Brevet FR2497016A1 — publié le 19820625

DISPOSITIF DE CHARGE DE BATTERIE, NOTAMMENT POUR VEHICULES AUTO- MOBILES La présente invention concerne un dispositif de charge de batterie, notamment pour véhicules automobiles, et plus particulièrement un dispositif de charge comportant un alternateur triphasé muni de diodes alimentant l'enroulement d'excitation dudit alternateur, un régulateur électronique commandant le passage du courant dans l'enroulement d'excitation et une lampe de contrôle de charge alimentant l'enroulement d'excitation pendant la phase de démarra- ge de l'alternateur. Dans de tels dispositifs de charge, couramment employés dans l'équi- pement électrique des véhicules automobiles, l'alternateur est excité, au démarrage, à travers la lampe de contrôle de charge dont la forte valeur ohmique limite la valeur du courant d'exci- tation retardant ainsi la vitesse d'amorçage de l'alternateur. Pour remédier à cet inconvénient, c'est à dire, pour diminuer la vitesse de rotation à partir de laquelle l'alternateur alimente la batterie de bord, on connait un dispositif dans lequel il est prévu une diode branchée de façon à ce que lorsqu'on actionne un relais relié au contacteur du démarreur, un courant, d'intensité limitée par une résistance, et en provenance de la batterie, cir- cule dans l'enroulement d'excitation, par l'intermédiaire de la diode, de la résistance et du régulateur de tension. Ce dispositif qui permet d'améliorer, au démarrage, les caract6- ristiques d'amorçage, par le fait que la lampe de contrôle de charge ne joue plus un rôle important pour l'excitation préalable, présente néanmoins l'inconvénient qu'il faut prévoir une liaison supplémentaire dans le faisceau de cables du véhicule. On connait, également, un autre dispositif dans lequel une ther- mistance est branchée en parallèle à la voie collecteur émetteur du transistor constituant l'étage de sortie du régulateur élec- tronique, lequel transistor est relié par sa voie collecteur-émet- teur en série avec l'enroulement d'excitation de l'alternateur. Hors fonctionnement, cette thermistance a unefaible valeur ohmi- que. En conséquence, lors du démarrage de l'alternateur, un cou- rant relativement important s'écoule dans l'enroulement d'excita- tion à travers cette thermistance et assure ainsi une bonne vites- se d'amorçage de l'alternateur. Pendant le fonctionnement normal de l'alternateur, c'est à dire cprèe demarrace, la vaiceur ohmique de la thermistance s'accroit rapidement, par échauffement propre de la thermistance. Ainsi l'effet de commande du transistor relié en série avec l'en- roulement d'excitation n'est plus influencé de façon notable. Néanmoins, pour maintenir l'échauffement propre de la thermistance, un courant doit circuler en permanence dans cette thermistance pendant tout le temps de fonctionnement de l'alternateur. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif de charge de batterie du type comportant un alternateur triphasé muni de diodes alimentant l'enroulement d'excitation dudit alternateur, un régulateur électronique comman- dant le passage du courant dans l'enroulement d'excitation et une lampe de contrôle de charge alimentant l'enroulement d'excitation pendant la phase de démarrage de l'alternateur, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens auxiliaires d'alimentation de l'enroule- ment d'excitation connectés de façon telle qu'au démarrage et pour une certaine valeur de tension de l'alternance positive d'une des phases de l'alternateur, lesdits moyens deviennent conducteurs et qu'ainsi un courant supplémentaire, provenant de la batterie, cir- cule dans l'enroulement d'excitation. Les moyens auxiliaires d'alimentation sont constitués d'un premier transistor, du type NPN, dont la base est reliée, par l'intermédi- aire d'un pont diviseur de tension à l'une des phases de l'alter- nateur, le collecteur dudit transistor étant relié, par l'inter- médiaire d'un pont diviseur de tension à la base d'un deuxième transistor, du type PHP, dont l'émetteur est relié directement à la borne positive de la batterie et dont le collecteur est connecte à l'extrémité de l'enroulement d'excitation qui est reliée, d'une part, aux diodes d'excitation et, d'autre part, à la lampe de contrôle de charge. Dans-un premier mode de réalisation de l'invention, il est prévu une diode connectée entre la phase de l'alternateur et une des extrémités de l'une des résistances constituant le pont diviseur de tension auquel la base du premier transistor est reliée. Dans un deuxième mode de réalisation, il est prévu une résistance limitatrice de courant, connectée entre le collecteur du deuxième transistor et l'extrémité de l'enroulement d'excitation reliée aux diodes d'excitation et à la lampe de contrôle de charge. La description qui va suivre, en regard du dessin unique annexé, -3- fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. De façon connue, le dispositif de charge de batterie comprend un alternateur triphasé (1) comportant des enroulements statoriques la, 1, l1e qui délivrent un courant alternatif redressé par un jeu de diodes positives (2) et un jeu de diodes négatives (3). Cet alternateur est muni d'un jeu de diodes (4) qui alimente l'en- roulement d'excitation (5) dudit alternateur, lequel enroulement est connecté, par une de ses extrémités, à un régulateur électro- nique (6) dont on a représenté l'étage de sortie sous la forme d'un transistor (7). L'autre extrémité de l'enroulement d'excitation est reliée, d'une part, au jeu de diodes (4) et, d'autre part, à une lampe de con- tr8le de charge (8) connectée, par l'intermédiaire d'un interrup- teur (9) à une batterie (10). Dans cet exemple, l'interrupteur (9) est la clé de contact du véhicule. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens auxiliaires d'alimentations (11) sont constitués d'un premier transistor (111), de type NPN, dont la base est reliée par l'inter- médiaire d'un pont diviseur de tension constitué des résistances (112,113) au point A de l'une des phases de l'alternateur, le col- lecteur dudit transistor (111) étant relié, par l'intermédiaire d'un pont diviseur de tension constitué des résistances (114, ), à la base d'un deuxième transistor (116), du type PNP, dont l'émetteur est relié directement à la borne positive (1Oca) de la batterie, et dont le collecteur est connecté à l'extrémité de l'enroulement d'excitation qui est reliée d'une part aux diodes d'excitation et, d'autre part à la lampe de contr8le de charge. Dans ce premier mode de réalisation, il est prévu une dLode 117 dont l'anode est reliée au point A et dont la cathode est reliée à l'une des extrémités de la résistance (112). Après fermeture de la clé de contact (9) et démarrage du moteur à combustion interne, équipant le véhicule automobile, l'enroule- ment d'excitation (5) est alimenté par la batterie 10, au travers de la lampe de contr8le de charge (8). Ce courant d'excitation insuffisant pour faire s'amorcer très rapidement l'alternateur, ce qui devient une nécessité sur les véhicules modernes, provoque néanmoins l'apparition d'une ten- sion alternative au point A, tension dont l'amplitude augmente -4- en fonction de l'accroissement de la vitesse de rotation. Selon l'invention, l'alternance positive de cette tension est ap- pliquée par l'intermédiaire de la diode 117, et du pont diviseur de tension constitué des résistances (112 et 113) à la base du transistor (111) qui à partir d'une certaine voleur de tension, déterminée par la diode 111 et les résistances 112 et 113, devient conducteur pendant une fraction de la durée de l'alternance positive. La conduction du transistor (111) entraine en conséquence, la con- duction du transistor (116) ce qui a pour effet de renforcer le courant d'excitation de l'enroulement (5) par un courant supplé- mentaire provenant de la batterie et s'écoulent au travers de la voie émetteur-collecteur du transistor (116), le transistor (7) du régulateur (6) étant, de façon connue, conducteur pendant cette phase de démarrage. L'augmentation du courant d'excitation, ainsi obtenue, accroit l'amplitude de la tension présente au point A et provoque ainsi, rapidement, l'apparition d'une tension suffisante à la sortie du jeu de diodes 4, laquelle tension permet, de façon connue, d'alimenter, à suffisance, l'enroulement d'excitation 5. Dans cette condition, les tensions étant égales à l'extrémité de l'enroulement reliée d'une part au jeu de diodes 4 et, d'autre part, à la lampe de contrôle de charge 8 le courant d'excitation supplémentaire délivré par la batterie au travers de la voie émetteur-collecteur du transistor (116) s'annule. Pour la m8me raison, la lampe de contr8le de charge 8 qui était allumée, s'éteint. Dans le deuxième mode de réalisation, la diode 117 qui retardait d'une valeur fixe de tension, l'état de conduction des transistors 111 et 117 et en conséquence diminuait la durée de conduction par rapport à la durée de l'alternance, est supprimée. Dans ce cas, la durée de conduction étant accrue il est prévu une résistance limitatrice d'intensité 118 reliée en série entre le collecteur du transistor 116 et l'enroulement d'excitation. Il est évident, pour l'homme de l'art, que les moyeus auxiliaires d'alimentation 11 peuvent ître disposés à l'intérieurdu régulateur électronique 6. REVENDICATIONS 1. Dispositif de charge de batterie, notamment pour véhicules auto- mobiles, dispositif du type comportant un alternateur triphasé (1) muni de diodes (4) alimentant l'enroulement d'excitation (5) dudit alternateur, un régulateur électronique (6) commandant le passage du courant dans l'enroulement d'excitation et une lampe de contr8le de charge (8) alimentant à partir d'une batterie (10) l'enroulement d'excitation pendant la phase de démarrage de l'alternateur, carac- térisé en ce qu'il est prévu des moyens auxiliaires d'alimentation (11) de l'enroulement d'excitation (5) connectés de façon telle qu'au démarrage et pour une certaine valeur de tension de l'alternance positive d'une des phases de l'alternateur, lesdits moyens (11) deviennent conducteurs et qu'ainsi un courant supplémentaire, prove- nant de la batterie (10) circule dans l'enroulement (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens auxiliaires d'alimentation (11) sont constitués d'un premier transistor (111) du type NPN, dont la base est reliée par l'inter- médiaire d'un pont diviseur de tension constitué des résistances (112,113) au point A d'une des phases de l'alternateur, le collecteur dudit transistor (111) étant relié, par l'intermédiaire d'un pont diviseur de tension constitué des résistances (114,115)" la base d'un deuxième transistor (116), du type PNP, dont l'émetteur est relié directement à la borne positive (1Qa) de la batterie et dont le collecteur est connecté à l'extrémité de l'enroulement d'excita- tion qui est reliée, d'une part au jeu de diodes (4) et, d'autre part, à la lampq de contrôle de charge (8). 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu' il est prévu une diode (117) connectée par son anode au point A et par sa cathode à l'une des extrémités de la résistance (112) de manière à fixer, à une certaine valeur de tension,le seuil de conduction du transistor (111). 4. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est prévu une résistance limitatrice de courant (118) connec- tée en série entre le collecteur du transistor (117) et l'extrémité de l'enroulement d'excitation (5) reliée, d'une part, au jeu de diodes (4) et, d'autre part, à la lampe de contr8le de charge.(8)