Brevet FR2230066A1 — publié le 19741213

La présente invention se rattache au secteur technique de l'électronique et équipement électrique - principalement celui des véhicules et engins. La caractéristique principale de la présente invention est de permettre l'alimentation clignotante des feux ou autre récepteur de signalisation de direction ou autre t partir de l'énergie électrique puisée d'une part dans un accumulateur électrique tampon qui peut-Stro éventueîîemt affecté à cette unique fonction, et d'autre part, simultanément, par l'énergie délivrée par un générateur externe genre volent magnétique. Le dispositif décrit comporte un chargeur à tension t courant constant de l'accumulateur électrique tampon - il comporte en plus des circuits annexes permettant la sécurité routière et technique de fonctionnement - en outre d 'autres circuits annexes interdisent tous fonctionnement douteux en particulier quand il y a anomalie dans les circuits des récepteurs externes et/ou trop diminution de l'énergie électrique issue du générateur électrique externe ou/et issue de l'accumulateur tampon. La présente invention a une de ses applications particulièrement adapté à la signalisation clignotante de direction des cyclomoteurs qui sont très facilement équipable du dispositif dé crit. La présente invention obvie aux difficultés rencontrées sur les cyclomoteurs qui ne sont pas munis d'accumulateur électrique mais seulement équipés, comme unique source d'énergie électrique, d 'un volant magnétique très souvent trop peu puissant. L'application proposé n'est pae limitative mais au contraire n'est qu'un exemple pour montrer la polyvalence d'emploi PROCEDE PROPOSE les procédés antérieurs souffrent principalement d'un manque de puissance. Pour accroStre d'une façon importante la puissance instantanée du clignetent, il est fait adjonction d'une petite batterie d'accumulateur "tampon" qui stocke au fur et à mesure l'énergie électrique disponible issue d'un générateur externe quelconque et qui permet de la restituer en an temps relativement court. L'adjonction d'un accumulateur suppose sa charge qui ne peut s'effectuer sans certaines précautions. Le dispositif écrit un régulateur/découpeur qui est aussi un chargeur d'accumulateur interne ou non. la fonction chargeur pouvant éventuellement ne pas être incorporé au régulateur/découpeur ou non. - CTP - R4 - AR' est un régulateur série permettant un courant constant quelque soit la tension en V ou de B. (courant de charge de B compatible avec puissance de DZI - CS (voir variac- te b et c) - D3 - D4 redresseur double du courant alternatif issu de VM. - B accumulateur stocke l'énergie électrique. - DZI - C3 limite la tension au borne de B et prérégule la ten sion distribuée à R - CI - Re ... (Voir variante a). - R5 - CI - Re découpe l'énergie puisé en B pour alimenter cy cliquement LAV et LAR. - R6 - DZ2 régularise la tension distribuée à R' - CI - Re (fa cultatif). - CT2 permet un renforcement de la charge de B et une alimenta tion direct des récepteurs LAR et LAV par l'énergie issue du générateur externe VM par le chemin suivant VM - V - CT2 - D4 - CTI - B2 IL - Com et LAR et LAV - - Ceci au moment ou justement LAR et LAV sont alimenter - une économie importante de l'énergie électrique stocke en B est ainsi r6alisée. Remarque : R5 - CI - Re ne peut fonctioner à partir de B maie seulement Si VM débite (voir variante d) Détails de certaines fonctions "clefs". I - Charge de l'accumulateur V. - Si B déchargé, au travers de CTP - R4 - R4' et D4 charge de B - la tension aux bornes de B est inférieure à la tension ZERER de DZI - Le débit dans DZI est nul et le courant de charge de B est normal. - Si B cnargé - la tension au borne de B est voisine de celle ZEOER de DZI, le débit s'effectue dans DZI et B ne reçoit plus de courant. En cas de besoin CTP - R4 - R4' est court-circuité par CT2 pour accroître momentanément le courant de coarge de B. - Deux variantes peuvent être orranisées ainsi : - a) la diode ZEHER DZI peul-etre aménager pour comman der la base d'un transistor TR monté en régulateur de tension parallèle - b) un transistor T2 série entre D4 et B monté en régu lateur de tension série aura sa base commandée par la teacion r6gulée par DZI. décrit. les fonctions de découpage sont trés différentes de celle mise en oeuvre dans des dispositifs antérieurs car les conditions sont très différentes par la seule présence d'un accumulateur. Différents circuits annexes complètent la sécurité d'emploi et électrique, l'ensemble fait ltobjet du présent brevet. il - OBJECTIFS VISES. Principalement celui d'un dispositif dit clignotant destiné surtout à l'usage d'indicateur de direction sur véhicule à 2 roues (genre cyclomoteur) réunissant les caractéristiques et sécurité suivantes : I - Sécurité routière. 2 - Sécurité électrique 3 - Longévité de la batterie interne. 4 - Fonctionnement en direct sur tous volants magnétiques habituels 5 - Rendement énergétiaue maximum. 6 - Encombrement total faible. 7 - Fonctionnement en temnérature trés variable. 8 - Simplicité et facilité de construction. 9 - Usage de lanternes et commutateurs courants. ID - Paible cott d'achat et de fonctionnement. TOutes ces nombreuses conditions quelquefois contradictoires font supposer la complexité probable d'un dispositif les satis faisants toutes. Le dispositif proposé est malgré tout-relativement simple. D E S C R I P T I O N : La planche un que représente les 2 schémas électriques: celui le plus simple et celui de quelques une des variantes possibles, transistorisées dans 1'exemple La légende page 6-7-8 détaille la correspondance des or giries et leur fonction principale avec leur repère respectif in- crit sur les schémas.- III - Fonctionnement Général. - Sans entrer profondément dans les détails que tout homme de l'art n'a pas besoin, les schémas électriques de la planche unique ex plique le fonctionnement avec l'aide de la légende. - Succinctement le fonctionnement est le suivant : - l'énergie électrique alternative de VIA va ou ne va pas en Ecl à travers int ecl (éclairage ou non) - RI DI en parallèle sur int ecl compense partiellement les dif férences de consommation en provenance de VM si Ecl alimente - c) le transistor T2 série peut même être aménagé simul tanément ou non à une fin supplémentaire de celle expliquée en b. Elle consiste a utiliser T2 en gé nérateur de courant constant à la place ou en ren fort de l'ensemble CTP - R4 - R4'. 2 - Clignotement du Relais Re. Si "Com" place de façon à connecter LAV ou, et LAR, à travers R5 un courant i s'établit dane la bobine Re et le concensa- teur CI. Un courant passant en C issu de DS est trop faible pour coller immédiatement Re et pour allumer LAV et LAR mais suffisant pour charger CI. Quand CI chargé, g en parallèle reçoit tout le courant i Re se colle, CTI se ferme et LAV et LAH reçoivent directement le courant issu de 3 - le potentiel en F2 égalise celui du point C c'est-à-dire aux bornes de Re qui tend à se décoller - CI se déchargeant dans Re et retarde le décollage de Re déchargé, le décollage survivent - CTI s'ouvre et le processus peut recommenser à la fréquence principalement déterminé par potentiel en C et valeur de R5, Re, CI et résistance à froide de LAR et LÂV d'où intérêt du potentiel en Q la plus stable possible d'où fonction DZI utile et R6 - DZ2 en renfort con seillé. - à remarquer que R5 - Re - CI ne reçoit pas d'énergie de B mais au contraire de VM par D3 ce qui interdit tout cli gnotement si VM arrête. Une variante d peut-être organisée ainsi : un transistor intercalé entre B et R5 (collecteur en 3 émetteur cote RS), la base débloque le dit transistor quand elle reçoit le courant, à travers la diode D3, issue de . La diode D5 et la résistance R3 accélère la décharge de CI pour obtenir le rapport très inférieur à l'unité désirable etre le temps de fermeture et d'ouverture de CTI - (éco nomie d'énergie) D5 et R3 n'entre en fonctionnement que lorsque CTI est fermé. D5 et R3 peuvent Qtre placés aussi suivant D5' et R3' ou simultanément suivant les 2 dériva tions. - R5 peut avantageusement être à CTN (CTN facultatif). - En parallèle sur CI il est avantageux do placer une résis tance CTP' qui aide CI (CTP' facultatif). 3 - Sécurité interdisant le clignotement et l'alimentation de LAV ei LAR circuit coupé. La puissance respective de LAV et LAR est choisie de façon que LAV soit plus petite ou au plus égale à . En fonctionnement simultané normal de LAR et de LÂV , le cou rant i (voir clignotement du relais) se réparti sur ces 2 récepteurs et passe inapperçu dans LAR et LAV qui restent froide (filament éteind). Si LAR coupé, i se concentre sur LAV qui de plug est d'une puissance inférieure à LAR - Le courant i échauffe le fila ment de ili et la tension en IL croit suffisamment pour que la charge de CI ne puisse atteindre le niveau de collage de Re. Le système eut bloqué - la sécurité routière est assurée. Pour facilter d'avantage ce blocage, la résistance R7 facul tative est chargée d'accroitre encore plus i dans les récep taure LAR et LAV en parallèle sur R5 et Re CI. N O T A : Le schéma "variantes" de la planche unique illus trc un exemple de réalisation des variantes a, b, c et d, dé crites ci-avant et qui peuvent être misesen oeuvre séparément l'une sans l'une des autres, sans toutes les autres ou au contraire toutes simultanément. LEGENDE DES ORGANES DES SCHEMAS ELECTRIQUES ET LEURS FONCTIONS PRINCIPALES REPERSENTESSENTEES EN PLANCHE UNIQUE - oh Source d'énergie électrique initiale (générateur extérieur quelconque - volant magnétique par exemple) - int eol Interrupteur d d'arrêt ou de la mise en fonctionnement (de l'éclairage par exemple) - Bcl Dispositif d'éclairage (phare et autres accessoires par ex) - V Borne d'entrée d'alimentation électrique reliant VM à l'ensemble du dispositif. - Ph Borne reliant l'ensemble du dispositif à un récepteur an nexe initial - Ex : système d'éclairage Ecl. - Borne de sortie du dispositif vers les récepteurs LAR LAV - Ex : lanternes arrière et avant de signalisation de direction pour les alimenter temporairement en énergie électrique -M Borne de masse commune réunissant tous les récepteurs et les générateurs électriques. - PI Fusible de préférence temporisé sur l'entrée à courant constant - Com Inverseur choisissant le groupe des récepteurs à alimen ter en énergie électrique - Et : 3 positions pour indi cateur de direction. - CTP Résistance spéciale à coefficient résistif très positif en température CTP (variations résitive indentique en fonction du courant qui la traverse) en relation avec R4 ou/et R4' déterminant un courant constant de charge de B. - R4 R6sistance en parallèle sur CTP pour applanir la courbe de réponse en courant coté tension élevée. - R4' Ampoule à incandescence (facultative) au même fonction que R4 mais améliorant la courbe coté basse tension en raison de son coefficient légèrement positif de résisti vité en température. - CT2 Contact de relais de Re permet d d'accroitre temporairement l'intensité de charge et d'alimenter TaP - LAV directe ment par VM. - D3 Diode redresseur vers DZI. - AD Diode redresseur vers B et CTI. - B Batterie d'accumulateuretampon. - C2 Condensateur "aidant" B absorbe les transitoires et amé liore le rendeent de charge. - DZI Diode ZEMER stabilisatrice de la tension en C. - 2 Condersateur "aidant" DZI - absorbe les transitoires et augmente la tension moyenne en C. - R5 Résistant retardant la charge de CI (avartageuserent à CTN). - ru Résistant accélérant la décharge de CI. - CI Condensation temporisant le collage et le décollage du relais Re. - Re Relais à deux contacts CTI et CT2 - Fonction cligno teur proprement dit. - D5 Conjugué avec RS accélère la décharge de CI - Déter mine un temps de collage de Re plus court que celui du décollage. - CTI Contact du relais Re - Distribue cycliquement le cou rant aux récepteurs LAR et LAV - Contribue avec pour que Re clignote. - R7 $Résistance face- accroît l'inteneité dans les réceptaure pour faciliter la détection éventuelle de la coupure ou variation de résistance des circuits des récepteurs. - R6 Résistance (facultative) - en relation avec DZ2. - DZ2 Diode ZENER (facultative) - améliore la stabilité de la tension en C'. - F2 Fusible de protection cotre les surintensités de sor tie. - LAR 1er récepteur, Ex : signalisations de direction arrière. - LAV 2ème récepteur, Ex signalisations de direction avant. - DI Diode interdisant l'alternance de retour de passer par RI - La puissance dissipée dans RI est ainsi de moi tiée (facultatif) - RI Résistance débitant un courent partiel dans Ecl quand Int cl ouvert. DI - RI réa-isant une prérégulation pa rallèle entre les 2 cas ; Ex : dispositif d'éclairage allumé ou éteint. Supplément pour les variantes a, b. c, et d. du schéma variantes - 1I Transistor de la variante d - fonctionne en interrup teur de l'énergie délivrée par b vers Re - Recopie la tension en C stabilisé par DZI ne conduit que quand Vm d6bite. - - iransistor de la varia te b et/ou c. Variante b régulateur de tension série de la charge de B. Variante c régulateur de la tension série et à courant constant de la charge de B. - T3 Transistor amplificateur de puissance de régulation de DZI dans la variante a. - CIO Facultative- protection et prérégulation de la tension en C". - R10 Facultatif - protection et prérégulateur de la tension en C". (en série avec - DZIO Référence de tension de base de T2 quand utilise en générateur de courant constant mesuré par RII et com parée entre émetteur et base de T2. - RII Résistance mesurant le courant à travers T2. - RI2 Résistance facultative aidant DZI - T3 - CTP' Résistance facultative à CTP aidant CI - DZ5 Diode ZENER au mdme fonction que D5, mais ZENER car branchée différemment R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Dispositif électrique astable, dit clignotant à relais, pouvant entre outre fermer et/ ou ouvrir un ou des circuit (s) électri que (s) quelconque (s) cyclicuement. Le dispositif peut être mis en action par l'énerrgie électricue (dite initiale) d'origine quelconque. Le dispositif est princiralement constitue au moins par t a) un relais électromagnétique ; b) un condensateur ( aidé ou non facultativement par une resistance parallèle CTP' qui est en parallèle sur la bobine du dit relais. c) une résistance CTN ou non intercalee en série avec l'ensemble bobine/condensateur avec ou sans résistance parallele CTP d) un contact du dit relais, normalement ouvert auand le relais est au repos, qui peut fermer un circuit au travail du relais appliquant ainsi a' la bobine du relais une tension dite d'opposition et de valeur sensiblement indentique à celle dite initiale de maniere à tendre à annuler la tension aux bornes de la bobine du relais. La tension d'oprosition peut être d'origine quelconque ou de méme ori gine nue celle de l'énergie dite initiale. La tension d'oprosition et/ou et le (s) contact (s) de commende (s) peut (vent)ou non-etre confondu (s) avec la tension normale ou/et le contact normal servant à alimenter cyclisuement le (s) circuit (s) électrique (s). 20) Dispositif selon la revendication n I, comportant un disposi tif chargeur d'accumulateur électrique (incorporé ou non) faisant appel à un circuit série constituant un régulateur à courant constant. - Le dit circuit série est principalement constitué par une résistance à coefficient résistif de temrérature très positif (CTP), dont le coude à froid de la caractéristique thermique essentielle de variation de résistance se produit pour une tension relativcment faible appliquée aux bornes de 1- dite r6sistance CTP pour un courant voisin de celui désiré de charge de l'accumulateur électrique. La courbe de réponse en courant de la résistance CEP est corrigée (arplanie) dans la zone chaude (zône où la tension arp'liouée est relativement élevée) par une r6sistance parallèle de valeur appropriée ou/ et une ampoule à filament à incandescence possédant aussi un coefficient positif en temperature et en courant mais moins accusé que la résistance CTP principale. La charge à courant constant de l'accumulateur se faisant à travers le dispositif s-rie décrit. L'énergie électrique dite initiale ayant pour origine un (des) générateur (s) quelconque (s). 30) Disrositif selon la revendication n 1 et/ou 2 pouvant être muni en outre d'une régulation de tension parallèle effectuée par un transistor commandée par diode (s) ZEMMER, ou/et résistance (s) VDR ou/ et CTN on/et autre (s)... La les) diode 9s) ZHENER ou/et r6sistance (s) VDR ou/et CTN ou et autre (s) pouvant être également utilisées sans le tr' '-istor en régulateur de tension parallèle simple.- L'une des deux solutions de r6gulation parallèle ou les 2 si multanément effectuent leur régulation au moyen de 2 diodes dont l'une est affectée et en série avec le circuit de charge de l'accumulateur et l'autre est affectée et en série avec le circuit de régulation pa rallèle - Ceci pour interdir à l'accumulateur de débiter dans la régu lation parallèle de tension 40) Dispositif selon la revendication n I et/ou 2 et/ou 3 com portant un dispositif électrique constitué d'une (des) résistances (s) ou autre (s) circuit (s) freinant le passage du courant, monté (s) ou non en série avec un des composan) électrique (s) non linéaire (s) et/ou dissymétrique (s) genre diode (s) ou autre (s), dispositif placé en parallèle sur un (les intérupteur (s) électrique (s) de commande d'organe (s) électrique (s) récepteur (s) quelconque (s) - Le dit dispositif permettant un certain passage de courant di partiel sans permettre pour autant le fonctionnement du (des) dit (s) récepteur (s) quelconque (s) Ceci aux fins dinterdir tous fonctionnement à vide d'un (des) générateur (8) électrique (s) quelconque (s) chargé (s) d' alimenter en énergie le (s) dit (s) récepteur (s . Tout en éliminant la perte d'énergie pendant les moments où le (s) récepteur (s) est (sont) volontairement alimente (s) normalement par la fermeture du (des) interrupteur (s) sus mentionné (s). 50) Dispositif principalement selon la revendication I qui peut etre en série avec un (ou des récepteur (s) électrique (s) dont la coupure ou l'augmentation ou la diminution de la résistance du (des) récepteur (s) ou de leur (s) circuit (s) peut interdir le collage ou le décollage ou modifié la durée du collage du relais par l'élévation insuffisante ou excessive ou moindre de la tension aux bornes de la bobine du dit relais par l'opposition de la tension déveloprée aux bornes du (des) récepteur (s) par le courant série parcourant l'ensem- ble du circuit clignotant et en particulier le (s) récepteur (s) en question.Cette tension d'opposition générée aux bornes du (des) récep teurs peut être ou non confondue avec la tension appliquée normalement pour le fonctionnement du (des) récepteurs (s) ou/et avec -la tension d'opposition nécessaire au fonctionnement du relais clignotant comme expliqué dans la revendication I. 60) Dispositif selon le revendications I et 5 dont une résistan ce placée en parallèle sur le circuit décrit en I, peut être chargée d'accroStre par dérivation le courant dans le (s) récepteur (s)en ques tion dans la revendication 5 pour faciliter le cas échéant l'accrois sement de la tension dtopposition interdisant le collage ou le décolla ge ou modifier la durée de collage du relais. 7 ) Dispositif selon principlament la revendication I qui peut être muni d'une résistance avec ou sans une diode série, résistance Qui peut être placée en dérivation sur le condensateur, soit quand le contact normalement ouvert du relais se ferme, soit en permanence si directement relié à un point où le potentiel est différent de celui aprlizué au condensateur aménagement prévu pour accroître la vitessedt décharge du condensateur. 8 ) Dispositif selon les revendications I et 2 qui peut comporter un court-circuit du système série à charge constante, court-circuit réalisé par un contact supplémentaire du relais déjà cité dans 2, tFs- tème permettant une connexion directe de la source d'énergie dite ini tiale avec l'accusulateur au moment où le monostable doit alimenter le (s) récepteur (s) avcc l'énergie de l'accunulateur simultanément avec celle de la source initiale déjà désignée 90) Dispositif selon la revendication I dont des variantes incor porées simultanément ou non sont constitues d'un trnri=s-tor T2 monté en sénérateur à courant et/ou tension constante, intercalé en série avec l'accumeleteur électrique et d'un transmistor T3 en régulation parellele de teneion. 10 ) Disreritif @@@ tant, @elog@@@@@@reve cation -1 -2 -3 et évertuellement @@qui peut ne res être alisent en direect par l' acc@@@ teur @@@@ au so@@@@aire néce ite pour @@onctionner l'action sur l@@ent ire de l'Enerrie @ectrigue issue d'un den rateur externe, ceci grâce @@ une séparation consstituée par une diode interdisant un retour direct de l'énergie de l'accupulateur vers le disrositif oli gnoteant. Une variante pemplace la diode par un transistor rendu seu lement passant par l'énergie issue d'un générateur externe. Transis tor pergettant ou interdisant la liaison accumulateur/clignotement suivant la présence ou l'absence de l'énergie issue d'un g6nérateur externe crui commande le dit tranmistor. Le dit générateur externe peut être éventuellement celui qui fournit l'énergie électrique dite initiale dont il est guestion dans 12 revendication I.