Brevet FR2476405A1 — publié le 19810821

L'invention part d'un ensemble de charge de batterie, notamment pour véhicule automobile, avec un générateur de courant alternatif comprenant un bobinage de phases, un bobinage d'excitation et un ensemble redresseur branché à la suite du bobinage de phases avec des diodes principales et des diodes excitatrices,- ainsi que des raccordements pour une batterie à charger et pour des dispositifs utilisateurs de courant, avec un régulateur de tension à semi-conducteursfi commandé par l'in- termédiaire d'un conducteur de détection et comportant une partie de commande avec un répartiteur de tension à 11 entrée et une partie de puissance avec un commutateur à cemi-conducteurs pour commander la tension de sortie du générateur, et comportant également, une diode de libre passage, ainsi qu'avec un élément de contrôle constitué de préférence par une lampe de contrôle de charge, qui, en dehors de sa fonction de résistance de pré- excitation, est également utilisée pour signaler des défauts dans l'esnemble de charge. Des ensembles ds charge de batterie dans lesquels sont signalés certaine défauts lors de la charge de la batterie, sont connus. A une date récente, on a cherché à développer des circuits signalant en outre d'autres défauts dans le générateur, dans le régulateur ou bien dans le réseau de bord, par l'intermédiaire da dispositif de contrôle de charge. Ces recherches n'ont toutefois pas abouti à des résultats sa- tisfaisants. L'invention a pour but d'améliorer ces résultats et concerne à cet effet un ensemble de charge caractérisé en ce que pour améliorer la pré-ecitation du générateur, une première résistance supplémentaire est branchée en parallèle sur lé lément de contrôle, et cet ensemble est en outre caractérisé par l'un des deux compléments suivants t - pour signaler une interruption de l'excitation du générateur, une seconde résistance supplémentaire est branchée en paral lèle sur les bornes positive et négative du régulateur de tension, - pour signaler une interruption de l'excitation du générateur et/ou une interruption du conducteur de détection, et/ou des liaisons de masses entre le'générateur et le régulateur de tension, et/ou entre le générateur et la batterie, une seconde résistance supplémentaire est branchée en parallèle sur la sortie des diodes d'excitation du générateur et sur la borne négative de la batterie. Les dispositions conformes à l'invention définie ci-dessus présentent, par rapport aux solutions connues l'avantage de signaler un grand nombre de défauts dans l'ensemble de charge de batterie par l'intermédiaire du dispositif de contrôle de charge et d'améliorer la pré-excitation du générateur. D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager d'autres formes avantageuses et des améliorations du système de charge de batterie défini ci-dessus. Grâce à la signalisation des défauts, l'utilisateur du véhicule peut être averti en temps utile. Des conséquences fGcheuses comme par exemple, une surchauffe de la batterie ou bien une défaillance de l'ensemble de l'installation électrique du véhicule peuvent alors être évitées. Il peut Qtre utilisé des informations qui exis- tent déjà dans l'ensemble générateur/régulateur. La signalisation des défauts s'effectue à l'aide de la lampe de contrôle de charge classique qui peut être réalisée sous la forme d'une ampoule à incandescence ou bien d'une diode luminescente, avec le branchement approprié. L'invention va être expliquée plus en détail en se référant à des exemples de réalisation représentés sur les dessins ci-joints, dans lesquels : - la figure 1 montre un exemple de réalisation d'un ensemble de charge de batterie selon l'état de la technique, - les figures 2 à 4 montrent respectivement divers exemples de réalisation d'un ensemble de charge de batterie conforme à l'invention. Sur la figure 1 est représenté un ensemble de charge de batterie connu. Les éléments représentés sur cette figure 1 et leurs références sont également utilisés dans les figures suivantes. Un générateur 10 comporte un bobinage tri phasé 12, à la suite duquel est branché un redresseur de courant principal 13 avec les diodes négatives1Da et les diodes positives 13b. Le redresseur 13 a une borne négative D- servant de borne à la masse du générateur et une borne positive Bf servant de raccordement du générateur à la batterie. A la suite du bobinage triphasé 12, est en outre branché un redresseur de courant d'excitation, revêtant la forme d'un demi-redresseur en pont, avec les diodes d'excitation 14. Le raccordement positif des bornes d'excitation 14 est la borne D+ du générateur. En outre, il est prévu une borne W reliée à une extrémité du bobinage triphasé 12. Enfin, il est encore prévu un bobinage drexcitation li avec un raccordement positif D+ et le raccordement DF. L'ensemble de charge de batterie comporte en outre, un régulateur de tension 16 comprenant, de façon connue en soi, une partie de commande 17 et une partie de puissance 18. En amont de la partie de commande 17, est branché un diviseur de tension 19 avec une borne d'entrée 21 et au moins une prise 22 pour régler la valeur de consigne du générateur 10. La partie de commande 17 comporte une résistance de travail 23 et il exis- te un organe de ré-injection RC 26 entre la partie de puissance 18 et la partie de commande 17. l'entrée 21 du diviseur de tension 19 est, dans l'exemple de réalisation connu, raccordée à une borne 24 par l'intermédiaire de laquelle la valeur réelle de la tension est appliquée à la partie de commande 17. À l'intérieur du régulateur 16, la borne 24 est reliée à la borne positive D pour le bobinage d'excitation 11.Par l'intermédiaire d'un conducteur de détection 25 raccordé à la borne 24 du régu lateur, s'effectuent aussi bien la détection de la valeur réelle de la tension que le prélèvement du courant d'excitation à partir de la borne D+ du générateur 10. La partie de puissance 18 se situe entre la borne de champ DF et la masse. il est en outre prévu une diode à libre passage 20 montée en parallèle sur le bobinage d'excitation 11 du générateur 10. Le générateur 10 et le régulateur de tension 16 sont reliés ensemble à leurs bornes négatives D-, aux bornes de champ DF et aux bornes positives D pour l'enroulement d'excitation. La borne négative D- d'une batterie 46 est raccordée à la borne DL correspondante du générateur 10, tandis que sa borne positive D+ est raccordée par l'intermédiaire d'un conducteur de charge 37 à la borne 3+ du générateur 10. A la borne positive B+ de la batterie 46 peuvent être raccordés, par l'intermédiaire d'un premier commutateur 31, de premiers dispositifs utilisateurs du courant 32. Une lampe de contrôle de charge 35 servant d'élément de contrôle et de résistance de pré-excitation pour le générateur 10, est, dans l'exemple connu, raccordée par sa borne 38 éloignée de la batterie, à la sortie D+ des-diodes d'excita-tion du générateur 10 et par sa borne voisine de la batterie à la borne 15 du commutateur d'allumage 36. La borne 30 du commutateur d'allumage 36 est reliée à la borne positive B+ de la batterie 46. A la borne 15 du commutateur d'allumage 36 de seconds dispositifs utilisateurs de courant 34 sont susceptibles entre raccordés par l'intermédiaire d'un second commutateur 33. Avec ce branchement connu, seul un affichage très limité de défauts dans l'ensemble de charge de batterie est possible. Seuls peuvent être signalés une mise à la masse du conducteur de détection 25 ou bien un arrêt du générateur 10 alors que le commutateur d'allumage 36 est enclenché, par exemple à la suite d'une rupture de la courroie trapézoidale. Dans le cas de exemple de réalisation selon la figure 2, et par comparaison avec la variante de branchement selon la figure 1, il est prévu deux éléments constitutifs supplémentaires : une première résistance supplémentaire 28 branchée en parallèle sur l'élément de contrôle 35 et qui sert à améliorer la pré-excitation du générateur 10, et une seconde résistance supplémentaire 27 disposée dans le régulateur de tension 16 et placée entre la borne D+ pour le bobinage d'excita- tion et la borne D-. Cette seconde résistance 27 peut également être logée à l'extérieur du régulateur sur le support de balais du générateur.Dans le cas de l'exemple de réalisation selon la figure 2, grâce à la résistance 27 et en supplément aux pos sibilités de signalisation du branchement conforme à l'état dela technique selon la figure 1, il est possible d'identifier toutes les interruptions dans le circuit d'excitation du générateur entre les bornes D+ et D- du régulateur 16. En effet, toutes les interruptions du courant d'excitation, surtout dans la zone des balais du générateur 10, du bobinage d'excitation Il ainsi que du régulateur 16-, sont signalées par l'intermédiaire de l'élément de contrôle 36. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 3, la seconde résistance 27 est placée entre la sortie D+ des bornes d'excitation 14 du générateur 10, ou la borne 38 éloignée de la batterie de l'élément de contrôle 35, et la borne négative D- de la batterie 46. Elle peut aussi bien être logée sur ou dans le générateur 10 qu'également, comme la première résistance 28, dans le réseau de bord, par exemple, dans le tableau de bord.Avec l'exemple de réalisation selon la figure 3, et grace à la résistance 27, toutes les interruptions de l'excitation du générateur 10 entre la borne D+ du générateur ou bien la borne 38 eloignée de la batterie de l'élément de contrôle 35, et la borne D- de la batterie 46, peuvent autre détectées. Ain- siS en supplément aux signalisations de défauts de l'exemple de réalisation selon la figure 2, il est encore possible de signaler une interruption des liaisons de masses entre le générateur 10 et le régulateur de tension 16, et entre le générateur 10 et la batterie 46, ainsi qu'une interruption du conducteur de détection 25.Si la résistance 27 est raccordée à la borne 38 éloignée de la batterie de l'élément de contrôle 35, et si le raccordement des bornes D+ et B+ du générateur 10 est réalisé à l'aide d'une jonction commune d'enfichage, une défail- lance de cette jonction peut également entre signalée par l'intermédiaire de l'élément de contrôle 35. En outre, ce qui a été dit concernant l'exemple de réalisation selon la figure 2, reste valable. Dans le cas de l'exemple de réalisation selon la figure 4, il est prévu en plus de l'équipement de l'exemple de réalisation selon la figure 3, un circuit de déclenchement à surtension 29 connu en soi. Le circuit de déclenchement à surtension 29 comporte les résistances 39, 40, 41, un condensateur de lissage 429 un thyristor 44 et un triac 43. Dans le régulateur de tension 16, un fusible 45 est prévu sur la borne négative de la partie de puissance 18. Avantageusement le fil de connexion considéré de la partie de puissance 18 est utilisé comme fusible 45. L'entrée du circuit de déclenchement 29 est raccordée sur la borne 24 du conducteur de détection 25 du régulateur de tension 16. En plus des caractéristiques de l'exemple de réalisation selon la figure 3, un branchement selon la figure 4 signale de plus par l'intermédiaire de la lampe de contrôle de charge 35, s'il existe une surexcitation de par exemple à un étage terminal défectueux 18 du régulateur, lorsque de ce fait, la tension de sortie du générateur 10 dépasse une valeur prédéterminée. En outre, dans cet exemple de réalisation et dans un tel cas, le générateur 10 est desexcité et ceci en ce que, lors d'une surtension sur la borne 24 du régulateur de tension 16, le thyristor 44 s'allume et le fusible 45, ou bien le fil de connexion qui en tient lieu, est amené à la fusion interrompant ainsi le courant d'excitation. RE VEND i CA T iON s 1.- Ensemble de charge de batterie, notamment pour véhicule automobile, avec un générateur de courant alternatif comprenant un bobinage de phases, un bobinage d'excitation et un ensemble redresseur branché à la suite du bobinage de phases avec des diodes principales et des diodes excitatrices, ainsi que des raccordements pour une batterie à charger et pour des dispositis utilisateurs de courant, avec un régulateur de tension à semimconducteurs, commandé par l'intermédiaire d'un conducteur de détection et comportant une partie de commande avec un répartiteur de tension à l'entrée et une partie de puissance avec un commutateur à semi-conducteurs pour commander la tension de sortie du générateur, et comportant également une diode de libre passage, ainsi qu'avec un élément de contrôle constitué de préférence par une lampe de contrôle de charge, qui, en dehors de sa fonction de résistance de pré-excitation, est également utilisée pour signaler des défauts dans l'ensem- ble de charge, ensemble de charge caractérisé en ce que pour améliorer la pré-excitation du générateur (10) une première ré sistance supplémentaire (28) est branchée en parallèle sur l'élément de contrôle (35). 2.- Ensemble de charge de batterie selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour signaler une interruption de l'excitation du générateur (10), une seconde résistance sup plémentaire (27) est branchée en parallèle sur les bornes positive (D+) et négative (D-) du régulateur de tension (16). 3.- Ensemble de charge de batterie selon la revendication 2 pour un générateur dans lequel le bobinage d'excitation est alimenté par l'intermédiaire d'un support de balais et de bagues de friction, ensemble de charge caractérisé en ce que la seconde résistance supplémentaire (27) est disposée sur le support de balais. 4.- Ensemble de charge de batterie selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour signaler une interruption de l'excitation du générateur (10), et/ou une interruption du conducteur de détection (25), et/ou des liaisons de masses entre le générateur- (10) et le régulateur de tension (16), et/ou entre le générateur (10) et la batterie (46), une seconde résistance supplémentaire (27) est branchée en parallèle sur la sortie (D+) des diodes d'excitation du générateur (10)et sur la borne négative (tek) de la batterie (46). 5,- Ensemble de charge de batterie selon la revendication 4 pour un véhicule automobile, ensemble de charge caractérisé en ce que la première résistance supplémentaire (28) et la seconde résistance supplémentaire (27) sont disposées sur le tableau de bord. 6.- Ensemble de charge de batterie selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour signaler une tension de sortie trop élevée du générateur (10) et pour couper l'excitation (1t) du générateur (10) à la suite d'une tension de sortie trop élevée, ainsi que pour signaler cette coupure, il est prévu en outre un circuit de déclenchement~ par surtension (29) en soi connu, avec un thyristor (44) et un fusible (45) sur le conducteur de liaisons entre la partie de puissance (18) et la borne négative (D-) du régulateur de ten- sion (16). 7.- Ensemble de charge de batterie selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un fil de connexion de la partie de puissance (18) est utilisé comme fusible (45).