Brevet FR2268367A1 — publié le 19751114

L'invention concerne un indicateur de charge de batterie d'accumulateur. On connatt déjà des voltmètres thermiques destinés à indiquer, soit l'absence de charge de la batterie, soit au contraire sa surcharge. L'absence de charge de la batterie se produit, par exemple, sur un véhicule automobile lorsque le moteur est arrêté ou qu'il tourne au ralenti, et que la consommation des accessoires est supérieure au débit de l'aternateur ou de la dynamo. De même, la surcharge de la batterie se produit dans les véhicules automobiles, lorsque le régulateur de tension est endommagé et qu'aucune régulas tion ntintertient sur le débit de l'aternateur ou de la dynamo. Les voltmètres thermiques connus permettent alors de signaler au conducteur du véhicule que la tension de charge de la batterie est inférieure à une tension au-dessous de laquelle la charge ne peut autre assurée, ou, au contraire, d'indiquer au conducteur de ce véhicule que la tension de charge de la batterie est supérieure à une tension au-deli de laquelle toute tension devient dangereuse pour ltéquipement électrique de l'automobile. entre ces deux tensions mini males et maximale, il existe une fourchette A V qui correspond à une charge normale de la batterie et à un fonctionne- ment correct du dispositif de charge (ensemble alternateur- régulateur). Cependant, l'indicateur de charge de batterie d'accumulateur réalisé à l'aide d'un voltmètre thermique est d'un prix élevé, d'une faible solidité, et également d'un encombrement important. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne, à cet effet, un indicateur de charge de batterie d'accumulateur pour l'indication d'une charge inférieure ou supérieure à une tension norm3le, indicateur caractérisé en ce qu'il se compose dtau moins trois amplificateurs, d'une diode et d'un moyen indicateur lumineux, 1 'un des amplificateurs étant alimenté à partir de la chute de tension dans la diode pour la production dtune tension de référence, les deux autres amplificateurs étant alinentés par la tension de référence et par la tension d'alimentation, et constituant des comparateurs de détection o::' dépassement des seuils minimal et maximal de la tension de charge, ces deux amplificateurs étant reliés au moyen indicateur lumineux. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les amplificateurs sont des amplificateurs opérationnels. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la sortie du premier amplificateur est reliée à l'entrée des deux autres amplificateurs par des résistances ajustables. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma synoptique d'un indicateur conforme à l'invention - la figure 2 est le schéma électrique de l'indicateur de la figure j. L'indicateur représenté sur les dessins ci-joints se compose, comme on le remarque sur la figure 1, d'un ensemble i, alimenté par la tension d'alimenta- tion VA, et produisant une tension stabilisée ou tension de référence, et de deux comparateurs 2 et 3, qui reçoivent, sur leurs entrées, d'une part la tension de référence, d'autre part la tension d'alimentation VA. La sortie de ces deux comparateurs 2 et 9 est reliée à l'entrée d'un opérateur logique "OU" 4 dont la sortie est reliée à un moyen de signalisation lumineux 5. En conséquence, à partir de la tension d'alimentation VAs on crée une tension de référence VB, et l'on compare ensuite cette tension de référence à la tension d'alimentation VA en faisant intervenir, dans les comparateurs 2 et 3, deux coefficients d'amplification K1 et K2, de manière que la conparaison Ki, VA par rapport à la tension de référence VR change d'état pour la valeur V1, et que la comparaison K2. VA par rapport à la tension de référence VR change d' état pour la valeur V2.L'opérateur logique 4 réalise alors la ponction "OU" pour réaliser l'allumage du moyen de signalisation lumineuse 5 lorsque VA est, soit inférieur à vi, soit supérieur à V2. Conformément à l'invention, l'indicateur est réalisé à l'aide dgun quadruple amplificateur opérationnel (voir figure 2), cet amplificateur A1, A2, A3, A4 provenant d'un seul et unique circuit intégré de façon à réduire autant que possible le prix et l'encombrement du dispositif. De mimez le moyen de signalisation lumineux est réalisé à l'aide d'une diode électroluminescente D2, afin d'éviter la nécessité d'incorporer un transistor amplificateur qui serait nécessaire si le moyen de signalisation l'nnineux était constitué par une ampoule. Conformément à l'invention, la tension de référence VR est obtenue à la sortie de l'ampli- ficateur opérationnel Âi, dont les entrées sont reliéest par des résistances R6 et R7, aux bornes d'une diode Dt, cette diode Di étant reliée à la borne positive de la tension d'ali- mentation VA par l'intermédiaire d'une résistance R5. En outre, la sortie de cetamplificateur Âi est reliée à l'une de ses entrées par une résistance ILS. En conséquence, dans cette réalisation, la tension de référence VIL est obtenue à partir de la diode Di et d'un amplificateur opérationnel A1, celui-ci amplifiant la chute de tension aux bornes de la diode D1 et fournissant ainsi une tension de référence égale à Q Vd (Vd étant la chute de tension directe de la diode et Q le gain de l'amplificateur opérationnel A1). on outre, la polarisation de l'entrée "moins" de Âi est réalisée par un autre amplificateur opérationnel A4, ce qui permet d'utiliser les quatre amplifi- cateurs disponibles d'un même circuit intégré et, au contraire, d'éviter la nécessité d'ajouter une diode qui constituerait alors un composant supplément aire extérieur. La comparaison de la tension d'alimentation VA aux tensions de seuil minimSle et maximale de la charge de la batterie est réalisée à l'aide de deux am plificaeurs opérationnels t29 A3, alimentés en courant par l'intermédiaire de résistances R1, R2, R3 et R4. Les résistances R2 et R3 sont à la sortie de l'amplificateur opérationnel A1 et re Y-oivent donc la tension de référence VR, la résistance R2 étant reliée à l'entrée positive de l'amplificateur A2, alors que la résistance R3 est reliée à l'entrée négative de l'am p7 > ticateur A3. En outre, les résistances R2 et R3 sont des résistances ajustables, ce qui permet de définir les seuils de basculement des deux comparateurs. La diode électroluminescente D2 est reliée, à la sortie des deux amplificateurs A2 et A3, de manière telle que, pour une tension d'alimentation comprise entre le seuil minimal Vi et le seuil maximal V2, les deux amplificateurs Ai et A2 présentent une sortie bloquée, et la diode électroluminescente reste éteinte. Par contre, pour une tension VA supérieure à la tension de seuil maximal V2, l'amplificateur A3 est rendu conducteur afin de laisser passer un courant sur la diode D2 qui devient lumineuse. De même, pour une tension d1 alimentation VA inférieure à la tension de seuil minimal Vi, l'amplificateur A2 est rendu conducteur afin de rendre lumineuse la diode D2. suant donné la construction essentiellement électronique du dispositif indicateur de charge, celui-ci peut être réalisé sous un faible volume à l'aide d'un tel circuit intégré comprenant éventuellement les résistances, de manière que la totalité de l'appareil puisse se présenter en un seul bloc, éventuellement moulé sous la forme d'un voyants comprenwintt à la fois, la diode électroluminescente et l'en- semble des résistances et amplificateursp le circuit de branche- ment dfnn tel voyant étant uniquement constitué par deux fils qu'il suffira de brancher sur deux bornes alimentées par la tension d'alimentation de la batterie. Bien entendu, l'invention niest pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir dlautres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) indicateur de charge de batterie d'accumalateur pour l'indication d'une charge steectuant sous une tension inférieure ou supérieure à une tension normale, indicateur caractérisé en ce qu(il se compose d'au moins trois amplificateurs, d'une diode et d'un moyen indicateur lumineux, l'un des amplificateurs étant alimenté à partir de la chute de tension dans la diode pour la production d'une tension de référence, les deux autres amplificateurs étant alimentés par la tension de référence et par la tension d'alimentation, et constituant des comparateurs de détection du dépassement des seuils minimal et maximal de la tension de charge, ces deux amplificateurs étant reliés au moyen indicateur lumineux. 20) indicateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les amplificateurs sont des amplificateurs opérationnels. 30) Indicateur conforme à la revendication i, caractérisé en ce que la sortie du premier amplificateur est reliée à l'entrée des deux autres amplificateurs, par des résistances ajustables. 40) indicateur conforme à la revendication i, caractérisé en ce que l'indicateur lumineux est une diode électroluminescente. 50) Indicateur conforme à la revendication i, caractérisé en ce que le premier amplificateur est polarisé par un quatrième amplificateur.