FR2896088A1

FR2896088A1 - Coupe-circuit de batterie d'accumulateur commande a distance

Info

Publication number: FR2896088A1
Application number: FR0600202A
Authority: FR
Inventors: Per Anders Forsberg
Original assignee: Diamecans SAS
Current assignee: Diamecans SAS
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2007-07-13
Also published as: EP1971994A1; WO2007080305A1

Abstract

La présente invention concerne un coupe-circuit (1) comportant une borne électrique d'entrée (10) destinée à être reliée à une batterie d'accumulateur (100), une borne électrique de sortie (20), des moyens de contact (3) adaptés à fermer ou à ouvrir le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée et de sortie, et des moyens de verrouillage et de déverrouillage des moyens de contact.Selon l'invention, le coupe-circuit comporte des moyens de réception à distance (40) d'au moins un signal de commande des moyens de verrouillage et de déverrouillage.

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention

concerne de manière générale les coupe-circuit. Elle concerne plus particulièrement un coupe-circuit comportant une borne électrique d'entrée destinée à être reliée à une batterie d'accumulateur une borne électrique de sortie, des moyens de contact adaptés à fermer ou à ouvrir le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée et de sortie, et des moyens de verrouillage et de déverrouillage des moyens de contact. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les engins motorisés dont le maniement est dangereux et dont le moteur principal est démarré au moyen d'un moteur électrique de démarrage alimenté par une batterie d'accumulateur. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Dans le cadre du maniement d'engins motorisés dangereux, la batterie d'alimentation du moteur électrique de démarrage du moteur principal de l'engin ne doit pouvoir être activée que lorsque toutes les conditions de sécurité requises sont réunies. Pour cela, il est connu d'utiliser des coupe-circuits qui comportent des dispositifs de verrouillage et de déverrouillage mécaniques qui, dans leur état de verrouillage, empêchent les moyens de contact du coupe-circuit d'être amenés dans leur position de fermeture du contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée et de sortie. Le dispositif de verrouillage et de déverrouillage ne peut être dans un état de déverrouillage des moyens de contact qu'après avoir engagé ou désengagé un jeu de plusieurs clés dans ce dispositif.

Cependant, un tel dispositif de verrouillage et de déverrouillage requiert l'engagement ou le désengagement de chaque clé dans le dispositif, ce qui occasionne une perte de temps, en particulier lorsque plusieurs personnes disposent chacune d'une clé et sont éloignées physiquement du coupe-circuit. OBJET DE L'INVENTION La présente invention propose un nouveau coupe-circuit pcur lequel le verrouillage et le déverrouillage des moyens de contact est simpli.1ié pour les utilisateurs, tout en gardant un bon niveau de sécurité. À cet effet, on propose selon l'invention un coupe-circuit comportant une borne électrique d'entrée destinée à être reliée à une batterie d'accumulateur, une borne électrique de sortie, des moyens de contact adaptés à fermer ou à ouvrir le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée et de sortie, des moyens de verrouillage et de déverrouillage des moyens de contact, dans lequel il est prévu des moyens de réception à distance d'au moins un signal de commande des moyens de verrouillage et de déverrouillage. Ainsi, les moyens de contact peuvent être déverrouillés à distance ce qui offre une grande souplesse d'utilisation pour chaque utilisateur et un gain de temps important. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du coupe- circuit selon l'invention sont les suivantes : les moyens de verrouillage et de déverrouillage, sont conçus pour être dans un état de déverrouillage des moyens de contact après réception de plusieurs signaux de commande distincts et prédéterminés ; les moyens de déverrouillage sont conçus pour être dans un état de verrouillage des moyens de contact à la réception d'au rnoins un autre signal de commande prédéterminé ; le coupe-circuit comprend des moyens d'émission d'un signal son ire adaptés à émettre ledit signal sonore lorsque les moyens de réception à distance reçoivent un signal de commande prédéterminé de verrouillage des moyens de verrouillage et de déverrouillage ; - Le coupe-circuit comporte des moyens de mémorisation de chaque signal de commande reçu ; - les moyens de réception à distance comprennent un récepteur radio et le signal de commande des moyens de verrouillage et de déverroui lage est un signal radio. L'invention concerne également un ensemble comprenant un coupe-circuit tel que décrit ci-dessus et des moyens d'émission à distance d'au moins un signal de commande des moyens de verrouillage et de déverrouillage. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'ensemble selon l'invention sont les suivantes : les moyens d'émission à distance comportent au moins un émetteur radio adapté à émettre un signal radio ; les moyens d'émission à distance comportent une pluralité d'émetteurs radio. - l'émetteur a une moyenne portée ; l'émetteur a une portée comprise entre 0 et 1000 mètres, préférentiellement 100 mètres. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE R.EALISATIOV La description qui va suivre en regard des dessins annexé:. d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : la figure 1 est une vue d'ensemble schématique du coupe-circuit selon l'invention relié, d'une part, à une batterie, et, d'autre part:, à une motorisation ; et, la figure 2 est une vue en perspective de l'intérieur d'un boîtier du coupe-circuit de la figure 1. Sur la figure 1 on a représenté une partie d'un engin motorisé qui comprend un coupe-circuit 1 pourvu d'une borne électrique d'entrée 10 reliée à une batterie d'accumulateur 100 et une borne électrique de sortie 20. Cette borne électrique de sortie 20 est reliée à un alternateur 91, lui même relié à un moteur principal 90, de manière que lorsque le moteur principal 90 fonctionne, la batterie d'accumulateur 100 est rechargée au moyen de l'alternateur 91. La borne électrique de sortie 20 est également reliée à un moteur électrique de démarrage 92, de manière que lorsque le contact électrique est fermé entre les cieux bornes électriques du coupe-circuit 1, la batterie d'accumulateur 100 alimente le moteur électrique de démarrage 92 qui est alors apte à démarrer le moteur principal 90. Ce coupe-circuit comporte également des moyens de contact 3 adaptés à fermer ou à ouvrir le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20. La structure de ces moyens de contact 3 et leur agencement dans le coupe-circuit 1 sont décrits ci-dessous. Comme le montre la figure 2, le coupe-circuit 1 comporte un boîtier 1A de forme parallélépipédique formé par deux parties distinctes desti niées à être emboîtées l'une au-dessus de l'autre pour définir intérieurement un logement I B.

Sur une de ses parois latérales, le boîtier 1A porte les deux bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 qui sont identiques et qui présentent chacune un corps 11, 21 de forme allongée s'étendant de l'intérieur du boîtier 1A jusqu'au-delà de sa paroi latérale.

Une première extrémité de chacun de ces corps 11, 21, celle disposée à l'intérieur du boîtier 1A, est raccordée à un élément contacteur 12, 22 f xe. Les deux éléments contacteurs 12, 22 présentent une section carrée et une faible épaisseur, et forment chacun une face plane tournée vers l'intérieur du boîtier 1A. L'autre extrémité de chacun de ces corps 11, 21 est percée d'un logement intérieur cylindrique débouchant d'axe confondu avec celui du corps 11, 21 de chaque borne. Les bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 présentent par conséquent, du côté de leur autre extrémité, des parois tubulaires de faible épaisseur. Chaque logement est adapté à accueillir des extrémités dénudées de câbles d'alimentation électrique (non représentés). La borne électrique d'entrée 10 du coupe-circuit 1 peut par conséquent être raccordée électriquement à la batterie d'accumulateur 100 par un de ces câbles d'alimentation électrique et la borne électrique de sortie peut être raccordée au moteur électrique de démarrage 92 du moteur principal 90 de l'engin. Les deux bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 sont ci réalisées d'une seule pièce en cuivre argenté. Le logement 1B accueille l'ensemble des appareillages électriques du coupe-circuit 1. Un de ces appareillages électriques constitue des moyens de contact 3 adaptés à fermer ou à ouvrir le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 du coupe-circuit 1. Ces moyens de contact comprennent en particulier un pont de contact 3 constituant une poutrelle de section en U dont les deux branches sont orientées vers l'intérieur du boîtier 1A et dont la face supérieure est tournée vers les faces planes des éléments contacteurs 12, 22 des bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20. Ce pont de contact 3 présente une longueur qui permet à sa face supérieure de pouvoir simultanément entrer en contact avec les deux faces planes des éléments contacteurs 12, 22.

Le pont de contact 3 présente par ailleurs sur sa face sup prieure une ouverture centrale permettant sa solidarisation à un arbre mobile 2A. Cet arbre mobile 2A présente à mi-hauteur une collerette 4 et à une de ses extrémités une partie filetée. Un ressort de compression 5 est engagé sur cet arbre de manière à prendre appui contre la collerette 4. Le pont de contact 3 est quant à lui positionné contre ce ressort de compression 5. Un écrou 6 est vissé sur la partie filetée de l'arbre mobile 2A de manière à maintenir le pont de contact :3 contre lia ressort de compression 5. L'arbre mobile 2A est adapté à se translater entre deux positions stables.

Dans une première position stable, le pont de contact 3 est disposé à distance des éléments contacteurs 12, 22, et dans une seconde position stable, le pont de contact 3 est en appui contre les faces planes de ces éléments contacteurs. L'arbre mobile 2A est de préférence réalisé en matériau amagnétique. Le ressort de compression 5 sert, lorsque l'arbre mobile 2A est en deuxième position stable, à correctement maintenir le pont de contact 3 contre les éléments contacteurs 12, 22 pour que le passage du courant électrique d'un borne électrique à l'autre engendre peu de pertes résistives. Un dispositif de manoeuvre bistable 2 de forme cylindrique est raccordé à l'arbre mobile 2A et est apte à le déplacer en translation entre ses première et deuxième positions stables. Le boîtier 1A comporte également intérieurement un circuit électronique 30 de commande du dispositif de manoeuvre bistable 2. Ce circuit électronique 30 comporte en particulier un microprocesseur. L'ensemble des appareillages électriques que contient le boîtier 1A permet donc d'ouvrir et de fermer le contact électrique entre la batterie d'accumulateur 100 et le moteur électrique de démarrage du moteur principal 90. Le coupe-circuit comprend également des moyens de verrouillage et de déverrouillage (non représentés) des moyens de contact 3. Le verrouillage des moyens de contact 3 empêche les moyens de contact 3 d'être amenés en position de fermeture du contact électrique. Les moyens de verrouillage et de déverrouillage peuvent être constitués par un dispositif électromécanique en liaison d'une part avec les moyens de contact 3 et d'autre part avec le circuit électronique 30 qui commande alors ce dispositif électromécanique. Avantageusement selon l'invention, le coupe-circuit cornporte des moyens de réception à distance 40 de signaux de commande de ces moyens de verrouillage et de déverrouillage. Ici, ces moyens de réception à distance 40 comprennent un récepteur radio 40. Le récepteur radio 40 du coupe-circuit 1 comporte un fil électrique de communication 42 relié au circuit électronique 30 et une antenne 41. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, cette antenne s'étend du récepteur radio 40 jusqu'en dehors du boîtier 1A du coupe-circuit 1. L'extrémité de cette antenne est disposée dans l'engin motorisé de telle sorte que les signaux radio reçus ne soient pas amortis par la caisse métallique de l'engin. Chaque signal de commande des moyens de verrouillage et de déverrouillage est constitué par un signal radio prédéterminé et distinct des autres signaux. Les moyens de verrouillage et de déverrouillage, dans un état de verrouillage des moyens de contact, sont conçus pour passer dans un état de déverrouillage des moyens de contact uniquement après réception de: signaux de commande distincts et prédéterminés. Pour s'assurer que tous les signaux de commande distincts et prédéterminés, ici les signaux radio, ont été reçus, le circuit électronique 30 comporte des moyens de mémorisation des :signaux de commande reçus. Il est également prévu des moyens d'émission à distance 70 de ces signaux de commande distincts et prédéterminés. Ici les moyens d'émission à distance 70 sont constitués par des émetteurs radio 70 adaptés à émettre les signaux radio prédéterminés et distincts. Chaque émetteur a une portée d'environ 100 mètres. Chaque émetteur radio 70 est confié à une personne qui, après avoir établi que les conditions de sécurité concernant son domaine sont respectées, émet un signal radio à partir de l'émetteur radio 70. Le récepteur racio 40 reçoit alors le signal radio prédéterminé qui est mémorisé par le circuit électronique 30. Après réception de l'ensemble des signaux prédéterminés, le circuit électronique 30 commande aux moyens de verrouillage et de déverrouillage le déverrouillage des moyens de contact 3. L'utilisateur est alors en mesure d'activer la batterie d'accum alateurs par 25 la commande de fermeture du contact électrique entre les bornes d'entrée et de sortie du coupe-circuit. On peut aussi prévoir que les moyens de verrouillage et de déverrouillage soient directement intégrés au circuit électronique 30, c'est-à-dire que les moyens de verrouillage et de déverrouillage correspondent è deux états 30 du circuit électronique 30. Dans le premier état, qui est un état de verrouillage des moyens de contact 3, le circuit électronique 30 n'autorise pas les moyens de contact 3 à fermer le contact électrique entre les deux bornes d'entrée et de sortie tant que les signaux radio prédéterminés n'ont pas tous été reçus. Dans le deuxième état, qui est un état de déverrouillage, le circuit électronique autorise les moyens de contact 3 à fermer le contact électrique entre les deux bornes d'entrée et de sortie, ce qui est obtenu lorsque tous les signaux radio prédéterminés ont été reçus. Ainsi, dans ce cas le verrouillage des moyens de contact et la mémorisation des signaux commandant l'état de verrouillage ou de déverrouillage des moyens de contact sont réalisés directement par le microproces-seur qui est programmé à cet effet. En pratique, chaque émetteur radio peut être constitué d'un petit boîtier comprenant un quartz qui est excité à une fréquence prédéterminée, différente pour chaque émetteur, lorsque l'utilisateur appuie sur un bouton du boîtier. Le signal radio prédéterminé est alors constitué par la fréquence radio d'émission. Le récepteur radio peut comporter plusieurs quartz excités chacun, à une fréquence différente, lors de la réception du signal radio de fréquence prédéterminée correspondante. Une fois tous les quartz excités, le circuit électronique est apte à commander le passage des moyens de verrouillage et de déverrouillage dans leur état de déverrouillage des moyens de contact. Dans ce cas, chaque signal radio est caractérisé par sa fréquence. Dans un souci de sécurité, les moyens de verrouillage et de déverrouillage peuvent également être conçus pour être dans un état de verrouillage des moyens de contact 3 à la réception d'au moins un autre signal de commande prédéterminé. Cet autre signal peut être l'un des signaux prédéterminés qui participent au déverrouillage des moyens de contact ou bien un signal distinct. Ainsi, lorsqu'une personne qui dispose d'un émetteur radio s'aperçoit après avoir émis le signal radio prédéterminé relatif au domaine de sécurité qui le concerne, qu'en réalité au moins une des conditions de sécurité nécessaire au démarrage de l'engin n'est pas respectée, cette personne peut émettre un nouveau signal qui verrouille le coupe-circuit dans une configuration d'ouverture du contact électrique pour empêcher le démarrage du moteur principal de l'engin. En variante, on peut prévoir que le signal de commande émis peut-être plus complexe pour éviter toute interférence ou erreur d'interprétation du signal reçu. Pour cela, le signal radio peut comprendre des informations re atives à un identifiant prédéterminé mémorisé dans le circuit électronique du coupe-circuit. Dans ce cas, le coupe-circuit comprend des moyens d'enregistrement d'identifiants prédéterminés, ainsi que des moyens de traitement du signal, par exemple intégrés au circuit électronique, adaptés à transformer le signal radio reçu par le récepteur radio en informations relatives à un identifiant. En d'autres termes, après réception du signal radio par le récepteur radio, le circuit électronique extrait l'identifiant compris dans le signal radio reçu.

Le coupe-circuit peut également comporter des moyens de comparaison de l'identifiant obtenu après traitement du signal reçu avec chaque: identifiant enregistré, pour valider l'identifiant obtenu. Une fois tous les identifiants reçus et validés, le circuit électronique est apte à commander le passage des moyens de verrouillage et de déverrouillage dans un état de déverrouillage des moyens de contact. Une application du coupe-circuit selon l'invention est décrite ci-dessous pour un engin motorisé de grande dimension, par exemple destiné à une utilisation minière. Une première personne qui possède un premier émetteur arrive pour effectuer une première intervention, par exemple une intervention hycraulique. Si les moyens de contact sont fermés, elle appuie sur un bouton relié au coupe-circuit qui permet d'ouvrir les moyens de contact. Cette personne appuie alors sur un bouton (par exemple identifié par le terme LOCK sur l'émetteur) de son premier émetteur pour émettre le premier signal prédéterminé qui est associé à ce premier émetteur. Le premier signal prédéterminé est reconnu et mémorisé par le microprocesseur ce qui active un premier verrou électronique associé à ce signal prédéterminé, c'est-à-dire que la carte électronique est dans un état spécifique à la réception de ce premier signal prédéterminé qui verrouille les moyens de contact dans leur état ouvert.

Une deuxième personne qui possède un deuxième émetteur arrive pour effectuer une intervention, par exemple une intervention électrique. Comme précédemment, cette deuxième personne appuie alors sur le bouton LOCK de ce deuxième émetteur pour émettre un deuxième signal prédéterminé, distinct du premier signal prédéterminé, qui est associé à ce deuxième émetteur. Le deuxième signal prédéterminé est reconnu et mémorisé par le microprocesseur ce qui active un deuxième verrou électronique associé à ce signal, c'est-à-dire que la carte électronique est dans un état spécifique à la réception de ce deuxième signal prédéterminé en plus du premier signal prédéterriné. A lui seul, ce deuxième signal entraîne le verrouillage des moyens de contact dans leur état ouvert. La carte électronique ayant mémorisé les deux signaux prédéterminés, le verrouillage des moyens de contact est réalisé par les deux verrous électroniques qui sont indépendants (les deux signaux prédéterminés étant distincts;. Ainsi, quand une des deux personnes a effectué son intervention, par exemple la première personne, celle-ci appui sur un autre bouton de son émetteur (par exemple identifié par le terme UNLOCK sur l'émetteur) pour émettre un signal supplémentaire prédéterminé, distinct du deuxième signal prédéterminé, qui peut être distinct ou non du premier signal dont la première émission a permis de verrouiller les moyens de contact. Dans le cas où le signal supplémentaire émis est le même que le premier signal, le bouton LOCK et le bouton UNLC)CK peuvent être confondus. La réception de ce signal supplémentaire par le microprocesseur annule le verrouillage associé au premier signal reçu, mais pas le verrouillage associé au deuxième signal reçu du deuxième émetteur ce qui laisse la carte électronique dans un état spécifique à la réception du deuxième signal prédéterminé qui conserve le verrouillage des moyens de contact dans leur état ouvert. Lorsque la deuxième personne a effectué son intervention, celle-ci appuie comme précédemment sur le bouton UNLOCK de son deuxième émetteur ce qui annule le verrouillage associé au deuxième signal reçu. Or le verrouillage associé au premier signal reçu du premier émetteur a été précédemment enlevé ce qui laisse la carte électronique dans un état de déverrouillage des moyens de contact dans leur état ouvert. Le microprocesseur passe alors dans un mode prêt à effectuer une fermeture des moyens de contact lorsqu'une commande ultérieure adaptée est reçue. Cette commande peut se faire par un bouton relié par un fi au coupe-circuit, ou par un bouton sur un émetteur dédié, ou encore par le bouton UNLOCK d'un des émetteurs de signaux prédéterminés. Pour des raisons de sécurité, le coupe-circuit peut comprendre des moyens d'émission d'un signal sonore adaptés à émettre ledit signal sonore lorsque les moyens de réception à distance reçoivent le signal de commande prédéterminé de verrouillage des moyens de verrouillage et de déverrouillage correspondant à un des émetteurs. Ainsi lorsque l'une des personnes arrive pour effectuer son intervention et appuie sur le bouton LOCK de son émetteur, le signal sonore émis par le coupe-circuit lui confirme que les moyens de verrouillage et de

déverrouillage sont bien dans un état de verrouillage des moyens de contact dans leur position d'ouverture. Enfin, on peut prévoir un émetteur supplémentaire qui, par appui sur un bouton dédié de cet émetteur, émet un signal adapté à déverrouiller les moyens de verrouillage et de déverrouillage des moyens de contact, au cas où une personne après avoir fini son intervention s'en va en oubliant d'appuyer sur le bouton UNLOCK de son émetteur. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante 10 conforme à son esprit.

Claims

REVENDICATIONS

1. Coupe-circuit (1) comportant une borne électrique d'entrée (10) destinée à être reliée à une batterie d'accumulateur (100), une borne électrique de sortie (20), des moyens de contact (3) adaptés à fermer ou à ouvrir le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée (10) ,et de sor:ie (20), des moyens de verrouillage et de déverrouillage des moyens de contact caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réception à distance (40) d'Eiu moins un signal de commande des moyens de verrouillage et de déverrouillage.

2. Coupe-circuit (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage et de déverrouillage sont conçus pour être dans un état de déverrouillage des moyens de contact après réception de plusieurs signaux de commande distincts et prédéterminés.

3. Coupe-circuit (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage et de déverrouillage sont conçus pour être dans un état de verrouillage des moyens de contact à la réception d'au moins un autre signal de commande prédéterminé.

4. Coupe-circuit (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'émission d'un signal sonore adaptés à émettre ledit signal sonore lorsque les moyens de réception à distance (40) reçoivent un signal de commande prédéterminé de verrouillage des moyens de verrouillage et de déverrouillage.

5. Coupe-circuit (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mémorisation de chaque signal de commande reçu.

6. Coupe-circuit (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de réception à distance (40) comprennent un récepteur radio (40) et en ce que le signal de commande des moyens de verrouillage et de déverrouillage est un signal radio.

7. Ensemble comprenant un coupe-circuit (1) selon l'une des 30 revendications précédentes, et des moyens d'émission à distance (70) d'au moins un signal de commande des moyens de verrouillage et de déverrouillage.

8. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens d'émission à distance (70) comportent au moins un émetteur radio (70) adapté à émettre un signal radio.

9. Ensemble selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé 5 en ce que les moyens d'émission à distance (70) comportent une pluralité d'émetteurs radio (70).

10. Ensemble selon l'une des trois des revendications p -écédentes, caractérisé en ce que l'émetteur (70) a une moyenne portée.

11. Ensemble selon l'une des quatre revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que l'émetteur (70) a une portée comprise entre 0 et 1000 mètres, préférentiellement 100 mètres.