Dispositif.de déconnexion automatique.
L'invention concerne un dispositif servant à déconnecter automatiquement des dispositifs de consommation non essentiels d'un circuit électrique alimenté par générateur et batterie d'accumulateurs,lorsque l'ensemble des dispositifs de consonmation du circuit absorbe plus d'énergie que le générateur n'en fournit à la batterie, afin d'éviter que la charge de la batterie ne descende en dessous d'un niveau limite, c'est-à-dire un niveau en dessous duquel elle soit irrémédiablement endommagée.
L'invention trouve son champ d'application principal dans le domaine des véhicules à moteur, aux circuits électriques desquels s'ajoutent des dispositifs supplémentaires non essentiels, tels que des appareils de conditionnement d'air, des fenêtres chauffées électriquement, des réfrigérateurs etc.
Les circuits d'alimentation en énergie des véhicules à moteur modernes sont conçus pour pouvoir, dans les conditions de fonctionnement normales, alimenter de tels dispositifs additionnels sans que la charge de la batterie d'accumulateurs puisse descendre en dessous du niveau limite. Toutefois, dans certains cas, il peut se faire qu'étant donné l'introduction simultanée de trop nombreux dispositifs de consommation dans le circuit ou étant donné une diminution du débit du générateur, l'énergie électrique absorbéé de la batterie d'accumulateurs excède l'énergie qui lui est fournie par le générateur et que la charge de la batterie puisse donc descendre à tel point que celle-ci soit irrémédiablement endommagée.
Il est vrai que l'installation électrique des véhicules à moteur actuels comporte une lampe indicatrice qui s'allume lorsque le générateur n'alimente plus la batterie d'accumulateurs ou l'alimente de façon insuffisante parce qu'il s'arrête, devient défectueux ou fonctionne à faible vitesse, la lampe émettant ainsi un signal visant à une réduction du nombre des dispositifs de consommation mis en circuit dans le véhicule. Mais il existe également des cas où le générateur, bien qu'il fonctionne à plein rendement,
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absorbée par les dispositifs de consommation. Dans ce cas, la lampe indicatrice n'émet aucun signal, même après que la batterie s'est déchargée jusqu'en dessous du niveau limite, en deçà duquel elle est irrémédiablement endommagée.
L'invention procure un dispositif qui déconnecte automatiquement les dispositifs de consommation non essentiels du circuit électrique d'un véhicule à moteur dans les conditions où l'absorption d'énergie du circuit dépasse l'alimentation du générateur en énergie disponible, ce dispositif remettant les dispositifs de consommation en circuit lorsque les conditions précitées cessent.
On décrira ci-après quelques formes de réalisation de l'invention présentées à simple titre d'exemples et n'ayant aucune portée limitative, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
la Fig. 1 illustre une première forme de réalisation;
la Fig. 2 illustre une deuxième forme de réalisation;
la Fig. 3 représente un circuit de commande pour la forme de réalisation illustrée par la Fig. 2;
<EMI ID=2.1>
nement du circuit de commande que représente la Fig. 3;
<EMI ID=3.1>
la forme de réalisation illustrée par la Fig. 2;
la Fig. 6 représente un diagramme illustrant le fonctionnement du dispositif de commande que représente la Fig. 5, et
<EMI ID=4.1>
pouvant être utilisé pour la forme de réalisation illustrée par la Fig. 2.
Le montage dont la forme de réalisation est illustrée par la Fig. 1 est extrêmement simple et facile à adjoindre aux circuits existants des véhicules à moteur. Suivant cette forme de réalisation, le circuit 1 des dispositifs de consommation non essentiels
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tance 2, est commandé par le circuit de la lampe indicatrice habi-
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courant ou fonctionne à faible vitesse. Le solénoïde 6 d'un relais est monté en parallèle avec la lampe 2. Le courant d'éclairage de la lampe excite également ce relais pour ouvrir le circuit 1. Un interrupteur 8 destiné à la commande manuelle du circuit 1, une lampe indicatrice 10 servant à indiquer quand le circuit est en fonctionnement et un coupe-circuit 12 peuvent compléter le circuit 1.
<EMI ID=7.1>
Toutefois, lorsque les conditions mentionnées en dernier lieu se présentent, par exemple pendant la conduite de nuit, bien que le générateur tourne à pleine vitesse, c'est-à-dire que l'ensemble des dispositifs de consommation de l'installation électrique.du véhicule, dispositifs essentiels plus dispositifs à fonctionnement facultatif, absorbe plus d'énergie que le généra-' teur ne peut en fournir, il ne passe pas de courant par la lampe indicatrice 4, ni par le solénoïde 6 pour déconnecter le circuit 1 des dispositifs de consommation à fonctionnement facultatif,
ce qui a pour effet que leur absorption d'énergie peut entraîner une diminution de la charge de la batterie en dessous de
son niveau limite.
<EMI ID=8.1>
nient. Outre ce circuit, la Fig. 2 représente schématiquement le générateur 16, la batterie d'accumulateurs 18 et le circuit connu
20, dans lequel les dispositifs de consommation essentiels 22 sont
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<EMI ID=10.1>
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moyen d'un interrupteur manuel 26. Un dispositif de commande à transistors A, que l'on décrira de façon plus détaillée en se référant aux Fig. 3 à 7, ouvre les contacts de relais 28 du circuit
<EMI ID=12.1>
dessous du niveau limite déjà mentionné et les referme lorsque la charge remonte au-delà de ce niveau.
Trois formes de réalisation avantageuses du dispositif de commande A sont illustrées par les Fig. 3, 5 et 7.
Le circuit du dispositif de commande que représente la Fig. 3 a un état de MARCHE et un état d'ARRET,et les niveaux de tension auxquels correspond le passage de l'état de MARCHE à l'état d'ARRET peuvent être réglés au moyen de deux potentiomè- <EMI ID=13.1> l'état d'ARRET peut être réglé selon* les* nécessités.'
<EMI ID=14.1>
circuit que représente la Fig. 3 est à l'état de MARCHE au-dessus d'une tension Vs ou Vs, pendant les phases respectives de charge
<EMI ID=15.1>
dessous de ces niveaux de tension. C'est pourquoi les dispositifs à fonctionnement facultatif ne seront introduits dans le circuit que lorsque la tension du réseau se trouvera au-dessus des ten-
<EMI ID=16.1>
<EMI ID=17.1>
On sait qu'une batterie d'accumulateurs (par exemple une batterie au plomb) passe, pendant la phase de charge, de 2,2 V/élément à 2,6 V/élément, alors que pendant la phase de décharge, la tension passe de 2,2 V/élément à 1,8 V/élément, que pour les valeurs inférieures, la batterie est à l'état de décharge et que
si, lorsqu'elle se trouve dans cet état, il en est absorbé plus d'énergie, ses éléments sont irrémédiablement endommagés.
Ainsi, le circuit visible sur la Fig. 3 ne peut commander l'introduction de dispositifs de consommation non essentiels qu'à un niveau préalablement déterminé, par exemple de 13,2 V à
15,6 V pour une batterie au plomb de 12 V, tandis qu'aux tensions inférieures à 13,2 V, le fonctionnement de ces dispositifs est exclu.
Le circuit que représente la Fig. 3 permet en outre d'avoir deux valeurs de seuil pour chaque phase de charge et chaque phase de décharge, pour pouvoir mettre à profit le changement d'état du relais final R chaque fois que ces valeurs de seuil sont dépassées. De cette façon, en utilisant les contacts 28 du relais R, en cas de changement d'état de ce relais, on peut commander la mise en circuit et la mise hors circuit des dispositifs de consommation à fonctionnement facultatif et, en dessous des valeurs de <EMI ID=18.1> <EMI ID=19.1>
tion d'un dispositif optique ou acoustique émettant un signal d'avertissement en cas de décharge de la batterie pour des raisons imprévues (telles que court-circuits, dispositifs de consommation alimentés mais non commandés par le circuit),la réalisation non seulement d'une sécurité automatique mais également d'une commande qui signale que la batterie se décharge.
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de la tension d'alimentation provoque une variation du potentiel de base des transistors T2 et T3 de façon à les mettre en conduction par rapport à des niveaux de seuil préalablement déter-
<EMI ID=21.1>
<EMI ID=22.1>
De plus, le circuit est équipé d'un dispositif de sûreté qui le protège des à-coups thermiques grâce à un thermistor
<EMI ID=23.1>
tension provoqués par les charges inductives.
La Fig. 5 représente, sous une forme simplifiée, un circuit semblable à celui que représente la Fig. 3. Ici, on utilise un relais qui, pour des intervalles de tension convenables, se trouve dans des états opposés à ceux qui sont illustrés par les <EMI ID=24.1> férences à ces figures.
Sous cette forme, le circuit présente l'avantage d'utiliser un nombre relativement faible d'éléments et de dissiper moins d'énergie, d'autant plus que le relais, dans son état de fonctionnement normal, est, pour la plupart du temps, alimenté en des tensions qui sont supérieures aux tensions de seuil, c'est-à-dire dans la zone ARRET, comme l'indique la Fig. 6. Les éléments du circuit que représente la Fig. 5 sont désignés par des signes de référence identiques à ceux qui sont utilisés pour le circuit de la Fig. 3.
Dans le cas illustré par la Fig. 6, les dispositifs de consommation non essentiels ou à fonctionnement facultatif sont introduits dans la gamme Vs-VM et VM-Vsl (par exemple entre 13,5 et 15,6 volts), alors que les dispositifs de consommation essen-
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exemple entre 11,8 et 13,5 volts).
Dans le circuit que représente la Fig. 5, la tension d'alimentation est commandée par détermination du changement d'état du relais final R chaque fois que la tension appliquée dépasse la valeur de seuil Vs, qui peut être préalablement établie par le
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dans la phase de décharge, qui correspond à la tension Vs pendant la phase de charge.
Le circuit a été étudié pour que pour des tensions appli-
<EMI ID=27.1>
suffisant pour le maintenir dans la phase de conduction (MARCHE).
<EMI ID=28.1>
bloque, puisque le courant de base est court-circuité par le transistor T2. Un thermistor NTC et une résistance sr assurent la compensation des à-coups thermiques; la diode D protège le
<EMI ID=29.1>
tives.
Le rôle essentiel des deux dispositifs que représentent les Fig. 3 et 5 est donc de permettre la mise en circuit de dispositifs de consommation à fonctionnement facultatif uniquement lorsque la batterie a atteint un niveau de charge préalablement déterminé, ce qui sauvegarde l'état de la batterie et améliore l'utilisation du générateur et de la batterie, tout en perfectionnant l'équilibre de puissance de l'installation.
<EMI ID=30.1>
circuit à amplificateur différentiel inséré entre les bornes de la batterie. La tension de seuil de la batterie en correspondance de <EMI ID=31.1>
par un potentiomètre P3. Lorsque la tension de la batterie atteint ce niveau de seuil, le courant qui traverse le transistor
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circuit des dispositifs de consommation à fonctionnement facultatif Il+ est introduit dans le circuit alimenté par la batterie. Le circuit en question peut également être muni d'une diode D qui
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inductives.
Il est bien entendu que le circuit à amplificateur différentiel peut être utilisé de différentes façons, selon la technique connue, et que, de plus, le circuit intégré peut avoir des
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Il est bien évident que les formes de réalisation illustrées par les dessins sont présentées à simple titre d'exemples et ne sont aucunement limitatives, mais qu'elles peuvent au contraire faire l'objet de nombreuses variantes et modifications dans le cadre de la présente invention.
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REVENDICATIONS
1.- Dispositif servant à déconnecter des dispositifs de consommation non essentiels dans une installation électrique alimentée par générateur et batterie et comportant, en plus d'un circuit de dispositifs de consommation essentiels, un circuit de dispositif s de consommation non essentiels, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte une unité de détection de tension connectée aux bornes de la batterie et ouvrant le circuit des dispositifs de consommation non essentiels lorsque la tension aux dites bornes descend en dessous d'un niveau préalablement déterminé.
Automatic disconnection device.
The invention relates to a device for automatically disconnecting non-essential consumption devices from an electrical circuit powered by a generator and accumulator battery, when all of the consumption devices in the circuit absorb more energy than the generator does. supplies it to the battery, in order to prevent the battery charge from dropping below a limit level, that is to say a level below which it is irreparably damaged.
The invention finds its main field of application in the field of motor vehicles, to which are added non-essential additional devices, such as air conditioners, electrically heated windows, refrigerators, etc.
The energy supply circuits of modern motor vehicles are designed to be able, under normal operating conditions, to supply such additional devices without the charge of the accumulator battery falling below the limit level. However, in certain cases, it may happen that, given the simultaneous introduction of too many consumption devices into the circuit or given a decrease in the output of the generator, the electrical energy absorbed from the accumulator battery exceeds l 'energy supplied to it by the generator and that the battery charge can therefore drop to such an extent that it is irreparably damaged.
It is true that the electrical installation of current motor vehicles includes an indicator lamp which lights up when the generator no longer supplies the accumulator battery or supplies it insufficiently because it stops, becomes defective. or operates at low speed, the lamp thus emitting a signal aimed at reducing the number of consumption devices activated in the vehicle. But there are also cases where the generator, although it is running at full capacity,
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absorbed by consumer devices. In this case, the indicator lamp does not emit any signal, even after the battery has discharged to below the limit level, below which it is irreparably damaged.
The invention provides a device which automatically disconnects non-essential consumption devices from the electrical circuit of a motor vehicle under conditions where the energy absorption of the circuit exceeds the supply of the generator with available energy, this device resetting the electrical circuits. consumption devices in circuit when the aforementioned conditions cease.
A few embodiments of the invention presented by way of example and having no limiting scope will be described below, with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 illustrates a first embodiment;
Fig. 2 illustrates a second embodiment;
Fig. 3 shows a control circuit for the embodiment illustrated in FIG. 2;
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development of the control circuit shown in FIG. 3;
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the embodiment illustrated by FIG. 2;
Fig. 6 is a diagram illustrating the operation of the control device shown in FIG. 5, and
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which can be used for the embodiment illustrated in FIG. 2.
The assembly, the embodiment of which is illustrated in FIG. 1 is extremely simple and easy to add to existing circuits of motor vehicles. According to this embodiment, the circuit 1 of the non-essential consumption devices
<EMI ID = 5.1>
tance 2, is controlled by the standard indicator lamp circuit.
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current or running at low speed. The solenoid 6 of a relay is mounted in parallel with the lamp 2. The lighting current of the lamp also excites this relay to open circuit 1. A switch 8 for manual control of circuit 1, an indicator lamp 10 used to indicate when the circuit is in operation and a circuit breaker 12 can complete circuit 1.
<EMI ID = 7.1>
However, when the last mentioned conditions occur, for example during night driving, although the generator is running at full speed, that is to say all the consumption devices of the electrical installation. vehicle, essential devices plus optional operation devices, absorbs more energy than the generator can supply, no current is passed through indicator lamp 4, nor through solenoid 6 to disconnect circuit 1 from the optional consumption devices,
which has the effect that their energy absorption can lead to a decrease in the battery charge below
its limit level.
<EMI ID = 8.1>
deny. Besides this circuit, FIG. 2 schematically represents the generator 16, the accumulator battery 18 and the known circuit
20, in which the essential consumer devices 22 are
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<EMI ID = 10.1>
<EMI ID = 11.1>
by means of a manual switch 26. A transistor control device A, which will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 7, opens relay contacts 28 of the circuit
<EMI ID = 12.1>
below the limit level already mentioned and closes them when the load rises above this level.
Three advantageous embodiments of the control device A are illustrated in Figs. 3, 5 and 7.
The circuit of the control device shown in FIG. 3 has an ON state and an OFF state, and the voltage levels corresponding to the transition from the ON state to the OFF state can be set by means of two potentiometers - <EMI ID = 13.1> the OFF state can be set as * required *. '
<EMI ID = 14.1>
circuit shown in FIG. 3 is in the ON state above a voltage Vs or Vs, during the respective charging phases
<EMI ID = 15.1>
below these voltage levels. This is why devices with optional operation will only be introduced into the circuit when the network voltage is above the voltages.
<EMI ID = 16.1>
<EMI ID = 17.1>
It is known that an accumulator battery (for example a lead-acid battery) passes, during the charging phase, from 2.2 V / cell to 2.6 V / cell, while during the discharge phase, the voltage changes from 2.2 V / cell to 1.8 V / cell, that for lower values the battery is in the discharged state and that
if, when in this state, more energy is absorbed, its elements are irreparably damaged.
Thus, the circuit visible in FIG. 3 can only control the introduction of non-essential consumption devices at a predetermined level, for example from 13.2 V to
15.6 V for a 12 V lead-acid battery, while at voltages below 13.2 V, the operation of these devices is excluded.
The circuit shown in FIG. 3 also makes it possible to have two threshold values for each charging phase and each discharging phase, in order to be able to take advantage of the change of state of the final relay R each time these threshold values are exceeded. In this way, using the contacts 28 of the relay R, in the event of a change of state of this relay, it is possible to control the switching on and off of the consumption devices with optional operation and, below the values of <EMI ID = 18.1> <EMI ID = 19.1>
tion of an optical or acoustic device emitting a warning signal in the event of the battery being discharged for unforeseen reasons (such as short-circuits, consumption devices powered but not controlled by the circuit), the realization not only of an automatic safety but also a command which signals that the battery is discharging.
<EMI ID = 20.1>
of the supply voltage causes a variation of the base potential of the transistors T2 and T3 so as to put them into conduction with respect to the threshold levels previously determined
<EMI ID = 21.1>
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In addition, the circuit is equipped with a safety device that protects it from thermal surges thanks to a thermistor
<EMI ID = 23.1>
voltage caused by inductive loads.
Fig. 5 shows, in a simplified form, a circuit similar to that shown in FIG. 3. Here, a relay is used which, for suitable voltage intervals, is in states opposite to those illustrated by the <EMI ID = 24.1> references to these figures.
In this form, the circuit has the advantage of using a relatively small number of elements and of dissipating less energy, especially since the relay, in its normal operating state, is, for most of the time , supplied with voltages which are higher than the threshold voltages, that is to say in the OFF zone, as indicated in Fig. 6. The elements of the circuit shown in FIG. 5 are designated by reference signs identical to those which are used for the circuit of FIG. 3.
In the case illustrated by FIG. 6, non-essential or optional-operating consumption devices are introduced in the Vs-VM and VM-Vsl range (for example between 13.5 and 15.6 volts), while essential consumption devices
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example between 11.8 and 13.5 volts).
In the circuit shown in FIG. 5, the supply voltage is controlled by determining the change of state of the final relay R each time the applied voltage exceeds the threshold value Vs, which can be previously established by the
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in the discharge phase, which corresponds to the voltage Vs during the charging phase.
The circuit has been designed so that for voltages applied
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sufficient to keep it in the conduction phase (ON).
<EMI ID = 28.1>
blocks, since the base current is short-circuited by transistor T2. An NTC thermistor and a sr resistor compensate for thermal surges; diode D protects the
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tives.
The essential role of the two devices shown in Figs. 3 and 5 is therefore to allow the switching on of optional operation consumption devices only when the battery has reached a pre-determined charge level, which safeguards the state of the battery and improves the use of the generator and the battery. battery, while improving the power balance of the installation.
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differential amplifier circuit inserted between the battery terminals. The threshold voltage of the battery in correspondence of <EMI ID = 31.1>
by a potentiometer P3. When the battery voltage reaches this threshold level, the current flowing through the transistor
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circuit for optional consumption devices Il + is introduced into the circuit supplied by the battery. The circuit in question can also be provided with a diode D which
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inductive.
It is understood that the differential amplifier circuit can be used in different ways, according to the known technique, and that, moreover, the integrated circuit can have
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It is obvious that the embodiments illustrated by the drawings are presented by way of example only and are in no way limiting, but that they can on the contrary be the subject of numerous variations and modifications within the framework of the present invention. .
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CLAIMS
1.- Device used to disconnect non-essential consumption devices in an electrical installation powered by generator and battery and comprising, in addition to a circuit of essential consumption devices, a circuit of non-essential consumption devices, the device being characterized in that it comprises a voltage detection unit connected to the terminals of the battery and opening the circuit of the non-essential consumption devices when the voltage at said terminals drops below a predetermined level.