CH356825A - Dispositif régulateur de charge et de décharge pour batteries d'accumulateurs électriques - Google Patents

Description

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 Dispositif régulateur de charge et de    décharge   pour batteries d'accumulateurs électriques Il est    connu   d'utiliser le dégagement gazeux d'un accumulateur électrique pour arrêter ou limiter la charge de manière à réduire ce dégagement, puis à rétablir la charge lorsque le dégagement gazeux a diminué suffisamment, et    ainsi   de suite. Un régulateur basé sur ce principe    permet   d'éviter la surcharge et en    supprime   pratiquement les inconvénients détérioration des plaques et consommation d'eau. Un tel régulateur est particulièrement intéressant dans le cas où la source de courant est un alternateur.

   En effet, les régulateurs du type habituel qui agissent sur l'excitation ne peuvent servir au réglage de la tension étant donné que les inducteurs des petits alternateurs sont constitués par des aimants permanents. 



  Un régulateur basé sur ce principe assure une bonne protection de l'accumulateur. Toutefois, la tension de service de l'installation n'est pas réglée comme dans le cas d'un régulateur de tension des types généralement utilisés par exemple sur les. véhicules automobiles.    Cette      absence   de réglage peut être un inconvénient sérieux, soit qu'une tension trop élevée détériore les appareils (lampes grillées par exemple) soit que des, variations brusques de tension au moment du battement du régulateur soient préjudiciables à l'utilisation (par exemple,    variation   brusque du    flux   lumineux d'un projecteur de véhicule). 



  La présente invention a pour but de remédier à    ces   inconvénients par l'utilisation de dispositifs appropriés pour l'installation électrique. 



  L'invention a pour objet un dispositif régulateur destiné à    limiter   les    écarts   de tension pendant la charge et la décharge d'une batterie    d'accumulateurs   électriques, comportant une ou plusieurs    résistances   intercalées dans les,    circuits   d'utilisation, et des dispositifs convenables pour mettre en et hors    circuit   ces    résistances,   ces dispositifs comprenant notam- ment un régulateur à    contact   commandé par la pression des gaz dégagés par la batterie d'accumulateurs au cours de la charge, les, résistances étant connectées au    régulateur   et pouvant être    court-circuitées   par un contact du    régulateur.   



  Le régulateur peut    commander   des relais pour    mettre   en et hors    circuit   les résistances    intercalées   dans les circuits d'utilisation et pour mettre en et hors circuit une partie des enroulements de la    génératrice   d'alimentation. 



  Les relais peuvent être    commandés   par le courant    d'utilisation   pour mettre hors circuit le régulateur. 



  Pour bien faire comprendre l'invention, la    fig.   1    montre   schématiquement la variation de la tension pendant le battement du régulateur. La    fig.   1 est un graphique de tension en fonction du temps. Pendant les périodes ab. et cd le contact du régulateur est fermé ; pendant les périodes bc et de, le contact est ouvert. La courbe en trait plein A1 A2 représente la tension aux bornes de la batterie dans les conditions maxima: génératrice en pleine    charge,   débit    minimum,   batterie chargée, aucune résistance intercalée dans le circuit de charge. En    A2,   il y a ouverture du circuit de charge et suppression de la charge. La tension tombe en A3 A4 ; elle remonte en A5 A6 lorsque le contact du régulateur se ferme et que la charge reprend. 



  Lorsqu'on introduit une    résistance   dans le circuit de charge pendant la    fermeture   du régulateur, la tension aux bornes de la batterie et donc du circuit de décharge, si à ce moment il ne comporte pas de    résistance   en série, prend    l'allure   de la courbe B1 B2 au    lieu   de A1 A2. 



  Lorsqu'on maintient une charge réduite    pendant      l'ouverture   du    régulateur,   au lieu de    couper   pure- 

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 ment et simplement la charge, le circuit de charge comportant à    ce   moment    une      résistance   connectée en parallèle avec le contact du régulateur, la tension aux bornes de la batterie et donc du circuit de décharge, si à    ce   moment il ne comporte pas de    résis-      tance   en série, prend l'allure de la courbe B3 B4 au lieu de A3 A4 qu'elle aurait si la charge    était   purement et    simplement   coupée. 



  L'introduction d'une résistance dans le circuit de décharge pendant la fermeture du contact du régulateur provoque une chute de tension    dans   le circuit de décharge et la courbe de tension aux bornes de    ce   circuit est analogue à la courbe B1 B2. 



  La mise en    court-circuit   du contact du régulateur, lorsque le    courant   de décharge est    important,      donne   une courbe de tension    approximativement   horizontale Cl C7 lorsque le régime est    stabilisé.   



  La    mise   hors circuit d'une partie des enroulements de la génératrice d'alimentation à l'aide d'un contact commandé par le régulateur permet de diminuer la tension pour lui donner une courbe analogue à BI B2. 



  Les    fig.   2 à 7 du dessin annexé donnent des exemples de réalisation du dispositif    régûlateur   qui fait l'objet de l'invention. 



  Le    dispositif   représenté à la    fig.   2 comprend une    source   de courant 1    comportant   un alternateur monophasé à trois bobines qui alimente un redresseur. L'une des bornes du redresseur est connectée à une borne 2a de la batterie d'accumulateurs 2 par l'intermédiaire d'une résistance de charge 9 dont les    bornes   extrêmes sont connectées aux bornes 6 et 7 d'un interrupteur 3 d'un    régulateur      commandé   par la pression des gaz dégagés par la batterie d'accumulateurs. La    deuxième   borne de la batterie et la deuxième borne du    redresseur   sont    mises   à la masse.

   La borne 2a de la batterie est connectée au circuit    d'utilisation   4 à travers une résistance de décharge 11 dont les bornes extrêmes. sont connectées à des bornes 6 et 8 du régulateur et peuvent être    court-circui-      tées   par l'interrupteur 3 du régulateur. La borne 2a de la batterie est connectée à la    borne   6 du régulateur. 



  Lorsque le dégagement gazeux est normal, le    contact   3 est appliqué en position 7,    il      court-circuite   les bornes 6 et 7 et par conséquent la    résistance   de charge 9. La tension de    charge   suit la courbe Al A2 tandis que la tension de décharge qui comprend la résistance 11 suit la courbe B1 B2. Lorsque le dégagement gazeux est plus abondant que la    normale,   le    contact   3 est repoussé en position 8, il    relie   les    bornes   6 et 8 et    court-circuite   la    résistance   de décharge 11, la tension de décharge passe de A3 A4 à B3 B4.

   La tension du    circuit   de décharge suit donc une courbe régulée telle que B1 B2 B3 B4 B5 B6, représentée à la    fig.   1, dans    laquelle   les variations de tension sont    réduites.   



  La    fig.   3 représente un dispositif    donnant   les mêmes résultats que    celui   de la    fig.   2, mais comportant un relais 13 et deux circuits de décharge 4 et 5 ;    par      exemple      phares   et    lanternes   d'un    véhicule.   Le relais 13 comporte une bobine    connectée   d'une    part   à la borne 7 du régulateur et d'autre part à la masse, et deux contacts reliés    mécaniquement   dont l'un peut    court-circuiter   une résistance 11 montée dans le premier circuit de décharge 4 et dont    l'autre   peut courtcircuiter une    résistance   12 montée dans le circuit de décharge 5.

   Une lampe témoin 16 montée entre la borne 7 du régulateur et la masse et un    interrup-      teur   17 monté entre la    borne   2a de la    batterie   et la borne 6 du régulateur permettent de ne pas laisser la bobine 13 sous tension à l'arrêt. Lorsque le contact 3 du régulateur est fermé, l'interrupteur 17    étant   fermé, le relais 13 court-circuite la résistance de charge 9 ; lorsque le contact 3 est ouvert, la bobine du relais 13 n'est plus sous tension,    un   dispositif de rappel approprié, par exemple un ressort ou un aimant, rappelle le ou les    linguets   et court-circuite les résistances de décharge 11 et 12.

   La courbe de tension des circuits de décharge est    analogue   à la courbe B1 B2 B3 B4 B5 B6 de la    fig.   1. 



  La    fig.   4 représente une variante de montage    dans   laquelle le relais 13 commande deux contacts qui peuvent court-circuiter les résistances de décharge 11 et 12. La    résistance   9 est remplacée par    un   relais 14 dont la bobine est connectée en parallèle avec la bobine du relais 13 et qui    commande   un contact dont les bornes sont connectées à des    bornes   d'extrémités de deux enroulements de l'alternateur. Lorsque le contact 3 du régulateur est fermé, le relais 14    ferme   son contact et met en circuit les trois bobines de l'alternateur.

   Lorsque le contact 3 est ouvert, le relais 14 ne laisse en circuit qu'un des trois    enroulements   de l'alternateur et le relais 13 court-circuite les résistances de décharge 11 et 12 des circuits de décharge 4 et 5. Les autres éléments du montage sont identiques à ceux de la    fig.   3. La courbe de tension est analogue à B1 B2 B3 B4 B5 B6 de la    fig.   1. 



  La    fig.   5 donne une autre disposition comportant une résistance 9 et une    résistance   10    connectées   en série entre la source de courant 1 et la borne 2a de la batterie. Aux bornes extérieures des    résistances   9 et 10 en série est monté le contact d'un relais 15 dont la    bobine   est montée en série dans le circuit de décharge 4. Les bornes de la    résistance   9 sont connectées aux    bornes   6 et 7 du contact 3 du régulateur et à la borne 8 du    régulateur   est connectée une    lampe      témoin   16.

   Lorsque le contact 3 est fermé, la résistance 9 est    court-circuitée   ; lorsqu'il est ouvert, le circuit de charge    comporte   les deux    résistances   9 et 10. Le relais 15 intercalé dans le circuit de décharge 4 est réglé pour se fermer à partir d'une intensité fixée à l'avance, par exemple    celle   des phares.    Lorsque   l'intensité est suffisante, les résistances 9 et 10 sont    court-circuitées   en    permanence,   quelle que soit la position de l'interrupteur 3. 



  Lorsque le courant de décharge est faible, le relais 15 est ouvert et la tension du circuit de décharge suit une courbe analogue à la courbe B1 B2 

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 B3 B4 B5 B6 de la    fig.   1. Lorsque le    courant   de décharge est important, le relais 15 est fermé et la tension du circuit de décharge suit une courbe analogue à la droite C1 C7. La lampe témoin 16 permet de suivre le battement du régulateur. 



  La    fig.   6 représente un    dispositif   dans lequel les résistances 9 et 10 et le relais 15 sont    montés   de la même façon et jouent le même rôle que dans le montage de la    fig.   5. Mais ici les bornes de la    résis,      tance   9 sont    connectées   aux    bornes   d'un contact    d'un   relais 13 dont la bobine est connectée à la    borne   7 du contact 3 du régulateur.

   De plus le circuit de décharge 4    comporte   une    résistance   de décharge 11 connectée à la borne commune des.    résistances   9 et 10, la    résistance   11    pouvant   être    court-circuitée   par le courant du relais 13 dans la    position   ouvert. Le montage    comporte   également un    interrupteur   17 connecté entre la borne    2a   de la batterie et la borne 6 du contact 3 du régulateur, et une lampe témoin 16 connectée à la    borne   7 du    contact   3, qui jouent le même rôle que dans le montage de la    fig.   3.

   La tension dans les circuits de décharge 4 et 5 suit une courbe analogue à la courbe B1 B2 B3 B4 B5 B6 de la    fig.   1. 



  Le dispositif représenté à la    fig.   7 comprend une source de courant    comportant   un alternateur à quatre bobines 21, 22, 23 et 24 qui ont une borne commune. L'alternateur alimente une batterie 2 pas l'intermédiaire d'un redresseur 20. La batterie 2 est munie d'un régulateur commandé par la pression    des   gaz dégagés par la batterie ; le régulateur actionne un contact 3 qui est fermé lorsque le dégagement gazeux est normal et qui est    ouvert   lorsque le dégagement gazeux est plus abondant que la demande. Une    borne   20a du redresseur est connectée à une    borne   2a de la batterie. La deuxième borne 2b de la batterie et la deuxième    borne   20b du redresseur sont mises à la masse.

   La bobine 24 de l'alternateur est    reliée   directement au redresseur 20. Au contraire les    bobines   21, 22 et 23 sont reliées au redresseur 20 par l'intermédiaire de contacts 25 et 26 commandés respectivement par des relais 27 et 28. La borne    libre   29 de la bobine 21 est connectée à la borne 32 de la bobine 24 à travers le contact 26 du relais 28 qui se ferme lorsque le relais est excité. La    borne   30 de la    bobine   22 est reliée d'une    part   à la    borne   31 de la    bobine   23 et d'autre    part   à la    borne   33 du    contact   25 du relais 27.

   Lorsque le relais 27 est excité, le contact 25 est fermé et la borne 30 de la bobine 22 est connectée à la    borne   32 de la bobine 24. Lorsque le relais 27 n'est pas excité, le contact 33-34 est ouvert et le contact 33-35 est fermé grâce à un    ressort   de rappel non    représenté   et la    borne   30    de      lia      bobine   22 est connectée à la borne 29 de la    bobine   21. Lorsque le contact 33-34 est établi, les enroulements 22 et 23 sont en parallèle avec l'enroulement 24. Lorsque le contact 33-35 est établi, les enroulements 22 et 23 sont en parallèle avec l'enroulement 21. 



  La bobine du relais 28 est connectée à une borne 7 du régulateur de    sorte   que lorsque le régulateur    gazeux   ferme son contact 3, le relais 28 est excité et ferme le contact 26. 



  La bobine du relais 27 est montée en    parallèle   avec un circuit consommateur 36 tel que les    phares   d'un    véhicule   automobile. Le circuit 36 est    connecté   aux bornes de la batterie 2 et coupé    par   un interrupteur 37. 



     Le   fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant: quand le contact 3 du    régula-      teur   est    ouvert   et les phares éteints,    l'interrupteur   37 est ouvert, les deux relais 27 et 28 sont    ouverts,   le contact 33-35 est établi, l'enroulement 24 est seul en circuit. Le débit de l'alternateur est    minimum.   



  Quand le contact 3 du    régulateur   est ouvert et les phares allumés, l'interrupteur 37 est fermé, le relais 27 est excité ; le contact 33-34 est    établi,   les enroulements 22, 23, 24 sont en circuit, le débit de l'alternateur est intermédiaire. 



  Quand le contact 3 du régulateur est fermé, le    contact   26 du relais 28 est fermé,    l'enroulement   21 est en    circuit,   les enroulements 22 et 23    aussi,   soit    par   33-34, soit par 33-35 et 36, l'enroulement 24 est toujours en    circuit,   les quatre enroulements sont donc en action et le débit de    l'alternateur   est maximum. 



  On peut    généraliser   ce dispositif et    concevoir   d'autres    groupements   des    enroulements.      Ils   peuvent aussi être commandés,    certains   par un consommateur de    courant,   d'autres par un autre. Ainsi, l'enroulement 22 pourrait être mis en circuit en même temps que les phares et    l'enroulement   23 en même temps que le chauffage. 



  Au lieu d'être commandés par relais, les contacts mettant en circuit les enroulements peuvent être    commandés   directement, par exemple par une liaison mécanique entre l'interrupteur 37 et le contact 33-34-35. 



  Avec un alternateur    comportant   plus de quatre enroulements, des combinaisons plus variées sont encore possibles. Dans toutes ces combinaisons,    l'ouverture   du régulateur peut commander, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un relais,    l'insertion   de résistances dans le circuit de décharge.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif régulateur de charge et de décharge pour batterie d'accumulateurs électriques, destiné à limiter les écarts de tension dans les installations électriques alimentées par la batterie, dispositif comportant un régulateur basé sur le dégagement gazeux de la batterie d'accumulateurs et commandant l'ou- verture et la fermeture d'un contact électrique, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une résis, tance connectée dans le circuit d'utilisation, la résistance étant connectée à des bornes du régulateur,

   des moyens commandés par le régulateur et le courant d'utilisation mettant en ou hors circuit la résistance pour limiter les écarts de tension dans le circuit de charge et dans le circuit d'utilisation. <Desc/Clms Page number 4> SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait qu'une résistance est intercalée dans le circuit de charge de la batterie et une résistance est intercalée dans le circuit d'utilisation, les, résistances étant connectées à des bornes du régulateur et une borne du régulateur étant reliée à une borne de la batterie, le régulateur mettant alternativement en et hors circuit les résistances. 2.

   Dispositif selon la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens commandés par le régulateur sont à double effet, l'ouverture d'un contact de l'interrupteur du régulateur provoquant la fermeture d'un deuxième circuit. 3. Dispositif selon la sous-revendication 2, carac- térisé par le fait que l'interrupteur électrique actionné par le régulateur comporte un second contact qui se ferme au moment où s'ouvre le premier contact, fermant ainsi un autre circuit. 4.

   Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé par le fait qu'un relais est connecté à une borne du régulateur, ce relais comportant des con- tacts qui mettent en et hors circuit une résistance dans le circuit de charge et une résistance dans un ou plusieurs circuits d'utilisation. 5. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait qu'un interrupteur est intercalé dans la connexion reliant une borne du régulateur et une borne de la batterie. 6.

   Dispositif selon la revendication, destiné à un dispositif comprenant une génératrice d'alimentation à plusieurs enroulements, caractérisé par le fait qu'un relais est connecté à une borne du régulateur et comporte un contact auquel sont connectées des extrémités des enroulements de la génératrice, le relais mettant en et hors circuit une partie de ces enroule, ments. 7.

   Dispositif selon la sous-revendication 6, caractérisé par le fait que la connexion d'un ou plusieurs enroulements de la génératrice est réalisée à l'aide de contacts électriques commandés par le régulateur et les circuits d'utilisation, faisant ainsi varier le débit de la génératrice en fonction de la mise en circuit du nombre de consommateurs de courant alimentés par le dispositif. 8.

   Dispositif selon la sous-revendication 7, caractérisé par le fait que la connexion des enroulements de la génératrice est obtenue à l'aide de relais dont la bobine de commande est connectée au régulateur, les contacts étant insérés dans le circuit des enroulements, et les relais mettant en et hors, circuit une partie de ces enroulements. 9.

   Dispositif selon la sous-revendication 7, caractérisé par le fait que la connexion des enroulements de la génératrice est obtenue à l'aide de relais dont la bobine de commande est connectée dans les circuits d'utilisation, les contacts étant insérés dans le circuit des enroulements, et les relais mettant en et hors circuit une partie de ces enroulements. 10. Dispositif selon la sous-revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte un relais mis en circuit en même temps qu'un consommateur de courant important, le relais mettant en et hors circuit une partie des enroulements de la génératrice. 11.

   Dispositif selon la sous-revendication 10, caractérisé par le fait qu'il comporte plusieurs relais nus en circuit chacun par un consommateur diffé- rent de courant important, ces relais mettant en et hors circuit une partie des enroulements de la génératrice. 12. Dispositif selon la sous-revendication 11, caractérisé par le fait qu'il comporte des commandes directes des contacts électriques. 13.

   Dispositif selon les sous-revendications 3, 4 5 et 12, caractérisé par le fait qu'une résistance de chare comportant une borne intermédiaire est intercalée' dans le circuit de charge de la batterie, la borne intermédiaire et une borne extrême de la résistance étant connectées à des bornes du régulateur, et les bornes extrêmes de la résistance étant connectées aux bornes d'un contact d'un relais dont la bobine est placée dans un circuit d'utilisation, le relais mettant en et hors circuit la résistance de charge et le régulateur suivant la valeur du courant de décharge. 14.

   Dispositif selon la sous-revendication 13, caractérisé par le fait qu'un relais connecté à une borne du régulateur comporte un contact relié d'une part à la borne intermédiaire et à une borne extrême de la résistance de charge et d'autre part à une résistance d'utilisation connectée dans un circuit de décharge de la batterie, le relais mettant alternativement en et hors circuit une partie de la résistance de charge et la résistance d'utilisation. 15.

   Dispositif selon la sous-revendication 14, caractérisé par le fait que la source d'alimentation est constituée par un alternateur et un dispositif redresseur, le régulateur étant connecté soit dans le circuit à courant alternatif, soit dans le circuit à courant redressé.