WO2012089948A1 - Systeme de recharge d'une batterie de demarrage d'un vehicule automobile - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a charging system for a starter battery of a motor vehicle, and a motor vehicle equipped with such a system.
  • Such a charging system of the type comprising an alternator connected to the battery by an electrical connection is known.
  • a starter battery (typically a lead-acid battery) is a battery that is adapted to deliver a relatively low voltage, usually 12 V.
  • Such batteries are used on the one hand for starting the engine of the motor vehicle and, on the other hand, for the power supply of the various electricity consuming organs on board the vehicle. Their recharging is conventionally performed by the alternator which is driven by the engine of the vehicle.
  • the management of the starter battery is one of the themes of studies that led to two distinct innovations: firstly, the shutdown and automatic restart of the engine when the vehicle is stationary, such as “Stop and Stop” technology. start of the applicant, and, secondly, the steering of the alternator, such as the technology "Volt control” of the applicant.
  • the present invention aims to improve the management of the starter battery of a vehicle and thus, to reduce fuel consumption and the emission of carbon dioxide.
  • the charging system of the aforementioned type comprises an electrical connector which is adapted to allow the electrical connection of the starter battery with a home network, the alternator and the electrical connector being connected in parallel with the battery.
  • the electricity of the domestic network being produced less polluting than the electricity produced by the motor vehicle, the present invention makes it possible, even taking into account the production of electricity from the domestic network, to reduce carbon dioxide emissions. .
  • a battery charged by an external electrical source such as the home network, can be charged to 100%, which is not possible when the load is carried by the vehicle alternator.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the power network on board a motor vehicle comprising a charging system according to the present invention
  • FIG 2 is a diagram illustrating an energy chain of a motor vehicle comprising a charging system according to the present invention and an alternator control system, the vehicle being in the deceleration phase;
  • Figure 3 is a diagram similar to that of Figure 2, the vehicle being stopped;
  • Figure 4 is a diagram similar to those of Figures 2 and 3, the vehicle being in the acceleration phase.
  • FIG. 1 illustrates the electrical network on board a motor vehicle.
  • This network comprises a starter battery 1, electricity consuming members 2 which are electrically connected to the battery 1, and a charging system 3 for recharging the battery 1.
  • the recharging system 3 comprises an alternator 4, a electrical connection 5 connecting the alternator 4 connected to the battery 1.
  • the recharging system 3 also comprises an electrical connector 6 which is adapted to allow the electrical connection of the starter battery 1 with a home network 7.
  • the electrical connector 6 and the alternator 4 are connected in parallel to the battery 1.
  • the electrical connector 6 is connected to the electrical connection 5 connecting the starter battery 1 and the alternator 4.
  • the recharging system 3 comprises a charger 8 which is arranged between the electrical connector 6 and the electrical connection 5 connecting the starter battery 1 and the alternator 4. More precisely, this charger 8 is connected, on the one hand, to the low-voltage vehicle power supply (typically 12 V) supplied by the starter battery 1, and on the other hand, to the electrical connector 6 thus enabling a direct connection to the home network 7 (typically 230 V ).
  • This arrangement allows any user of the vehicle to very simply charge the starter battery 1 by connecting a power cord 9 on the one hand to the electrical connector 6 of the vehicle and on the other hand to the home network 7 (more specifically, to a female wall socket 10).
  • the starter battery 1 can therefore be charged for several hours, especially at night, which makes it possible to reach a 100% complete charge. Therefore, when starting the engine 11, the charge of the battery 1 is larger and the vehicle has accordingly an additional energy reserve.
  • the life of the battery 1 is increased.
  • the motor vehicle comprising the charging system 3 is a hybrid vehicle, this system improves the range of the vehicle in "zero emission" mode (that is to say without use of the engine 11). Indeed, the starter battery 1 having an additional energy reserve, it can supply the power consuming members 2 for a longer period before the batteries supplying the vehicle's electric motor take over.
  • the motor vehicle comprising the charging system 3 is a vehicle equipped with a system for automatically stopping and restarting the heat engine 11, the charging system 3 makes it possible to increase the system's availability. shutdown and automatic restart.
  • FIGs 2 to 4 illustrate a motor vehicle having, in addition to a charging system 3 with an electrical connector 6 in parallel, an alternator control system (in this case, the system "Volt Control").
  • an alternator control system in this case, the system "Volt Control”
  • this alternator control system makes it possible to increase or decrease the voltage of the starter battery 1 according to the state of charge of the battery 1 by relative to a regulation value, and according to the speed of the engine 11.
  • the starter battery 1 is not charged by the alternator 4 only if the vehicle is not in deceleration phase, the battery of start 1 having moreover a charge rate higher than the regulation value.
  • the regulation value is defined at approximately 80% of the complete load.
  • FIG. 2 represents a vehicle equipped with the "Volt control" system in the recovery phase.
  • the vehicle is decelerating.
  • the alternator 4 is driven by the motor 11 (via a belt 12), itself driven by the wheels 13 of the vehicle (via the gearbox 14 and the clutch 15).
  • the alternator 4 thus charges the starter battery 1 and supplies the electricity-consuming members 2 of the vehicle electrical network.
  • Figure 3 shows the same vehicle stationary, the starter battery 1 supplying the vehicle electrical network.
  • Figure 4 where the vehicle is in the acceleration phase (and the battery 1 is at a load level greater than the control value).
  • a motor vehicle comprising both the charging system 3 and an alternator control system, it is possible to reduce the control value significantly.
  • This value can be less than 75%, or even 70% or even 65% of the total charge of the battery 1. Indeed, the vehicle can be started despite this low regulation value because the user has the possibility to charge the battery at 100% using the home network 7.
  • the lowering of the regulation value makes it possible to increase the charge acceptance of the battery 1. As a result, it is possible to recover more energy in the phase of recovery (vehicle deceleration) and thus increase the consumption of consumption during the spinning phase (vehicle stopped or accelerated).
  • the electrical connector 6 could be connected directly to the electrical connection 5 connecting the starter battery 1 and the alternator 4, and be adapted to receive a charger 8 to connect to the home network 7.

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Abstract

L'invention concerne un système de recharge d'une batterie de démarrage (1) d'un véhicule automobile comprenant un alternateur (4) relié à la batterie (1) par une liaison électrique (5). Selon l'invention, le système comprend un connecteur électrique (6) qui est adapté à permettre la connexion électrique de la batterie de démarrage (1) avec un réseau domestique (7), l'alternateur (4) et le connecteur électrique (6) étant reliés en parallèle à la batterie (1).

Description

SYSTEME DE RECHARGE D ' UNE BATTERIE DE DEMARRAGE D ' UN VEHICULE
AUTOMOBILE
La présente invention revendique la priorité de la demande française 1057784 déposée le 28 Septembre 2010 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence .
La présente invention concerne un système de recharge d'une batterie de démarrage d'un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile muni d'un tel système.
On connaît un tel système de recharge du type comprenant un alternateur relié à la batterie par une liaison électrique.
De façon classique, une batterie de démarrage (typiquement, une batterie au plomb) est une batterie qui est adaptée à délivrer une tension relativement basse, usuellement 12 V. De telles batteries sont utilisées d'une part pour le démarrage du moteur du véhicule automobile, et d'autre part, pour l'alimentation des différents organes consommateurs d'électricité embarqués à bord du véhicule. Leur recharge est classiquement réalisée par l'alternateur qui est entraîné par le moteur du véhicule.
Afin de limiter l'impact environnemental négatif des véhicules automobiles, différentes innovations ont été réalisées dans le but de réduire la consommation de carburant ainsi que l'émission de dioxyde de carbone. La gestion de la batterie de démarrage est un des thèmes d'études qui a conduit à deux innovations distinctes : d'une part, l'arrêt et le redémarrage automatique du moteur thermique lorsque le véhicule est immobile, tel que la technologie « Stop and start » du déposant, et, d'autre part, le pilotage de l'alternateur, tel que la technologie « Volt control » du déposant . La présente invention vise à améliorer la gestion de la batterie de démarrage d'un véhicule et ainsi, à réduire la consommation de carburant et l'émission de dioxyde de carbone.
Selon l'invention, le système de recharge du type précité comprend un connecteur électrique qui est adapté à permettre la connexion électrique de la batterie de démarrage avec un réseau domestique, l'alternateur et le connecteur électrique étant reliés en parallèle à la batterie.
Il est ainsi possible de charger la batterie non seulement par l'alternateur, mais également en utilisant le réseau domestique (qui délivre classiquement un courant ayant une tension de 230 V) .
L'électricité du réseau domestique étant produite de façon moins polluante que l'électricité produite par le véhicule automobile, la présente invention permet, même en tenant compte de la production de l'électricité du réseau domestique, de réduire les émissions de dioxyde de carbone.
De plus, une batterie chargée par une source électrique externe telle que le réseau domestique, peut être chargée à 100 %, ce qui n'est pas possible quand la charge est réalisée par l'alternateur du véhicule.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans le mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins mis en annexe dans lesquels :
- La figure 1 est un schéma illustrant le réseau électrique à bord d'un véhicule automobile comprenant un système de recharge conforme à la présente invention ;
La figure 2 est un schéma illustrant une chaîne énergétique d'un véhicule automobile comprenant un système de recharge conforme à la présente invention et un système de pilotage d'alternateur, le véhicule étant en phase de décélération ; La figure 3 est un schéma similaire à celui de la figure 2, le véhicule étant à l'arrêt ; et
- La figure 4 est un schéma similaire à ceux des figures 2 et 3, le véhicule étant en phase d'accélération.
La figure 1 illustre le réseau électrique à bord d'un véhicule automobile. Ce réseau comprend une batterie de démarrage 1, des organes consommateurs d'électricité 2 qui sont reliés électriquement à la batterie 1, et un système de recharge 3 permettant la recharge de la batterie 1. Le système de recharge 3 comprend un alternateur 4, une liaison électrique 5 reliant l'alternateur 4 relié à la batterie 1.
Conformément à la présente invention, le système de recharge 3 comprend également un connecteur électrique 6 qui est adapté à permettre la connexion électrique de la batterie de démarrage 1 avec un réseau domestique 7. Le connecteur électrique 6 et l'alternateur 4 sont reliés en parallèle à la batterie 1. Ainsi, le connecteur électrique 6 est relié à la liaison électrique 5 reliant la batterie de démarrage 1 et l'alternateur 4.
Dans le présent mode de réalisation, le système de recharge 3 comprend un chargeur 8 qui est disposé entre le connecteur électrique 6 et la liaison électrique 5 reliant la batterie de démarrage 1 et l'alternateur 4. De façon plus précise, ce chargeur 8 est relié, d'une part, au réseau électrique du véhicule basse tension (typiquement 12 V) alimenté par la batterie de démarrage 1, et d'autre part, au connecteur électrique 6 permettant ainsi une liaison directe au réseau domestique 7 (typiquement 230 V) . Cet agencement permet à tout utilisateur du véhicule de charger très simplement la batterie de démarrage 1 en branchant un cordon d'alimentation 9 d'une part au connecteur électrique 6 du véhicule et d'autre part au réseau domestique 7 (plus précisément, à une prise murale femelle 10) . En utilisation, quand le véhicule est arrêté (moteur 11 coupé), l'utilisateur le branche au réseau domestique 7 jusqu'à une nouvelle utilisation. La batterie de démarrage 1 peut donc être chargée pendant plusieurs heures, notamment la nuit, ce qui permet d'atteindre une charge complète à 100 %. De ce fait, lors du démarrage du moteur 11, la charge de la batterie 1 est plus importante et le véhicule dispose en conséquence d'une réserve d'énergie supplémentaire.
De plus, en chargeant la batterie de démarrage 1 à 100 % par branchement au réseau domestique 7 selon une fréquence élevée (par exemple, quotidiennement), la durée de vie de la batterie 1 est augmentée.
Si le véhicule automobile comportant le système de recharge 3 est un véhicule hybride, ce système permet d'améliorer l'autonomie du véhicule en mode « zéro émission » (c'est-à-dire sans utilisation du moteur thermique 11). En effet, la batterie de démarrage 1 ayant une réserve d'énergie supplémentaire, elle peut alimenter les organes consommateurs d'électricité 2 pendant une plus longue période avant que les batteries alimentant le moteur électrique du véhicule ne prennent le relais.
Pour les mêmes raisons, si le véhicule automobile comportant le système de recharge 3 est un véhicule muni d'un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique 11, le système de recharge 3 permet d'augmenter la disponibilité du système d'arrêt et de redémarrage automatique .
Les figures 2 à 4 illustrent un véhicule automobile comportant, outre un système de recharge 3 avec un connecteur électrique 6 en parallèle, un système de pilotage d'alternateur (en l'occurrence, le système « Volt Control ») .
Classiquement, ce système de pilotage d'alternateur permet d'augmenter ou de diminuer la tension de la batterie de démarrage 1 selon l'état de charge de la batterie 1 par rapport à une valeur de régulation, et selon le régime du moteur 11. Selon ce système, la batterie de démarrage 1 n'est pas chargée par l'alternateur 4 uniquement si le véhicule n'est pas en phase de décélération, la batterie de démarrage 1 ayant par ailleurs un taux de charge supérieur à la valeur de régulation. De façon classique, afin de garantir le démarrage du véhicule dans toutes les conditions climatiques, la valeur de régulation est définie à environ 80% de la charge complète.
La figure 2 représente un véhicule muni du système « Volt control » en phase de récupération. Dans un tel cas, le véhicule est en décélération. L'alternateur 4 est entraîné par le moteur 11 (par l'intermédiaire d'une courroie 12), lui-même entraîné par les roues 13 du véhicule (via la boite de vitesses 14 et l'embrayage 15) . L'alternateur 4 charge ainsi la batterie de démarrage 1 et alimente les organes consommateurs d'électricité 2 du réseau électrique du véhicule .
La figure 3 représente le même véhicule à l'arrêt, la batterie de démarrage 1 alimentant le réseau électrique du véhicule. De même à la figure 4 où le véhicule est en phase d'accélération (et la batterie 1 est à un niveau de charge supérieur à la valeur de régulation) .
Dans un véhicule automobile comportant à la fois le système de recharge 3 et un système de pilotage d'alternateur, il est possible de baisser la valeur de régulation de façon significative. Cette valeur peut être inférieure à 75 %, voire 70 % ou même 65 % de la charge complète de la batterie 1. En effet, le démarrage du véhicule peut être garantie malgré cette valeur de régulation basse du fait que l'utilisateur a la possibilité de charger la batterie à 100 % en utilisant le réseau domestique 7.
En outre, l'abaissement de la valeur de régulation permet d'augmenter l'acceptance de charge de la batterie 1. De ce fait, il est possible de récupérer plus d'énergie en phase de récupération (véhicule en décélération) et donc d'augmenter le gain de consommation en phase de filage (véhicule à l'arrêt ou en accélération) .
La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation illustré par les dessins.
Il serait ainsi possible que le chargeur 8 ne soit pas intégré au véhicule. Dans ce cas-là, le connecteur électrique 6 pourrait être relié directement à la liaison électrique 5 reliant la batterie de démarrage 1 et l'alternateur 4, et être adapté à recevoir un chargeur 8 à connecter au réseau domestique 7.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de recharge d'une batterie de démarrage (1) d'un véhicule automobile comprenant un alternateur (4) relié à la batterie (1) par une liaison électrique (5), caractérisé en ce qu'il comprend un connecteur électrique (6) qui est adapté à permettre la connexion électrique de la batterie de démarrage (1) avec un réseau domestique (7), l'alternateur (4) et le connecteur électrique (6) étant reliés en parallèle à la batterie ( 1 ) .
2. Système de recharge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un chargeur (8) disposé entre le connecteur électrique (6) et la liaison électrique (5) reliant la batterie de démarrage (1) et l'alternateur (4) .
3. Système de recharge selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur électrique (6) est relié directement à la liaison électrique (5) reliant la batterie de démarrage (1) et l'alternateur (4), et est adapté à recevoir un chargeur (8) pouvant être connecté au réseau domestique (7) .
4. Véhicule automobile comprenant une batterie de démarrage (1), et un système de recharge de la batterie (1) conforme à l'une des revendications 1 à 3.
5. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un système de pilotage d'alternateur ayant une valeur de régulation de la charge de la batterie (1) inférieure à 75 %, voire 70 % ou même 65 % de la charge complète de la batterie.
6. Utilisation de l'alimentation électrique disponible sur le réseau domestique (7) avec un système de recharge selon l'une des revendications 1 à 3 pour charger une batterie de démarrage (1) d'un véhicule automobile
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