FR2814001A1

FR2814001A1 - Dispositif intelligent formant cable de charge de batterie de voiture

Info

Publication number: FR2814001A1
Application number: FR0011511A
Authority: FR
Inventors: Kuang Fu Hung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2002-03-15
Also published as: GB2366101A; US6300742B1; GB0020185D0

Abstract

Dispositif de charge de batterie comprenant deux câbles positifs (11) et ses pinces (111, 112), deux câbles négatifs (12) et ses pinces (121, 122), un indicateur de mise sous tension (346) à polarisation unidirectionnelle relié dans le sens direct entre les câbles (11) et (12); un avertisseur (2132) et l'indicateur (346) sont reliés dans le sens inverse entre les câbles (11) et (12) du côté déchargé. Un relais de fermeture (214) est monté en pont entre les électrodes. Quand un déclencheur (34), composé de deux éléments (341, 342) respectivement déclenchés par la polarisation dans le sens direct du circuit entre les pinces positives (111, 112) et négatives (121, 122), reçoit un signal de branchement correct, un signal est produit activant le relais (214) fermant le circuit (20). Lors d'une connexion incorrecte, le déclencheur (-34) n'active pas le relais (214), laissant le circuit (20) ouvert le protégeant de tout dommage.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITIF INTELLIGENT FORMANT GABLE DE CHARGE DE BATTERIE DE VOITURE La présente invention se rapporte à un dispositif intelligent formant câble de charge de batterie de voiture, et plus particulièrement à un dispositif intelligent formant câble de charge de batterie de voiture comprenant de multiples groupes de circuits qui sont reliés pour indiquer l'état de mise sous tension et parvenir à un effet de protection contre les mauvais branchements. Le dispositif formant câble de charge comprend de plus un dispositif de protection coopératif pour assurer un déclenchement de sorte que le dispositif formant câble de charge possède une fonction intelligente de protection contre les mauvais branchements. Le circuit entre les bornes normales et les bornes déchargées est fermé pour l'opération de charge uniquement dans le cas où toutes les électrodes positives et négatives des deux bornes normales et des bornes déchargées sont correctement reliées. En cas de branchement incorrect, le circuit entre les bornes normales et les bornes déchargées reste ouvert de façon à éviter un court-circuit et un signal d'avertissement indiquant le mauvais branchement est émis pour que l'utilisateur y remédie.

La figure 1 représente des câbles classiques pour relier la batterie d'une voiture à une alimentation en courant externe. Les deux extrémités des deux câbles parallèles 5 sont respectivement munies de pinces 51, 52, 53, 54. Les deux pinces 51, 52 d'une extrémité des deux câbles 5 sont utilisées pour s'accrocher respectivement aux deux électrodes de l'alimentation en courant externe normale, tandis que les deux pinces 53, 54 de l'autre extrémité des deux câbles 5 sont utilisées pour s'accrocher respectivement aux

électrodes positive et négative de la batterie déchargée pour la charger. De ce fait, les positions de connexion correcte ne sont pas clairement indiquées. Par conséquent, dans le cas où le lieu d'utilisation présente un éclairage insuffisant ou si l'utilisateur. ne connaît rien à l'électricité, il arrive souvent que les électrodes positives et négatives soient branchées à l'envers, endommageant le système de circuit normal.

La figure 2 représente un dispositif de l'art antérieur formant câble de connexion à courant continu. Le dispositif formant câble de connexion à courant continu a une fonction d'indication de mauvais branchement pour éliminer le problème des câbles classiques. Une diode électroluminescent (DEL) 61 est reliée dans le sens direct entre les câbles positif et négatif 5. Les pinces au niveau des bornes normales sont utilisées pour s'accrocher aux électrodes positive et négative de la source de courant normale, de sorte que la DEL 61 a une polarisation dans le sens direct et émet une lumière de façon à indiquer l'état d'accrochage correct des pinces des câbles sur les bornes normales. De plus, au niveau des bornes normales, une autre DEL 62 est reliée en série avec une plaque conductrice de test 7. Lorsque la plaque conductrice de test 7 est en contact avec l'électrode négative de la source déchargée, une polarisation dans le sens direct est produite pour faire en sorte que la DEL 62 émette une lumière de façon à détecter l'électrode négative du côté déchargé. Par conséquent, le branchement incorrect des bornes positive et négative des câbles est signalé. Une structure de ce type peut parvenir à une fonction de protection contre les mauvais branchements. Cependant, la mise en oeuvre d'un dispositif de ce type est gênante et le dispositif n'offre pas une protection totale contre les dommages

provoqués par un branchement incorrect imprudent. Afin d'éviter un court-circuit dans un dispositif de ce type, le demandeur a développé un dispositif amélioré, comme le montre la figure 3. Dans le dispositif amélioré, un coupe-circuit (non représenté) est disposé entre les extrémités normales et déchargées des câbles positif et négatif 5. Deux DEL 63, 64 disposées sur deux côtés du coupe-circuit, sont reliées dans le sens direct aux électrodes positive et négative des deux extrémités, de sorte que la DEL d'un côté particulier peut avoir une polarisation dans le sens direct pour émettre une lumière indiquant l'état d'accrochage correct des pinces des câbles sur les bornes normales, tandis que la DEL de l'autre côté peut émettre une lumière pour indiquer l'état d'accrochage correct des pinces des câbles sur les bornes déchargées. Dans le cas d'un branchement incorrect sur les bornes déchargées, le coupe-circuit peut ouvrir le circuit des câbles sur les bornes normales et déchargées de façon à protéger les sources de courant contre tout dommage dû à un mauvais branchement. De plus, un avertisseur 8 est relié dans le sens inverse entre les câbles positif et négatif du côté déchargé pour émettre un son si le branchement est incorrect du côté déchargé. Un dispositif de ce type offre une fonction de protection et une fonction d'avertissement. Cependant, tous les dispositifs formant câbles précédents ont des circuits de courant normalement fermés. Les deux types de circuits de connexion des figures 1 et 2 ne peuvent pas offrir de protection dans le cas d'un mauvais branchement. Cela peut conduire à un court-circuit et endommager les sources de courant des deux côtés. Le dispositif amélioré de la figure 3 possède un coupe- circuit pour ouvrir le circuit dans le cas d'un court- circuit de façon à protéger les sources de courant et à

activer une alarme pour émettre un son d'avertissement. Cependant, le dispositif amélioré peut couper le courant seulement lors de la détection du court-circuit de façon à minimiser les dommages aux sources des deux côtés. Cela reste encore un circuit de protection passive de sorte que les sources de courant des deux côtés vont toujours être affectées par le court-circuit instantané. De plus, dans le cas où le coupe-circuit est endommagé ou fonctionne mal, le court-circuit instantané ou le contact médiocre peut même gravement endommager les sources de courant des deux côtés.

Par conséquent, un objectif principal de la présente invention est de proposer un dispositif intelligent formant câble de charge de batterie de voiture. Au moyen de ce dispositif, seulement lorsque les électrodes positives et négatives du côté normal et du côté déchargé sont correctement reliées, le circuit entre les bornes normales et déchargées est fermé de sorte que le circuit est protégé de façon intelligente contre tout dommage provoqué par un court-circuit dû à un mauvais branchement.

Un objectif supplémentaire de la présente invention est de proposer le dispositif intelligent formant câble de charge de batterie de voiture précédent comprenant un élément lumineux conducteur dans un seul sens qui émet une lumière pour indiquer la connexion correcte du dispositif formant câble de charge.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, prise en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif classique formant câble de charge de batterie de voiture ;

la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif formant câble de charge de batterie de voiture de la technique antérieure ; la figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif formant câble de charge de batterie de voiture amélioré de la technique antérieure ; la figure 4 est un schéma de circuit de la présente invention ; la figure 5 est une vue en perspective de la présente invention ; et la figure 6 représente une application de la présente invention.

On va maintenant se référer aux figures 4 et 5. Le dispositif intelligent formant câble de charge de batterie de voiture de la présente invention comprend des câbles positifs 11 et des câbles négatifs 12 pour le côté normal et pour le côté déchargé, des pinces de connexion de côté normal 111, 121 et des pinces de connexion de côté déchargé 112, 122 respectivement disposées aux extrémités des câbles positifs 11 et des câbles négatifs 12. Les pinces de connexion servent à s'accrocher aux électrodes positives et négatives des sources de courant normale et déchargée telles que des batteries. De plus, de multiples groupes de circuits (tels que 20, 30, 40 représentés à la figure 4) sont combinés entre les câbles 11, 12. Le circuit principal 20 est relié entre les pinces de connexion de côté normal 111, 121 et les pinces de connexion de côté déchargé 112, 122. Un dispositif de protection à signalisation est prévu dans le circuit 20. Le dispositif de protection à signalisation est constitué d'une unité de signalisation de côté normal 211, d'une unité de signalisation de côté déchargé 212, d'une unité d'avertissement 213 et d'une unité de fermeture à relais 214. Chacune des unités de signalisation de côté

normal 211 et de signalisation de côté déchargé 212 est composé d'un élément de chute de tension (une résistance, comme le montre la figure 4) et d'un élément lumineux conducteur dans un seul sens (diode électroluminescente comme le montre la figure 4). La résistance et la diode électroluminescente sont reliées dans le sens direct entre les câbles positifs et négatifs du côté normal et du côté déchargé. Lorsque les pinces de connexion 111, 121 du côté normal ou les pinces de connexion 112, 122 du côté déchargé sont correctement reliées aux électrodes positives et négatives des sources de courant (telles que les batteries 9 représentées à la figure 6), l'élément lumineux est mis sous tension pour émettre une lumière de façon à indiquer la connexion correcte des pinces de connexion 111, 121 du côté normal ou des pinces de connexion 112, 122 du côté déchargé. A l'inverse, dans le cas d'une connexion incorrecte des pinces de connexion 111, 121 du côté normal ou des pinces de connexion 112, 122 du côté déchargé, l'élément lumineux conducteur dans un seul sens rend impossible la fermeture du circuit de sorte que l'élément lumineux ne va pas être mis sous tension pour émettre une lumière. L'unité d'avertissement 213 est reliée dans le sens inverse entre les câbles positifs et négatifs de l'unité de signalisation 212 du côté déchargé. L'unité d'avertissement 213 est composée d'un élément de chute de tension relié en série dans le sens inverse à un élément lumineux 2131 conducteur dans un seul sens et à un avertisseur 2132 en parallèle. Dans le cas d'une connexion dans le sens inverse des bornes déchargées, l'unité d'avertissement 213 est mise sous tension pour indiquer la connexion en sens inverse et pour émettre un son d'avertissement. Lorsque les pinces de connexion 111, 121 du côté normal ou les pinces de connexion 112,

122 du côté déchargé sont reliées en sens inverse à la source de courant, les deux unités de signalisation précédentes 211, 212 ne peuvent pas émettre de lumière pour indiquer la connexion correcte, et l'unité d'avertissement 213 va accepter le branchement de courant incorrect pour former un état sous tension dans le sens inverse. L'unité d'émission de lumière 2131 de l'unité d'avertissement 213 émet à ce moment une lumière d'avertissement, et l'avertisseur 2131 émet un son d'avertissement. L'unité de fermeture à relais 214 est montée en pont entre les courants positif et négatif du côté normal et du côté déchargé. Un commutateur normalement ouvert 2141 commandé par un élément à relais 2142 sert à fermer par relais 1e circuit entre le côté normal et le côté déchargé. Le commutateur normalement ouvert 2141 est disposé entre les câbles positifs 11 du côté normal et du côté déchargé et est conservé ouvert dans l'état normal. L'élément à relais 2142 est relié au commutateur normalement ouvert 2141 et à un dispositif de déclenchement 34. Lorsque le dispositif de déclenchement 34 reçoit un signal de courant d'accrochage correct des pinces de connexion 111, 121, 112, 122 du côté normal et du côté déchargé, le dispositif de déclenchement 34 produit un courant de déclenchement pour activer le dispositif de fermeture à relais 214 pour fermer le commutateur normalement ouvert 2141 de façon à fermer le circuit entre le côté normal et le côté déchargé pour la charge. A l'inverse, dans le cas d'un mauvais branchement de l'une quelconque des pinces de connexion, le dispositif de déclenchement 34 ne peut pas produire le courant de déclenchement pour activer le dispositif de fermeture à relais 214 pour fermer le commutateur normalement ouvert 2141. Par conséquent, le circuit entre le côté

normal et le côté déchargé reste ouvert. Le dispositif de déclenchement 34 est composé de deux éléments de déclenchement détecteurs 341, 342 (des transistors photocoupleurs, comme le montre la figure 4) et d'un élément de déclenchement de fermeture 343 (un transistor comme le montre la figure 4). Les éléments de déclenchement détecteurs 341, 342 sont respectivement reliés aux circuits de fermeture 30, 40, dans le sens direct entre les pinces de connexion positives et négatives 111, 121, 112, 122 reliées au côté normal ou au côté déchargé, pour être fermés dans le sens direct et être déclenchés par les circuits de fermeture 30, 40 dans le sens direct. Le circuit 344 de fermeture déclenchée des deux éléments de déclenchement détecteurs 341, 342 est conservé relié au point de contact de déclenchement de l'élément 343 de déclenchement de fermeture. Le circuit 345 de fermeture déclenchée des éléments 343 de déclenchement de fermeture est relié au circuit de déclenchement du dispositif de fermeture à relais 214. Par conséquent, après la connexion correcte des pinces de connexion positives et négatives 111, 121, 112, 122 du côté normal et du côté déchargé, les deux circuits 30, 40 de fermeture dans le sens direct ont tout deux un courant de fermeture dans le sens direct de sorte que les deux éléments de déclenchement détecteurs 341, 342 du dispositif de déclenchement 34 déclenchent respectivement et ferment le circuit 344 de fermeture déclenchée précédent. Le signal de courant de fermeture est transmis au point de contact de déclenchement de l'élément 343 de déclenchement de fermeture pour déclencher et fermer le circuit 345 de fermeture déclenchée de ce dernier. Un courant d'activation est produit vers le dispositif de fermeture à relais 214 de façon à déclencher et à fermer le commutateur

normalement ouvert 2141 et à fermer la totalité du circuit de charge. A l'inverse, dans le cas d'un branchement incorrect de l'une quelconque des pinces de connexion, au moins un groupe des deux éléments de déclenchement détecteurs 341, 342 du dispositif de déclenchement 34 n'est pas mis sous tension dans le sens direct de sorte qu'aucun courant ne passe par le circuit 344 de fermeture de déclenchement et l'élément 343 de déclenchement de fermeture est incapable de déclencher et de fermer le circuit de déclenchement du dispositif de fermeture à relais 214. Par conséquent, le commutateur normalement ouvert 2141 est ouvert et le circuit de charge entre les électrodes positives du côté normal et du côté déchargé est ouvert. Par conséquent, les dommages des sources de courant provoqués par un court-circuit dû à une connexion incorrecte peuvent être évités.

De plus, on sait, à partir de ce qui précède, qu'il y a trois groupes de circuits combinés entre les câbles 11, 12, dans lesquels le circuit principal 20 ayant un dispositif de protection à signalisation est relié entre les pinces de connexion positives et négatives 111, 121, 112, 122 du côté normal et du côté déchargé. Les deux autres circuits 30, 40 de fermeture dans le sens direct sont respectivement reliés aux deux éléments de déclenchement détecteurs 341, 342 du dispositif de déclenchement 34. Un circuit particulier 30 est relié dans le sens direct entre les pinces de connexion positive et négative 111, 121 du côté normal, tandis que l'autre circuit 40 est relié entre les pinces de connexion positive et négative 112, 122 du côté déchargé. Selon l'agencement précédent, les deux câbles 11, 12 au niveau de chaque connexion ont des fils doubles qui sont combinés ensemble (se référer à la figure 5).

De plus, une unité de signalisation de mise sous tension 346 est reliée dans le sens direct entre le dispositif de fermeture à relais 214 et le dispositif de déclenchement 34. L'unité de signalisation de mise sous tension 346 est composée d'un élément de chute de tension et d'un élément lumineux conducteur dans unseul sens qui sont reliés en série. Lorsque le dispositif de déclenchement 34 déclenche le dispositif de fermeture à relais 214, l'élément lumineux conducteur dans un seul sens est mis sous tension dans le sens direct pour émettre une lumière pour indiquer à un utilisateur l'état de mise sous tension.

En fonctionnement, les pinces de connexion du côté normal 111, 121 des câbles positif et négatif 11, 12 sont utilisés pour s'accrocher aux électrodes positive et négative de la source de courant normale (telle qu'une bonne batterie ou une borne de sortie en courant continu d'un redresseur). Dans le cas d'un branchement correct, le dispositif de protection à signalisation entre les câbles positif et négatif 11, 12, sous une polarisation dans le sens direct, va mettre sous tension dans le sens direct l'élément lumineux de l'unité de signalisation de côté normal 211 pour émettre une lumière pour indiquer la connexion correcte du côté normal. Au même moment, l'autre circuit de fermeture dans le sens direct 30 entre les électrodes positive et négative de la source de courant normale est mis sous tension dans le sens direct pour mettre sous tension l'élément de déclenchement détecteur 341. Cependant, dans le cas d'une connexion incorrecte des pinces de connexion positive et négative 111, 121 du côté normal, l'élément conducteur dans un seul sens, qui est relié à l'unité de signalisation de côté normal 211 et à l'élément de déclenchement détecteur 341, est sous une polarisation dans le sens inverse et ne va pas

émettre de lumière ou être déclenché. A ce moment, la diode électroluminescente 2131 et l'avertisseur 2132 de l'unité d'avertissement 213 du circuit principal 20 vont être activés par le mauvais branchement de la source de courant pour émettre une lumière et un son d'avertissement. Le dispositif de déclenchement 34 ne peut pas être déclenché à cause de la situation précédente de sorte que le dispositif à relais 214 ne peut également pas être mis sous tension de sorte que le dispositif est protégé de façon intelligente contre tout dommage provoqué par un court-circuit dû à un mauvais branchement. C'est uniquement lorsque la connexion des électrodes positives et négatives du côté normal et du côté déchargé est correcte que le dispositif de déclenchement 34 va déclencher et activer le dispositif à relais 214 pour fermer le commutateur normalement ouvert 2141. A ce moment, les circuits 20, 30 et 40 combinés dans les câbles 11, 12 sont fermés pour relier électriquement les deux côtés pour l'opération de charge.

Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de l'esprit ni du domaine de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif intelligent formant câble de charge de batterie de voiture caractérisé en ce qu'il comprend deux câbles positifs (11) et deux câbles négatifs (12) pour le côté normal et pour le côté déchargé, et des pinces de connexion positives (111, 112) et négatives (121, 122) respectivement disposées aux extrémités des câbles positifs (11) et des câbles négatifs (12), un dispositif de fermeture à relais (214) étant monté en pont entre les électrodes positives et négatives à la fois du côté normal et du côté déchargé, de sorte que lorsqu'un dispositif de déclenchement reçoit un signal de connexion correcte à la fois du côté normal et du côté déchargé, un signal de déclenchement est produit pour mettre sous tension le dispositif de fermeture à relais (214) de façon à fermer le circuit (20) entre le côté normal et le côté déchargé, et, à l'inverse, dans le cas d'une connexion incorrecte de l'un quelconque du côté normal et du côté déchargé, le dispositif de déclenchement (34) est incapable d'activer le dispositif de fermeture à relais (214), et le circuit (20) entre le côté normal et le côté déchargé reste ouvert de façon à protéger le circuit (20) de tout dommage provoqué par un court- circuit dû à un mauvais branchement.

2. Dispositif intelligent formant câble de charge de batterie selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une unité de signalisation (211 212) est reliée dans le sens direct entre les câbles positif (11) et négatif (12) du côté normal et/ou du côté déchargé.

3. Dispositif intelligent formant câble de charge de batterie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une unité d'avertissement (2l3)

est reliée entre les câbles positif (11) et négatif (12) du côté déchargé, l'unité d'avertissement (213) étant activée par une polarisation dans le sens inverse.

4. Dispositif intelligent formant câble de charge de batterie selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité d'avertissement (213) comprend une section d'affichage composée d'un élément de chute de tension et d'un élément lumineux (2131) conducteur dans un seul sens qui sont reliés en série.

5. Dispositif intelligent formant câble de charge de batterie selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité d'avertissement (213) comprend une section d'alerte formée par un avertisseur (2132).

6. Dispositif intelligent formant câble de charge de batterie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de fermeture à relais (214) est composé d'un commutateur normalement ouvert (2141) et d'un élément à relais (2142) qui sont reliés l'un à l'autre, le commutateur normalement ouvert (2141) étant installé entre les câbles positifs (11) du côté normal et du côté déchargé, de sorte que lorsqu'il est déclenché par le dispositif de déclenchement (34), le commutateur normalement ouvert (2141) est fermé pour fermer le circuit.

7. Dispositif intelligent formant câble de charge de batterie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de déclenchement (34) est composé de deux éléments de déclenchement détecteurs (341, 342) et d'un élément de déclenchement de fermeture (343), un élément de chute de tension et un élément (2131) conducteur dans un seul sens étant reliés en série et respectivement reliés entre les pinces positives (111, 112) et négatives (121, 122) du

côté normal et du côté déchargé pour former des circuits (30, 40)de fermeture dans le sens direct, les circuits de fermeture dans le sens direct (30, 40) servant à respectivement fermer et commander les deux éléments de déclenchement détecteurs (341, 342), un circuit de fermeture déclenchée (344) des deux éléments de déclenchement détecteurs (341, 342) étant conservé relié à un point de contact de déclenchement de l'élément de déclenchement de fermeture (343), un circuit de fermeture déclenchée (345) des éléments de déclenchement de fermeture (343) étant relié au circuit de déclenchement du dispositif de fermeture à relais (34), de sorte que, après la connexion correcte des pinces de connexion positives (111, 112) et négatives (121, 122) du côté normal et du côté déchargé, les deux éléments de déclenchement détecteurs (341, 342) sont respectivement déclenchés et fermés par un courant de fermeture dans le sens direct de sorte que l'élément de fermeture de déclenchement produit un courant d'activation à destination du dispositif de fermeture à relais (214) pour déclencher et pour fermer le circuit du commutateur normalement ouvert (2141).

8. Dispositif intelligent formant câble de charge de batterie selon la revendication 1 ou 7, caractérisé en ce qu'une unité de signalisation de mise sous tension (346) est disposée entre le dispositif de fermeture à relais (214) et le dispositif de déclenchement (34), de sorte que, lorsque le dispositif de fermeture à relais (214) est déclenché et mis sous tension, l'unité de signalisation (346) émet une lumière pour indiquer l'état de chargement du dispositif.

9. Dispositif intelligent formant câble de charge de batterie selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'unité de signalisation de mise

sous tension (346) est composée d'un élément de chute de tension et d'un élément lumineux conducteur dans un seul sens qui sont reliés en série.