Brevet FR2891913A1 — publié le 20070413

L'invention concerne un dispositif de mesure de l'intensité d'un courant à travers un conducteur électrique, sans contact, le dispositif comprenant au moins un capteur à effet Hall disposé à l'intérieur d'une conformation en U du conducteur. Dans WO-A-99/60416, est divulguée l'utilisation d'un capteur à effet Hall afin de 5 déterminer la valeur du courant parcourant un fil électrique. Ce document propose de réaliser un U avec le fil conducteur et de placer un capteur à effet Hall entre les deux branches de la conformation en U réalisée. La fiabilité et l'efficacité de la solution dans les conditions réelles d'utilisation, en particulier dans un environnement instable et relativement difficile, comme sur un moteur, 10 doivent pouvoir être améliorées. Ainsi, il est ici proposé de compléter par des parois latérales la conformation en U réalisée. Ceci a pour effet d'homogénéiser le champ magnétique au niveau du capteur à effet Hall et d'amplifier le champ régnant autour de lui, ceci d'un facteur a priori au moins 15 égal à 2. En outre, cette forme en U rend le capteur moins sensible à son positionnement dans ladite forme. C'est ainsi qu'il est ici proposé que la conformation en U du conducteur, ou d'un élément conducteur ainsi conformé, au moins localement, et auquel le conducteur est 20 électriquement relié, soit fermé sur au moins un des côtés ouverts dudit U, par une paroi latérale. Si un élément conducteur, donc un organe structurellement distinct du conducteur électrique, est utilisé, on conseille que la, ou chaque, paroi latérale soit une paroi intégrée audit élément conducteur. 25 En relation avec l'utilisation d'un tel élément conducteur, on conseille par ailleurs que le capteur à effet Hall soit disposé à l'intérieur d'une pièce massive rigide, indéformable définissant le dit élément conducteur. Une application privilégiée du dispositif de mesure précité est la réalisation d'une cosse de batterie d'accumulateurs d'automobile adaptée pour être fixée de manière 30 amovible à une borne de cette batterie et à laquelle sera raccordé un conducteur électrique. On conseille alors que cette cosse ait localement une dite conformation en U, l'intérieur de laquelle sera disposé au moins un capteur à effet Hall, cette cor formation en U étant fermée, sur au moins un des côtés ouverts du U, par une paroi latérale. On va ainsi pouvoir mesurer le courant (en particulier l'intensité cle ce courant) issu d'une batterie d'automobile afin de déterminer tout ou partie de ce qui suit : état de charge, performance, durée de vie potentielle de la batterie. Un descriptif encore plus détaillé suit, en relation avec deux exemples de 5 réalisation illustrés par les figures dans lesquelles : - la figure 1 est un schéma en perspective d'un dispositif conforme A l'invention, - la figure 2 est une vue de côté, suivant Il de la figure 1, - la figure 3 est une coupe de la figure 1, suivant III-Ill, - et la figure 4 est un schéma d'une variante de réalisation de l'invention 10 appliquée à une batterie. Figures 1 à 3, on voit un bloc 1 définissant un élément conducteur électrique. Le bloc 1 peut être en métal. Il est raccordé, vers une extrémité la, à un conducteur électrique 3 et, vers une seconde extrémité opposée 1 b, à une source d'alimentation électrique 5, par l'intermédiaire d'un autre organe électriquement 15 conducteur 7. La source électrique 5 peut être un générateur de courant ou de tension (dans le mode de réalisation de la figure 4, il s'agit d'une batterie de véhicule automobile). Entre ses extrémités 1 a, 1 b, le bloc conducteur 1 présente une forme sensiblement en U. 20 Le terme sensiblement indique qu'il est important que la forme soit repliée sur elle-même, avec au moins deux tronçons opposés 10a, 10b de paroi se faisant au moins essentiellement face. Une forme en C pourrait par exemple convenir. La forme conseillée, localement en U, est pratique, simple à réaliser et efficace. Entre ses tronçons latéraux 10a, 10b, ici reliés entre eux à une extrémité par au 25 moins un tronçon transversal (13a,13b), le bloc conducteur 1 reçoit au moins la partie active d'un capteur sans contact adapté pour fournir des données permettant de mesurer le courant électrique circulant dans ce bloc conducteur. Ici, le capteur sans contact est un capteur à effet Hall 9 raccordé à un moyen 11 de traitement des données obtenues par le capteur et situé à distance (cf. figures 2 et 3). 30 Figure 1, on voit qu'à l'endroit d'au moins l'une des, et de préférence des deux, ouvertures latérales 12a, 12b du U , le bloc conducteur 1 est fermé par au moins une, ici deux, parois latérales 13a, 13b dénommées respectivement troisième et quatrième parois latérales. Le capteur 9 (au moins dans sa partie active, sensible) est ainsi encadré 35 latéralement par ces parois latérales 10a, 10b, 13a, 13b. Une telle solution permet d'homogénéiser le champ magnétique au niveau du capteur et d'amplifier le champ régnant autour de lui d'un facteur pouvant être notablement supérieur à 2. Figure 4, on voit une concrétisation du montage électromécanique précité, en 5 liaison avec une batterie 5 d'accumulateurs de véhicule, dans le cadre d'une solution permettant également une fixation solide du dispositif de mesure, évitant ainsi que des vibrations du moteur puissent notablement altérer le fonctionnement du dispositif de mesure conçu. La cosse 20 de la batterie 5 illustrée est constituée par le bloc conducteur 10 précité. On remarque sa forme localement en U (zone 20a). Il s'agit d'une pièce métallique, massive, non déformable au moins dans sa zone 20a et dont un prolongement 23 comprend une partie à deux branches 23a, 23b conformées pour pouvoir s'engager autour d'une des bornes 25 de sortie de la batterie 5, 15 en l'enserrant. Un ensemble vis-écrou 27 permet de serrer les branches 23a, 23b autour de la borne 25. A l'extrémité opposée, la cosse 20 présente un prolongement 28c allongeant l'un des tronçons latéraux 28a du U , là où la cosse 20 se raccorde à un fil électrique 20 conducteur 29 adapté pour délivrer l'énergie électrique de la batterie 5 vers les organes appropriés du véhicule (organes concernés du moteur, voyants de l'habitacle, éclairage...). La cosse 20 repose à l'endroit de sa zone en U 20a sur un dégagement ou un épaulement 31 de la batterie d'où fait saillie localement la borne 25 considérée, l'autre 25 borne n'ayant ici pas été représentée. Une fixation solide à la borne 25 et un tel appui favorisent la limitation des perturbations ressenties, du fait des trépidations dues notamment au moteur et par exemple à la route, par le capteur 9 présent entre les parois latérales 28a et 28b de la zone en U, 20a. 30 Sur ses deux autres côtés latéraux, cette zone 20a de la cosse porte deux parois 33a, 33b de fermeture latérale de cette zone, entre lesdites parois 28a et 28b. Ainsi, sur cinq côtés sur six du parallélépipède constitué, le capteur 9 est bordé, à faible distance, par une paroi électriquement conductrice, ici métallique, cle préférence pleine, ce qui va homogénéiser le champ magnétique créé à cet endroit et l'amplifier, 35 favorisant autant la performance de la solution et la qualité des mesures de courant obtenues via le capteur. Par souci de coût et facilité de fabrication et d'utilisation, la forme en U et les parois de fermeture 33a, 33b seront intégrées ensemble pour forrner donc un parallélogramme monobloc. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de l'intensité d'un courant à travers un conducteur électrique, sans contact, le dispositif comprenant au moins un capteur (9) à effet Hall disposé à l'intérieur d'une conformation en U du conducteur, caractérisé en ce que la conformation en U du conducteur, ou d'un élément conducteur ainsi conformé, au moins localement, et auquel le conducteur est électriquement relié est fermé, sur au moins un des côtés ouverts dudit U, par une paroi latérale (13a, 13b, 33a, 33b). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la, ou chaque, paroi latérale (13a, 13b, 33a, 33b) est une paroi intégrée audit élément conducteur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur à effet Hall (9) est disposé à l'intérieur d'une pièce (20) massive rigide, indéformable définissant ledit élément conducteur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur à effet Hall (9) est disposé à l'intérieur dudit élément électriquement conducteur, lequel définit une cosse (20) localement conformée pour être branchée autour d'une borne (25) de branchement d'une batterie (5) d'automobile. 5. Cosse de batterie (5) d'automobile adaptée pour être fixée de manière amovible à une borne (25) de cette batterie (5) et à laquelle est raccordé un conducteur électrique (29), la cosse ayant localement une conformation en U à l'intérieur de laquelle est disposé au moins un capteur à effet Hall (9), cette conformation en U étant fermée, sur au moins un des côtés ouverts dudit U, par une paroi latérale (33a, 33b).