Brevet FR2674381A1 — publié le 19920925

i "Dispositif pour l'alimentation en électricité dans un véhicule à moteur avec des générateurs montés en parallèle". Etat de la technique L'invention concerne un dispositif pour l'alimentation en électricité dans un véhicule à moteur avec des générateurs montés en parallèle ainsi que des régulateurs de tension correspondants, au moins avec une batterie d'accumulateurs, dont l'une des bornes peut être reliée par un distributeur d'allumage aux régulateurs de tension et avec un dispositif de contrôle de la charge, qui est en liaison avec le distributeur d'allumage et les régulateurs de tension et par l'intermédiaire d'un commutateur peut être relié, de préférence, à la borne négative de la batterie se trouvant à la masse. La production d'énergie électrique pour le réseau de bord d'un véhicule à moteur est habituellement obtenue avec un générateur triphasé, dont la tension de sortie est régulée par un régulateur de tension à la valeur nécessaire pour l'alimentation en tension du réseau de bord Comme le besoin en énergie électrique dans les véhicules à moteur modernes est très élevé, on a proposé des systèmes de générateurs, qui présentent deux générateurs montés en parallèle. C'est ainsi par exemple que l'on connaît par la demande de brevet européen 2 32 828 A 2 deux générateurs triphasés avec chacun un régulateur de tension à utiliser pour la charge de deux batteries d'accumulateurs montées en série Dans ce cas, les deux régulateurs de tension sont reliés ensemble par l'intermédiaire de la lampe de contrôle de la charge et la lampe de contrôle de la charge peut être reliée par l'intermédiaire du commutateur aux batteries. Dans les systèmes de générateurs connus, on applique après actionnement du commutateur de démarrage, une tension à la lampe de contrôle de la charge, de telle sorte que cette lampe s'allume. Ensuite, on actionne le démarreur après la fin du processus de démarrage, on génère de façon connue une tension à l'aide de laquelle les batteries sont chargées et qui a pour effet d'éteindre la lampe de contrôle de la charge. L'inconvénient avec ce dispositif est que pendant le fonctionnement, on n'a pas d'indication des pannes qui surviennent et qu'un court- circuit dans l'un des générateurs peut influencer la manière de fonctionner de l'autre générateur. On connaît cependant d'autres régulateurs de tension et on les a déjà montés sur différents véhicules à moteur, dans lesquels, on utilise la lampe de contrôle de la charge pour indiquer le processus de démarrage et pour indiquer la survenance possible de pannes Un tel dispositif est représenté à la figure 1. Dans ce cas, on a représenté schématiquement l'unité générateur-régulateur de tension par la référence 10 avec le régulateur de tension 1 Oa, cette unité présentant entre autres les transistors Tl et T 2, dont les bases sont reliées à un circuit intégré I Ci En outre, les deux collecteurs des transistors Tl et T 2 sont reliés ensemble, l'émetteur de transistor Tl est à la masse et l'émetteur du transistor T 2 est relié à la cosse 15 du contacteur de démarrage 11. Entre la cosse 15 du contacteur de démarrage 11 et les collecteurs des transistors Tl et T 2 se trouve le dispositif ou la lampe de contrôle de la charge 12, qui par l'intermédiaire d'un relais 13 peut être relié aux appareils 14 consommant de l'électricité. La borne 30 du commutateur de démarrage 11 est reliée au pôle plus d'une batterie d'accumulateurs 16 et peut être reliée par l'intermédiaire d'un commutateur 17 à d'autres appareils consommant de l'électricité. Après la fermeture du contacteur de démarrage 11, la lampe de contrôle de la charge 12 est reliée au pôle plus de la batterie d'accumulateurs; par l'intermédiaire du transistor conducteur Tl le courant passe et la lampe de contrôle de la charge s'allume pendant le processus de démarrage Les appareils consommant de l'électricité, 14 qui pendant le processus de démarrage ne sont pas alimentés en tension, sont isolés, car le transistor T 2 pendant le processus de démarrage est bloqué et le relais 13 interrompt en conséquence la liaison avec les appareils 14, consommateurs d'électricité. Après la fin du processus de démarrage, le transistor T 2 est conducteur, le transistor Tl est bloqué, en conséquence, la lampe de contrôle de la charge 12 s'éteint, le relais 13 est excité, ce qui met sous tension les utilisateurs 14 de courant électrique. La commande des transistors Tl et T 2 a lieu soit au moyen d'un circuit intégré I Ci, qui est un composant du régulateur de tension, soit par variation de la tension appliquée aux bases, selon que l'on est en période de démarrage ou en période de fonctionnement du moteur. S'il se produit une panne, par exemple si pendant la marche une courroie casse, le transistor Tl est placé dans son état conducteur et le transistor T 2 dans son état bloqué, de telle sorte que la lampe de contrôle de la charge 12 s'allume et indique la panne. Le système générateur-régulateur de tension représenté à la figure 1 comprend uniquement un générateur et en conséquence ne peut pas couvrir les besoins en énergie des nombreux composants du réseau de bord exigeant des puissances élevées. Avantages de l'invention Le dispositif selon l'invention pour l'alimentation en tension, dans un véhicule à moteur avec des générateurs montés en parallèle est caractérisé par le fait qu'entre le dispositif de contrôle de la charge, les régulateurs de tension et le contacteur se trouve un circuit avec plusieurs composants qui sont conducteurs dans un sens et qui bloquent dans un sens Ce dispositif a, par rapport aux dispositifs connus, l'avantage que l'on peut produire une grosse puissance électrique grâce au montage des deux générateurs et par le branchement approprié des deux générateurs ou régulateurs de tension avec un seul indicateur, par exemple la lampe de contrôle de la charge, on peut indiquer les pannes qui surviennent dans l'un des deux systèmes de générateur- régulateur de tension et en même temps l'autre système de générateur- régulateur de tension peut continuer à fonctionner sans problème. Grâce à ce montage avantageux, on a l'assurance que tous les appareils utilisateurs de courant électrique, en particulier ceux aussi qui sont mis sous tension après le démarrage, seront encore alimentés en tension, quand l'un des deux systèmes générateur-régulateur de tension est en panne. Un autre avantage réside dans le fait que, lors de la production d'une tension unique de régulation, on peut utiliser deux régulateurs de tension identiques, tandis que dans une autre configuration avantageuse, on monte deux régulateurs de tension différents et deux générateurs différents, de telle sorte qu'il est possible d'avoir deux tensions de régulation. Selon une autre caractéristique de l'invention, caractérisé en ce qu'entre le dispositif de contrôle de la charge, les régulateurs de tension et le contacteur se trouve un circuit avec plusieurs composants qui sont conducteurs dans un sens et qui bloquent dans un sens. Selon une autre caractéristique de l'invention, les composants sont des diodes ou des éléments semi-conducteurs qui peuvent être commandés, en particulier des transistors. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de contact comprend quatre diodes, les anodes des diodes étant en liaison avec le dispositif de contrôle de la charge et les cathodes des diodes avec le contacteur, et les autres côtés respectifs des diodes étant en liaison avec les régulateurs de tension. Selon une autre caractéristique de l'invention, le contacteur est relié par l'intermédiaire d'un appareil consommant de l'électricité à la borne négative de la batterie. Selon une autre caractéristique de l'invention, le contacteur est un relais. Selon une autre caractéristique de l'invention, les cathodes des diodes sont reliées directement à l'appareil consommant de l'électricité. Selon une autre caractéristique de l'invention, chacun des régulateurs de tension comprend deux transistors, les collecteurs des transistors et des transistors étant reliés ensemble et les points de raccordement étant reliés au contacteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les régulateurs de tension présentent chacun un circuit intégré, qui est en liaison avec les bases des transistors et commande la tension sur les bases. Selon une autre caractéristique de l'invention, la commande des transistors à lieu de telle façon que les transistors sont pendant le processus de démarrage dans l'état conducteur et les transistors sont pendant le processus de démarrage en état de blocage ainsi qu'après la fin du processus de démarrage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le transistor se trouve en état conducteur quand il survient une panne dans le système de générateur-régulateur de tension et le transistor se trouve dans l'état conducteur après la survenance d'une panne dans le système de générateur-régulateur de tension. Selon une autre caractéristique de l'invention, les systèmes de générateurs-régulateurs de tension sont conçus pour des tensions différentes et sont chacun reliés à une batterie d'accumulateurs. Description des exemples de réalisation Deux exemples de réalisation seront exposés à la description qui va suivre et à l'aide des dessins annexés, selon lesquels: la figure 1 représente une réalisation de l'art antérieur, la figure 2 montre une autre réalisation. L'exemple de réalisation représenté à la figure 2 d'un système générateur-régulateur de tension comprend les composants connus de la figure 1, qui présentent les mêmes références numériques qu'à la figure 1 et ne sera pas davantage décrit, le système de générateur- régulateur de tension comprend toutefois encore un raccordement B+. En outre, il existe un deuxième système de générateur-régulateur de tension 19, dont on a uniquement représenté les transistors T 3 et T 4 ainsi qu'un circuit IC 2 non davantage explicité Dans ce cas, les transistors T 3 et T 4 du régulateur de tension 19 a sont mis de la même façon entre le contacteur de démarrage 11 et la masse, comme les transistors Tl et T 2 Entre les émetteurs des transistors Tl et T 2 ainsi que T 3 et T 4, se trouve un circuit 20 qui est en outre relié encore à l'indicateur 12 de contrôle de la charge et au relais 13 Le circuit 20 présente quatre diodes Dl, D 2, D 3 et D 4, les anodes des diodes Dl et D 2 étant reliées au dispositif 12 de contrôle de la charge et les cathodes des diodes D 3 et D 4 au relais 13 servant de contacteur et les autres côtés respectifs des diodes Dl et D 3 étant reliés aux collecteurs des transistors T 3 et T 4 et ceux des diodes D 2, D 4 aux collecteurs des transistors T 1, T 2. A la place des diodes, on peut aussi monter des éléments semi- conducteurs pouvant être commandés, par exemple des transistors. Le système de générateur-régulateur de tension 19 peut dans un mode de réalisation plus développé être raccordé par l'intermédiaire d'un raccordement B+ à une deuxième batterie d'accumulateur 21; dans ce cas le système 19 ainsi que la batterie 21 sont mis sous une autre tension C'est ainsi par exemple qu'une tension de 12 à 14 V est appropriée pour le système 10, 16 et une tension de 24 à 28 V est particulièrement appropriée pour le système 19, 21 Il est toutefois pensable d'avoir d'autres valeurs de tension. Après la fermeture des contacteurs de démarrage 11, le dispositif de contrôle de la charge est relié à la borne positive de la batterie d'accumulateurs 16 et il passe du courant à travers le dispositif 12 de contrôle de la charge, les diodes Dl et D 2 ainsi que les transistors Tl et T 3 qui sont conducteurs pendant le processus de démarrage, le dispositif de contrôle de la charge s'allume et indique que le processus de démarrage est en cours. Quand le processus de démarrage a fonctionné, les générateurs produisent une tension de sortie qui font basculer les transistors T 2 et T 4 de leur état bloqué à leur état conducteur, ce qui fait s'allumer le dispositif de contrôle de la charge En même temps, les transistors Tl et T 3 passent dans leur état bloqué De cette façon, un courant passe par le contacteur de démarrage 11 fermé, les transistors T 2 et T 4 ainsi que les diodes D 4 et D 3 dans le relais 13, qui s'excite ou était déjà excité et alimente en tension les appareils 14 consommateurs d'électricité. Dans cet état normal, dans lequel des deux systèmes 10, 19 de générateurrégulateur de tension fonctionnent normalement, le dispositif de contrôle de la charge 12 demeure coupé. S'il survient par contre un défaut, celui-ci est détecté dans le régulateur de tension et le transistor Tl ou le transistor T 3 est placé dans son état conducteur, selon que le défaut survient dans le système de générateur-régulateur de tension 10 ou le système 19 Il passe alors un courant à travers le dispositif de contrôle de la charge, la diode D 2 et le transistor Tl ou dans l'autre cas à travers la diode Dl et le transistor T 3, de telle sorte que dans les deux cas, le dispositif de contrôle de charge 12 s'allume et indique la panne. Dans le système de générateur-régulateur de tension resté intact, le transistor T 2 ou le transistor T 4 demeure conducteur, les diodes Dl ou D 2 bloquent l'unité de générateur-régulateur de tension qui n'est pas dérangée. Comme les diodes Dl ou D 2 doivent uniquement recevoir le courant passant à travers le dispositif de contrôle de régulation 12, on peut utiliser des diodes relativement simples Les diodes D 3 ou D 4 doivent au contraire laisser passer selon l'état de fonctionnement, la moitié du courant ou tout le courant qui est nécessaire aux appareils 14 consommant de l'électricité Les diodes D 3 ou D 4 doivent en conséquence être choisies de telle façon qu'elles ne puissent laisser passer des courants de quelques ampères. Le dispositif de contrôle de la charge 12 peut être réalisé sous la forme d'une lampe, d'une diode luminescente LED ou d'un indicateur LCD, il serait aussi pensable de monter n'importe quel autre dispositif optique ou acoustique. Le contacteur 13 est réalisé habituellement sous la forme d'un relais, il serait toutefois pensable d'avoir un mode de réalisation avec un transistor, la commande non davantage explicitée, des transistor Tl à T 4 à lieu de la manière habituelle en faisant varier la tension sur la base correspondante. La commande peut aussi avoir lieu à l'aide de circuits intégrés appropriés IC 1 ou IC 2 et n'a pas lieu d'être ici davantage explicitée. il R E V E N D I C A T I O N S 1) Dispositif pour l'alimentation en électricité dans un véhicule à moteur avec des générateurs montés en parallèle ainsi que des régulateurs de tension correspondants, au moins avec une batterie d'accumulateurs, dont l'une des bornes peut être reliée par un distributeur d'allumage aux régulateurs de tension et avec un dispositif de contrôle de la charge, qui est en liaison avec le distributeur d'allumage et les régulateurs de tension et par l'intermédiaire d'un commutateur peut être relié, de préférence, à la borne négative de la batterie se trouvant à la masse, dispositif caractérisé en ce qu'entre le dispositif de contrôle de la charge ( 12), les régulateurs de tension ( 10, 19) et le contacteur ( 13) se trouve un circuit ( 20) avec plusieurs composants qui sont conducteurs dans un sens et qui bloquent dans un sens. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les composants sont des diodes ou des éléments semi-conducteurs qui peuvent être commandés, en particulier des transistors. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de contact ( 20) comprend quatre diodes (Dl, D 2, D 3 et D 4), les anodes des diodes (Dl et D 2) étant en liaison avec le dispositif de contrôle de la charge ( 12) et les cathodes des diodes (D 3, D 4) avec le contacteur ( 13), et les autres côtés respectifs des diodes (Dl à D 4) étant en liaison avec les régulateurs de tension ( 10, 19). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le contacteur est relié par l'intermédiaire d'un appareil consommant de l'électricité à la borne négative de la batterie ( 16). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le contacteur est un relais. 6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cathodes des diodes (D 3, D 4) sont reliées directement à l'appareil ( 14) consommant de l'électricité. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en que chacun des régulateurs de tension ( 10, 19) comprend deux transistors (Tl, T 2 ou T 3, T 4), les collecteurs des transistors (Tl, T 2) et des transistors (T 3, T 4) étant reliés ensemble et les points de raccordement étant reliés au contacteur ( 20). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les régulateurs de tension ( 10, 19) présentent chacun un circuit intégré (ICT et IC 2), qui est en liaison avec les bases des transistors (Tl, T 2 ou T 3, T 4) et commande la tension sur les bases. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la commande des transistors (Tl à T 4) à lieu de telle façon que les transistors (Tl et T 3) sont pendant le processus de démarrage dans l'état conducteur et les transistors (T 2, T 4) sont pendant le processus de démarrage en état de blocage ainsi qu'après la fin du processus de démarrage. 10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le transistor (Tl) se trouve en état conducteur quand il survient une panne dans le système de générateur-régulateur de tension ( 10) et le transistor (T 3) se trouve dans l'état conducteur après la survenance d'une panne dans le système de générateur-régulateur de tension ( 19). 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les systèmes ( 10, 19) de générateurs-régulateurs de tension sont conçus pour des tensions différentes et sont chacun reliés à une batterie d'accumulateurs ( 16, 21).