FR2572860A1

FR2572860A1 - Electronic regulator for alternator intended for charging a battery, in particular for a motor vehicle

Info

Publication number: FR2572860A1
Application number: FR8417626A
Authority: FR
Inventors: Christian Ducrot; Marcel Vogelsberger
Original assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Current assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1986-05-09
Also published as: FR2572860B1

Abstract

This electronic regulator is associated with an alternator 2 which charges a storage battery 1 by way of a rectifier bridge 3, in a motor vehicle. A detection and measuring element 5 is placed on the battery 1 and delivers a signal S taking into account the temperature Tb and voltage Ub of the battery, by internal electronic means of comparison. The signal S is brought to a power element 6 placed on the alternator 2, which comprises other internal electronic means of comparison and which controls the energising current for the alternator 2. Application to alternators 2 with or without auxiliary rectifier bridge.

Description

"Régulateur électronique d'alternateur destiné à la charge d'une batterie,
notamment pour véhicule automobile"
La présente invention concerne un régulateur électronique d'alternateur destiné à la charge d'une batterie d'accumulateurs. Cette invention se rapporte, plus particulièrement, à la régulation de la charge des > atte- ries équipant les véhicules automobiles, qui sont chargées au moyen d'un alternateur entraîné en rotation à partir du motter thermique du véhicule et associé à un pont redresseur, et qui fournissent l'énergie électrique nécessitée par les divers équipements du véhicule."Electronic alternator regulator for charging a battery,
especially for motor vehicles "
The present invention relates to an electronic alternator regulator for charging a storage battery. This invention relates, more particularly, to the regulation of the load of the> attirements equipping motor vehicles, which are charged by means of an alternator driven in rotation from the heat engine of the vehicle and associated with a rectifier bridge, and which provide the electrical energy required by the various equipment of the vehicle.

Sur un véhicule automobile, la localisation de l'alternateur et celle de la batterie sont en général différentes. II en résulte que les températures de ces deux éléments peuvent être très différentes l'une de l'autre. Les régulateurs d'alternateurs actuels ne tiennent pas compte de ce phénomène et imposent à la batterie une tension de charge qui est déterminée automatiquement en fonction de grandeurs mesurées sur l'alternateur, donc ne prend pas exactement en considération les possibilités permises ou les contraintes imposées par la température propre de la batterie. Ceci vaut non seulement pour la température, mais aussi pour la tension, les caractéristiques du câblage pouvant entraîner une différence sensible entre- la tension au niveau de l'alternateur et la tension au niveau de la batterie. On a motor vehicle, the location of the alternator and that of the battery are generally different. As a result, the temperatures of these two elements can be very different from each other. Current alternator regulators do not take this phenomenon into account and impose on the battery a charging voltage which is automatically determined as a function of quantities measured on the alternator, therefore does not exactly take into account the possibilities allowed or the constraints imposed. by the battery's own temperature. This applies not only to temperature, but also to voltage, since the characteristics of the wiring can cause a significant difference between the voltage at the alternator and the voltage at the battery.

Pour adapter plus exactement la tension de charge de la batterie aux conditions de fonctionnement propres à celle-ci, et notamment pour obtenir que la tension de charge soit la plus voisine possible de la tension maximale admissible par la batterie, à toutes températures de cette dernière, on a déjà envisagé un régulateur dissocié en deux éléments, l'un placé sur la batterie ou au voisinage immédiat de celle-ci, et l'autre placé sur l'alternateur, reliés l'un à l'autre par un conducteur électrique. To adapt the charge voltage of the battery more precisely to the operating conditions specific to the latter, and in particular to obtain that the charge voltage is as close as possible to the maximum voltage admissible by the battery, at all temperatures thereof , we have already considered a regulator split into two elements, one placed on the battery or in the immediate vicinity of it, and the other placed on the alternator, connected to each other by an electrical conductor .

Le premier élément, associé à la batterie, comporte des moyens de détection de la température et de mesure de la tension directement sur la batterie, en évitant ainsi toute erreur de mesure due au câblage. Le second élément, placé sur l'alternateur, est un circuit électronique qui comprend la partie "puissance" du régulateur et qui commande le courant d'excitation de l'alternateur.L'élément du régulateur placé sur la batterie commande l'élément placé sur l'alternateur par l'intermédiaire du conducteur électrique reliant ces deux éléments éloignés l'un de l'autre, en émettant sur ce conducteur un signal électronique de type "tout ou rien", qui est fonction de la température de la batterie et tient compte aussi de sa tension, en rendant ainsi la commande pratiquement insensible aux parasites (voir demande de brevet français N" 84 05 856 du 4 Avril 1984 au nom de la Demanderesse).The first element, associated with the battery, comprises means for detecting the temperature and measuring the voltage directly on the battery, thereby avoiding any measurement error due to the wiring. The second element, placed on the alternator, is an electronic circuit which includes the "power" part of the regulator and which controls the excitation current of the alternator. The regulator element placed on the battery controls the element placed on the alternator via the electrical conductor connecting these two distant elements from each other, by emitting on this conductor an electronic signal of the "all or nothing" type, which is a function of the temperature of the battery and also takes account of its tension, thus making the control practically insensitive to parasites (see French patent application No. 84 05 856 of April 4, 1984 in the name of the Applicant).

Le but de l'invention est de fournir un régulateur électronique d'alternateur du genre rappelé ci-dessus, qui soit applicable à tous alternateurs avec ou sans pont de redressement auxiliaire, qui soit réalisable de manière simple et économique notamment par l'utilisation sur l'alternateur d'un élément de puissance standard, et qui peut assurer des fonctions supplémentaires. The object of the invention is to provide an electronic alternator regulator of the kind mentioned above, which is applicable to all alternators with or without an auxiliary rectifying bridge, which is achievable in a simple and economical manner in particular by the use on the alternator of a standard power element, and which can perform additional functions.

A cet effet, l'élément de détection et de mesure, placé sur la batterie, comprend des moyens de comparaison électroniques influencés par la température ambiante, reliés à une borne de la batterie et recevant au moins un premier signal de référence, qui sont aptes à envoyer sur le conducteur de liaison avec l'élément de puissance un signal dont le potentiel traduit le fait que la tension de la batterie est inférieure ou supérieure à la valeur désirée, pour la température de batterie détectée, tandis que l'élément de puissance, placé sur l'alternateur, comprend des moyens de comparaison électroniques raccordés au conducteur de liaison de manière à recevoir le signal envoyé sur ce conducteur, et recevant aussi au moins un deuxième signal de référence, pour piloter un organe de commutation électronique autorisant ou interdisant le passage du courant électrique dans l'enroulement d'excitation de l'alternateur. For this purpose, the detection and measurement element, placed on the battery, comprises electronic comparison means influenced by the ambient temperature, connected to a terminal of the battery and receiving at least a first reference signal, which are capable to send a signal to the connecting element with the power element, the potential of which indicates that the battery voltage is lower or higher than the desired value, for the detected battery temperature, while the power element , placed on the alternator, comprises electronic comparison means connected to the connecting conductor so as to receive the signal sent on this conductor, and also receiving at least a second reference signal, to control an electronic switching device authorizing or prohibiting the passage of electric current in the excitation winding of the alternator.

L'élément de détection et de mesure, placé sur la batterie, doit être spécifique et doit, en particulier, fonctionner suivant une courbe de compensation thermique adaptée, telle qu'une courbe assimilée à une droite de pente thermique négative convenable (décroissance linéaire de la tension de la batterie en fonction de sa température). Cet élément de détection est avantageusement réalisé sur la base d'un circuit intégré spécifique, incluant les moyens de comparaison et influencé par la température ambiante. Le circuit intégré peut être alimenté par l'intermédiaire de la clé de contact du véhicule et d'une première résistance ; il est de préférence relié à une borne de la batterie par l'intermédiaire d'une résistance réglable.Une autre résistance est branchée entre la première résistance et le départ du conducteur de liaison avec l'élément de puissance, pour l'alimentation de ce conducteur de liaison. The detection and measurement element, placed on the battery, must be specific and must, in particular, operate according to a suitable thermal compensation curve, such as a curve assimilated to a line of suitable negative thermal slope (linear decrease of battery voltage as a function of its temperature). This detection element is advantageously produced on the basis of a specific integrated circuit, including the comparison means and influenced by the ambient temperature. The integrated circuit can be powered via the vehicle ignition key and a first resistor; it is preferably connected to a battery terminal via an adjustable resistor. Another resistor is connected between the first resistor and the start of the conductor connecting with the power element, to supply this connecting conductor.

L'élément de détection et de mesure est de préférence encap sulé ; il peut être ainsi plongé directement dans l'électrolyte de la batterie. En variante, cet élément est disposé à l'extérieur de la batterie, mais en contact direct avec celle-ci. The detection and measurement element is preferably encapsulated; it can thus be immersed directly in the electrolyte of the battery. As a variant, this element is arranged outside the battery, but in direct contact with the latter.

L'élément de puissance, placé sur l'alternateur, est réalisable de manière simple et économique sous la forme d'un régulateur standard, assurant par lui-même la régulation autour d'une valeur de tension prédéterminée, mais utilisé de manière quelque peu modifiée, en raccordant son entrée de détection non pas directement à une sortie de l'alternateur ou à une borne de la batterie, mais au conducteur deliaison amenant le signal délivré par l'élément de détection et de mesure, de manière à commander le courant d'excitation en fonction d'informations propres à la batterie. The power element, placed on the alternator, can be produced in a simple and economical manner in the form of a standard regulator, ensuring by itself regulation around a predetermined voltage value, but used somewhat modified, by connecting its detection input not directly to an alternator output or to a battery terminal, but to the connecting conductor bringing the signal delivered by the detection and measurement element, so as to control the current excitation based on information specific to the battery.

Néanmoins, la mise en oeuvre d'un régulateur standard, pour la réalisation de l'élément de puissance monté sur l'alternateur, permet d'utiliser exceptionnellement cet élément de puissance de façon classique en cas d'incident tel que panne de l'élément placé sur la batterie ou détérioration du câblage associé à cet élément. I1 suffit alors de raccorder l'entrée de détection de l'élément de puissance a une sortie de l'alternateur ou à une borne de la batterie. Nevertheless, the use of a standard regulator, for the production of the power element mounted on the alternator, makes it possible to exceptionally use this power element in a conventional manner in the event of an incident such as failure of the element placed on the battery or deterioration of the wiring associated with this element. It is then sufficient to connect the detection input of the power element to an output of the alternator or to a terminal of the battery.

Comme le premier élément du régulateur, élément de puissance est avantageusement réalisé sur la base d'un circuit intégré spécifique, incluant les moyens de comparaison. Ce circuit intégré est alimenté, au travers de résistances, soit à partir de la sortie du pont de redressement auxiliaire dans le cas d'un alternateur pourvu d'un tel pont, soit à partir de la batterie par l'intermédiaire de la clé de contact. I1 est raccordé au conducteur de liaison, en provenance de l'élément de détection et de puissance, par l'intermédiaire d'une résistance réglable ou d'un pont de résistances incluant au moins une résistance réglable. La commande du- courant d'excitation, à partir de ce circuit intégré, se fait par l'intermédiaire d'un organe de commutation électronique constitué, par exemple, par un darlington. Like the first element of the regulator, the power element is advantageously produced on the basis of a specific integrated circuit, including the comparison means. This integrated circuit is supplied, through resistors, either from the output of the auxiliary rectification bridge in the case of an alternator provided with such a bridge, or from the battery via the key contact. I1 is connected to the connecting conductor, coming from the detection and power element, via an adjustable resistance or a resistance bridge including at least one adjustable resistance. The excitation current is controlled from this integrated circuit by means of an electronic switching device constituted, for example, by a darlington.

Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, l'élément de puissance comprend des moyens de comparaison électroniques supplémentaires, recevant au moins un troisième signal de référence et raccordés à une phase de l'alternateur ou de son pont de redressement, ces moyens de comparaison supplémentaires contrôlant l'éclairement d'une lampe-témoin apte à signaler des défauts. L'élément de puissance reçoit ainsi une information supplémentaire qui est la tension de phase de l'alternateur, et il se comporte comme un régulateur de type "multifonctions" capable non seulement de commander le courant d'excitation, mais encore de signaler, par l'intermédiaire de la lampe-témoin, des défauts de nature mécanique ou électrique qui sont la cause d'un nonfonctionnement de l'alternateur, donc d'une absence de charge de la batterie. In a particular embodiment of the invention, the power element comprises additional electronic comparison means, receiving at least a third reference signal and connected to a phase of the alternator or of its rectifying bridge, these means additional comparison lamps controlling the illumination of a pilot lamp capable of signaling faults. The power element thus receives additional information which is the phase voltage of the alternator, and it behaves like a "multifunction" type regulator capable not only of controlling the excitation current, but also of signaling, by through the indicator lamp, mechanical or electrical faults which are the cause of a malfunction of the alternator, therefore an absence of battery charge.

Dans ce dernier cas, L'élément de puissance est avantageusement réalisé sur la base- d'un circuit intégré spécifique incluant les moyens de comparaison recevant le signal envoyé sur le conducteur de liaison par l'élément de détection et de mesure placé sur la batterie, ainsi que les moyens de comparaison supplémentaires, ces derniers étant reliés à une phase de l'alternateur ou de son pont de redressement par l'intermédiaire d'un pont de résistances. In the latter case, the power element is advantageously produced on the basis of a specific integrated circuit including the comparison means receiving the signal sent to the connecting conductor by the detection and measurement element placed on the battery. , as well as the additional comparison means, the latter being connected to a phase of the alternator or of its rectifying bridge by means of a resistance bridge.

Le régulateur électronique de l'invention offre encore d'autres possibilités intéressantes, par simple adjonction et sans modifications de ses circuits spécifiques. Ainsi, un capteur de température placé sur l'alternateur peut être relié à un point du conducteur de liaison entre l'élément de détection et de mesure et l'élément de puissance, pour assurer une protection thermique de l'alternateur. En outre, il peut être prévu un dispositif logique de commande, du type microprocesseur par exemple, recevant à ses entrées diverses informations fournies par des détecteurs appropriés, tandis que sa sortie est reliée à un point du conducteur de liaison entre l'élément de détection et de mesure et l'élément de puissance.De teis éléments complémentaires bloquent dans certaines conditions l'élément de puissance, en imposant un niveau de potentiel déterminé sur le conducteur de liaison, la régulation s'effectuant toujours fondamentalement à partir des informations relatives à la batterie. The electronic regulator of the invention offers yet other interesting possibilities, by simple addition and without modifications to its specific circuits. Thus, a temperature sensor placed on the alternator can be connected to a point on the connecting conductor between the detection and measurement element and the power element, to ensure thermal protection of the alternator. In addition, a logic control device, of the microprocessor type for example, can be provided, receiving at its inputs various information supplied by appropriate detectors, while its output is connected to a point of the connecting conductor between the detection element. and the power element. Three additional elements block the power element under certain conditions, by imposing a determined level of potential on the connecting conductor, the regulation being always fundamentally based on information relating to battery.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes de réalisation de ce régulateur électronique d'alternateur destiné à la charge d'une batterie:
Figure 1 est un schéma synoptique montrant, très schématiquement, la batterie et l'alternateur d'un véhicule automobile, en indiquant la localisation des deux éléments qui composent le régulateur conforme à l'invention
Figure 2 est un schéma électrique détaillé correspondant à la figure 1 et illustrant une première forme de réalisation de l'invention;;
Figures 3 et 4 sont des diagrammes avec courbes de compensation thermique pouvant être suivies par le régulateur
Figure 5 est un autre diagramme, illustrant le fonctionnement de la partie "puissance" de ce régulateur
Figure 6 est un schéma électrique détaillé relatif à une autre forme de réalisation de l'invention
Figure 7 est un schéma électrique correspondant à une partie des figures 2 et 6, et illustrant une variante concernant le premier élément, placé sur la batterie.In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing showing, by way of nonlimiting examples, some embodiments of this electronic alternator regulator intended for the charging a battery:
Figure 1 is a block diagram showing, very schematically, the battery and the alternator of a motor vehicle, indicating the location of the two elements that make up the regulator according to the invention
Figure 2 is a detailed electrical diagram corresponding to Figure 1 and illustrating a first embodiment of the invention;
Figures 3 and 4 are diagrams with thermal compensation curves that can be followed by the regulator
Figure 5 is another diagram illustrating the operation of the "power" part of this regulator
Figure 6 is a detailed electrical diagram relating to another embodiment of the invention
Figure 7 is an electrical diagram corresponding to part of Figures 2 and 6, and illustrating a variant concerning the first element, placed on the battery.

La figure 1 montre, très schématiquement, la batterie d'accumulateurs (1) d'un véhicule automobile et l'alternateur (2), avec pont de redressement (3) à diodes, servant à la charge de la batterie (1), laquelle sert à alimenter par un conducteur (4) les divers équipements consommateurs d'électricité montés sur le véhicule. Le régulateur se compose d'un élément de détection et de mesure (5), placé sur la batterie (1), et d'un élément de puissance (6), placé sur l'alternateur (2). FIG. 1 shows, very schematically, the storage battery (1) of a motor vehicle and the alternator (2), with rectifying bridge (3) with diodes, serving for charging the battery (1), which is used to supply a conductor (4) to the various equipment consuming electricity mounted on the vehicle. The regulator consists of a detection and measurement element (5), placed on the battery (1), and a power element (6), placed on the alternator (2).

L'élément de détection et de mesure (5), qui prend en compte la température (Tb) de la batterie (1) et la tension (Ub) aux bornes de celle-ci, peut être plongé directement dans l'électrolyte de la batterie (1), ou être interposé entre le fond de la batterie (1) et le bac ou la plaque supportant cette batterie. La localisation particulière de l'élément de détection et de mesure (5) permet une prise en compte optimale de l'évolution de la température (Tb) de la batterie (1), dont la constante de temps est élevée. The detection and measurement element (5), which takes into account the temperature (Tb) of the battery (1) and the voltage (Ub) across its terminals, can be immersed directly in the electrolyte of the battery (1), or be interposed between the bottom of the battery (1) and the tank or plate supporting this battery. The particular location of the detection and measurement element (5) allows optimal taking into account of the change in temperature (Tb) of the battery (1), whose time constant is high.

L'élément de détection et de mesure (5) est relié, par un conducteur électrique (7), à l'élément de puissance (6) placé sur l'alternateur (2), et il pilote cet élément de puissance (6) en envoyant, sur le conducteur (7), un signal (S) de type "tout ou rien" prenant en compte les deux paramètres (Tb,Ub) de la batterie (1). The detection and measurement element (5) is connected, by an electrical conductor (7), to the power element (6) placed on the alternator (2), and it controls this power element (6) by sending, on the conductor (7), an “all or nothing” type signal (S) taking into account the two parameters (Tb, Ub) of the battery (1).

Comme le montre encore la figure 1, l'élément de puissance (6) peut, en outre, avoir son fonctionnement influencé par le signal issu d'un capteur de température (8) placé sur le pont de redressement (3) à diodes de l'alternateur (2) et/ou par une commande centralisée à microprocesseur (9), dont les sorties respectives (10,11) sont reliées au conducteur de liaison (7). Le capteur de température (8) permet, à partir d'une certaine température (Ta) de l'alternateur (2), d'avoir une limitation du courant d'excitation de manière à garder une température d'alternateur acceptable.La commande à microprocesseur (9), comportant plusieurs entrées (12) reliées à des détecteurs- divers placés sur le véhicule, émet à sa sortie (11) un signal logique capable de bloquer la régulation à des moments adéquats, correspondant à des situations particulières du véhicule telles que : phases d'accélération, batterie (1) bien chargée, etc... As still shown in FIG. 1, the power element (6) can, moreover, have its operation influenced by the signal coming from a temperature sensor (8) placed on the rectifying bridge (3) with diodes of the alternator (2) and / or by a centralized microprocessor control (9), the respective outputs (10,11) of which are connected to the connecting conductor (7). The temperature sensor (8) allows, from a certain temperature (Ta) of the alternator (2), to have a limitation of the excitation current so as to keep an alternator temperature acceptable. with microprocessor (9), comprising several inputs (12) connected to various detectors placed on the vehicle, emits at its output (11) a logic signal capable of blocking the regulation at appropriate times, corresponding to particular situations of the vehicle such as: acceleration phases, fully charged battery (1), etc.

La figure 2 représente une forme de réalisation de ce régulateur composé de deux éléments (5,6), appliquée à un alternateur (2) triphasé, dont les trois enroulements statoriques (13) couplés en triangle sont reliés aux six diodes (14) du pont de redressement principal (3), ainsi qu'à trois autres diodes (15) formant ensemble un pont de redressement auxiliaire (16). La borne de sortie positive (17) du pont de redressement principal (3) est reliée par un conducteur (18) à la borne positive (19) de la batterie (1), dont la borne négative (20) est reliée à la masse, de même que la borne de sortie négative (21) du pont de redressement principal (3).L'enroulement d'excitation (22), appartenant au rotor de l'alternateur (1), a l'une de ses bornes (23) reliée à la borne positive (24) du pont de redressement auxiliaire (16), et son autre borne (25) reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance (26). La borne positive (23) de l'enroulement d'excitation (22) est également reliée à la borne positive (19) de la batterie (1) par un conducteur (27) sur lequel sont intercalées une lampe-témoin (28) et une clé de contact (29). FIG. 2 represents an embodiment of this regulator composed of two elements (5,6), applied to a three-phase alternator (2), whose three stator windings (13) coupled in a triangle are connected to the six diodes (14) of the main rectifier bridge (3), as well as three other diodes (15) together forming an auxiliary rectifier bridge (16). The positive output terminal (17) of the main rectification bridge (3) is connected by a conductor (18) to the positive terminal (19) of the battery (1), whose negative terminal (20) is connected to earth , as well as the negative output terminal (21) of the main rectifier bridge (3). The excitation winding (22), belonging to the alternator rotor (1), has one of its terminals ( 23) connected to the positive terminal (24) of the auxiliary rectifying bridge (16), and its other terminal (25) connected to ground via a resistor (26). The positive terminal (23) of the excitation winding (22) is also connected to the positive terminal (19) of the battery (1) by a conductor (27) on which a pilot lamp (28) is inserted and an ignition key (29).

L'élément de puissance (6) du régulateur, placé sur l'alternateur, comprend un darlington (30) branché en série avec l'enroulement d'excitation (22), entre ce dernier et la masse. Une diode de protection (31) est branchée en parallèle avec l'enroulement d'excitation (22). La résistance (26) permet d'indiquer une coupure du darlington (30) au moyen de la lampe-témoin (28). The power element (6) of the regulator, placed on the alternator, comprises a darlington (30) connected in series with the excitation winding (22), between the latter and the ground. A protective diode (31) is connected in parallel with the excitation winding (22). The resistor (26) makes it possible to indicate a cut in the darlington (30) by means of the indicator lamp (28).

L'élément de détection et de mesure (5), placé sur la batterie (1), comprend un capteur de température réalisé au moyen d'un circuit intégré spécifique (32), tel que le circuit intégré SGS L485 ou équivalent, incluant un comparateur (33) recevant à l'une de ses entrées un signal de référence (S1), et associé à deux condensateurs (34,35) réalisant un filtrage pour un fonctionnement correct. L'autre entrée du comparateur (33) est reliée à la borne positive (19) de la batterie (1) par l'intermédiaire d'une résistance réglable (36), permettant de régler la tension de régula tion désirée au niveau de la batterie (1). Le circuit intégré (32) est alimenté par l'intermédiaire de la clé de contact (29) et d'une résistance (37). The detection and measurement element (5), placed on the battery (1), comprises a temperature sensor produced by means of a specific integrated circuit (32), such as the integrated circuit SGS L485 or equivalent, including a comparator (33) receiving at one of its inputs a reference signal (S1), and associated with two capacitors (34,35) performing filtering for correct operation. The other comparator input (33) is connected to the positive terminal (19) of the battery (1) by means of an adjustable resistor (36), making it possible to adjust the desired regulation voltage at the level of the battery (1). The integrated circuit (32) is supplied via the ignition key (29) and a resistor (37).

Le conducteur de liaison (7), menant à- l'élément de puissance (6) du régulateur, est lui-même alimenté par une autre résistance (38) reliée à la résistance (37), ainsi que par le circuit intégré (32).The connecting conductor (7), leading to the power element (6) of the regulator, is itself supplied by another resistor (38) connected to the resistor (37), as well as by the integrated circuit (32 ).

Dans la forme de réalisation selon la figure 2, l'élément de puissance (6) placé sur l'alternateur (1) est du type "monofonction", c'està-dire qu'il commande uniquement l'alimentation de l'enroulement d'excitation (22). Cet élément de puissance (6), correspondant à un régulateur classique, est réalise sur la base d'un circuit intégré spécifique (39), tel que le circuit intégré TCW 8049 de MOTOROLA ou équivalent, incluant un comparateur (40) recevant à l'une de ses entrées un signal de référence (S2). L'autre entrée du comparateur (40) est alimentée à partir du conducteur de liaison (7) en provenance de l'élément de détection et de mesure (5), par l'intermédiaire d'un pont de résistances < 41,42) incluant une résistance réglable (42) permettant un réglage au niveau de l'élément de puissance (6).D'autres résistances (43,44,45) assurent l'alimentation du circuit intégré (39). Ce circuit intégré (39) est également relié à la base du darlington (30). In the embodiment according to FIG. 2, the power element (6) placed on the alternator (1) is of the "monofunction" type, that is to say that it controls only the supply of the winding excitation (22). This power element (6), corresponding to a conventional regulator, is produced on the basis of a specific integrated circuit (39), such as the integrated circuit TCW 8049 of MOTOROLA or equivalent, including a comparator (40) receiving at the 'one of its inputs a reference signal (S2). The other comparator input (40) is supplied from the connecting conductor (7) coming from the detection and measurement element (5), via a resistance bridge <41,42) including an adjustable resistor (42) allowing adjustment at the power element (6). Other resistors (43,44,45) supply the integrated circuit (39). This integrated circuit (39) is also connected to the base of the darlington (30).

Avant de décrire le fonctionnement d'ensemble des circuits précédemment définis, il sera expliqué, en référence aux figures 3 et 4, comment les variations de la température (Tb) de la batterie (1) peuvent être compensées, les valeurs numériques étant bien entendu données ici à titre purement indicatif. Before describing the overall operation of the previously defined circuits, it will be explained, with reference to FIGS. 3 and 4, how the variations in temperature (Tb) of the battery (1) can be compensated, the numerical values of course being given here for information only.

Sur le diagramme de la figure 3, la courbe (CI), assimilée à une droite de pente thermique négative par exernple égale à -1 OmV/ C, est relative aux résultats actuellement obtenus, avec des régulateurs classiques ne tenant pas directement compte de la température (Tb) de la batterie. La compensation thermique obtenue n'est pas adaptée à une utilisation maximale de la batterie : la tension (Ub) aux bornes de cette batterie peut être supérieure à la valeur maximale acceptable pour certaines conditions de fonctionnement, et au contraire trop faible dans d'autres conditions pour garder une charge correcte.L'élément de détection et de mesure (5) du régulateur selon 11 invention, qui ne tient plus compte de la température (Ta) de l'alternateur (1), peut .être adapté pour que la tension (Ub) suive une courbe plus adéquate (C2) assimilée à une droite de pente thermique négative par exemple égale a - 20mV/0C. On the diagram of FIG. 3, the curve (CI), assimilated to a straight line of negative thermal slope for example equal to -1 OmV / C, relates to the results currently obtained, with conventional regulators not taking direct account of the temperature (Tb) of the battery. The thermal compensation obtained is not suitable for maximum use of the battery: the voltage (Ub) at the terminals of this battery can be higher than the maximum acceptable value for certain operating conditions, and on the contrary too low in others conditions for keeping a correct charge. The detection and measurement element (5) of the regulator according to the invention, which no longer takes account of the temperature (Ta) of the alternator (1), can be adapted so that the voltage (Ub) follows a more adequate curve (C2) assimilated to a straight line with negative thermal slope for example equal to - 20mV / 0C.

Comme illustré par le diagramme de la figure 4, la régulation peut aussi être réalisée suivant- une courbe (C3) comprenant une partie de pente thermique négative, par exemple égale à - 30mV/ C, située entre deux paliers. La limitation haute de la tension (Ub), par exemple à une valeur de 15 volts, permet d'éviter de surcharger la batterie (1) et aussi de protéger les différents équipements consommateurs d'électricité du véhicule. La limitation basse de la tension (Ub), par exemple à une valeur de 13 volts, permet d'avoir toujours une charge de la batterie (1), tout en ayant un seuil de tension assurant une certaine puissance disponible pour les équipements consommateurs, notamment les lampes d'éclairage du véhicule. As illustrated by the diagram in FIG. 4, the regulation can also be carried out according to a curve (C3) comprising a part of negative thermal slope, for example equal to - 30mV / C, located between two bearings. The high voltage limitation (Ub), for example at a value of 15 volts, makes it possible to avoid overcharging the battery (1) and also to protect the various pieces of equipment consuming electricity from the vehicle. The low voltage limitation (Ub), for example at a value of 13 volts, makes it possible to always have a charge of the battery (1), while having a voltage threshold ensuring a certain power available for consumer equipment, including vehicle lighting lamps.

Le circuit intégré spécifique -(32) de l'élément de détection et de mesure (5), placé sur la batterie (1), est conçu de manière à matérialiser la courbe de compensation thermique (telle que C2 ou C3) suivant laquelle on désire effectuer la régulation. The specific integrated circuit - (32) of the detection and measurement element (5), placed on the battery (1), is designed so as to materialize the thermal compensation curve (such as C2 or C3) according to which wishes to carry out the regulation.

Lorsque la tension (Ub) mesurée entre les deux bornes (19,20) de la batterie (1) est inférieure à la tension désirée, pour la température (Tb) détectée, l'élément de détection et de mesure (5) envoie sur le conducteur de liaison (7) un signal (S) ayant un potentiel (U) qui est inférieur à la tension de régulation (Ur) du régulateur classique réalisé par l'élément de puissance (6)- voir le diagramme de la figure 5. Le passage d'un courant d'excitation d'intensité déterminée (le) dans l'enroulement (22) est alors autorisé par le darlington (30).A l'inverse, lorsque la tension (Ub) de la batterie (1) est supérieure à la tension désirée, pour la température (Tb) détectée, l'élément de détection et de mesure (5) envoie sur le conducteur de liaison (7) un signal (S) ayant un potentiel (U) qui est inférieur à une tension (U1), ce qui bloque le darlington (30) donc interrompt le passage du courant dans l'enroulement d'excitation (22). When the voltage (Ub) measured between the two terminals (19,20) of the battery (1) is lower than the desired voltage, for the temperature (Tb) detected, the detection and measurement element (5) sends to the connecting conductor (7) a signal (S) having a potential (U) which is lower than the regulation voltage (Ur) of the conventional regulator produced by the power element (6) - see the diagram in Figure 5 The passage of an excitation current of determined intensity (le) in the winding (22) is then authorized by the darlington (30). Conversely, when the voltage (Ub) of the battery (1 ) is higher than the desired voltage, for the temperature (Tb) detected, the detection and measurement element (5) sends to the connecting conductor (7) a signal (S) having a potential (U) which is lower at a voltage (U1), which blocks the darlington (30) therefore interrupts the flow of current in the excitation winding (22).

La compensation thermique est assurée par modification automatique des niveaux des potentiels, dans le circuit intégré (32). Thermal compensation is ensured by automatic modification of the potential levels in the integrated circuit (32).

Lorsque le potentiel (U) du signal (S) se situe dans la "fenêtre" (Ul,Ur) le courant d'excitation est présent et la tension (Ub) augmente, jusqu'à ce qu'elle dépasse la tension de régulation (sur); à ce moment le courant d'excitation est interrompu, selon un processus classique. When the potential (U) of the signal (S) is located in the "window" (Ul, Ur) the excitation current is present and the voltage (Ub) increases, until it exceeds the regulation voltage (sure); at this time the excitation current is interrupted, according to a conventional process.

La figure 6 représente une autre forme de réalisation du régulateur selon l'invention, composé de deux éléments (5,6), appliquée à un
alternateur (2) triphasé dépourvu de pont de redressement auxiliaire.FIG. 6 represents another embodiment of the regulator according to the invention, composed of two elements (5,6), applied to a
three-phase alternator (2) without auxiliary rectification bridge.

Les trois enroulements statoriques (13) couplés en triangle sont reliés
aux six diodes (14) d'un unique pont de redressement (3), dont les bornes
de sortie positive (17) et négative (21) sont reliées respectivement à
la borne positive (19) de la batterie (1) et à la masse, comme précédem
ment. L'enroulement d'excitation (22) de l'alternateur (2) a l'une de ses
bornes (23) reliée à la borne positive (19) de la batterie (1) par un conduc
teur (27) sur lequel est intercalée la clé de contact (29). Un darlington
(30) est branché en série avec l'enroulement d'excitation (22), et une
diode de protection (31) est branchée en parallèle avec cet enroulement
d'excitation.The three stator windings (13) coupled in a triangle are connected
the six diodes (14) of a single rectifying bridge (3), the terminals of which
positive (17) and negative (21) outputs are connected to
the positive terminal (19) of the battery (1) and to earth, as before
is lying. The excitation winding (22) of the alternator (2) has one of its
terminals (23) connected to the positive terminal (19) of the battery (1) by a conduc
tor (27) on which the ignition key (29) is inserted. A darlington
(30) is connected in series with the excitation winding (22), and a
protective diode (31) is connected in parallel with this winding
of excitement.

L'élément de détection et de mesure (S), placé sur la batterie
(1), est réalisé comme précédemment sur la base d'un circuit intégré
spécifique (32), et branché de la même manière, les éléments correspondants étant désignés par les mêmes repères que sur la figure 2.The detection and measurement element (S), placed on the battery
(1), is carried out as previously on the basis of an integrated circuit
specific (32), and connected in the same way, the corresponding elements being designated by the same references as in FIG. 2.

L'élément de puissance (6), placé sur l'alternateur (1), est ici
du type "multifonctions", c'est-à-dire que'une part il commande l'alimen
tation de l'enroulement d'excitation (22), et d'autre part il assure la
commande de la signalisation par une lampe-témoin (28), branchée entre
cet élément de puissance (6) et le conducteur (27).The power element (6), placed on the alternator (1), is here
of the "multifunction" type, that is to say that on the one hand it controls the food
tation of the excitation winding (22), and on the other hand it ensures the
signaling control by a control lamp (28), connected between
this power element (6) and the conductor (27).

La double fonction de l'élément de puissance (6) est obtenue
par un circuit intégré spécifique (46), incluant deux comparateurs (47,48).The dual function of the power element (6) is obtained
by a specific integrated circuit (46), including two comparators (47,48).

Le premier comparateur (47) reçoit à l'une de ses entrées un signal de
référence (S2); son autre entrée est alimentée à partir du conducteur
de liaison (7) en provenance de l'élément de détection et de mesure (5),
par l'intermédiaire d'une résistance réglable (49). La sortie du comparateur
(47) est reliée à la base du darlington (30).The first comparator (47) receives at one of its inputs a signal
reference (S2); its other input is supplied from the conductor
connection (7) from the detection and measurement element (5),
by means of an adjustable resistor (49). Comparator output
(47) is connected to the base of the darlington (30).

Le second comparateur (48) du circuit intégré (46) reçoit à l'une
de ses entrées un signal de référence (S3); son autre entrée est alimentée
à partir d'un conducteur (50) raccordé à une phase du pont de redres
sement (3), et par l'intermédiaire d'un pont de résistances (51,52). La
sortie du comparateur (48) est reliée à la lampe-témoin (28).The second comparator (48) of the integrated circuit (46) receives at one
from its inputs a reference signal (S3); its other input is supplied
from a conductor (50) connected to a phase of the rectifier bridge
cement (3), and via a resistance bridge (51,52). The
comparator output (48) is connected to the indicator lamp (28).

Le circuit intégré (46) est alimenté par des résistances (53,54). The integrated circuit (46) is supplied by resistors (53,54).

Divers condensateurs (55,56,57), associés à ce circuit intégré (4-6), réalisent
un filtrage convenable
Comme dans la première forme de réalisation décrite, l'élément
de détection et de mesure (5) forme le signal (S), en fonction de la tension (Ub) de la batterie (1) et de la température (Tb) de cette dernière ce signal (S) est reçu par l'élément de puissance (6) qui, par sa partie comportant le premier comparateur (47), pilote le darlington (30) pour la commande du courant d'excitation de l'alternateur (1).Various capacitors (55,56,57), associated with this integrated circuit (4-6), realize
proper filtering
As in the first embodiment described, the element
detection and measurement (5) form the signal (S), depending on the voltage (Ub) of the battery (1) and the temperature (Tb) of the latter this signal (S) is received by the element power (6) which, by its part comprising the first comparator (47), controls the darlington (30) for controlling the excitation current of the alternator (1).

Le conducteur (50) permet de prélever le potentiel de phase (Up). Le second comparateur (48) interne au circuit intégré (46) permet, selon le niveau du potentiel de phase (Up), d'alimenter ou non la lampetémoin (28), pour signaler des défauts tels que: coupure de la courroie d'entraînement de l'alternateur (2) à partir du moteur thermique du véhicule, coupure du darlington (30), mise à la masse ou coupure du conducteur de liaison (7), coupure du circuit d'excitation de l'alternateur (2) au niveau des balais d'alimentation de-l'enroulement d'excitation (22), etc... The conductor (50) makes it possible to take the phase potential (Up). The second comparator (48) internal to the integrated circuit (46) makes it possible, depending on the level of the phase potential (Up), to power or not the indicator lamp (28), to signal faults such as: cutting of the belt driving the alternator (2) from the engine of the vehicle, cutting the darlington (30), earthing or cutting the connecting conductor (7), cutting the excitation circuit of the alternator (2) at the level of the supply brushes of the excitation winding (22), etc.

Enfin, la figure 7 montre une variante, concernant la réalisation de l'élément de détection et de mesure (5) placé sur la batterie. Cet élément (5) est réalisé ici sous la forme d'un circuit intégré spécialement adapté (58), incluant non seulement le comparateur (33) mais aussi les composants associés, notamment des résistances (59,60), composants qui restent des éléments extérieurs dans les formes de réalisation des figures 2 et 6. Cette incorporation de certains composants permet de simplifier le branchement électrique de l'élément de détection et de mesure (5), et de limiter sa consommation énergétique. Finally, FIG. 7 shows a variant, concerning the production of the detection and measurement element (5) placed on the battery. This element (5) is produced here in the form of a specially adapted integrated circuit (58), including not only the comparator (33) but also the associated components, in particular resistors (59,60), components which remain elements exteriors in the embodiments of FIGS. 2 and 6. This incorporation of certain components makes it possible to simplify the electrical connection of the detection and measurement element (5), and to limit its energy consumption.

I1 va de soi que l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de ce régulateur électronique d'alternateur qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les vaLiantes respectant les mêmes principes, quefls qu'en soient les détails constructifs, les adaptations fonctionnelles particulières ou les applications. Ainsi, des variantes peuvent être conçues, dans lesquelles le circuit intégré (32) ou son équivalent peut réaliser une courbe de compensation thermique autre que celles (C2, C3) indiquées plus haut et illustrées aux figures 3 et 4. Par ailleurs, un élément de puissance (6) "monofonctions", tel que celui de la figure 6, est également utilisable dans le cas d'un alternateur avec pont de redressement auxiliaire, et inversement un élément de puissance (6) "monofonction", ter que celui de la figure 2, est applicable aussi à un alternateur sans pont de redressement auxiliaire. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiments of this electronic alternator regulator which have been described above, by way of examples; on the contrary, it embraces all the variants respecting the same principles, whatever their constructive details, particular functional adaptations or applications. Thus, variants can be designed, in which the integrated circuit (32) or its equivalent can produce a thermal compensation curve other than those (C2, C3) indicated above and illustrated in FIGS. 3 and 4. Furthermore, an element power (6) "monofunction", such as that of Figure 6, is also usable in the case of an alternator with auxiliary rectifier bridge, and conversely a power element (6) "monofunction", ter than that of Figure 2, is also applicable to an alternator without auxiliary rectifier bridge.

Claims

1. Electronic alternator regulator intended for charging a storage battery, in particular a battery fitted to a motor vehicle, this regulator being separated into two elements (5,6), the first being an element for detecting temperature (Tb) and voltage measurement (Ub) placed on the battery (1) and the second being a power element (6) placed on the alternator (2) and controlling the excitation current of this alternator (2), the two elements (5,6) being connected to each other by an electrical conductor (7) on which a signal (S) of the "all or nothing" type is sent, characterized in that the 'detection and measurement element (5), placed on the battery (1), includes electronic comparison means (33) influenced by the ambient temperature (Tb), connected to a terminal (19) of the battery (1) and receiving at least one first reference signal (S1), which are capable of sending on the conductor (7) connecting with the power element (6) a signal ( S) whose potential (U) reflects the fact that the voltage (Ub) of the battery (1) is lower or higher than the desired value, for the detected battery temperature (Tb), while the power element ( 6) placed on the alternator, includes electronic comparison means (40; 47) connected to the connecting conductor (7) so as to receive the signal (S) sent over this conductor, and also receiving at least a second reference signal (52), to control an electronic switching device (30) authorizing or preventing the passage of electric current through the excitation winding (22) of the alternator (2).

2. Electronic alternator regulator according to claim 1, characterized in that the detection and measurement element (5), placed on the battery (1), is designed to operate according to a thermal compensation curve (C2) assimilated to a straight line with a negative thermal slope, that is to say with a linear decrease in the voltage (Ub) of the battery (1) as a function of its temperature (tub).

3. electronic alternator regulator according to claim 1 or 2, characterized in that the detection and measurement element (5), placed on the battery (1), is produced on the basis of a specific integrated circuit ( 32; 58), including the comparison means (33) and influenced by the ambient temperature (Tb).

4. Electronic alternator regulator according to claim 3, characterized in that the integrated circuit (32) of the detection and measurement element (5), placed on the battery (1), is supplied via the ignition key (29) of the vehicle and a first resistor (37), and is connected to a terminal (19) of the battery (1) via an adjustable resistor (36), another resistor (38) being connected between the first resistor (37) and the start of the connecting conductor (7) with the power element (6), placed on the alternator (2).

5. Electronic alternator regulator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the detection and measurement element (5) is encapsulated and immersed directly in the electrolyte of the battery (1).

6. electronic alternator regulator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the power element (6), placed on the alternator (2), is produced on the basis of an integrated circuit specific (39; 46) including the comparison means (40; 47) and supplied, through resistors (43,44,45; 53,54), either from the output (24) of a rectifying bridge auxiliary (16) of the alternator (2), or from the battery (1) via the ignition key (29).

7. Electronic alternator regulator according to claim 6, characterized in that the integrated circuit (39; 46) of the power element (6) is connected to the connecting conductor (7), coming from the element of detection and measurement (6), via an adjustable resistance (49) or a resistance bridge (41,42) including at least one adjustable resistance (42).

8. electronic alternator regulator according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the power element (6), placed on the alternator (2), comprises additional electronic comparison means (48) , receiving at least a third reference signal (S3) and connecting to a phase of the alternator (2) or of its rectifying bridge (3), these additional comparison means (48) controlling the lighting of a lamp indicator (28) capable of signaling faults.

9. Electronic alternator regulator according to all of claims 6 and 8, characterized in that the power element (6), placed on the alternator (2), is produced on the basis of a specific integrated circuit (46), including the comparison means (47) receiving the signal (S) sent on the connection conductor (7) by the detection and measurement element (5) placed on the battery (1), as well as the additional comparison means (48), the latter being connected to a phase of the alternator (1) or of its rectifying bridge (3) via a resistance bridge (51, 52).

10. Electronic alternator regulator according to any one of claims 1 to 9, characterized in that a temperature sensor (8) is placed on the alternator (2) and connected to a point of the connecting conductor (7 ) between the detection and measurement element (5), placed on the battery (1), and the power element (6), placed on the alternator (2).

11. Electronic alternator regulator according to any one of claims 1 to 10, characterized in that there is further provided a logic control device, such as microprocessor (9), receiving at its inputs (12) various information supplied by suitable detectors, while its output is connected to a point of the connecting conductor (7) between the detection and measurement element (5), placed on the battery (1), and the power element ( 6), placed on the alternator (2).