Brevet FR2324130A1 — publié le 19770408

La présente invention concerne les systèmes de batterie d'accumulateurs avec indicateur de charge, et plus particulièrement les sytèmes de ce type aptes à équiper les véhicules électriques. On connait un système de batterie d'accu2ulateurs avec indicateur de charge, ce système comprenant une batterie è electrolyte liquide, dont le bac en matière plastique transparente comporte un logement cylindrique vertical. Ce logement est en communication avec le bac de manière à être en permanence rempli d'électrolyte. Une pièce mobile est disposée dans ce logement, la densité de cette piece étant comprise entre les valeurs extrêmes de la densité de l'electrolyte lorsque la batterie est chargée et déchargée. Comme la densité de l'électrolyte croît avec la charge de la batterie, la position de la pièce mobile dans le logement est représentative de ltetat de charge de la batterie : si la pièce mobile est en haut du logement, la charge de la batterie est supérieure a une valeur prédéterminée et si la pièce mobile est en bas, la charge est inférieure à cette valeur qui dépend de la densité de la pièce mobile. Pour apprécier l'état de charge de la batterie il suffit donc d'observer la position de la pièce mobile dans le logement à travers la paroi transparente du bac. Dans de nombreuses applications, ce système présente des inconvénients. En effet, les batteries d'accumulateurs sont souvent disposées loin de l'utilisateur. Dans le cas particulier de l'application à un véhicule électrique, le conducteur qui désire être renseigné sur ltetat de charge de la batterie est obligé d'arrêter le véhicule afin d'observer la position de la pièce mobile dans le logement, cette observation pouvant être difficile lorsque la batterie est placée à un endroit peu accessible du véhicule. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et de réaliser un système de batterie d'accumulateurs avec indicateur de charge permettant d'apprécier de façon pratique ltetat de charge de la batterie. La présente invention a pour objet un système de batterie d'accumulateurs avec indicateur de charge, comprenant - une batterie d'accumulateurs dont le bac contient un électrolyte liquide dans lequel sont plongées des électrodes constituées par des plaques, - au moins un logement allongé vertical ménagé dans ladite batterie et rempli dudit électrolyte, - et une pièce mobile disposée dans ledit logement de manière a pouvoir se déplacer d'une extrémité a l'autre de ce logement, la densité moyenne de cette pièce étant comprise entre les valeurs extrèmes de la densité dudit électrolyte lorsque ladite batterie est chargée et déchargée, caractérisé par le fait - que ladite pièce mobile comporte un corps magnétique - et que ledit système comporte en outre un relais dont le basculement peut être déclenché magnétiquement, disposé a proximité dudit logement de manière que le passage de ladite pièce mobile d'une extrémité a l'autre dudit logement provoque le basculement de ce relais, et un organe de signalisation commandé par ledit relais. La présente invention est décrite ci-dessous à titre illustratif mais nullement limitatif, en regard du dessin annexé dans lequel la figure 1 est un schéma représentant un système selon l'invention, la figure 2 représente partiellement un mode de réalisation du système illustré par la figure 1, la figure 3 représente partiellement un autre mode de réalisation du système illustré par la figure 1, et la figure 4 est une vue d'une pièce faisant partie du système illustré par la figure 3. Sur la figure 1 a été représentée une batterie d'accumulateurs 1 destinée par exemple a alimenter en énergie électrique un véhicule à traction électrique. La batterie I est du type "au plomb" et son bac contient comme il est bien connu un électrolyte liquide dans lequel sont plongées des électrodes constituées par des plaques. Le bac de la baterie 1 comporte sur une de ses parois verticales des logements allongés verticaux 2, 3 et 4 par exemple cylindriques. Ces logements sont en communication avec l'intérieur du bac et remplis d'électrolyte. A l'intérieur de chaque logement 2, 3, 4 est disposée une pièce mobile 5, 6, 7 pouvant se déplacer d'une extrémité à l'autre du logement. Ces pièces peuvent avoir une forme sphérique ou cylindrique, leur diamètre étant compris entre 5 et 10 millimètres.Les pièces mobiles comportent chacune un corps magnétique et leur densité moyenne est comprise entre les valeurs extrèmes de la densité de l'électrolyte lorsque la batterie est chargée et déchargé, soit environ 1,25 et 1,1 pour une batterie au plomb. Les densités des diverses pièces mobiles sont de préférence différentes les unes des autres. Les pièces mobiles peuvent être réalisées en une matière plastique telle que le polypropylène ou le polyéthylène, le corps magnétique étant noyé dans cette matière. A proximité de chaque logement, par exemple à son extrémité inférieure, est disposée un relais apte à basculer lorsqu'un corps magnétique passe à proximité. Ces relais tels que 8, 9 et 10 peuvent être par exemple du type sous ampoule de verre, dont les contacts normalement ouverts se ferment sous l'action d'unchamp magnétique. Dans ce cas, le corps magnétique qui contient la pièce mobile est un corps aimanté, tel qu'un aimant en ferrite par exemple. Chaque relais commande un organe de signalisation. Ceux-ci peuvent être comme indiqué sur la figure 1, des voyants lumineux 11, 12, 13. Chaque voyant 11 est alors connecté en série avec les contacts d'un relais 8 et avec un générateur d'énergie électrique constitué de préférence par la batterie 1. Le dispositif représenté sur la figure 1 fonctionne de la manière suivante. Lorsque la batterie 1 est chargée, l'électrolyte a une densité supérieure à celle des pièces mobiles 5, 6 et 7, qui se trouvent donc à la partie supérieure des logements 2, 3 et 4. Les contacts des trois relais 8, 9 et 10 sont ouverts et les voyants 11, 12 et 13 sont éteints. Lorsque la batterie se décharge, la densité de l'électrolyte diminue et la pièce 5, la plus dense, coule et tombe au fond du logement 2 provoquant la fermeture des contacts du relais 8. Le voyant 11 s'allume. Pour une décharge plus importante de la batterie, la densité de ltélectroly te diminue encore et la pièce 6, de densité un peu inférieure à celle de la pièce 5, tonte à son tour au fond du logement 3 : le voyant 12 s'allume. Enfin, lorsque la batterie est presque entièrement déchargée, la pièce 7 tombe au fond du logement 4 et le voyant 13 s'allume. Au cours de la recharge de la batterie, le phénomène inverse se produit les pièces mobiles remontent les unes après les autres, entrainant l'extinction successive des voyants. L'observation des voyants 11, 12 et 13 qui sont placés de préférence sur le tableau de bord de la voiture, permet donc au conducteur d'apprécier à tout instant l'état de charge de la batterie. La figure 2 permet de se rendre compte comment il est possible de réaliser les logements verticaux dont il a été question ci-dessus, et de placer des relais à la partie inférieure de ces logements. Le logement 2 est ménagé dans une paroi verticale 14 du bac de la batterie. Le bac muni de ce logement est de préférence réalisé par moulage en une matière plastique qui n'est pas nécessairement transparente. Le logement 2 est en commu- nication avec l'intérieur du bac par une ouverture sensiblement rectangulaire 15. Bien entendu le logement 2 se trouve sur la paroi 14 à un niveau suffisamment bas pour qu'il soit rempli d'électrolyte à tout instant. Le relais 8 sous tube de verre peut être disposé horizontalement sur la paroi 14 a la partie inférieure du logement 2 au moyen de deux pattes 16 et 17 en matière plastique fixées a leurs extrémités sur la paroi 14 par tout moyen convenable, par collage par exemple. Le relais 8 est fixé sur le bac de manière que ses contacts 18 soient aussi près que possible du fond du logement 2. Il est nécessaire, en effet, que la distance minimale entre le corps magnétique de la pièce mobile et les contacts 18 soit aussi faible que possible, pour assurer le basculement du relais. Pour diminuer encore cette distance, notamment dans le cas ou la pièce mobile est de forme sphérique, le corps magnétique peut être excentré dans la pièce mobile. Comme le corps magnétique est nécessairement le matériau le plus dense de la pièce mobile et que le centre de gravité de cette pièce a tendance a se diriger vers le bas lorsque la pièce coule, le corps magnétique est placé a la partie inférieure de la pièce mobile lorsque cette pièce est au fond du logement 2. Selon une variante de réalisation du système, les relais peuvent entre disposés à la partie supérieure des logements allongés verticaux. Dans ce cas, et avec le type de relais sous ampoule de verre cité ci-dessus, les contacts du relais sont fermés lorsque la batterie est chargée au-dessus d'un certain niveau et s'ouvrent au cours de la décharge de la batterie. Si l'on désire toujours que les voyants s'allument lors de la décharge de la batterie, il est nécessaire que l'ouverture des contacts du relais commande un circuit inverseur de type connu non décrit ici. La figure 3 représente une variante de réalisation du système particulièrement adaptée aux batteries de traction. Dans cette variante, la batterie comporte des plaques 19, positives et négatives, empilées verticalement et reliées aux deux bornes 20 et 21 de la batterie. Dans le bloc des plaques 19, à peu près en son milieu par exemple, est intercalée une cloison isolante 22 présentant des ondulations verticales. Un logement cylindrique 24 est délimité par une ondulation 23 et une des plaques 25 entre lesquelles la cloison 22 est insérée. Comme il est visible sur la figure 4, la cloison 22 est munie d'ouvertures 26, par exemple d'un diamètre compris entre deux et cinq millimètres, de -façon à assurer une bonne diffusion de 11 électrolyte à travers la cloison. Bien entendu, les ondulateurs 23 sont d'une amplitude suffisante pour qu'une pièce mobile 27, représentée cylindrique, puisse circuler librement à l'intérieur du logement 24, d'une extrémité à l'autre de ce logement. A une extrémité du logement 24, par exemple à sa partie inférieure, on dispose un relais 28. Contrairement au cas du système représenté sur la figure 2, le relais est ici disposé à l'intérieur du logement 24. Le relais 28 et les connexions électriques 29 qui le relient à l'organe de signalisation correspondant sont protégés de l'électrolyte par une gaîne isolante thermorétractable 30. Les extrémités des connexions électriques 29 peuvent sortir de la batterie par des passages appropriés, non représentés, disposés sur le couvercle de la batterie ou sur la paroi du bac. il est possible de prévoir ainsi, dans la cloison 22, plusieurs ondulations qui délimitent plusieurs logements 24, 31, 32 et 33 (figure 3) dans chacun desquels peut se déplacer une pièce mobile, un relais tel que 28 étant disposé dans chaque logement, à une de ses extrémités. Le fonctionnement du système est tout à fait analogue a celui illustré par la figure 2. Le système selon l'invention peut être appliqué à tous les dispositifs de stockage d'énergie par batterie è électrolyte liquide, et en particulier aux dispositifs de ce type équipant des voitures à traction électrique. Bien entendu, 1 invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentes qui n ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier on peut, sans sortir du cadre de l'invention, changer certaines dispositions et remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1/ Système de batterie d'accumulateurs avec indicateur de charge, comprenant : - une batterie d'accumulatenrs dont le bac contient un électrolyte liquide dans lequel sont plongées des électrodes constituées par des plaques, - au moins un logement allongé vertical ménagé dans ladite batterie et rempli dudit électrolyte, - et une pièce mobile disposée dans ledit logement de manière a pouvoir se déplacer d'une extrémité è l'autre de ce logement, la densité moyenne de cette pièce étant comprise entre les valeurs extrêmes de la densité dudit électrolyte lorsque ladite batterie est chargée et déchargée, caractérisé par le fait - que ladite pièce mobile (5, 6, 7) comporte un corps magnétique - et que ledit système comporte en outre un relais (8, 9, 10) dont le basculement peut être déclenché magnétiquement, disposé à proximité dudit logement (2, 3, 4) de manière que le passage de ladite pièce mobile d'une extrémité a l'autre dudit logement provoque le basculement de ce relais, . et un organe de signalisation (11, 12, 13) commandé par ledit relais. 2/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit relais (8) est disposé è proximité de la partie inférieure dudit logement (2). 3/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit relais (8) est disposé à proximité de la partie supérieure dudit logement (2). 4/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit corps magnétique est un corps aimanté et que ledit relais (8) est du type sous ampoule de verre, a contacts (18) normalement ouverts aptes a se fermer sous l'action d'un champ magnétique. 5/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite pièce mobile (5) est sphérique. 6/ Système selon la revendication t, caractérisé par le fait que ladite pièce (27), est cylindrique. 7/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite pièce mobile (5, 6, 7) est en matière plastique, ledit corps magnétique étant noyé dans ladite matière plastique. 8/ Système selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit corps magnétique est excentré dans ladite pièce mobile. 9/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit dispositif de signalisation comporte un voyant lumineux (11, 12, 13). 10/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, ladite batterie comportant plusieurs logements (2, 3, 4), les pièces mobiles (5, 6, 7) de ces logements ont des densités différentes les unes des autres. 11/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit logement (2, 24) est cylindrique. 12/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fiat que ledit logement (2) est ménagé dans la paroi intérieure (14) du bac de ladite batterie. 13/ Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une cloison isolante (22) intercalée entre deux desdites plaques (19), cette cloison (22) étant ondulée dans le sens vertical et comportant des ouvertures (26) pour laisser passer ledit électrolyte, ledit logement (24) étant délimité par une ondulation (23) de ladite cloison (22) et par une des deux plaques (25) entre lesquelles cette cloison (22) est intercalée. 14/ Système selon la revendication 13, caractérisé par le fait que ledit relais (28) est disposé a l'intérieur dudit logement (24). 15/ Système selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une gaine (30) recevant ledit relais (28) et les connexions électriques (29) reliant ce relais (28) audit organe de signalisation, cette gaîne (30) étant apte è protéger de l'électrolyte le relais (28) et lesdites connexions électriques (29).