FR2906941A1 - Coupe-circuit de batterie comportant des moyens de determination du courant passant dans sa borne electrique d'entree - Google Patents

Coupe-circuit de batterie comportant des moyens de determination du courant passant dans sa borne electrique d'entree Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un coupe-circuit (1) comportant une borne électrique d'entrée (100) destinée à être reliée à une batterie d'accumulateurs (300), une borne électrique de sortie (200), des moyens de contact (3) adaptés à fermer ou à ouvrir le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée et de sortie, des éléments consommateurs de courant (20) branchés auxdits moyens de contact par un premier câble de connexion (107), des moyens de détermination du courant passant dans la borne électrique d'entrée - comprenant des moyens de mesure d'une tension comprenant deux câbles de connexion (105, 106) dont au moins l'un d'entre eux présente une résistance élevée, des moyens de calcul de l'intensité du courant (301) et éventuellement un circuit électrique d'étalonnage (320) - et un circuit électrique de jonction (330) qui relie ledit câble de connexion à résistance élevée et ledit premier câble de connexion, et sur lequel est prévu un élément semi-conducteur (331).

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention

concerne de manière générale la mesure de l'intensité d'un courant délivré par une batterie d'accumulateurs dans un coupe-circuit.

Elle concerne plus particulièrement un coupe-circuit comportant une borne électrique d'entrée destinée à être reliée à une batterie d'accumulateurs, une borne électrique de sortie, des moyens de contacts adaptés à fermer ou à ouvrir le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée et de sortie, et des moyens de détermination du courant passant dans la borne électrique d'entrée. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Actuellement, on connaît déjà un coupe-circuit du type précité dans lequel les moyens de détermination comprennent un capteur à effet hall rapporté sur la face externe de la borne électrique d'entrée.

Ce capteur est classiquement constitué d'une plaquette semi-conductrice alimentée par un courant d'alimentation. Cette plaquette est sensible à la présence d'un champ magnétique perpendiculaire à elle, un tel champ engendrant une différence de potentiels mesurable entre chacune de ses faces. L'inconvénient principal de tels moyens de détermination est qu'ils présentent une faible précision et sont sensibles aux champs magnétiques environnants produits par d'autres sources que la borne électrique d'entrée du coupe-circuit. On connaît également un coupe-circuit dans lequel les moyens de détermination du courant sont disposés dans un boîtier distinct du boîtier du coupe-circuit, qui est branché au moyen d'un câble électrique sur la borne électrique d'entrée du coupe-circuit. Ces moyens de détermination sont alors constitués d'un shunt (résistance électrique d'une valeur de l'ordre de la centaine de micro-ohms) associé à un système électrique lourd permettant de déterminer précisément la valeur du courant passant dans la borne électrique d'entrée du coupe-circuit. Les inconvénients de tels moyens de détermination sont qu'ils présentent un coût élevé, sont encombrants et sont difficiles à monter et à brancher sur le coupe-circuit. En outre, la valeur du shunt est importante si bien qu'il est à l'origine d'importantes déperditions d'énergie.

2906941 2 OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un nouveau coupe-circuit dans lequel les moyens de détermination de l'intensité du courant sont plus précis, moins chers et très peu 5 encombrants. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un coupe-circuit tel que défini dans l'introduction, dans lequel il est prévu : - une borne électrique d'entrée destinée à être reliée à une batterie d'accumulateurs, 10 - 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 éléments consommateurs de courant branchés auxdits moyens de contact par un premier câble de connexion, 15 - des moyens de détermination du courant passant dans la borne électrique d'entrée qui comprennent : des moyens de mesure d'une tension comprenant deux câbles de connexion qui sont raccordés à deux points de mesure de la borne électrique d'entrée et dont au moins l'un d'entre eux présente une résistance élevée, et 20 des moyens de calcul de l'intensité du courant à partir de ladite tension mesurée et de la position ouverte ou fermée des moyens de contact, - un circuit électrique de jonction qui relie ledit câble de connexion à résistance élevée et ledit premier câble de connexion, et sur lequel est prévu un élément semi-conducteur adapté à bloquer des courants provenant du câble de 25 connexion à résistance élevée. Ainsi, grâce à l'invention, il est possible de réaliser une mesure précise du potentiel électrique en deux points de mesure de la borne électrique d'entrée. Cette borne électrique d'entrée présentant une résistance connue entre ces deux points de mesure, il est possible de calculer la valeur de l'intensité du courant 30 délivré par la batterie d'accumulateurs à partir de la différence de potentiels mesurés et de la valeur de ladite résistance. Par ailleurs, lorsque les moyens de contact sont en position ouverte, l'intensité du courant délivré par la batterie présente une valeur faible. Ce courant est utilisé pour alimenter les éléments consommateurs de courant via le câble de 2906941 3 connexion à résistance élevée et le circuit électrique de jonction. Par conséquent, grâce à l'invention, la résistance globale du circuit de circulation est élevée lorsque les moyens de contact sont en position ouverte. La mesure du faible courant (de l'ordre de l'Ampère) est alors rendue plus précise.

5 En revanche, lorsque les moyens de contact sont en position fermée, l'intensité du courant délivré par la batterie présente une valeur importante. Il circule directement depuis la borne électrique d'entrée vers la borne électrique de sortie via les moyens de contact. L'alimentation des éléments consommateurs de courant se fait par le premier câble de connexion. L'élément semi-conducteur 10 empêche toute circulation du courant entre le câble de connexion à résistance élevée et ce premier câble de connexion. Par conséquent, grâce à l'invention, la résistance globale du circuit de circulation du courant est faible lorsque les moyens de contact sont en position fermée. Il y a donc peu de pertes d'énergie même si la valeur de l'intensité du courant à mesurer est importante (de l'ordre du 15 millier d'Ampères). Cette valeur étant importante, la détermination du courant présente une bonne précision. Selon une première caractéristique avantageuse de l'invention, la borne électrique d'entrée, entre les deux points de mesure, présente une résistance cent fois inférieure à la somme de la résistance du câble de connexion à résistance 20 élevée et de la résistance de la borne électrique d'entrée, entre les deux points de mesure. Avantageusement, les moyens de détermination du courant comportent au moins un circuit électrique d'étalonnage comprenant en série un commutateur et une résistance de valeur connue, ledit circuit électrique d'étalonnage étant 25 branché, d'un côté, audit premier câble de connexion dont le potentiel électrique est mesuré, et, de l'autre, à un point de potentiel connu. Les résistances sont généralement peu sensibles aux champs magnétiques environnants. Toutefois, d'autres facteurs peuvent fausser le calcul du courant, tel que les variations de température qui modifient la valeur de la 30 résistance de la borne électrique d'entrée. Le circuit d'étalonnage permet, en fermant le commutateur, de faire varier l'intensité du courant mesuré en injectant un courant supplémentaire dans le circuit. La valeur de ce courant supplémentaire étant très précisément connue, elle permet d'étalonner les moyens de calcul du courant.

2906941 4 D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du coupe-circuit selon l'invention sont les suivantes : il est prévu un autre circuit électrique d'étalonnage branché, d'un côté, à un point de potentiel mesuré situé entre les éléments consommateurs de courant 5 et le point de raccordement dudit circuit électrique de jonction sur le câble de connexion à résistance élevée, et, de l'autre, à un point de potentiel connu ; - ledit autre circuit électrique d'étalonnage est branché sur le circuit électrique de jonction, entre l'élément semi-conducteur et le point de raccordement dudit circuit électrique de jonction sur le câble de connexion à résistance élevée, et 10 la résistance du premier circuit électrique d'étalonnage constitue également la résistance de l'autre circuit électrique d'étalonnage ; - ledit autre circuit électrique d'étalonnage est branché sur le premier câble de connexion, et le premier circuit électrique d'étalonnage comporte une résistance de valeur au moins dix fois supérieure à la valeur de la résistance 15 de l'autre circuit électrique d'étalonnage ; le commutateur du premier circuit électrique d'étalonnage est adapté à se fermer lorsque les moyens de contact sont ouverts, tandis que le commutateur de l'autre circuit électrique d'étalonnage est adapté à se fermer lorsque les moyens de contact sont fermés ; 20 le câble de connexion à résistance élevée présente une section importante et comporte une résistance électrique de valeur de l'ordre du milli-ohm ; - le câble de connexion à résistance élevée présente une faible section lui conférant une résistance de l'ordre du milli-ohm ; -l'élément semi-conducteur est formé par une diode dont l'anode est branchée 25 du côté du câble de connexion à résistance élevée ; l'élément semi-conducteur est formé par un transistor de type MOSFET ; et - il est prévu des moyens de comparaison des potentiels électriques mesurés sur la borne électrique d'entrée et sur le premier câble de connexion. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION 30 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.

2906941 5 Sur les dessins annexés : la figure 1 est une vue en perspective de l'intérieur d'un boîtier d'un coupe-circuit selon l'invention ; la figure 2 est une vue schématique d'un dispositif de coupure de courant en 5 sortie d'une batterie d'accumulateurs, qui comporte le coupe-circuit de la figure 1 ; les figures 3A et 3B sont des vues schématiques de dessus du coupe-circuit de la figure 1 dans lequel les moyens de contact sont en position ouverte ou fermée ; et 10 - les figures 4 à 6 sont des vues schématiques des circuits électriques de la carte électronique du coupe-circuit de la figure 1 selon trois modes de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté un coupe-circuit 1 selon l'invention qui est ici destiné à être disposé dans un véhicule. Ce coupe-circuit 1 comporte un 15 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 l'une de ses parois latérales, le boîtier 1A porte deux bornes électriques identiques, une borne électrique d'entrée 100 et une borne électrique 20 de sortie 200, qui présentent chacune un corps 101, 201 de forme allongée s'étendant de l'intérieur du boîtier 1A jusqu'au delà de sa paroi latérale. Une première des extrémités de chacun de ces corps 101, 201, celle disposée à l'intérieur du boîtier 1A, est raccordée à un élément contacteur 102, 202 fixe.

25 Ces deux bornes électriques 100, 200 sont ici réalisées en cuivre argenté. Le corps 101 de la borne électrique d'entrée 100 comporte latéralement deux gorges périphériques 103, 104 d'accueil d'un câble de connexion 105, 106. Ces deux gorges périphériques 103, 104 sont disposées à proximité de l'élément 30 contacteur 102. Elles présentent une faible profondeur, d'environ 3 millimètres, et permettent de maintenir latéralement les câbles de connexion afin de les sertir en fond de gorge pour les y fixer. Avantageusement, l'un des câbles de connexion 106 présente une faible section qui lui confère une résistivité élevée. La longueur de ce câble de 2906941 6 connexion 106 est prévue pour qu'il présente une résistance précisément déterminée de l'ordre du milli-ohm. En variante, les deux câbles de connexion peuvent présenter une section importante, de manière à réduire très fortement leur résistivité. Selon cette 5 variante, l'un des câbles de connexion est pourvu d'une résistance électrique d'une valeur de l'ordre du milli-ohm. Quoi qu'il en soit, la borne électrique d'entrée 100, entre les deux gorges périphériques 103, 104, présente une résistance RO cent fois inférieure à la somme R1 de la résistance du câble de connexion à résistance élevée 106 et de 10 la résistance de la borne électrique d'entrée 100, entre les deux gorges périphériques 103, 104. Les deux éléments contacteurs 102, 202 des deux bornes électriques d'entrée 100 et de sortie 200 présentent une section carré et une faible épaisseur. Ils forment une face plane tournée vers l'intérieur du boîtier 1A.

15 Le logement 1B accueille l'ensemble des composants électriques du coupe-circuit 1. Un de ces composants électriques constitue des moyens de contact 3 adaptés à fermer ou à ouvrir le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée 100 et de sortie 200 du coupe-circuit 1. Ces moyens de contact comprennent en particulier un pont de contact 3 20 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 102, 202 des bornes électriques d'entrée 100 et de sortie 200. 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 25 des éléments contacteurs 102, 202. 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 30 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.

2906941 7 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 102, 202 (position ouverte), et dans une seconde position stable, le pont de contact 3 est en appui contre ces éléments contacteurs (position 5 fermée). L'arbre mobile 2A est de préférence réalisé en matériau amagnétique. 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 10 10 de commande du dispositif de manoeuvre bistable 2. Ce circuit électronique 10 comporte en particulier un bornier (non représenté) auquel sont reliés un premier câble de connexion 107 branché à son autre extrémité sur le pont de contact 3, ainsi que les câbles de connexion 105, 106 reliés à la borne électrique d'entrée 100.

15 L'ensemble des composants 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. Comme le montre particulièrement la figure 2, ce coupe-circuit 1 permet d'isoler électriquement une batterie d'accumulateurs 300 des autres organes du 20 véhicule. Plus précisément, le corps 101 de la borne électrique d'entrée 100 du coupe-circuit 1 est raccordée par l'intermédiaire d'un câble d'alimentation électrique 150 à la borne positive de la batterie d'accumulateurs 300 dont la borne négative est raccordée à une masse électrique. Le coupe-circuit 1 et la batterie 25 d'accumulateurs 300 sont généralement disposés dans un coffre-batterie 301 fixé au châssis 600 du véhicule qui forme cette masse électrique. Le corps 201 de la borne électrique de sortie 200 du coupe-circuit 1 est quant à lui raccordé par deux circuits électriques distincts, d'une part, à un alternateur 500 adapté, lorsqu'il est entraîné en rotation par le moteur principal 30 (non représenté) dudit véhicule, à produire un courant électrique pour charger la batterie d'accumulateurs 300, et, d'autre part, à un moteur électrique 400 adapté à entraîner en rotation le moteur principal du véhicule pour le démarrer. Ce moteur principal peut par exemple être un moteur à combustion interne. La borne 2906941 8 électrique de sortie 200 peut bien sûr être branchée à d'autres organes du véhicule tels que des phares. Comme le montrent les figures 3A, 3B et 4, la carte électronique 10 comporte des éléments consommateurs de courant 20, tels qu'un 5 microprocesseur qui pilote l'ouverture et la fermeture des moyens de contact 3, une horloge du véhicule ou encore une alarme. Ces éléments consommateur de courant sont alimentés en courant par la batterie d'accumulateurs 300 via le premier câble de connexion 107 (qui est relié au pont de contact 3) lorsque le pont de contact est en position fermée.

10 Pour leur alimentation en courant lorsque le pont de contact 3 est en position ouverte, la carte électronique 10 comporte un circuit électrique de jonction 330 qui relie le premier câble de connexion 107 au câble de connexion à résistance élevée 106 (qui est branché sur la borne électrique d'entrée 100). Ce circuit électrique de jonction 330 comporte un élément semi-conducteur 331 qui 15 est adapté à bloquer les faibles courant provenant du câble de connexion à résistance élevée 106. Plus particulièrement, grâce au circuit électrique de jonction 330, lorsque les moyens de contact sont en position fermée (figure 3B), l'alimentation des éléments consommateurs de courant 20 se fait via le premier câble de connexion 20 107, sans qu'aucun courant ne passe par le câble de connexion à résistance élevée 106. En revanche, lorsque les moyens de contact sont en position ouverte (figure 3A), l'alimentation des éléments consommateurs de courant 20 se fait via le câble de connexion à résistance élevée 106. Ici, l'élément semi-conducteur est formé par une diode dont l'anode est 25 branchée du côté du câble de connexion à résistance élevée 106. Cette diode est donc adaptée à bloquer tout courant provenant du premier câble de connexion 107. Elle est également adaptée à bloquer les faibles courants provenant du câble de connexion à résistance élevée 106, mais laisse passer dans ce sens les courants d'intensité un peu plus importante. Ainsi, lorsque le pont de contact 3 est 30 en position ouverte, le courant d'alimentation des éléments consommateurs de courant 20 passe par la diode 331, alors que lorsque le pont de contact est en position fermée, ce courant passe par le premier câble de connexion 107. Dans cette position des moyens de contact, les faibles courant circulant dans le câble de connexion à résistance élevée 106 sont en effet bloqués par la diode.

2906941 9 En variante, si la borne électrique d'entrée 100 était branchée à la borne négative de la batterie d'accumulateurs 300, l'anode de la diode serait branchée du côté du premier câble de connexion 107. En résumé, lorsque les moyens de contact 3 sont fermés, la borne 5 électrique d'entrée 100, les moyens de contact 3 et le premier câble de connexion 107 forment un premier chemin d'alimentation (trait gras sur la figure 3B) des éléments consommateurs de courant 20. Lorsque les moyens de contact 3 sont ouverts, la borne électrique d'entrée 100, le câble de connexion à résistance élevée 106, le circuit électrique de jonction 330 et une partie du premier câble de 10 connexion 107 forment un second chemin d'alimentation (trait gras sur la figure 3A) des éléments consommateurs de courant 20.. Comme cela va être décrit plus en détail dans la suite, la résistance influant sur le calcul de l'intensité du courant circulant, pour une partie vers la borne électrique de sortie 200 et pour une autre partie selon le premier chemin 15 d'alimentation des éléments consommateurs de courant 20, présente globalement la valeur RO (résistance de la borne électrique d'entrée 100 entre ses deux gorges périphériques représentée en trait très épais sur la figure 3B). En revanche, la résistance influant sur le calcul de l'intensité du courant circulant selon le second chemin d'alimentation des éléments consommateurs de courant 20 présente 20 globalement la valeur R1 très supérieure à RO (qui est globalement égale à la résistance du câble de connexion 106 et qui est représentée en trait très épais sur la figure 3A). La carte électronique 10 comporte par ailleurs des moyens de détermination du courant passant dans la borne électrique d'entrée 100.

25 Ces moyens de détermination du courant comportent tout d'abord des moyens de mesure d'une tension, c'est-à-dire d'une différence de potentiels entre deux points. Ces moyens de mesure sont ici constitués par les deux câbles de connexion 105, 106 liés à la borne électrique d'entrée 100. Ces câbles de connexion 105, 106 mesurent chacun, indépendamment l'un de l'autre, un 30 potentiel électrique U l, U2. Le potentiel électrique U1 mesuré par le câble de connexion 105 peu résistif correspond au potentiel de la borne électrique d'entrée 100 au niveau d'un premier point de mesure P1 appartenant à la première gorge périphérique 103 de la borne.

2906941 10 Le potentiel électrique U2 mesuré par le câble de connexion 106 à résistance élevée correspond au potentiel d'un point dont la position est variable selon que les moyens de contact 3 sont en positions fermée ou ouverte. En effet, comme cela a été décrit précédemment, le chemin du courant 5 pour alimenter les éléments consommateurs de courant 20 est différent selon la position du pont de contact 3. Par conséquent, lorsque le pont de contact 3 est en position fermée, le potentiel U2 mesuré correspond au potentiel de la borne électrique d'entrée 100 au niveau d'un deuxième point de mesure P2 appartenant à la deuxième gorge 10 périphérique 104 de la borne. La résistance proportionnelle à la différence de potentiels mesurée entre les deux points de mesure P1, P2 correspond à la résistance RO de la borne électrique d'entrée 100 (représentée en trait très épais sur la figure 3B). En revanche, lorsque le pont de contact 3 est en position ouverte et que 15 le courant alimentant les éléments consommateurs de courant 20 passe par le câble de connexion de résistance élevée 106, le potentiel U2 mesuré correspond au potentiel du point de raccordement P3 du circuit électrique de jonction 330 sur le câble de connexion de résistance élevée 106. En pratique, ce point de raccordement P3 est situé sur un circuit intégré de la carte électronique 10. La 20 résistance proportionnelle à la différence de potentiels mesurée entre les deux points de mesure P1, P3 correspond à la somme RI des résistances de la borne électrique d'entrée 100 et du câble de connexion à résistance élevée 106 (représentée en trait très épais sur la figure 3A). Cette somme de résistances R1 présente une valeur très supérieure à celle de la résistance RO.

25 Quoi qu'il en soit, la différence de potentiel mesurée entre les deux gorges périphériques 103, 104 ou entre la première gorge périphérique 103 et le point de raccordement P3 fournit une valeur de tension mesurée. Connaissant la valeur de la résistance RO (environ 10 micro-ohms) entre les deux gorges périphériques 103, 104, le microprocesseur peut calculer, à partir 30 de la tension mesurée et de la résistance RO, l'intensité du courant passant dans la borne électrique d'entrée 100 lorsque les moyens de contact 3 sont en position fermée. Par ailleurs, connaissant la valeur de la somme R1 des résistances de la borne électrique d'entrée 100 entre ses deux gorges et du câble de connexion à 2906941 11 résistance élevée 106 (environ 1 milli-ohm), le microprocesseur peut également calculer, à partir de la tension mesurée et de la résistance globale RI, l'intensité du courant circulant dans la borne électrique d'entrée 100 et dans le câble de connexion à résistance élevée 106 lorsque les moyens de contact 3 sont en 5 position ouverte. Pour ce faire, la carte électronique 10 comporte des moyens de calcul de l'intensité du courant à partir de ladite tension mesurée. Les moyens de calcul comportent un amplificateur opérationnel soustracteur 301 dont chacune des deux entrées est branchée à l'un des deux 10 câbles de connexion 105, 106. De manière connue en soi, l'amplificateur opérationnel soustracteur 301 comprend un amplificateur opérationnel 302 alimenté pour son fonctionnement en courant et pourvu de deux bornes d'entrée et d'une borne de sortie. Les bornes d'entrée sont liées aux câbles de connexion 105, 106 par 15 l'intermédiaire de résistances 303, 304 de même valeur. La borne d'entrée liée au câble de connexion 105 est en outre branchée sur la masse électrique par l'intermédiaire d'une résistance 305. Par ailleurs, la borne d'entrée liée au câble de connexion 106 est branchée sur la borne de sortie de l'amplificateur opérationnel 302 par l'intermédiaire d'une résistance 306 de valeur égale à celle 20 de la résistance 305 liée à la masse. Le rapport entre la valeur de cette résistance 305 et celle de la résistance 303 reliée au câble de connexion 106 détermine le gain K de l'amplificateur opérationnel soustracteur 301. Ainsi, le potentiel U3 de la sortie de l'amplificateur opérationnel soustracteur 301 correspond au produit du gain K de 25 l'amplificateur opérationnel soustracteur 301 et de la différence de potentiels mesurée entre les deux câbles de connexion 105, 106 selon la formule suivante : U3 = K.(U2-U1), K étant le gain de l'amplificateur opérationnel soustracteur 301, U l et U2 étant respectivement les potentiels des câbles de connexion 105, 106, et U3 étant le potentiel de la borne de sortie de l'amplificateur 30 opérationnel soustracteur 301. Cette borne de sortie est reliée à un convertisseur analogique numérique 310 de la carte électronique 10 du coupe-circuit 1. Ce convertisseur analogique numérique 310 numérise le potentiel U3 mesuré en sortie de l'amplificateur opérationnel soustracteur 301 de manière à ce qu'il puisse être exploité par le 2906941 12 microprocesseur de la carte électronique 10. Le microprocesseur peut alors calculer la valeur de l'intensité I du courant passant dans la borne électrique d'entrée en réalisant l'un ou l'autre des calculs suivants. Lorsque les moyens de contact sont en position fermée : I = U3 : (K.RO).

5 On remarquera ici que lorsque les moyens de contact sont en position fermée, la valeur RO étant faible, les moyens de détermination engendrent peu de pertes d'énergie pour déterminer la valeur de l'intensité d'un fort courant. Lorsque les moyens de contact sont en position ouverte: I = U3 : (K.R1). On remarquera ici que lorsque les moyens de contact sont en position ouverte, la 10 valeur R1 étant importante, il est possible de déterminer avec précision l'intensité d'un faible courant. Selon un premier mode de réalisation plus particulièrement représenté sur la figure 4, les moyens de détermination de l'intensité du courant comportent en outre un unique circuit électrique d'étalonnage 320 adapté à étalonner la 15 chaîne de mesure de l'intensité du courant. Ce circuit électrique d'étalonnage 320 est en effet utile dans la mesure où, d'une part, l'amplificateur opérationnel soustracteur 301 n'est pas parfait de sorte que le potentiel U3 mesuré sur sa sortie présente une erreur inhérente au fonctionnement de l'amplificateur opérationnel 302, et, d'autre part, il peut apparaître des variations de la valeur de 20 la résistance RO de la borne électrique d'entrée 100 entre les deux gorges périphériques 103, 104. En effet, les variations de températures et une imprécision dans le positionnement des fils électriques 105, 106 peuvent faire varier sensiblement la valeur de cette résistance RO. II en est de même pour la valeur de la résistance RI.

25 Ce circuit électrique 320 comprend en série un commutateur 321 et une résistance 322 de valeur connue ; il est branché, d'un côté, au premier câble de connexion 107 dont le potentielélectrique est mesuré par le microprocesseur, et, de l'autre, à la masse électrique (identique à celle sur laquelle est branchée la borne négative de la batterie d'accumulateurs 300). Plus précisément, le premier 30 côté de ce circuit électrique d'étalonnage 320 est branché entre les éléments consommateurs de courant 20 et la diode 331. Le commutateur 321 est ici un transistor électrique dont la position ouverte ou fermée est commandée par le microprocesseur.

2906941 13 La résistance 322 présente une valeur de 10 ohms qui est très supérieure à la valeur de la résistance RO de la borne électrique d'entrée 100 entre les deux gorges périphériques 103, 104. Cette résistance 322 présente une sensibilité thermique inférieure à 0,005% par degré Celsius si bien que les 5 différences de températures influent peu sur le résultat des mesures. La méthode d'étalonnage de la chaîne de mesure du courant comporte différentes étapes. Au cours d'une première étape, le commutateur 321 étant ouvert, le microprocesseur calcule à l'aide des formules précédemment citées une valeur approchée de l'intensité du courant passant par la borne électrique d'entrée 10 100. Puis, au cours d'une deuxième étape, le microprocesseur commande la fermeture du commutateur 321. Au cours d'une troisième étape, il calcule à nouveau l'intensité du courant passant entre les deux gorges périphériques 103, 104 de la borne électrique d'entrée 100. Puisqu'une partie du courant mesuré est injectée par le circuit électrique 320, le résultat du calcul est différent. Cette partie 15 du courant présente une intensité de valeur connue qui dépend du potentiel mesuré sur le premier câble de connexion 107 et de la valeur de la résistance 322. Enfin, au cours d'une quatrième et dernière étape, connaissant la valeur exacte de la résistance 322 du circuit électrique d'étalonnage 320, le microprocesseur compare les deux intensités calculées, et détermine une valeur 20 affinée de l'intensité du courant passant par la borne électrique d'entrée. De manière à ce que les variations de courant dues aux variations des besoins en électricité des appareillages électriques du véhicule ne faussent pas les calculs, cette fermeture du commutateur 321 peut être effectuée régulièrement, par exemple toutes les 50 millisecondes, de telle sorte que les 25 conditions électriques entre la première et la troisième étape de la méthode soient sensiblement identiques. Une autre méthode permettant de s'assurer que les calculs ne sont pas faussés consiste à ouvrir les moyens de contact 3 avant d'effectuer les étapes de mesure précitées. Selon une caractéristique avantageuse du coupe-circuit 1, la carte 30 électronique 10 comporte des moyens de comparaison des potentiels électriques de la borne électrique d'entrée 100 (mesuré via l'un des deux câbles de connexion 105, 106) et du pont de contact 3 (mesuré via le premier câble de connexion 107). Ces moyens de comparaison permettent au microprocesseur de déterminer la position ouverte ou fermée du pont de contact 3. En effet, une différence de 2906941 14 potentiels mesurée infime indique que le pont de contact 3 est en position fermée tandis qu'une différence de potentiels mesurée importante indique que le pont de contact 3 est en position ouverte. Le circuit électronique 10 comporte par ailleurs des moyens de calcul de 5 la résistance interne de la batterie d'accumulateurs 300. Ces moyens de calcul sont implantés dans le microprocesseur du coupe-batterie 1 ; ils sont adaptés à déduire la valeur de la résistance interne de la batterie d'accumulateurs 300 à partir, d'une part, de la valeur de la résistance du câble d'alimentation électrique 150, et, d'autre part, de la valeur de la différence du potentiel électrique mesuré 10 sur l'un des câbles de connexion 105, 106 lorsque le commutateur est ouvert et lorsqu'il est fermé. La valeur et l'augmentation de cette résistance interne indiquant la durée de vie restante de la batterie d'accumulateurs 300 branchée au coupe-circuit 1, le circuit électronique 10 peut ainsi fournir au conducteur du véhicule une indication 15 de la durée de vie restante de la batterie d'accumulateurs 300. II est plus spécifiquement prévu de déterminer la résistance interne de la batterie d'accumulateurs 300 lorsque le pont de contact 3 est en position ouverte. Pour ce faire, le microprocesseur commande régulièrement mais à une fréquence très peu élevée, la fermeture du commutateur 321 du circuit électrique 20 d'étalonnage 320. De manière classique, connaissant alors la valeur de l'intensité du courant délivré par la batterie d'accumulateurs 300 et la valeur de la résistance interne de la batterie d'accumulateurs 300, le microprocesseur du circuit électronique 10 peut déterminer la valeur de la tension interne de la batterie. Le 25 microprocesseur peut alors déterminer le niveau de charge de la batterie d'accumulateurs 300 en fonction de cette valeur de la tension interne de la batterie. Le circuit électronique 10 comporte enfin des moyens de détermination de la température de la batterie d'accumulateurs 300. Ces moyens de 30 détermination sont reliés aux moyens d'étalonnage de la chaîne de mesure de l'intensité du courant. Ces moyens d'étalonnage permettent de déterminer avec une grande précision la résistance RO de la borne électrique d'entrée 100, entre ses deux gorges périphériques 103, 104. Or, cette résistance varie très légèrement en fonction de la température de la borne électrique d'entrée 100. Le 2906941 15 microprocesseur peut donc déterminer la valeur de la température de la borne électrique d'entrée 100, et par conséquent, la valeur de la température de la batterie d'accumulateurs 300 qui en dépend directement. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention plus 5 particulièrement représenté sur la figure 5, le coupe-circuit 1 comporte un autre circuit électrique d'étalonnage 340 branché en parallèle du premier circuit électrique d'étalonnage 320. Cet autre circuit électrique d'étalonnage 340 comporte un commutateur 341 et une résistance électrique 342 branchés en série. La résistance électrique 322 du premier circuit électrique d'étalonnage 10 320 présente ici une valeur cent fois supérieure à la valeur de la résistance électrique 342 de l'autre circuit électrique d'étalonnage 340. Le commutateur 321 du premier circuit électrique d'étalonnage 320 est alors adapté à se fermer pour l'étalonnage de la chaîne de mesure de l'intensité lorsque les moyens de contact 3 sont en position ouverte, tandis que le 15 commutateur 341 de l'autre circuit électrique d'étalonnage 340 est adapté à se fermer lorsque les moyens de contact 3 sont en position fermée. Par conséquent, lorsque les moyens de contact sont en position ouverte et que le courant mesuré présente une valeur faible, l'étalonnage est effectué avec le circuit électrique d'étalonnage qui comporte une grande résistance, de 20 manière à réduire les pertes d'énergie. Au contraire, lorsque les moyens de contact sont en position fermée et que le courant mesuré présente une valeur importante, l'étalonnage est effectué avec le circuit électrique d'étalonnage qui comporte une petite résistance, de manière que le calcul d'étalonnage soit précis. La valeur de l'intensité étant importante, le calcul d'étalonnage reste cependant 25 précis. Selon ce mode de réalisation, les moyens de calcul de la résistance interne de la batterie d'accumulateurs 300 sont adaptés à déduire la valeur de la résistance interne de la batterie d'accumulateurs 300 à partir, d'une part, de la valeur de la résistance du câble d'alimentation électrique 150, et, d'autre part, de 30 la valeur de la différence entre le potentiel électrique mesuré sur le câble de connexion 106 lorsque le commutateur 341 de l'autre circuit d'étalonnage 340 est ouvert et lorsqu'il est fermé. La résistance interne de la batterie d'accumulateurs 300 variant peu rapidement, la fréquence de fermeture de ce commutateur 341 est choisie de 2906941 16 manière à être faible. Les pertes d'énergie dues à cette mesure sont donc réduites. On notera que les moyens de calcul de la résistance interne de la batterie d'accumulateurs 300 utilisent cet autre dispositif d'étalonnage 340 dans la 5 mesure où sa résistance 342 est plus faible que celle du premier circuit d'étalonnage 320, ce qui accroît la précision des calculs. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention plus particulièrement représenté sur la figure 6, le coupe-circuit 1 comporte ici également un autre circuit électrique d'étalonnage 350. Selon ce mode de 10 réalisation, cet autre circuit électrique d'étalonnage 350 est branché sur le circuit électrique de jonction 330, entre la diode 331 et le point de raccordement P3 du circuit électrique de jonction 330 sur le câble de connexion 106 à résistance élevée. Cet autre circuit électrique d'étalonnage 350 comporte un commutateur 15 351 qui lui est propre et partage sa résistance électrique 322 avec le premier circuit électrique d'étalonnage 320. A cet effet, les commutateurs 321, 351 des deux circuits électriques d'étalonnage 320, 350 et la résistance électrique 322 comportent tous une borne branchée à un même point de connexion P4. Ici, le commutateur 321 du premier circuit électrique d'étalonnage 320 20 est adapté à se fermer lorsque les moyens de contact 3 sont en position fermée, tandis que le commutateur 351 de l'autre circuit électrique d'étalonnage 350 est adapté à se fermer lorsque les moyens de contact 3 sont en position ouverte. Par conséquent, le circuit électrique d'étalonnage qui se ferme est toujours celui qui est branché sur le chemin de circulation du courant (via le circuit 25 électrique de jonction 330 quand le pont de contact 3 est ouvert, et via le premier câble de connexion 107 lorsque le pont de contact 3 est fermé). En variante, le premier circuit électrique d'étalonnage 320 branché au premier câble de connexion 107 pourrait ici être situé, non pas entre la diode 331 et les éléments consommateurs de courant 20, mais plutôt entre la diode 331 et le 30 bornier de la carte électronique 10. Son fonctionnement serait strictement identique. Selon une autre variante non représentée de ce troisième mode de réalisation de l'invention, le circuit électrique de jonction peut comporter, non pas une diode mais plutôt un commutateur qui peut être de type MOSFET. Ce 2906941 17 commutateur est piloté, en fonctionnement normal, de manière à bloquer tout courant lorsque les moyens de contact sont en position fermée, et à laisser passer le courant lorsque ces moyens de contact sont en position ouverte. En outre, avec un tel commutateur, la carte électronique peut 5 commander l'ouverture simultanée du pont de contact et du transistor, par exemple lorsque le niveau de charge de la batterie d'accumulateurs est presque nul. De cette manière, aucun courant n'alimente plus les éléments consommateurs de courant, si bien que la batterie ne se décharge plus. Partant, le niveau de charge de la batterie reste au-dessus d'un seuil qui lui permet de 10 pouvoir actionner le pont de contact lors du démarrage du véhicule. La présence dudit autre circuit électrique d'étalonnage entre le transistor et le point de raccordement du circuit électrique de jonction sur le câble de connexion à résistance élevée permet ici de continuer à mesurer le courant infime passant par la borne électrique d'entrée lorsque le pont de contact et le transistor 15 sont simultanément ouverts. 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 (12)

REVENDICATIONS
1. Coupe-circuit (1) comportant : - une borne électrique d'entrée (100) destinée à être reliée à une batterie d'accumulateurs (300), - une borne électrique de sortie (200), - des moyens de contact (3) adaptés à fermer ou à ouvrir le contact électrique entre les deux bornes électriques d'entrée (100) et de sortie (200), - des éléments consommateurs de courant (20) branchés auxdits moyens de contact (3) par un premier câble de connexion (107), - des moyens de détermination du courant (105, 106, 301, 320) passant dans la borne électrique d'entrée (100) qui comprennent : des moyens de mesure d'une tension comprenant deux câbles de connexion (105, 106) qui sont raccordés à deux points de mesure (P1, P2) de la borne électrique d'entrée (100) et dont au moins l'un d'entre eux (106) présente une résistance élevée, et des moyens de calcul de l'intensité du courant (301) à partir de ladite tension mesurée et de la position ouverte ou fermée des moyens de contact (3), - un circuit électrique de jonction (330) qui relie ledit câble de connexion à résistance élevée (106) et ledit premier câble de connexion (107), et sur lequel est prévu un élément semi-conducteur (331) adapté à bloquer des courants provenant du câble de connexion à résistance élevée (106).
2. Coupe-circuit (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la borne électrique d'entrée (100), entre les deux points de mesure (P1, P2), présente une résistance (RO) cent fois inférieure à la somme (RI) de la résistance du câble de connexion à résistance élevée (106) et de la résistance de la borne électrique d'entrée (100), entre les deux points de mesure (P1, P2).
3. Coupe-circuit (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de détermination du courant (105, 106, 301, 320) comportent au moins un circuit électrique d'étalonnage (320) comprenant en série un commutateur (321) et une résistance (322) de valeur connue, ledit circuit électrique d'étalonnage (320) étant branché, d'un côté, audit premier câble de connexion (107) dont le potentiel électrique est mesuré, et, de l'autre, à un point de potentiel connu. 2906941 19
4. Coupe-circuit (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un autre circuit électrique d'étalonnage (340 ; 350) branché, d'un côté, à un point de potentiel mesuré situé entre les éléments consommateurs de courant (20) et le point de raccordement (P3) dudit circuit électrique de jonction 5 (330) sur le câble de connexion à résistance élevée (106), et, de l'autre, à un point de potentiel connu.
5. Coupe-circuit (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit autre circuit électrique d'étalonnage (350) est branché sur le circuit électrique de jonction (330), entre l'élément semi-conducteur (331) et le point de 10 raccordement (P3) dudit circuit électrique de jonction (330) sur le câble de connexion à résistance élevée (106), et en ce que la résistance (322) du premier circuit électrique d'étalonnage (320) constitue également la résistance de l'autre circuit électrique d'étalonnage (350).
6. Coupe-circuit (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit 15 autre circuit électrique d'étalonnage (340) est branché sur le premier câble de connexion (107), et en ce que le premier circuit électrique d'étalonnage (320) comporte une résistance (322) de valeur au moins dix fois supérieure à la valeur de la résistance (342) de l'autre circuit électrique d'étalonnage (340).
7. Coupe-circuit (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce 20 que le commutateur (321) du premier circuit électrique d'étalonnage (320) est adapté à se fermer lorsque les moyens de contact (3) sont ouverts, tandis que le commutateur (342) de l'autre circuit électrique d'étalonnage (340) est adapté à se fermer lorsque les moyens de contact (3) sont fermés.
8. Coupe-circuit (1) selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que le câble de connexion à résistance élevée (106) présente une section importante et comporte une résistance électrique de valeur de l'ordre du milli-ohm.
9. Coupe-circuit (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le câble de connexion à résistance élevée (106) présente une faible section 30 lui conférant une résistance de l'ordre du milli-ohm.
10. Coupe-circuit (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément semi-conducteur (331) est formé par une diode dont l'anode est branchée du côté du câble de connexion à résistance élevée (106). 2906941 20
11. Coupe-circuit (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'élément semi-conducteur (331) est formé par un transistor de type MOSFET.
12. Coupe-circuit (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de comparaison (10) des potentiels 5 électriques mesurés sur la borne électrique d'entrée (100) et sur le premier câble de connexion (107).
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