistors being connected to the base of a transistor 96 acting as a detector for lowering the discharge voltage to the value of reference introduced by the Zener diode 93. In fact, when the voltage of the battery on discharge is greater than the avalanche voltage of the diode 93, the assembly 93, 94, 95 is traversed by a current and the transistor 96 is polarized with conduction.

En revanche, dès que la tension de décharge de la batterie tombe en dessous de la tension d'avalanche de la diode 93, il ne passe plus de courant dans l'ensemble 93, 94, 95 et le transistor 96 passe en état de blocage.On the other hand, as soon as the discharge voltage of the battery drops below the avalanche voltage of the diode 93, there is no more current in the assembly 93, 94, 95 and the transistor 96 goes into blocking state .

Dans l'étage de référence est placé un curseur 42e du commutateur multiple 42 à six positions, les plots A, B, C,
D, de ce curseur étant reliés à la diode Zener 93 définissant une première valeur de référence (par exemple 10 volts) et le plot E à une diode Zener 97 définissant une autre valeur de référence (par exemple 6 volts) le plot F étant ici libre pour insertion d'une autre diode Zener suivant la référence de tension désirée (figuration en pointillé). In the reference stage is placed a cursor 42e of the multiple switch 42 with six positions, the pads A, B, C,
D, of this cursor being connected to the Zener diode 93 defining a first reference value (for example 10 volts) and the pad E to a Zener diode 97 defining another reference value (for example 6 volts) the pad F being here free for insertion of another Zener diode according to the desired voltage reference (dotted line).

Le transistor 96 a son collecteur relié à la base d'un transistor amplificateur 98 dont le collecteur est lui même relié à la base d'un transistor inverseur de phase 99 dont le collecteur est à son tour relié à la base du transistor 53 de la bascule 52 de commande du relais 50.Transistor 96 has its collector connected to the base of an amplifier transistor 98, the collector of which is itself connected to the base of a phase reversing transistor 99, the collector of which is in turn connected to the base of transistor 53 of the flip-flop 52 for controlling relay 50.

Ainsi qu'il a été dit, lors du passage en phase de déchar- ge de la batterie à contrôler, le transistor 51 de la bascule 52 est mis en état de conduction et alimente le relais 50, de mtme que les transistors 96 et 98 conduisent ce dernier inhibant le transistor 99 qui maintient ainsi bloquée la polarisation du transistor 53 de la bascule 52e
Lorsqu'est atteinte la tension de référence de fin de décharge ge détectée par le blocage du transistor 96, qui entraîne celui du transistor 98, le transistor 99 se trouve alors polarisé à la conduction et ferme le circuit de polarisation du transistor 53 de la bascule 52 qui change alors d'état, le transistor 53 devenant conducteur et entraînant le blocage du transistor 51, c'est-à-dire que le relais 50 est déexcité et que sa palette 50a rouvre le circuit de décharge en prenant sa position de repos représentée en trait plein, tandis que sa palette 50b reprenant sa position de repos représentée en trait plein provoque, par la voie de la palette 20a précédemment revenue en sa position de repos représentée en trait plein, l'alimentation et allumage d'un voyant lumineux 100 indicateur de la fin de décharge de la batterie à Çontrôler,
Le retour de la palette 50b en sa position de repos a aussi simultanément pour effet d'interrompre l'allumage du voyant lumineux 73 indicateur de la phase de décharge et l'alimentation de l'étage-compteur-diviseur 75 et du compteur électromécanique 76, lequel affiche alors un nombre représentatif de la capacité effective de la batterie contra lée ainsi mesurée0
La tension de la batterie contrôlée peut être lue en permanence à l'aide d'un volmètre 101 intercalé entre les bornes 23 et #4 du schéma et comprenant un circuit de protection contre les surtensions constitué d'une diode Zener 102, à tension d'avalanche de 15 volts par exemple, et d'une résistance 103, pour notamment protéger le dispositif lorsqu'il est commuté en position de charge sans batterie branchée.As has been said, during the transition to the discharge phase of the battery to be checked, the transistor 51 of the flip-flop 52 is put into conduction state and supplies the relay 50, as do the transistors 96 and 98 conduct the latter inhibiting transistor 99 which thus keeps the polarization of transistor 53 of flip-flop 52e blocked
When the end of discharge reference voltage ge detected by the blocking of transistor 96, which causes that of transistor 98, is reached, transistor 99 is then biased to conduction and closes the bias circuit of transistor 53 of the flip-flop. 52 which then changes state, the transistor 53 becoming conductive and causing the blocking of the transistor 51, that is to say that the relay 50 is de-energized and that its pallet 50a reopens the discharge circuit by taking its rest position shown in solid line, while its pallet 50b resuming its rest position shown in solid line causes, by means of the pallet 20a previously returned to its rest position shown in solid line, the power supply and lighting of an indicator light 100 indicator of the end of battery discharge to be checked,
The return of the pallet 50b to its rest position also simultaneously has the effect of interrupting the lighting of the indicator light 73 indicating the discharge phase and the supply of the stage-counter-divider 75 and the electromechanical counter 76 , which then displays a number representative of the effective capacity of the back-up battery thus measured0
The voltage of the controlled battery can be read continuously using a volmeter 101 interposed between terminals 23 and # 4 of the diagram and comprising a surge protection circuit consisting of a Zener diode 102, at voltage d 'avalanche of 15 volts for example, and of a resistance 103, in particular to protect the device when it is switched to the charging position without battery connected.

C'est à titre de protection que sont aussi disposées des diodes roue-libre aux bornes des relais 20 et 50 et des enroulements de remise à zéro 78 et de comptage 77 du compteur électromécanique.As a protection, freewheeling diodes are also placed at the terminals of the relays 20 and 50 and the reset 78 and counting windings 77 of the electromechanical counter.

C'est aussi par souci de protection des jonctions base-éretteur des transistor 29, 40 du circuit de régulation d'intensité dans le cas d'une coupure intervenant sur le circuit de batterie qu'a été prévue la résistance 39, tandis qu'un condensateur 104 est destiné å filtrer les composantes alternatives.It is also for the sake of protection of the base-emitter junctions of the transistors 29, 40 of the intensity regulation circuit in the event of a cut occurring on the battery circuit that the resistance 39 has been provided, while a capacitor 104 is intended to filter the alternative components.

Ce circuit de régulation d'intensité protège donc le dispositif en phase de charge contre tout court-circuit ou en circuit ouvert, par exemple par absence ou retrait de batterie en charge ou coupure intempestive du circuit de charge de celle-ci. This intensity regulation circuit therefore protects the device in the charging phase against any short-circuit or open circuit, for example by absence or withdrawal of the charged battery or inadvertent interruption of the charging circuit thereof.

On notera qu'en cas de coupure de l'alimentation secteur durant la phase de charge, le relais 20 va passer au repos et isoler la batterie (palette 20a au repos) le voyant lumineux 43 indicateur de charge s'éteignant et la tension batterie restant lisible sur le voltmètre 101. Au retour de l'alimentation secteur, le dispositif se remet en phase de charge, la durée de celle-ci étant simplement augmentée de la durée de l'interruption d'alimentation, mais non modifiée réellement.It will be noted that in the event of a mains supply cut during the charging phase, the relay 20 will go to rest and isolate the battery (pallet 20a at rest) the indicator light 43 charging indicator goes out and the battery voltage remaining readable on the voltmeter 101. On return from the mains supply, the device returns to the charging phase, the duration of the latter being simply increased by the duration of the interruption of supply, but not actually modified.

En cas de coupure de l'alimentation secteur durant la phase de décharge de la batteire à contrSler, le relais 50 repasse au repos, isolant la batterie par sa palette 50a, tandis que le voyant lumineux 73 indicateur de la phase de décharge s'éteint et que le comptage est interrompu, la tension batterie restant lisible sur le voltmètre 101. Au retour de l'alimentation secteur le dispositif se remet automatiquement en cycle de décharge et le comptage reprend normalement, non faussé par l'interruption de fonctionnement.In the event of a mains power cut during the discharge phase of the battery to be checked, the relay 50 returns to rest, isolating the battery by its paddle 50a, while the indicator light 73 indicating the discharge phase goes out and that the counting is interrupted, the battery voltage remaining readable on the voltmeter 101. When the mains supply returns, the device automatically resumes the discharge cycle and the counting resumes normally, not distorted by the interruption of operation.

En cas de coupure de l'alimentation secteur après la fin de décharge de la batterie à contrer supposée encore branchée, le voyant lumineux 100 indicateur de fin de décharge s'éteint, la tension batterie restant lisible sur le voltmètre 101 et la batterie étant isolée depuis le retour au repos du relais 50 qui s'est effectué en fin de décharge0
Au retour de l'alimentation secteur, le dispositif va repasser quelque temps en phase de décharge de la batterie, en raison du phénomène de récupération de celle-ci, dont la tension est suffisante pour wffiamorcer le circuit de commande du relais 50 gouvernant la phase de décharge, le voyant lumineux 73 indicateur de décharge s'allumant pendant une courte phase de décharge avant que le relais 50 ne revienne au repos en fin de décharge et provoque alors de nouveau l'allumage du voyant lumineux 100 indicateur de fin de décharge et de contrôle de la batterie, Mais une telle phase supplémentaire de décharge et comptage éventuel n'affecte pas sensiblement la mesure de capacité précédemment faite.In the event of a mains supply failure after the end of the discharge of the battery to be countered, assumed to be still connected, the indicator light 100 indicating the end of discharge goes off, the battery voltage remaining readable on the voltmeter 101 and the battery being isolated. since the return to rest of relay 50 which took place at the end of discharge0
When the mains supply returns, the device will go back to the battery discharge phase for some time, due to the phenomenon of battery recovery, the voltage of which is sufficient to activate the control circuit of the relay 50 governing the phase discharge, the discharge indicator light 73 lighting up for a short discharge phase before the relay 50 returns to rest at the end of discharge and then again causes the light indicator 100 to indicate end of discharge to be on and control of the battery, but such an additional phase of discharge and possible counting does not appreciably affect the measurement of capacity previously made.

On a représenté à titre d'exemple à la figure 3, une vue d'une forme de réalisation de face avant du bottier d'un dispositif de contrôle dont le schéma vient d'être décrit, dans laquelle les organes de manouvre et indicateurs du schéma y sont désignés par les mimes chiffres de référence,
Bien entendu de nombreuses variantes peuvent être apportées à la réalisation d'un tel dispositif de contrôle sans pour autant sortir du domaine de la présente invention. FIG. 3 shows, by way of example, a view of an embodiment of the front face of the boot of a control device, the diagram of which has just been described, in which the operating members and indicators of the diagram are designated by the same reference numbers,
Of course, many variations can be made in the production of such a control device without departing from the scope of the present invention.

Claims

1. Device for controlling the capacity of accumulator batteries by charging and discharging each battery to be checked, characterized in that it comprises a regulated constant current discharge circuit with which is associated a circuit for counting the discharge time and an end-of-discharge control circuit, the latter responding to a predetermined minimum battery use voltage and controlling a relay for interrupting the charging circuit and the counting circuit, so that the latter is an indicator of the capacity of the battery checked.

2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a charge circuit with constant current regulated from the battery to be countered and a control timer actuating a two-state relay, one for switching said charge circuit for the time defined by said timer, the other for subsequent switching of said discharge circuit.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the charge and discharge circuits with constant constant intensity have in common the same intensity regulation means, and in addition own manual adjustment means of the value d 'regulated intensity.

4. Device according to claim 3, characterized in that said intensity regulation means comprise a resistor placed in series with the battery and a connection with the power source including a resistor and a Zener diode, one of the terminals is connected by the first aforementioned resistor to the collector-emitter junction of a semiconductor amplifier in series with the battery and the other terminal of which is connected via said manual adjustment means # 1 of intensity charging and discharging circuits constituted by potentiometers, at the control point of said semiconductor amplifier.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that said end-of-discharge control circuit comprises, in parallel with the regulated constant-current discharge circuit, a portion of circuit comprising a Zener diode with avalanche voltage corresponding to the predetermined minimum battery use voltage and arranged in series with at least one bias resistor of a battery voltage lowering detector transistor to said minimum value, used to control said circuit interruption relay discharge and counting circuit.

6. Device according to one of the preceding claims characterized in that said counting circuit comprises an input-pulses taken on the frequency of the alternating current of the sector, and a series of electronic dividers whose output is connected to an amplifier stage supply of a counting winding of an electromechanical counter, indicator of the capacity of the controlled battery.

7. Device according to claims 2 and 6, characterized in that said electromechanical counter comprises a reset winding which is connected to a switching output of said two-state relay on an auxiliary circuit indicating the charging phase, by via a capacitor transmitting a reset pulse during the charging phase.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that said relay for interrupting the discharge circuit and the counting circuit supplies, in parallel with its switching output of the counting circuit, an auxiliary circuit indicating the phase discharge, while in its state of interruption of the above circuits it supplies an auxiliary circuit indicating the end of discharge of the controlled battery.

9. Device according to claims 3 and 4, characterized in that it comprises a multi-position switch including several sliders including a multi-position slider for selecting potentiometers for manual adjustment of intensity of the discharge circuit, these potentio- meters being connected by non-return diodes to the control base of said semiconductor amplifier.

10. Device according to claims S and 9, characterized in that said multi-position switch comprises a multi-position cursor for selecting various Zener diodes with different avalanche voltages constituting various references of predetermined minimum voltage for battery unization to counter.

11. Device according to claims 6 and 9, characterized in that said multi-position switch comprises at least two sliders with multiple positions for selecting part or all of the series of aforementioned electronic dividers to harmonize the counting with the discharge intensity selected.