FR2896100A1 - Dispositif de controle d'au moins deux batteries d'accumulateur et procedes de charge a l'aide d'un tel dispositif de controle - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de contrôle de la charge d'au moins deux batteries d'accumulateur (300, 350) à l'aide d'un alternateur électrique (101) branché sur chaque batterie d'accumulateur par un circuit d'amené de courant (110, 120) distinct, ledit dispositif de contrôle comprenant un coupe-circuit (1, 50) à disposer sur chaque circuit d'amené de courant et qui comporte des bornes électriques d'entrée et de sortie et des moyens de contact adaptés à ouvrir ou fermer le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée et de sortie.Selon l'invention, le dispositif de contrôle comprend au moins un commutateur (40, 51) monté en parallèle des moyens de contact d'au moins un coupe-circuit.
Description
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION
La présente invention concerne de manière générale la charge d'au moins deux batteries d'accumulateur distinctes.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif de contrôle de la charge d'au moins deux batteries d'accumulateur à l'aide d'un alternateur électrique branché sur chaque batterie d'accumulateur par un circuit d'amené de courant distinct, ledit dispositif de contrôle comprenant un coupe-circuit à disposer sur chaque circuit d'amené de courant et qui comporte des bornes électriques d'entrée et de sortie et des moyens de contact adaptés à ouvrir ou fermer le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée et de sortie.
Elle concerne également des procédés de charge d'au moins deux batteries d'accumulateur, à savoir une batterie d'accumulateur principale et une batterie d'accumulateur accessoire.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Certains véhicules comportent plusieurs batteries d'accumulateur distinctes qui possèdent des caractéristiques différentes, en particulier des cycles de charge différents. Généralement, ces véhicules comportent une batterie principale destinée à alimenter en courant un moteur électrique de démarrage du moteur principal du véhicule, et une batterie accessoire destinée à alimenter des appareils électriques du véhicule tels que par exemple des moyens de réfrigération pour un camion réfrigérant.
On comprend qu'il est primordial, après le démarrage du moteur principal, de charger en priorité la batterie principale du véhicule de manière à ce que le moteur électrique de démarrage puisse être rapidement en mesure de démarrer à nouveau ce moteur principal. Il est donc important, lorsque le moteur principal du véhicule fonctionne, de gérer les priorités de charge entre les batteries. Actuellement, on connaît déjà des dispositifs de contrôle de la charge de deux batteries comportant, sur le circuit d'amené de courant de chaque batterie, une diode adaptée à ne laisser passer le courant que dans un sens, de l'alternateur vers la batterie, et éventuellement un coupe-circuit. Chaque coupe-circuit présente, lors de son ouverture ou de sa fermeture, un temps de latence inhérent à son fonctionnement mécanique qui rend impossible l'ouverture et la fermeture simultanée des deux coupe-circuit des circuits d'amené de courant.
Deux méthodes de charge peuvent alors être mises en oeuvre pour commencer par recharger la batterie d'accumulateur principale puis, une fois cette dernière chargée, la batterie d'accumulateur accessoire.
Une première méthode consiste à maintenir fermé le coupe-circuit de la batterie principale et ouvert celui de la batterie accessoire pendant la durée de charge de la batterie principale puis, une fois la pleine charge de cette dernière détectée, à ouvrir le coupe-circuit de la batterie principale avant de fermer celui de la batterie accessoire.
L'inconvénient principal d'une telle méthode est que, du fait du temps de latence inhérent au fonctionnement des coupe-circuit, l'alternateur délivre pendant un court moment un courant qui n'est amené ni à l'une ni à l'autre des deux batteries d'accumulateur. Ce court moment est particulièrement dangereux pour le fonctionnement de l'alternateur (y compris pour son régulateur) et plus généralement pour l'ensemble du système électrique.
Une autre méthode consiste, lorsque la pleine charge de la batterie principale est détectée, à commencer par fermer le coupe-circuit de la deuxième batterie avant d'ouvrir le coupe-circuit de la batterie principale. Cette méthode ne peut être mise en oeuvre que grâce à la présence des diodes qui évitent qu'un courant de transfert ne se crée entre la batterie principale et la batterie accessoire, ledit courant de transfert pouvant en effet sinon présenter des valeurs très importantes détériorant les deux batteries d'accumulateur. C'est cette méthode qui est généralement mise en oeuvre.
L'inconvénient principal d'un tel dispositif de contrôle et que les diodes par lesquelles passent le courant pendant la durée de la charge de chacune des deux batteries d'accumulateur sont à l'origine de déperditions d'énergie importantes. En outre, ces déperditions rendent la régulation du courant en sortie de l'alternateur difficile à cause de la chute de tension dans la diode qui est fonction de la valeur de l'intensité du courant. Enfin, la présence des diodes complique le câblage de l'alternateur vers les batteries.
Par ailleurs, lorsque la batterie accessoire est quasiment déchargée et la batterie principale complètement chargée, et qu'on procède à la fermeture de son coupe-circuit puis à l'ouverture de celui de la batterie principale, la valeur du courant en sortie de l'alternateur présente des discontinuités importantes difficilement gérables par les moyens de régulation de l'alternateur.
OBJET DE L'INVENTION
Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un dispositif de contrôle moins consommateur d'énergie et adapté à lisser les variations de courant en sortie de l'alternateur.
Plus particulièrement, on propose selon l'invention un dispositif de contrôle tel que défini dans l'introduction, dans lequel il est prévu au moins un commutateur monté en parallèle des moyens de contact d'au moins un coupe-circuit.
Ainsi, grâce à l'invention, il est possible, lorsque la batterie d'accumulateur principale est totalement chargée, de commencer par fermer le commutateur du coupe-circuit de la batterie principale puis d'ouvrir les moyens de contact de ce coupe-circuit avant de fermer les moyens de contact du coupe-circuit de la batterie d'accumulateur accessoire et de rouvrir le commutateur.
En effet, lorsque les deux coupe-circuit sont simultanément ouverts, l'alternateur peut continuer à délivrer un courant dans la batterie principale par l'intermédiaire du commutateur, ce qui évite d'endommager ses moyens de régulation.
Par ailleurs, lorsque le commutateur et le coupe-circuit de la batterie accessoire sont simultanément fermés, le courant de transfert de la batterie principale vers la batterie accessoire présente une valeur limitée par la résistance électrique du commutateur.
En outre, cette résistance interne présente l'avantage, d'un part, de lisser les variations de courant dans les circuits d'amené de courant et donc en sortie de l'alternateur lors des ouvertures et fermetures des coupe-circuit, et, d'autre part, de n'engendrer que peu de pertes d'énergie pendant la durée de charge de chacune des deux batteries d'accumulateur dans la mesure où le courant ne passe par le commutateur que pendant une courte durée équivalente à l'imprécision de la synchronisation entre les moyens de contact des deux coupe-circuit.
Enfin, l'utilisation d'un tel commutateur résistif évite la formation d'arc électrique lors de l'ouverture du coupe-circuit, en particulier lorsque le courant passant par le coupe-circuit présente une valeur importante. Ce commutateur permet donc d'éviter toute surtension en entrée de chacune des deux batteries d'accumulateur.
D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif de contrôle selon l'invention sont les suivantes : Le dispositif de contrôle comprend un commutateur monté en parallèle des moyens de contact de chaque coupe-circuit. le commutateur est un transistor ; le commutateur est de type MOS ; le commutateur comportant un drain thermique, le drain thermique du commutateur est branché sur une des bornes électriques d'entrée ou de sortie du coupe-circuit ; le commutateur présente une résistance interne très supérieure à celle du coupe-circuit en parallèle duquel il est branché ; le commutateur présente une résistance interne comprise entre 1 et 10 milliohms ; le coupe-circuit comprenant intérieurement un circuit électronique de 15 commande des moyens de contact, le commutateur est compris dans le circuit électronique ; chacun des coupe-circuit comprend des moyens de mesure de la valeur de la tension ou d'autres paramètres de la batterie d'accumulateur à laquelle il est branché et des moyens d'émission de la valeur de cette tension ou des autres 20 paramètres vers l'alternateur électrique ; et les moyens d'émission comprennent une borne de régulation sur l'alternateur électrique et une borne d'émission sur chacun des coupe-circuit raccordée à ladite borne de régulation. Avantageusement, les coupe-circuit comprennent des moyens de 25 synchronisation entre eux. Ainsi, lorsque le coupe-circuit de la batterie principale détecte la pleine charge de cette dernière, il est adapté non seulement à ouvrir son circuit d'amené de courant mais aussi à informer l'autre coupe-circuit que la batterie principale est chargée. L'invention concerne également un procédé de charge d'au moins deux 30 batteries d'accumulateur, à savoir une batterie d'accumulateur principale et une batterie d'accumulateur accessoire, à l'aide d'un tel dispositif de contrôle dans lequel seule la batterie d'accumulateur principale est branchée sur un circuit d'amené de courant qui comporte un commutateur, le procédé comportant les étapes consistant à : - fermer le coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie principale ; - fermer le commutateur après avoir détecté la pleine charge de la batterie d'accumulateur principale ;
ouvrir le coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur principale ;
envoyer un signal de synchronisation du coupe-circuit de la batterie d'accumulateur principale vers le coupe-circuit de la batterie d'accumulateur accessoire ; puis
fermer le coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur accessoire ; et
ouvrir le commutateur.
L'invention concerne aussi un procédé de charge d'au moins deux batteries d'accumulateur, à savoir une batterie d'accumulateur principale et une batterie d'accumulateur accessoire, à l'aide d'un tel dispositif de contrôle dans lequel lequel les deux circuits d'amené de courant comportent un commutateur, procédé comportant les étapes consistant à :
fermer le coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie principale ; fermer le commutateur du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur principale après avoir détecté la pleine charge de la batterie d'accumulateur principale ;
ouvrir le coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur principale ;
envoyer un signal de synchronisation du coupe-circuit de la batterie d'accumulateur principale vers le coupe-circuit de la batterie d'accumulateur accessoire ; puis
fermer le commutateur du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur accessoire ;
ouvrir le commutateur du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur principale ; fermer le coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur accessoire ; et
ouvrir le commutateur du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur accessoire.
L'invention concerne aussi un procédé de charge d'au moins deux batteries d'accumulateur, à savoir une batterie d'accumulateur principale et une batterie d'accumulateur accessoire, à l'aide d'un tel dispositif de contrôle dans lequel lequel les deux circuits d'amené de courant comportent un commutateur et un coupe-circuit muni d'une borne d'émission, procédé comportant les étapes consistant à :
fermer le coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie principale ; positionner, d'une part, la borne d'émission du coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur accessoire en état passif, et, d'autre part, la borne d'émission du coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur principale en état actif ;
fermer le commutateur du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur principale après avoir détecté la pleine charge de la batterie d'accumulateur principale ; ouvrir le coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur principale ;
envoyer un signal de synchronisation du coupe-circuit de la batterie d'accumulateur principale vers le coupe-circuit de la batterie d'accumulateur accessoire ; puis fermer le commutateur du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur accessoire ;
positionner, d'une part, la borne d'émission du coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur principale en état passif, et, d'autre part, la borne d'émission du coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur accessoire en état actif ;
ouvrir le commutateur du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur principale ;
fermer le coupe-circuit du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur accessoire ; et ouvrir le commutateur du circuit d'amené de courant de la batterie d'accumulateur accessoire.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION
La description qui va suivre en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'un dispositif de charge intégrant un dispositif de contrôle selon l'invention
la figure 2 est une vue en perspective de l'intérieur d'un boîtier d'un coupe-circuit du dispositif de contrôle de la figure 1 ; la figure 3 est une vue schématique d'ensemble d'une variante de réalisation du dispositif de charge de la figure 1 ; et
la figure 4 est une vue schématique d'ensemble d'un autre mode de réalisation du dispositif de charge de la figure 1.
En préliminaire, on notera que les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation de l'invention représentés sur les différentes figures seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois.
Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un dispositif de charge 90 de deux batteries d'accumulateur 300, 350 d'un véhicule automobile, à savoir une batterie d'accumulateur principale 300 et une batterie d'accumulateur accessoire 350.
Ce dispositif de charge 90 comporte un moteur principal 100 du véhicule automobile. Ce moteur principal 100 est ici un moteur à combustion interne.
II comporte également un alternateur électrique 101 de type connu comprenant une bobine qui est entraînée en rotation par l'arbre de sortie du moteur principal 100 et qui produit un courant alternatif. Cet alternateur électrique 101 comporte des moyens de régulation 102 et de redressement du courant alternatif.
Le dispositif de charge comporte enfin deux circuits d'amené de courant 110, 120 distincts qui sont raccordés d'un côté à l'alternateur électrique 101, et, de l'autre, à une borne positive d'une des batteries d'accumulateur principale 300 et accessoire 350. Les bornes négatives de ces deux batteries sont quant à elles reliées à une masse électrique.
Sur chacun des deux circuits d'amené de courant 110, 120 est positionné un dispositif ou système de contrôle de la charge d'une des batteries d'accumulateur 300, 350. Ce dispositif de contrôle comprend pour chaque circuit d'amené de courant 110, 120 un coupe-circuit 1, 50.
Plus précisément, ces deux circuits d'amené de courant 110, 120 comportent chacun un premier câble d'alimentation électrique 111, 121 branché d'un côté à la sortie de l'alternateur électrique 101 et de l'autre à une borne électrique de sortie d'un coupe-circuit 1, 50, et un deuxième câble d'alimentation électrique 112, 122 branché d'un côté à une borne électrique d'entrée de chaque coupe-circuit 1, 50 et de l'autre à la borne positive d'une des batteries d'accumulateur principale 300 et accessoire 350. Ces coupe-circuit 1, 50 sont adaptés à bloquer ou à laisser passer le courant entre l'alternateur électrique 101 et chacune des batteries d'accumulateur principale 300 et accessoire 350.
Le véhicule automobile comporte par ailleurs un câble électrique principal 140 raccordé d'un côté à la borne électrique de sortie du coupe-circuit 1 de la batterie d'accumulateur principal 300, et, de l'autre, à un moteur électrique 103 de démarrage du moteur principal 100 du véhicule automobile. La batterie principale est donc adaptée à alimenter en courant ce moteur électrique afin qu'il puisse, lorsqu'il en reçoit l'ordre, démarrer le moteur principal 100 du véhicule automobile. Le véhicule automobile comporte en outre un câble électrique accessoire 130 raccordé d'un côté à la borne électrique de sortie du coupe-circuit 50 de la batterie d'accumulateur accessoire 350, et, de l'autre, à un ou plusieurs appareils électriques du véhicule tel qu'une horloge ou un climatiseur. Les deux coupe-circuit 1, 50 des deux circuits d'amené de courant 110, 120 sont identiques. Un seul des coupe-circuit 1,50 sera donc ici décrit. Sur la figure 2, on a représenté un de ces deux coupe-circuit 1, 50, le coupe-circuit 1. Ce coupe-circuit 1 comporte un boîtier 1A de forme parallélépipédique formé par deux parties distinctes destinées 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 fixe.
Les deux éléments contacteurs 12, 22 présentent une section carré et une faible épaisseur. Ils sont raccordés à une de leurs extrémités à un des corps 11, 21 des bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20. L'autre de leurs extrémités forme 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, pour le raccord au coupe-circuit 1 des premiers et deuxièmes câbles d'alimentation électrique 111, 112, les extrémités dénudées de ces câbles. La paroi tubulaire et ces extrémités dénudées des câbles sont alors adaptées à être serties pour être solidement maintenues ensemble. Pour leur solidarisation au boîtier 1A du coupe-circuit 1, comme le montre plus particulièrement la figure 2, les corps 11,21 des bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 portent sur leur face latérale un filetage qui est destiné à accueillir un écrou de fixation 13, 23 et qui est adjacent à une couronne périphérique 14, 24 que porte chaque borne. Les deux bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 sont insérées dans des ouvertures pratiquées dans la paroi latérale du boîtier 1A du coupe-circuit 1 jusqu'à ce que leur couronne périphérique 14, 24 s'appliquent sur une des faces de cette paroi latérale. Les écrous de fixation 13, 23 sont alors vissés sur les filetages des bornes jusqu'à ce qu'ils s'appliquent contre l'autre face de cette paroi latérale. Ainsi, cette paroi latérale est prise en sandwich entre les écrous de fixation 13, 23 et les couronnes périphériques 14, 24 si bien que les bornes électriques sont correctement maintenues sur le boîtier 1A de telle sorte que leurs éléments contacteurs 12, 22 sont positionnés à distance de la paroi latérale. Les deux bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 sont ici 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 une ouverture centrale permettant sa solidarisation à un arbre mobile 2A engagé dans cette ouverture. 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 le 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 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 30 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 du circuit électrique auquel est raccordé le coupe-circuit 1. Les corps 11, 21 des bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 comportent par ailleurs latéralement chacun une gorge périphérique 15, 25 d'accueil d'un fil électrique 31, 32 présentant un axe confondu avec l'axe de la borne correspondante. Ces deux gorges périphériques 15, 25 sont disposées à proximité des éléments contacteurs 12, 22 si bien que, lorsque les bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 sont solidarisées au boîtier 1A, elles sont disposées à l'intérieur de ce boîtier 1A. Elles présentent chacune une faible profondeur, d'environ 3 millimètres, permettant de maintenir latéralement les fils électriques 31, 32 en fond de gorge afin de les y sertir. En variante, au moins un de ces fils électriques pourrait être branché sur une cosse maintenue entre l'élément contacteur et le boîtier du coupe-circuit, ladite cosse étant initialement prévue pour être raccordée à un fil d'alimentation de la carte électronique de ce coupe-circuit. Ces deux fils électriques 31, 32 sont par ailleurs raccordés au circuit électronique 30. Le circuit électronique 30 est donc en mesure, à l'aide d'un circuit électrique adéquat, de déterminer les potentiels électriques des bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 au niveau de leur gorge périphérique 15, 25. Le circuit électronique 30 comporte par ailleurs des moyens de comparaison de ces deux potentiels électriques. Ces moyens de comparaison sont par exemple un amplificateur opérationnel soustracteur aux entrées duquel sont branchés les fils électriques 31, 32. Cet amplificateur opérationnel soustracteur présente par conséquent en sortie un potentiel électrique proportionnel à la différence de potentiels entre les deux bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20. Ces moyens de comparaison sont quoi qu'il en soit adaptés à déduire la position ouverte ou fermée des moyens de contact de chacun des coupe-circuit 1, 50, une importante différence de potentiels entre les deux bornes du coupe-circuit indiquant en effet que lesdits moyens de contact sont ouverts. En variante, ces moyens de comparaison peuvent être adaptés à comparer le potentiel électrique de la borne électrique d'entrée avec le potentiel électrique d'un fil électrique (non représenté) branché entre le pont de contact et la carte électronique afin de déduire la position ouverte ou fermée des moyens de contact du coupe-circuit.
Quoi qu'il en soit, les coupe-circuit 1, 50 comportent par ailleurs des moyens de synchronisation entre eux leur permettant de s'échanger en temps réel le résultat de cette comparaison. Ces moyens de synchronisation sont ici constitués par un fil électrique 33 qui est raccordé à chacune de ses extrémités à un circuit électronique 30 d'un des coupe-circuit 1, 50 et qui sort de ces coupe-circuit par des ouvertures pratiquées dans une de leurs parois latérales. Le circuit électronique 30 de chacun des coupe-circuit 1, 50 peut alors envoyer des créneaux de tension d'amplitudes différentes à l'autre coupe-circuit en fonction de l'état du pont de contact 3, ouvert ou fermé.
Selon un mode de réalisation préférentiel du dispositif de contrôle selon l'invention représenté plus particulièrement sur la figure 1, il comporte sur chacun des circuits d'amené de courant 110, 120 un commutateur 40, 51 monté en parallèle du pont de contact 3 du coupe-circuit 1, 50 correspondant.
Ici, chacun des commutateur 40, 51 est compris dans le circuit électronique 30 du coupe-circuit 1, 50 associé. Il est relié par deux câbles électriques 41, 42 à chacune des bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 du coupe-circuit 1, 50 associé. Pour leur raccordement mécanique et électrique auxdites bornes, ces câbles électriques 41, 42 sont dénudés sur une de leurs extrémités et sont soudés sur les faces latérales des parois de chacune des bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20, à proximité des éléments contacteurs 12, 22.
Avantageusement, les commutateurs 40, 51 sont des transistors de type MOS (Métal Oxyde Semi-conducteur). Chaque commutateur présente une résistance interne environ dix fois supérieure à celle de chaque coupe-circuit 1, 50, c'est-à-dire à celle des bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 et du pont de contact 3 de chaque coupe-circuit. La résistance interne de chaque commutateur 40, 51 est généralement comprise entre 3 et 5 milliohms. Leur temps de réaction est quant à lui négligeable par rapport à celui des coupe-circuit 1, 50 qui est d'environ 30 millisecondes.
Pour évacuer la chaleur qu'ils émettent, les commutateurs 40, 51 comportent chacun un drain thermique raccordé à un des câbles électriques 41, 42 qui évacue alors la chaleur émise vers les bornes électriques d'entrée 10 et de sortie 20 du coupe-circuit 1, 50 correspondant.
Le procédé de charge des deux batteries d'accumulateur à l'aide du dispositif de contrôle précédemment décrit comporte différentes étapes permettant au dispositif de charge 90 de commencer par charger la batterie d'accumulateur principal 300 puis, une fois cette dernière chargée, la batterie d'accumulateur accessoire 350.
Lors d'une première étape, afin de démarrer le moteur, le circuitélectronique 30 du coupe-circuit 1 associé à la batterie d'accumulateur principale 300 commande la fermeture de son pont de contact 3 grâce au dispositif de manoeuvre bistable 2. A l'aide d'un des fils électriques 31, 32 de mesure du potentiel de la borne électrique d'entrée 10 ou de sortie 20, le circuit électronique 30 mesure la tension en sortie de la batterie d'accumulateur 300 et, lorsque cette tension dépasse une valeur seuil correspondant à sa pleine charge, le circuit électronique 30 commande la fermeture du commutateur 40 du coupe-circuit 1.
Au cours d'une deuxième étape, il commande l'ouverture du pont de contact 3 du coupe-circuit 1 de telle sorte que le courant délivré par l'alternateur électrique 101 continue de charger la batterie d'accumulateur principale 300 et/ou la batterie d'accumulateur accessoire 350 en passant par le commutateur 40.
Eventuellement, la fermeture du commutateur 40 lors de la première étape et l'ouverture du pont de contact 3 lors de la deuxième étape peuvent être commandées simultanément dans la mesure où le temps de réponse du commutateur 40 est plus faible que celui du pont de contact 3.
Quoi qu'il en soit, au cours d'une troisième étape, lorsque le circuit électronique 30 du coupe-circuit 1 détecte que son pont de contact 3 est ouvert, il en informe, par l'intermédiaire des moyens de synchronisation 33 et au moyen d'un signal de synchronisation, le coupe-circuit 50 associé à la batterie d'accumulateur accessoire 350. Le circuit électronique de ce coupe-circuit 50 commande alors la fermeture de son commutateur 51. Le coupe-circuit 1 de la batterie d'accumulateur principale 300 commande alors l'ouverture du commutateur 40. Puis, le circuit électronique du coupe-circuit 50 associé à la batterie d'accumulateur accessoire 350 commande la fermeture de ses moyens de contact (la charge de la batterie d'accumulateur accessoire 350 débute alors), et ensuite l'ouverture du commutateur 51.
Au cours d'une quatrième et dernière étape, il commande, après avoir détecté la pleine charge de la batterie d'accumulateur accessoire 350, l'ouverture de ses moyens de contact.
Une fois l'ensemble de ces étapes réalisées, on peut éventuellement recharger à nouveau la batterie d'accumulateur principale 300 en mettant en oeuvre, dans le sens inverse, l'ensemble des quatre étapes précitées.
Selon une variante de réalisation du dispositif de contrôle représenté sur la figure 3, le coupe-circuit 60 du circuit d'amené de courant 120 de la batterie d'accumulateur accessoire 350 est dépourvu de commutateur.
Dans cette variante de réalisation, seule le coupe-circuit 1 du circuit d'amené de courant 110 de la batterie d'accumulateur principal 300 comporte un commutateur 40. Les autres organes du dispositif de charge 90 sont identiques à ceux précédemment décrits.
La mise en oeuvre du procédé de charge des deux batteries 15 d'accumulateur 300, 350 à l'aide de cette variante de réalisation du dispositif de contrôle est ici différente.
Lors d'une première étape, le circuit électronique 30 du coupe-circuit 1 associé à la batterie d'accumulateur principale 300 commande la fermeture de son pont de contact 3 grâce au dispositif de manoeuvre bistable 2.
20 A l'aide d'un des fils électriques 31, 32 de mesure du potentiel de la borne électrique d'entrée 10 ou de sortie 20, le circuit électronique 30 mesure la tension en sortie de la batterie d'accumulateur 300 et lorsque cette tension dépasse une valeur seuil correspondant à sa pleine charge, le circuit électronique 30 commande la fermeture du commutateur 40.
25 Au cours d'une deuxième étape, il commande l'ouverture du pont de contact 3 du coupe-circuit 1 de telle sorte que le courant délivré par l'alternateur électrique 101 continue de charger la batterie d'accumulateur principale 300 en passant par le commutateur 40.
Puis, au cours d'une troisième étape, lorsque le circuit électronique 30
30 détecte que le pont de contact 3 du coupe-circuit 1 est ouvert, il en informe, par l'intermédiaire des moyens de synchronisation 33, le coupe-circuit 60 associé à la batterie d'accumulateur accessoire 350. Le circuit électronique de ce coupe-circuit 60 commande alors la fermeture de son pont de contact, puis, après 30 millisecondes, l'ouverture du commutateur 40.
Au cours d'une quatrième et dernière étape, il commande, après avoir détecté la pleine charge de la batterie d'accumulateur accessoire 350, l'ouverture de ses moyens de contact. En variante, si il est prévu trois batteries d'accumulateur ou plus toutes reliées à l'alternateur électrique par un circuit d'amené de courant distinct, on peut prévoir que le coupe-circuit de chacun des circuit d'amené de courant soit pourvu d'un commutateur et que chaque coupe-circuit soit relié à l'ensemble des autres coupe-circuit par des moyens de synchronisation distincts. Selon un autre mode de réalisation du dispositif de contrôle selon l'invention représenté sur la figure 4, chacun des coupe-circuit 1, 50 comprend des moyens de mesure de la valeur de la tension délivrée par la batterie d'accumulateur 300, 350 à laquelle il est branché et des moyens d'émission de la valeur de cette tension vers l'alternateur électrique 101. Plus précisément, les moyens de mesure de la tension comprennent, sur chaque coupe-circuit 1, 50, un fil électrique raccordé, d'un côté, à la borne électrique d'entrée du coupe-circuit correspondant, et, de l'autre, au circuit électronique de ce coupe-circuit. Les moyens d'émission de la valeur de cette tension comprennent quant à eux deux fils électriques 34. Chacun de ces fils électriques 34 est branché d'un côté sur une borne de régulation de l'alternateur électrique 101 et de l'autre sur une borne d'émission d'un des coupe-circuit 1, 50. Avantageusement, la borne d'émission de chaque coupe-circuit est raccordée au circuit électronique de son coupe-circuit 1, 50 si bien qu'elle est adapté à transmettre la valeur de la tension mesurée sur la borne électrique d'entrée de son coupe-circuit 1, 50. Chaque borne d'émission est en outre adaptée à être positionnée dans un état de haute ou de faible impédance de manière à ce que les deux coupe-circuit n'envoient pas simultanément un signal électrique à la borne de régulation de l'alternateur électrique 101. Ce signal électrique peut par exemple être de type PWM ou analogique.
Par ailleurs, les bornes d'émission de chacun des coupe-circuit 1, 50 sont raccordées l'une à l'autre par un fil électrique 33 qui constitue les moyens de synchronisation entre les deux coupe-circuit 1, 50. Pour la mise en oeuvre de ce mode de réalisation de l'invention, le procédé comporte 4 étapes principales.
Au cours d'une première étape, le circuit électronique du coupe-circuit 1 associé à la batterie d'accumulateur principale 300 commande la fermeture de son pont de contact et met sa borne d'émission en état actif de faible impédance. Le circuit électronique du coupe-circuit 1 mesure quant à lui la valeur de la tension en sortie de la batterie d'accumulateur 300 et la transmet, par l'intermédiaire de sa borne d'émission, à la borne de régulation de l'alternateur électrique 101. Ce dernier peut ainsi adapter la valeur du courant qu'il délivre à la batterie qu'il charge. Lorsque la pleine charge de la batterie d'accumulateur principale 300 est 10 détectée, le circuit électronique du coupe-circuit 1 commande la fermeture du commutateur 40. Au cours d'une deuxième étape, ce circuit électronique commande l'ouverture du pont de contact du coupe-circuit 1 de telle sorte que le courant délivré par l'alternateur électrique 101 continue de charger la batterie 15 d'accumulateur principale 300 en passant par le commutateur 40. Puis, au cours d'une troisième étape, lorsque le circuit électronique 30 détecte que le pont de contact 3 du coupe-circuit 1 est ouvert, il en informe le coupe-circuit 50 associé à la batterie d'accumulateur accessoire 350. Pour cela, la borne d'émission du coupe-circuit 1 associé à la batterie 20 d'accumulateur principale 300 passe de l'état de faible impédance à l'état de haute impédance (correspondant à un état passif). Ce changement d'état est alors détecté par la borne d'émission du coupe-circuit 50. Le circuit électronique de ce coupe-circuit 50 commande donc la fermeture de son commutateur 51 et met sa borne d'émission en état de faible impédance. La carte électronique du coupe- 25 circuit 1 commande ensuite l'ouverture de son commutateur 40 si bien que la charge de la batterie d'accumulateur accessoire 350 débute grâce au commutateur 51. Au cours d'une quatrième et dernière étape, le circuit électronique du coupe-circuit 50 commande la fermeture de son pont de contact puis l'ouverture 30 de son commutateur 51. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.
Claims (15)
1. Dispositif de contrôle de la charge d'au moins deux batteries d'accumulateur (300, 350) à l'aide d'un alternateur électrique (101) branché sur chaque batterie d'accumulateur (300, 350) par un circuit d'amené de courant (110, 120) distinct, ledit dispositif de contrôle comprenant un coupe-circuit (1, 50 ; 60) à disposer sur chaque circuit d'amené de courant (110, 120) et qui comporte des bornes électriques d'entrée (10) et de sortie (20) et des moyens de contact (3) adaptés à ouvrir ou fermer le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée (10) et de sortie (20), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un commutateur (40, 51) monté en parallèle des moyens de contact (3) d'au moins un coupe-circuit (1, 50).
2. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un commutateur (40, 51) monté en parallèle des moyens de contact (3) de chaque coupe-circuit (1, 50).
3. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le commutateur (40, 51) est un transistor.
4. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le commutateur (40, 51) est de type MOS.
5. Dispositif de contrôle selon la revendication 4, caractérisé en ce que, le commutateur (40, 51) comportant un drain thermique, le drain thermique du commutateur est branché sur une des bornes électriques d'entrée (10) ou de sortie (20) du coupe-circuit (1, 50).
6. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le commutateur (40, 51) présente une résistance interne très supérieure à celle du coupe-circuit (1, 50) en parallèle duquel il est branché.
7. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le commutateur (40, 51) présente une résistance interne comprise entre 1 et 10 milliohms.
8. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le coupe-circuit (1, 50) comprenant intérieurement un circuit électronique (30) de commande des moyens de contact (3), le commutateur (40, 51) est compris dans le circuit électronique (30).
9. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les coupe-circuit (1, 50 ; 60) comprennent des moyens de synchronisation (33) entre eux.
10. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chacun des coupe-circuit (1, 50 ; 60) comprend des moyens de mesure de la valeur de la tension ou d'autres paramètres de la batterie d'accumulateur (300, 350) à laquelle il est branché et des moyens d'émission de la valeur de cette tension ou des autres paramètres vers l'alternateur électrique (101).
11. Dispositif de contrôle selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens d'émission comprennent une borne de régulation sur l'alternateur électrique (101) et une borne d'émission sur chacun des coupe-circuit (1, 50) raccordée à ladite borne de régulation.
12. Dispositif de contrôle selon les revendications 9 et 11, caractérisé en ce qu'il comporte un fil électrique (33) qui est raccordé à chacune des bornes d'émission de chacun des coupe-circuit (1, 50) et qui constitue les moyens de synchronisation entre les coupe-circuit (1, 50).
13. Procédé de charge d'au moins deux batteries d'accumulateur (330, 350), à savoir une batterie d'accumulateur principale (300) et une batterie d'accumulateur accessoire (350), à l'aide d'un dispositif de contrôle selon la revendication 1 raccordé à la batterie d'accumulateur principale (300), procédé comportant les étapes consistant à : - fermer le coupe-circuit (1) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie principale (300) ; - fermer le commutateur (40) après avoir détecté la pleine charge de la batterie 25 d'accumulateur principale (300) ; ouvrir le coupe-circuit (1) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie d'accumulateur principale (300) ; - envoyer un signal de synchronisation du coupe-circuit (1) de la batterie d'accumulateur principale (300) vers le coupe-circuit (50) de la batterie 30 d'accumulateur accessoire (350) ; puis fermer le coupe-circuit (60) du circuit d'amené de courant (120) de la batterie d'accumulateur accessoire (350) ; et ouvrir le commutateur (40).
14. Procédé de charge d'au moins deux batteries d'accumulateur (300, 350), à savoir une batterie d'accumulateur principale (300) et une batterie d'accumulateur accessoire (350), à l'aide d'un dispositif de contrôle selon la revendication 2, procédé comportant les étapes consistant à : fermer le coupe-circuit (1) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie principale (300) ; fermer le commutateur (40) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie d'accumulateur principale (300) après avoir détecté la pleine charge de la batterie d'accumulateur principale (300) ; ouvrir le coupe-circuit (1) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie d'accumulateur principale (300) ; envoyer un signal de synchronisation du coupe-circuit (1) de la batterie d'accumulateur principale (300) vers le coupe-circuit (50) de la batterie d'accumulateur accessoire (350) ; puis fermer le commutateur (51) du circuit d'amené de courant (120) de la batterie d'accumulateur accessoire (350) ; ouvrir le commutateur (40) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie d'accumulateur principale (300) ; fermer le coupe-circuit (50) du circuit d'amené de courant (120) de la batterie d'accumulateur accessoire (350) ; et ouvrir le commutateur (51) du circuit d'amené de courant (120) de la batterie d'accumulateur accessoire (350).
15. Procédé de charge d'au moins deux batteries d'accumulateur (300, 350), à savoir une batterie d'accumulateur principale (300) et une batterie d'accumulateur accessoire (350), à l'aide d'un dispositif de contrôle selon les revendications 2 et 11, procédé comportant les étapes consistant à : fermer le coupe-circuit (1) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie principale (300) ; positionner, d'une part, la borne d'émission du coupe-circuit (50) du circuit d'amené de courant (120) de la batterie d'accumulateur accessoire (350) en état passif, et, d'autre part, la borne d'émission du coupe-circuit (1) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie d'accumulateur principale (300) en état actif ; fermer le commutateur (40) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie d'accumulateur principale (300) après avoir détecté la pleine charge de la batterie d'accumulateur principale (300) ; ouvrir le coupe-circuit (1) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie d'accumulateur principale (300) ; envoyer un signal de synchronisation du coupe-circuit (1) de la batterie d'accumulateur principale (300) vers le coupe-circuit (50) de la batterie d'accumulateur accessoire (350) ; puis fermer le commutateur (51) du circuit d'amené de courant (120) de la batterie d'accumulateur accessoire (350) ; positionner, d'une part, la borne d'émission du coupe-circuit (1) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie d'accumulateur principale (300) en état passif, et, d'autre part, la borne d'émission du coupe-circuit (50) du circuit d'amené de courant (120) de la batterie d'accumulateur accessoire (350) en état actif ; ouvrir le commutateur (40) du circuit d'amené de courant (110) de la batterie d'accumulateur principale (300) ; fermer le coupe-circuit (50) du circuit d'amené de courant (120) de la batterie d'accumulateur accessoire (350) ; et ouvrir le commutateur (51) du circuit d'amené de courant (120) de la batterie d'accumulateur accessoire (350).
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