Brevet FR2576466A1 — publié le 19860725

L'invention a pour objet un procédé pour charger et maintenir en charge optimum automatiquement une ou plusieurs batteries de même voltage et un chargeur disposant d'un répartiteur de charge à régulation incorporée pour la mise en oeuvre dudit procédé. Le fait de- charger un accus signifie l'alimenter en courant supérieur à son état, ce qui fait que lorsque lton veut recharger plusieurs groupes de batteries, si l'un d'entre eux est déjà chargé, il va aussitôt être en surcharge et se détériorer. Le problème réside dans le fait qu'il faut aussi tenir compte de l'état du groupe le plus chargé. Actuellement, il n'existe pas de chargeur de batterie d'accumulateur disposant d'un répartiteur de charge à régulation incorporé. Des répartiteurs de charge sont donc mis en place, ils s'adaptent extérieurement au chargeur. Ces répartiteurs de charge sont à diodes. Pour N batteries, il faudra donc mettre en place N répartiteurs de charge avec chargeur à régulation, donc un coût élevé. Dans le cas où l'on utilise un seul répartiteur de charge pour plusieurs batteries, la tension de référence de charge ne tient compte que d'un seul groupe de batterie, donc les autres groupes reçoivent des courants trop ou pas assez élevés par rapport à leur état de charge normal. Cette disposition de charge actuelle est dangereuse pour l'ensemble des batteries, surtout lorsque l'écart de l'état de charge des batteries est important. Le procédé selon l'invention permet de charger plusieurs groupes de batteries de même voltage avec le même chargeur du type régulation électronique à simple ou double thyristor, en obtenant une régulation sur l'ensemble des groupes de batteries d'accumulateur à l'aide d'un circuit électronique approprie. Le procédé selon l'invention évite donc l'emploi, sur chaque groupe, d'un dispositif de régulation et d'alimentation complexe et onéreux. Le procédé selon l'invention consiste à - séparer par une diode de sortie chaque groupe de batterie, - capter lXétat de charge de chaque groupe de batterie au moyen d'un circuit électronique de commande comportant une fourchette de tension à écart fixe, - réguler la valeur du courant par un circuit électronique de manière que le courant dans le groupe le moins chargé, soit le plus fort possible, sans toutefois suralimenter le groupe le plus chargé. La tension de référence est donnée par le circuit électronique de commande, le circuit de régulation automatique d'intensité régule la valeur du courant à partir de la tension de référence, issue dudit circuit électronique de commande. A cet effet deux circuits distincts sont mis en oeuvre 1. un circuit pricipal recevant la tension de référence batteries et commandant l'intensité du chargeur, ce circuit suffit pour une seule batterie car dans ce cas la tension de référence est directement celle de la batterie à charger. 2. le circuit dit à "fourchette" qui analyse la tension de chaque batterie en fait la synthèse et fournit la tension de référence unique destinée au premier circuit. Le fonctionnement du circuit à fourchette est le suivant - l'écart de tension de la fourchette est fixe t déterminé par le fabricant selon le type de chargeur fabriqué pour une puissance donnée, - la tension commandant la régulation est toujours le point le plus bas de la fourchette, - la batterie ou le groupe le plus bas tire la fourchette par le point le plus bas, - la batterie ou le groupe le plus haut retient la fourchette par le point haut. Le circuit de régulation commande l'intensité en fonction de la tension de référence déterminée par le circuit de commande. Ledit circuit de commandé est branché d'une part sur le circuit de régulation automatique et d'autre part sur les batteries après les diodes de séparation. Lesdites diodes de séparation sont reliées à une borne du pont redresseur de puissance dont deux -bornes sont reliées au transformateur de puissance. Le circuit de régulation est alimenté en courant par le secteur, ledit courant arrive au niveau du circuit de régulation où l'alimentation est régulée, puis passe par un circuit générateur, un circuit seuil, un limitateur d'intensité, un minimum de voltage et un circuit de commande tyristor. Ledit circuit de régulation est branché sur ledit pont redresseur de puissance. De manière à augmenter la sécurité, le chargeur selon l'invention, est muni d'un limitateur d'intensité, d'un arrêt automatique du débit lorsqu'aucune batterie n'est connectée. Une commande manuelle permet le redémarrage de la charge rapide d'une batterie ou d'un groupe totalement déchargé. Ladite commande manuelle permet de shunter toute régulation automatique du chargeur. L'écart fixe entre le point haut et le point bas de la fourchette est d'environ 0,1 V par volt, soit pour une batterie de 12 V, l'écart fixe sera de 1,2 V ; pour une batterie de 24 V, l'écart fixe sera de 2,4 V Les dessins ci-joints donnés à titre d'exemple indicatif et non limitatif permettront de comprendre aisément l'invention. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. La figure 1 est une vue schématique du circuit électronique du chargeur selon l'invention. La figure 2 est un schéma mettant en évidence le procédé de régulation pour charger et maintenir en charge une ou plusieurs batteries de même voltage, la régulation de la tension s'effectue sur la tension la plus basse de la batterie B3. La figure 3 est un schéma mettant en évidence le procédé de régulation à fourchette pour charger et maintenir en charge une ou plusieurs batteries de même voltage, la régulation de la tension s'effectue par le point de tension le plus bas de la fourchette, même si une batterie B3 est déchargée à un -niveau inférieur, aule point le plus bas de la fourchette, celle-ci est alors retenue par le point haut. Dans la figure 1, chaque batterie ou groupe de batterie B1, B2, B3 est séparée par une diode de séparation 1, 2, 3. Le circuit de régulation automatique 5 régule l'intensité en fonction de la tension de référence déterminée par le circuit de commande 4. Ledit circuit de commande 4 est branché d'une part sur le circuit de régulation automatique 5 et d'autre part aux diodes de séparation 1, 2, 3. Il est alimenté par la sortie du transformateur de puissance 10. Lesdites diodes de séparation 1, 2, 3 sont reliées à une borne du pont redresseur de puissance 11 dont deux bornes sont reliées au transformateur de puissance 10. Le circuit de régulation 5 est alimenté en courant par le secteur, ledit courant arrive au niveau du circuit de régulation où l'alimentation est régulée en 7, puis passe par un circuit générateur 8, un circuit seuil 9, un limitateur d'intensité 14, un amperemètre 15, un minimum de voltage 13 et un circuit de commande tyristor 12. Ledit circuit de commande tyristor 5 est branché sur le pont redresseur de puissance 11. De manière à augmenter la sécurité, le chargeur selon l'invention est muni d'un limitateur d'intensité, d'un arrêt automatique du débit lorsqu'aucune batterie n'est connectée. Une commande manuelle 6 permet le redémarrage d'une batterie ou d'un groupe totalement déchargé et la charge rapide de batterie. Ladite coun.ande manuelle 6 permet de shunter toute régulation automatique du cha geur. L'écart -ixe E entre le point haut P2 et le point bas Fl de la fourchette F est environ de 0,1 V par volt, soit pour une batterie de 12 V, l'écart fixe E sera de 1,2 V ; pour une batterie de 24 V, l'écart fixe E sera de 2,4 V. Le circuit de commande 4 analyse les niveaux detension U1, U2, U3, UN de chaque batterie B1, B2, B3 et BN. A partir de ces indications donnant l'état de chaque groupe ou chaque batterie, le fabricant du chargeur a déterminé une- fourchette de tension F qui comporte un point haut F2 et un point bas F1. L'écart E entre le point haut F2 et le point bas F1 reste toujours constant. L'ensemble de ce circuit est le circuit de commande 4, il détermine la tension de référence U, il pilote le circuit de régulation 5 à partir de l'intensité de référence U. Dans la figure 2, la régulation s'effectue sur la tension la plus basse U3 qui correspond en même temps au point F1 de la fourchette F. Cette régulation s'effectue sur cette tension la plus basse U3, qui correspond à la batterie B3 tant que l'écart de tension entre la batterie la plus déchargée B3 et la batterie la moins déchargée B2 reste dans la fourchette F, car la batterie B2 nla pas atteint sa charge optimum. Dans la figure 3, si l'écart E des charges de la batterie B3 est tel que l'écart E entre la batterie B2 et la batterie B3 est supérieur à l'écart de la fourchette F, alors la batterie B2, ou le point de tension U2, empêchera que le point de régulation ne se fasse sur la batterie B3, mais sur le point bas F1 de la fourchette F. En résumé La tension de référence U commandant la régulation est toujours le point bas F1 de la fourchette F. La batterie la plus basse "tire" la fourchette F par le point bas Fl. La batterie la plus haute retient la fourchette F par le point le plus haut. REVENDICATIONS 1. Procédé pour charger et maintenir en charge optimum automatiquement une ou plusieurs batteries de même voltage caractérisé par le fait qu'il consite a - séparer par une diode de sortie (1, 2, 3) chaque groupe de batterie (spi, 82, B3). - capter l'état de charge de chaque groupe de batterie (B1, B2, B3) au moyen d'un circuit électronique de commande (4) comportant une fourchette de tension F1 à écart fixe E avec une point haut (F2) et un point bas (F1), - réguler la tension du courant par un circuit électronique (5) de manière que le courant dans le groupe le moins chargé, soit le plus fort possible, sans toutefois suralimenter le groupe le plus chargé. La tension de référence (U) est donnée par le circuit électronique de commande (4), le circuit de régulation automatique d'intensité (5) régule l'intensité du courant à partir de la tension de référence (U), issue dudit circuit électronique de commande (4). 2. Procédé pour charger et maintenir en charge optimum automatiquement une ou plusieurs batteries de meme voltage selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le circuit de régulation de la tension (5) est commandé par un circuit de commande (4) de la régulation de la tension qui prend en compte les paramètres suivants - la fourchette de tension (F) à écart fixe (E) déterminé par le fabricant selon le type de chargeur fabriqué pour une puissance donnée, - la tension commandant la régulation est toujours le point le plus bas de la fourchette, - la batterie ou le groupe le plus bas tire la fourchette par le point le plus bas, - la batterie ou le groupe le plus haut retient la fourchette par le point haut le circuit de régulation automatique (5) commande l'intensité en fonction de la tensionde référence (U) déterminée par le circuit de commande. 3. Chargeur pour la mise en oeuvre du procédé pour charger et maintenir en charge optimum automatiquement une ou plusieurs batteries de même voltage selon la revendication 1 caractérisé par le fait que chaque batterie ou groupe de batterie (B1, B2, B3) est séparée par une diode de séparation (1, 2, 3) ; le circuit de régulation (5) automatique régule l'intensité en fonction de la tension de référence déterminée par le circuit de cornanC (4) ; ledit circuit de commande (4) est branché d'i'ne part sur le circuit de régulation automatique (5) et d'autre part aux diodes de séparation (1, 2, 3) ; lesdites diodes de séparation (1, 2, 3) sont reliées à une borne du pont redresseur de puissance (11) dont deux bornes sont reliées au transformateur de puissance ( 4.Chargeur selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le circuit de régulation (5) est alimenté en courant par le secteur, ledit courant passe par le transformateur de puissance (10), puis au niveau du circuit de régulation où l'alimentation est régulée en (7), puis passe par un circuit générateur (8), un circuit seuil (9), un limitateur d'intensité (14), un ampèremètre (15), un minimum de voltage (13) et un circuit de commande tyristor (12) ; ledit circuit de régulation (5) est branché sur ledit pont redresseur de puissance (11). 5. Chargeur selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4 caractérisé par le fait que, de manière à augmenter la sécurité, le chargeur est muni d'un limitateur d'intensité et d'un arrêt automatique du débit lorsqu'aucune batterie n'est connectée. 6. Chargeur selon l'une quelconque des revendications, 3, 4 ou 5 caractérisé par le fait qu'une commande manuelle (6) permet le redémarrage de la charge rapide d'une batterie ou d'un groupe totalement décharge ; ladite commande manuelle (6) permet de shunter toute régulation automatique du chargeur. 7. Chargeur selon l'une quelconque des revendications 3, 4, 5 ou 6 caractérisé par le fait que l'écart fixe (E) entre le point haut (F2) et le point bas (F1) de la fourchette (F) est environ de 0,1 V par volt, soit pour une batterie de 12 V, l'écart fixe (E) sera de 1,2 V ; pour une batterie de 24 V, l'écart fixe E sera de 2,4 V.