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Dispositif de protection des batteries d'accumulateurs étanches contre les accroissements excessifs de température On sait qu'une batterie d'accumulateurs étanches ayant reçu sa charge complète ne peut dissiper l'énergie de surcharge qu'elle reçoit que sous forme de chaleur. En effet, dans une batterie étanche, les produits de l'électrolyse dus à la surcharge ne se dégagent pas à l'extérieur sous forme de gaz, mais se recombinent à l'intérieur de la batterie pour reconstituer l'électrolyte. Or, les élévations de température doivent être limitées pour éviter l'échauffement et l'évaporation de l'électrolyte de la batterie.
Dans une installation électrique comprenant une génératrice et une batterie d'accumulateurs étanches montée en tampon, il est cependant nécessaire que le débit moyen de la génératrice soit supérieur à la consommation moyenne de l'installation pour qu'on puisse toujours avec certitude disposer, dans ladite installation, de l'énergie électrique nécessaire. La batterie se trouve donc inévitablement, à certains moments, en régime de surcharge.
On a déjà proposé, pour protéger, en cas de surcharge, de telles batteries, des montages divers qui font appel à des interrupteurs thermostatiques en contact thermique avec la batterie. Ces montages ne sont pas toujours satisfaisants et ils ont l'inconvénient de rendre plus compliquée la connexion de la batterie à l'installation.
Le but de la présente invention est la réalisation d'un ensemble : batterie étanche - dispositif de protection contre l'es excès de température ne comportant que les deux bornes usuelles de connexion et qui; par conséquent, peut être monté sans difficulté en lieu et place d'une batterie ordinaire non étanche.
Selon l'invention, le dispositif de protection, incorporé à une batterie d'accumulateurs étanches, destinée à être montée en tampon, comprend, dans l'un des conducteurs principaux aboutissant à une des bornes de cette batterie, un contacteur, fermé en l'absence d'excitation, dont le bobinage est monté en série entre les bornes de la batterie avec un interrupteur thermostatique en contact thermique avec la batterie et fermé à l'état chaud, et avec le contact d'un relais polarisé fermé à l'état excité, ce relais comportant un enroulement am- pèremétrique en série avec un desdits conducteurs principaux, et des moyens pour maintenir le contact de ce relais fermé lorsque du courant tend à circuler de l'installation vers la batterie.
Ces moyens peuvent être électriques et constitués soit par un enroulement voltmétri-
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que du relais shuntant les contacts du contacteur, soit simplement par une résistance shuntant ces mêmes contacts.
Ils peuvent aussi être constitués, par un verrouillage magnétique. Dans ce cas, un enroulement voltmétrique est utilisé pour le déverrouillage de ces moyens au moment du besoin.
La description qui va suivre en regard' dru dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'objet de l'invention peut être exécuté.
La fig. 1 représente schématiquement une batterie avec son montage de protection.
La fig. 2 montre schématiquement un relais. applicable au montage montré par la fig. 1.
La fig. 3 montre une variante partielle du montage montré par la fig. 1.
Sur le schéma de la fig. 1, l'installation est, dans son ensemble, représentée à l'intérieur du rectangle 1, tandis que la batterie, avec son dispositif de protection, est représentée à l'intérieur du rectangle 2. Ces deux parties sont réunies par les bornes de connexion 3.
L'installation 1 comprend les circuits utilisateurs schématisés par le rectangle 4, une génératrice d'alimentation 5 avec son conjoncteur-disjoncteur 6. Cette installation peut comprendre, en outre, un contacteur 7 dont le bobinage est commandé par un interrupteur manuel 8 qui, par sa fermeture, met la batterie en service sur l'installation.
La batterie d'accumulateurs étanche 9 est montée en tampon par rapport à la génératrice 5. L'une de ses bornes est reliée directement à l'une des bornes 3, tandis que l'autre est reliée à l'autre borne 3 par l'intermédiaire de l'enroulement ampèremétrique 10 et par les contacts 11 d'un contacteur incorporé dans le boitier de cette batterie. Les contacts 11 sont fermés en l'absence d'excitation de ce contacteur, ce qui, sur le dessin, a été représenté par la convention habituelle.
L'enroulement d'excitation 12 de ce contacteur est monté. entre les bornes de la batte- rie 9, le montage comportant, en série, un interrupteur thermostatique 13 qui est en contact thermique avec la batterie 9 et qui est fermé à l'état chaud, et la palette 14 d'un relais dont fait partie l'enroulement 10. Ce relais est du type polarisé et, à cette fin, il comprend, de manière connue, un aimant permanent 15 tel que la palette 14 soumise à un dispositif de rappel ne ferme les contacts que si le courant dans l'enroulement 10 passe dans un sens déterminé.
Le sens de cette polarisation est choisi de telle sorte que le relais se ferme lorsque le courant va de la génératrice vers la batterie, c'est-à-dire parcourt l'enroulement 10 dans le sens de la flèche F.
Sur le schéma de la fig. 1, en parallèle avec l'enroulement 10 et avec le même sens d'enroulement que ce dernier, est prévu un second enroulement 16 qui shunte les contacts 11 et l'enroulement 10.
Le montage qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante Lorsque l'enroulement 12 n'est pas excité, les contacts 11 sont fermés, c'est-à-dire que la batterie 9 est reliée, dans les conditions habituelles, avec l'installation. Ainsi, la batterie 9 se comporte comme une batterie normale et la charge et la décharge de cette batterie s'effectuent dans les conditions usuelles.
Si, alors, la charge étant complète, la batterie entre en surcharge, sa température s'élève et, pour une température déterminée convenablement choisie à l'avance, l'interrupteur thermique 13 se ferme, préparant ainsi la fermeture du circuit d'excitation du bobinage 12. Deux cas peuvent alors se présenter 10 Si, à ce moment, la batterie 9 fournit du courant à l'installation 1, ce courant circule dans le bobinage 10 en sens inverse de la flèche F et, par conséquent, la palette 14 reste au repos et ne ferme pas les contacts 14a, de sorte que l'enroulement 12 n'est pas excité et que la fourniture du courant par la batterie peut se poursuivre.
2o Si, au contraire, à ce moment, c'est la génératrice 5 qui fournit du courant de charge à la batterie, le courant passe, dans
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le sens de la flèche F, dans l'enroulement 10 et la palette passe dans la position travail en fermant les contacts 14a. Le bobinage 12 est alors excité, si bien que cette charge est immédiatement interrompue. La palette 14 est maintenue en position travail par l'enroulement voltmétrique 16 qui continue à être parcouru par un faible courant dans le sens de la flèche F, étant donné que. dans ces conditions, le poten- tel en A est plus élevé que le potentiel en B, puisque la génératrice tend à charger la batterie.
La batterie reste donc hors du circuit de charge tant qu'elle ne s'est pas refroidie suffisamment pour que l'interrupteur thermostatique 13 s'ouvre à nouveau. Lorsque, l'interrupteur 13 et le contact 14 étant tous deux fermés, un fort appel de courant est demandé dans le circuit d'utilisation 4, le potentiel du point A s'abaisse au-dessous de celui du point B et, dans l'enroulement 16, 1e courant passe alors en sens inverse de la flèche F. Dans ces conditions, comme le relais est polarisé, la palette retombe en position de repos et l'enroulement 12 étant désexcité, le contact 11 se referme, ce qui permet à la batterie 9 de fournir de l'énergie électrique à l'installation 1.
En ce cas, même si le débit demandé à la batterie 9 provoque un échauffement de celle- ci tel que l'interrupteur 13 soit maintenu fermé, le sens du courant dans l'enroulement 10 étant toujours opposé à celui de la flèche F, la palette 14 reste ouverte. Cet agencement permet donc d'utiliser la batterie en décharge, même lorsque la température au début de cette décharge est élevée.
Ce montage présente toutefois un inconvénient : au voisinage des intensités critiques d'excitation, la palette 14 sollicitée par son organe de rappel risque de vibrer en passant alternativement de la position de repos à la position de travail. Pour remédier à cet inconvénient, on peut, avec le montage représenté sur la fig. 1, utiliser le relais que montre la fig. 2. Dans ce relais, la palette 18 est un aimant permanent ou porte un tel aimant. Elle pivote autour de l'axe 19, et une de ses extrémités est mobile dans l'entrefer compris entre les pièces polaires 20a, 20b de -l'électroaimant.
Cette palette comporte ainsi deux positions de repos ou d'équilibre stable. En effet, par attraction magnétique, elle reste au voisinage de la pièce polaire la plus proche tant que cette pièce polaire est démagnétisée ou de polarité opposée à ladite extrémité. Comme précédemment, les enroulements 10 et 16 sont de même sens sur le noyau du relais.
Ainsi, lorsque le courant passe dans le sens de la flèche F dans l'enroulement 10, il apparaît un pôle N sur la pièce polaire 20b et la palette 18 attirée passe du plot 22 au plot 21. Si, à ce moment, le contact thermostatique 13 est fermé, la charge de la batterie est coupée. Cette charge reste coupée par verrouillage magnétique de la palette dans sa nouvelle position tant qu'un pôle N n'apparait pas sur le plot 20a. Ceci se produit lorsque la tension en A devient inférieure à la tension en B, ce qui provoque dans l'enroulement 16, le passage du courant dans le sens de la flèche FI. A nouveau la palette reste en position tant qu'un pôle N n'a pas reparu sur la pièce polaire 20b.
Ainsi, alors que dans le cas de la fig. 1, l'enroulement 16 est destiné à maintenir la palette 14 attirée, dans le cas de la fig. 2 cet enroulement est utilisé pour faire passer la palette 18 d'une de ses positions à l'autre.
Le montage montré sur la fig. 1 peut aussi éventuellement être simplifié comme il est montré sur la fig. 3.
Dans ce cas, l'enroulement 16 est remplacé par une résistance 17 shuntant directement les contacts 11. Le fonctionnement de ce montage est analogue au précédent, à cette différence près que le maintien de la fermeture des contacts 14, après l'ouverture des contacts 11, est obtenu par le courant réduit qui traverse l'enroulement ampèremétrique 1-0. On sait, en effet, que le courant nécessaire pour maintenir un relais fermé est beaucoup plus réduit que le courant d'appel nécessaire à la fermeture. Par conséquent, après la fermeture des con-
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tacts 14, le courant réduit par la résistance 17 peut maintenir ces contacts fermés.
On remarquera que, dans tous les cas, une faible surcharge continue à être imposée à la batterie, soit par l'enroulement voltmétrique 16, soit par la résistance 17, mais une telle surcharge peut être supportée facilement par les batteries étanches.