Brevet FR2426997A1 — publié le 19791221

L'invention part du dispositif pour appliquer un signal de température d'une batterie à un régulateur électri- que ou électronique pour des générateurs électriques, notamment des alternateurs dans des véhicules automobiles, des navires, des avions, ou bien d'autres unités mobiles, dispositif comportant un bobinage d'excitation commandé par le signal de sortie du régulateur. Il est connu dans le cas de générateurs électriques, par exemple dans le cas d'alternateurs montés sur des véhicules automobiles, des navires ou des avions, ou encore d'autres uni- tés mobiles, de commander la tension ou le courant délivré par le générateur en fonction de la température de la batterie, de façon telle que lton puisse obtenir le maintien à une valeur constante des grandeurs de sortie du générateur meme en cas de modifications de la vitesse de rotation et de- la charge. Habi- tuellement le maintien à une valeur constante de la puissance de sortie du générateur repose sur le principe de la régulation de tension, gracie à quoi du fait de la détection supplémentaire de la température de la batterie, celle-ci peut être maintenue en permanence dans un bon état de charge m#me pour des températures extérieures basses. Les régulateurs électriques, mais habituellement plutôt les régulateurs électroniques, peuvent en conséquence être munis d'un raccordement d'entrée de tempéra*a- re supplémentaire, ce qui est particulièrement souhaitable lorsque, dans le cas d'une application préférée à des véhicules uti litaires, une grande différence de température se présente entre le générateur et la batterie.Il est alors nécessaire de disposer au voisinage de la batterie un détecteur de température distinct, et pour permettre la transmission des signaux électri- ques, de relier celui-ci par l'intermédiaire d'un cible supplémentaire avec le raccordement d'entrée correspondant du régulateur. L'invention concerne un dispositif caractérisé en ce que le bolier du régulateur contenant les composants de commutation du régulateur, est disposé en contact étroit de conductibilité thermique avec un ptle de raccordement de la batterie Le dispositif conforme à l'invention ainsi défini présente par rapport aux solutions connues l'avantage qu'un dé- tecteur de température distinct devient superflu car le bottier même du régulateur est en relation directe de conductibilité thermique avec la batterie. Comme il est possible de concevoir le régulateur de façon telle que le boitier du régulateur soit au mEme potentiel que la borne de la batterie sur laquelle il est fixé on peut économiser un câble de liaison.Il est en outre avantageux que, par suite de la grande capacité thermique de la batterie, des élévations de température de courte durée puissent être interceptées. D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager d'autres formes avantageuses et des améliorations, du dispositif défini ci-dessus. Il est particuli#rement avantageux que dans le cas d'une modification du branchement de l'alternateur associé, à savoir i & liaison directe d'un raccordement du bobinage d'excitation avec la borne positive ou négative du réseau de bord en supprimant les diodes d'excitation, on ait simplement besoin d'une liaison par cible entre le régulateur disposé au voisinage de la batterie et le bobinage d'excitation, car l'ensemble des autres raccordements nécessaires du régulateur, y compris le signal de température, peuvent être obtenus grace au voisinage direct du régulateur et de la batterie. Il est enfin avantageux que la surface porteuse sur laquelle est monté le bottier du régulateur soit constituée par un prolongement de l'ensemble de borne serré ou vissé sur le pale positif ou le pgle négatif de la batterie et qui assure simultanément la liaison mécanique des autres conducteurs raccordés à ce p81e de batterie. L'invention va être décrite plus en détail en se référant à un exemple de réalisation représenté sur les dessins ci-#oints, dans lesquels s - la figure 1 est une vue latérale du régulateur disposé en contact de conductibilité thermique avec la batterie, - la figure 2 est une vue de dessus de l'ensemble représenté sur la figure 1, - la figure 3 est un schéma électrique de branche- ment faisant apparattre les liaisons entre le régulateur , la batterie et l'alternateur avec leurs composants essentiels, - la figure 4 est un schéma par blocs correspondant à la représentation de la figure 3 représentant une autre solution en ce qui concerne la constitution de l'alternateur et ses liaisons avec le régulateur et la batterie, lorsque le régulateur et la batterie sont rassemblés, en étant reliés par conductibilité thermique, en un emplacement éloigné de l'alternateur. L'idée de base de la présente invention consiste dans le cas d'un régulateur avec détection de la température de batterie, à disposer le bottier du régulateur , contenant les composants électriques ou électroniques de celui-ci, en liaison directe thermiquement conductrice avec la batterie si bien que l'ensemble du bottier du régulateur y compris les composants électriques ou électroniques qu'il contient, est échauffé à la température de la batterie ou bien prend cette température.Par des dispositions de branchement appropriées, dans les détails desquels il n'est pas nécessaire d'entrer car l'applieation de la température de la batterie aux régulateurs et l'adaptation de ceux-ci à ce paramètre de fonctionnement supplémentaire, sont connus: un peut alors obtenir que la tension délivrée aux bornes du générateur soit adaptée à la température de la batterie et, comme cela est habituel, à 1' étant de charge de celle-ci. il va de soi que la présente invention est susceptible d'être appliquée à n'importe quel type de régulateur avec les machines#élec- triques ou les générateurs qui leur sont associés, pour lesquels un signal de température, au sens d'une détection de la température de la batterie correspondant à l'expression anglcsaxone d'utilisation courante "batterie sensings" est appliquée aux régulateurs. Il apparait judicieux d'expliciter tout d'abord en se référant à la figure 3 les données de base d'un réseau de bord constitué d'un alternateur 1, d'un régulateur 2 et d'une batterie 3. L'alternateurpris en considération pour le présent exemple de réalisation, comporte un bobinage de stator 4 triphasé, dans les enroulements duquel une tension est induite par induction magnétique à partir du bobinage d'excitation 5 qui 1' entoure et dont le courant d'excitation est commandé par le régulateur. Les ten sions induites pour chaque phase sont redressées par six diodes de puissance, à savoir trois diodes positives 6 et trois diodes négatives 7 dont les cathodes ou les anodes reliées ensemble sont respectivement connectées au conducteur positif 8 ou bien au conducteur négatif 9 du réseau de bord ainsi constitué.Par l'intermédiaire de trois diodes excitatrices séparées 10, le courant d'excitation est appliqué à un raccordement du bobinage d'excitation 5 l'autre raccordement de ce bobinage étant relié avec la borne DF du régulateur 2. la borne DF du régulateur est commandée de façon telle pour obtenir une tension d'un réseau de bord constante et adaptée aux différents paramètres de fonctionnement, que le courant d'excitation souhaité circule dans le bobinage d'excitation 5.D'autres points de raccordement sur le régulateur sont référencés par D+ et et caractérisent la liaison du régulateur avec la tension délivrée par les diodes excitatrices 10. le raccordement des diodes excitatrices D+ est relié de la façon habituelle par l'intermédiaire d'une lampe de contrô- le de charge 11 et de l'interrupteur d'allumage 12 avec le conducteur positif du réseau de bord, Si bien que la lampe de contrôle de charge s'éclaire dès que pour une excitation suffisante du générateur, une égalité de tension s'établit entre les points de raccordement D et B+ (au conducteur positif 8).Les raccordements de batterie B- (pour le pgae négatif de la batterie) et B+ (pour le pôle positif de la batterie), sont également reliés au conducteur positif 8 et au conducteur négatif 9. D'autres raccordements au régulateur 2 peuvent encore être le raccordement mentionné B+ en provenance du conducteur positif 8 du réseau de bord ou bien du p81e positif de la batterie, et le raccordement B auquel cor- respond 'n potentiel, le raccordement D- du régulateur0 Entre le régulateur 2 et la batterie 3 est établi, comme l'indique lten- cadrement 13 en tirets, un étroit contact de conductibilité thermique, et ceci du fait comme cela est indiqué de façon plus précise sur la figure 19 que le boîtier 14 du régulateur est en liaison métallique directe avec le pôle de la batterie ou bien avec une pièce intermédiaire fixée sur celui-ci, ou bien encore dans le cas d'un potentiel différent, comporte une liaison de bonne conductibilité thermique constituée par une isolation électrique interposée 15 qui peut entre, par exemple, du mica. Les liaisons entre le bottier 14 du régulateur et les conduc- teurs électriques, telles qu'elles sont indiquées sur la figu re 3, ##effectuent habituellement Grâce aux connexions par en- fichage d'un connecteur à fiches, des broches de contact 16a, 16b étant disposées vers le bas sur le boiter du régulateur et étant introduites dans des douilles correspbndantes. Dans les régulateurs électroniques courants, le boiter du régulateur lui-m8me est au potentiel DB, comme cela est également rendu visible sur la figure 3, si bien que lors de l'utilisation d'un tel régulateur, le boiter métallique de celui-ci doit 8tre électriquement isolé, comme cela est indiqué en 15, vis à vis de la surface porteuse associée avec laquelle il est en bonne liaison thermique. Comme la pensée essentielle de l'invention consiste à relier de façon thermiquement cqnduc- trice l'ensemble du système de régulation avec la batterie, le fait de savoir quel potentiel comporte le boiter du régulateur et si une isolation électrique est nécessaire, est d'importance secondaire.Mais il peut s'avérer judicieux, par une commutation électrique appropriée, de conférer au boiter du régulateur un potentiel tel que l'un de ceux (soit Bt soit E- > existan#di- rectement dans la zone de la batterie et pouvant 8tre immédiatement transmis au régulateur par un contact métallique. Dans ce cas, l'isolation électrique 15 peut être supprim#e. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté dans les figures 1 et 2, le boiter 14 du régulateur, contenant les composants électriques ou, dans le cas d'un régulateur transis toril les composants électroniques, est disposé et fixé sur une surface porteuse 17 qui peut 8tre une partie de la batterie, par exemple le bottier de la batterie, le pale de raccordement conique et éventuellement élargi 18 de la batterie, ou bien une pièce porteuse 19, reliée mécaniquement au p8le de raccordement 18 de la batterie par exemple grhee à une liaison par serrage représentée en 20.De préférence, la surface porteuse 17 est constituée par un prolongement 21 qui, de préférence également, peut etre d'une seule pièce avec la borne habituelle 22 de la batterie, et qui porte en 23 un autre ensemble de borne grâce auquel le câble de raccordement 24 devant 8tre relié à ce pale de la batterie peut être bridé et fermement serré. La borne 22 de la batterie complétée par le prolongement porteur 21 pour le bottier 14 du régulateur, est fixée de la façon la plus simple par le moyen de serrage habituel sur le pale de raccordement 18 de la batterie, moyen constitué de la vis de serrage 25 et de l'écrou 26. Le prolongement 21 d'une seule pièce avec la borne de batterie 22 peut rev#tir, dans la zone de fixation du boîtier de rd- gulateur 142 la forme d'une douille de logement ou bien btre muni d'un orifice de logement 27 dans lequel est placé un connecteur à fiches 28 et dans lequel il est fixé, par exemple par une mise en place serrée, par collage, vissage, ou bien d'autres dispositions appropriées.Il est également possible de munir le connecteur à fiches d'une collerette annulaire 29 en saillie, qui repose sur un épaulement 30 de l'orifice de logement 27 du prolongement 21, si bien que le connecteur à fiches 28 est malntenu par le boiter 14 du régulateur qui est ensuite posé et fixé sur la surface porteuse 17. le bottier 14 du régulateur est muni d'un recouvrement 31 en forme de capot et d'une bride de fixation inférieure 32 à travers laquelle deux vis de fixation 33a 33b peuvent etre guidées et vissées dans le matériau du prolongement. De cette façon, la fixation mécanique du bottier 14 du régulateur est obtenue.Les liaisons électriques sont obtenues par introduction des broches de contact 16a, 16b sur le bottier du régulateur 14 dans des douilles correspondantes 34a, 34b reliées au câble de raccordement 35a, 35b. Il est respectivement prévu autant d'appariements broche de contact-douille que de conducteurs à amener au régulateur 2. Dans le cas favorable d'un potentiel du boiter du ré- gulateur correspondant au potentiel du pôle de la batterie, auquel est relié le boiter 14 du régulateur (BP ou B > ) une autre liaison par câble deviens inutile car grâce à la liaison métallique directe du boiter du régulateur 14 avec la borne de la batterie, deux potentiels qui lui sont nécessaires sont transmis au régulateur, à savoir la température variable de la batterie et le potentiel B+ ou B- de la batterie. Sur la figure 4 est représentée une variante de branchement pour le câblage entre le régulateur de la batterie et l'alternateur en combinaison avec une forme de réalisation particulière de l'alternateur, cette variante convenant partit culièrement bien à un régulateur directement relié à la borne de la batterie. Dans cette variante de la figure 4, le bobinage d'excitation 5' est directement relié par l'une de ses bornes (éventuellement par l'intermédiaire du commutateur d'allumage 12') avec le conducteur positif 8 c'est - à dire avec B+ L'autre borne du bobinage d'excitation est reliée de la façon habituelle à la borne de sortie DP du régulateur 2. Dans le cas d'une telle réa libation de l'alternateur, les diodes excitatrices peuvent être supprimées.La diode 36 dite de passage libre, qui autrement est disposée habituellement dans le régulateur entre les bornes DF et Ds se situe dans l'alternateur à un emplacement approprié en parallèle par rapport au bobinage d'excitation 5', Si bien que la borne D+ y compris la liaison par câble sur le régulateur 2 peut être économisée. Une lampe de contrôle 37 pour indiquer les sous-tensions et les surtensions est raccordée d'une part, à la borne 3+ de l'enroulement d'excitation 5' en arrière du commutateur d'allumage 121 et, d'autre part, au conducteur négatif 9 du réseau de bord.Si l'on prévoit de plus, le régula- teur de façon que la sortie de commande DF de ce régulateur devant être reliée avec le bobinage d'excitation 5', se fasse par l'intermédiaire d'un contact à enfichage, et que le régula- teur par exemple sur son boiter, puisse présenter un des potentiels de batterie Bs ou E-, alors, deux appariements broche de contact-douille sont seulement nécessaires pour le régulateur, puisque le troisième potentiel (soit Bs soit B- correspondant à D-) s'applique par suite de la liaison métallique du bottier 14 du régulateur avec la borne correspondante de la batterie, directement sur ce boiter. En conséquence, le conducteur de liaison 38 qui aboutit au raccordement Bt du boiter du régulateur sur la figure 4, est représenté simplement dans le but d'une meilleure compréhension, mais il est superflu du fait de la liaison directe avec la borne de la batterie. Cette variante de branchement réduit la dépense de câblage, car également le raccordement D-, qui s'identifie au raccordement du pQle négatif B- de la batterie 3, peut 8tre réa- lisé par un trajet de câblage très court à partir de la batterie sur laquelle est monté le boiter du régulateur. Grâce au contact thermique direct étroit du bottier du régulateur par rapport à la batterie, par liaison avec la borne Bt ou B de la batterie, aucune autre disposition supplémentaire de compensation n'est nécessaire comme elle tétait du fait des difficultés d'adaptation et de compensation dans les solutions où le détecteur de température est disposé en dehors du régulateur. Grâce à la grande capacité thermique de la batterie, les élévations de tempéra ture de courte durée sont interceptées et n'ont pas d'action sur le comportement électrique des composants constituant le réseau de bord. RE#E ND I OA T IONS i. Dispositif pour appliquer un signal de tempéra- ture d'une batterie à ut régulateur électrique ou électronique pour des genérateurs électriques, notamment des alternateurs dans des véhicules automobiles, des navires, des avions, ou bien d'autres unités mobiles, dispositif comportant un bobinage-d'ex- citation commandé par le signal de sortie du régulateur9 dispositif caractérisé en ce que le bottier (14) du régulateur contenant les composants de commutation du régulateur est disposé en contact étroit de conductibilité thermique avec un p#le de raccordement (pôle positif B+ ou bien pôle négatif B-) de la batterie (3)* 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le boitier du régulateur (14) est placé sur une surface porteuse (17) faisant partie du p & e de raccordement (18) de la batterie ou bien est en liaison mécanique directe avec celui-ci. 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la surface porteuse (17) pour le boiter du régulateur (14) est constituée par un prolongement (21) sur un ensemble de borne (22) serré sur le p81e de raccordement considéré (18) de la batterie, cet ensemble assurant également la liaison des autres conducteurs (24) se raccordant à ce pale (18), de la batterie. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le prolongement (21) portant le bottier du régulateur 14) est d'une seule pièce avec lten- semble de borne (borne se batterie 22) serré sur le pale de raccornement (18) de la batterie. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans le prolongement (21) de l'ensemble de borne (22), est incorporé un connecteur à ff- ches (28), qui contiens des douilles (34a, 34b) dans lesquelles sont introduites, pour assurer des liaisons électriques, des broches de contact as 16b) partant du bottier (14) du régu- lateur. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, le boiter (14) du régu- lateur comporte une bride de fixation (32), à travers laquelle sont guidés des moyens de fixation (vis 33a, 33b) reliés avec le prolongement (21) en dehors de la zone du connecteur à fiches 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce que le connecteur à fiches 28) comporte une bride annulaire (29), qui est en prise sur un épaulement (30) du logement (27) du connecteur à fiches (28) iwans le prolongement (ai), le connecteur à fiches (28) étant recou- vert à partir du haut par le bottier (14) du régulateur ou bien par la bride de fixation (32) de celui-ci. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que, dans le cas d'un potentiel différent sur le boîtier (14) du régulateur et sur le système de fixation, constitué du pôle de raccordement (18) de la bat- terie et de l'ensemble de borne (22) , qui lui est associé, il est prévu entre le prolongement (ai) et le bottier du régulateur un support isolant assurant toutefois une bonne liaison thermique (couche de mica 15). 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, en cas de suppression des diodes excitatrices dans le générateur, et de raccordement di- rect du bobinage d'excitation (5') commandé par le potentel de sortie du régulateur (DP) sur le potentiel positif du réseau de bord, seule est branchée une liaison par câhle amenant le p - tentiel de sortie du régulateur (DP) au bobinage d'excitation, et au moins un autre potentiel (3+, ) est amené au régulateur par l'intermédiaire d'un appariement broche de contact douille (16a, 34a ; 16b, 34b) du connecteur à fiches (28). 10.- Dispositif selon la revendication 9, caracté- risé en ce que le boitier (14) du régulateur conduit le potentiel B+, B-) du p8le de raccordement (18) de la batterie sur lequel il est monté, de façon telle, que le signal de température de la batterie et le potentiel à la borne de la batterie, sont sus- ceptibles d'être appliqués simultanément au régulateur par une liaison métallique directs, tandis que le signal de commande sortant du régulateur (DP) ainsi que le potentiel de l'autre borne de batterie (B-, 3+), sont appliqués par l'intermédiaire des appariements de contacts d'enfichage du connecteur à fi- ches (28).