FR2737058A1 - Combinaison de batteries et d'un controleur dans un vehicule - Google Patents

Abstract

Un contrôleur de batteries de véhicule est un accessoire qui connecte les pôles identiques de batteries multiples et comporte un commutateur (R1) qui permet la charge par le générateur, la décharge ds batteries ainsi que la préservation de la charge. Une version simple détecte la chute de tension lorsque le commutateur (R1) connecte deux batteries et ouvre le commutateur si le courant est trop intense pour le commutateur. Les charges auxiliaires sont alimentées par l'intermédiaire d'un commutateur facultatif (R2) qui déleste les charges afin d'assurer que le batterie démarrera le véhicule. Un dispositif de protection ouvre le commutateur (R1) si le courant circulant entre les batteries est trop élevé, par exemple au moment du démarrage du véhicule. Un filtre stoppe l'ouverture du commutateur (R1) en réponse à des pointes provoquées par la mise en marche des phares. Un détecteur de mouvement ferme les commutateurs (R1 et R2) pour aider au démarrage. Un circuit de protection ouvre les commutateurs (R1 et R2) pendant le stockage et le transport afin de préserver la charge.

Description

La présente invention concerne des contrôleurs utilisés dans des

installations à batteries multiples dans des véhicules et plus particulièrement la combinaison des batteries et d'un contrôleur. Le contrôleur est destiné à être utilisé dans des véhicules et un équipement ayant des moteurs à essence ou des moteurs diesel, dans des navires, des avions et autres véhicules dans lesquels la défaillance de la batterie est indésirable ou dangereuse. La présente

invention concerne des commutateurs pour aider au fonction-

nement des batteries du véhicule d'un type dans lequel des dispositions sont prises pour éviter un faible état de charge (EC), celui-ci atteignant une valeur à laquelle le

système de batterie ne peut pas démarrer le moteur.

Des harnais de câblage dans les véhicules et un équipement classiques conviennent généralement pour une seule batterie classique présentant deux pôles ou bornes. Le courant de charge de l'alternateur est appliqué aux bornes positive et négative car il n'y a qu'une seule batterie à charger. Dans le cas o l'on propose une batterie à trois bornes pour le véhicule, il devient nécessaire que le contrôleur détermine si l'alternateur doit ou non charger la batterie des auxiliaires (AUX) ou la batterie de démarrage

(DEM). De plus, si les batteries sont connectées mutuelle-

ment pour être chargées, elles doivent être débranchées pour préserver la charge des plus importantes de la batterie de démarrage sur laquelle compte le conducteur du véhicule pour

le démarrer.

Dans sa demande en attente de brevet néo-

zélandais n 244007/247509 la demanderesse décrit un commutateur destiné à être monté entre les deux bornes positives d'une batterie à trois bornes. Le contrôleur relie les batteries en parallèle afin de recevoir la sortie de l'alternateur et les déconnecte de manière à rendre

maximales les sorties individuelles des batteries indivi-

duelles AUX et DEM pour l'opération de démarrage. Le contrôleur empêche une décharge inappropriée de la batterie des auxiliaires par le débranchement sélectif de la charge des auxiliaires tels que le climatiseur, l'élément chauffant de la lunette arrière et les phares dans le cas o ceux-ci sont laissés en marche lorsque le système de charge ne fonctionne pas.

Les demandes en attente des brevets néo-

zélandais 264225 et 270344 de la demanderesse décrivent en

outre des perfectionnements apportés au contrôleur ci-

dessus, qu'on incorpore ici en totalité à titre de référence. La fiabilité du contrôleur dépend en partie, tout d'abord de l'utilisation d'une commande par microprocesseur, et en second lieu de la sélection des valeurs du système électrique du véhicule et de la batterie elle- même à des fins de présentation au microprocesseur et pour l'évaluation

de l'état de la charge.

Dans la demande de brevet néo-zélandais 244007/

247509 la demanderesse décrit un contrôleur pour des batte-

ries de véhicule ayant une batterie de démarrage et une batterie pour les auxiliaires. Le fonctionnement des commutateurs et des batteries est soumis aux demandes en attente ayant pour numéro 264225; 270344; 270723; 270788 qu'on incorpore ici à titre de référence. De tels systèmes

de batterie concernent le type qu'on décrit ici.

Dans la technique antérieure, la présence de deux batteries, qu'elles soient dans une seule enveloppe ou qu'elles soient séparées, confèrent des avantages mais soulèvent des problèmes relatifs à la charge et à la décharge, à la durée de vie de la batterie et à l'assurance que le système de batterie comporte une charge suffisante pour démarrer le véhicule. Tout cela dépend à son tour de l'estimation des relations entre les batteries telles que les différences de tension ou de l'estimation des états de la charge des batteries individuelles, ou d'une combinaison

des éléments précédents, ou d'autres mesures.

Witehira dans le brevet des États-Unis d'Amérique 4 883 728 insère un commutateur thermique entre les bornes positives d'une batterie pour auxiliaires/ démarrage à trois pôles. Le commutateur est normalement fermé mais s'ouvre lorsqu'un courant excessif chauffe un bilame. Des conditions et des températures ambiantes

différentes débouchent sur des résultats non fiables.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 5 264 777 décrit un réseau électrique contenant un alternateur qui charge une paire de batteries à deux pôles. Un commutateur connecte les batteries à l'alternateur et débranche les charges avec l'une des batteries étant en service. Le réseau ne convient pas à des charges changeantes d'un véhicule ou d'un bateau et dépend pour son fonctionnement du taux de

décharge de la batterie pour auxiliaires.

Dans le brevet des États-Unis d'Amérique 5 154 985 on décrit une paire de batteries, l'une d'elles étant une batterie de réserve de capacité plus faible qui n'est pas utilisée tant que la batterie de capacité plus élevée

n'est pas déchargée.

Le brevet des États-Unis d'Amérique 5 243 270 décrit deux batteries pour véhicule de douze volts sans commutation entre elles ni moyen pour procéder au délestage

des charges auxiliaires lorsque cela devient nécessaire.

Le brevet des États-Unis d'Amérique 5 336 932 décrit deux batteries avec un commutateur entre elles mais rien n'est prévu pour traiter un écart de la charge lorsque

les batteries sont interconnectées.

Ces références ne sont données qu'à titre d'exemples et on en connaît beaucoup d'autres. Seul Vaugh dans le PCT/NZ93/00067 traite de la présence d'un contrôleur incorporant un microprocesseur qui estime l'état de charge et commande la charge et la décharge d'une façon telle que l'écart de la charge entre la batterie des auxiliaires et la batterie de démarrage ne devient pas trop élevé.. Cet art concerne entièrement les combinaisons d'un contrôleur et

d'une batterie à trois bornes.

Le contrôleur est conçu pour éviter le cas o il y a une charge insuffisante dans les batteries pour permettre le démarrage du véhicule, tout en rendant maximale la quantité de l'énergie disponible pour utiliser les accessoires électriques. Les courants de sortie des deux batteries peuvent être fournis indépendamment au moteur du

démarreur et aux autres systèmes électriques du véhicule.

Cela présente un certain nombre d'avantages: tout d'abord, le courant élevé du moteur du démarreur n'a pas besoin d'être commuté entre les deux batteries et en second lieu les sorties des deux batteries peuvent être fournies séparément alors que le véhicule est en cours de démarrage; l'allumage peut recevoir une tension stable en provenance d'une batterie alors que le moteur du démarreur tire du courant de l'autre batterie, se traduisant par la chute de sa tension et par de grandes fluctuations. Une batterie peut être déchargée par les auxiliaires électriques alors que l'autre batterie est maintenue à un état de pleine charge

pour démarrer les véhicules.

Le contrôleur doit être capable de faire

fonctionner deux batteries ou plus qui n'ont pas néces-

sairement la même construction, mais au contraire peuvent être construites différemment. Par exemple, une batterie peut être une batterie de démarreur (DEM), et peut présenter une construction optimisée pour fournir le courant élevé nécessaire au moteur du démarreur afin de démarrer le moteur à essence ou le moteur diesel pendant le démarrage ou aux convertisseurs catalytiques préchauffés. L'autre batterie peut être une batterie à cycle profond, optimisée pour supporter une décharge intermittente (batterie pour auxiliaires). Les capacités des deux batteries peuvent être identiques ou elles peuvent être différentes de manière à être adaptées aux conditions particulières du véhicule et de

l'usage qu'on veut en faire.

On décrira maintenant la fonction d'un commuta-

teur R1.

Le commutateur R1 est branché pour permettre à la batterie de démarrage de se trouver électriquement en parallèle avec la batterie des auxiliaires de sorte que la batterie de démarrage peut recevoir la charge provenant de l'alternateur. Le commutateur R1 doit être déconnecté pour isoler mutuellement la batterie de démarrage et la batterie des auxiliaires afin d'éviter une décharge ou une surcharge indésirables de la batterie de démarrage par les charges électriques qui sont connectées à la batterie des auxiliaires. Le commutateur Rl peut être branché pour que la batterie de démarrage soit électriquement en parallèle avec la batterie des auxiliaires de façon que la batterie de démarrage puisse fournir des l'énergie électrique aux accessoires électriques si la batterie des auxiliaires se trouve à un faible état de charge et n'est pas capable de fournir une tension suffisante. En général, lorsque le commutateur R1 est en service, le courant qui le traverse a une faible intensité. Par exemple, au cours d'une marche normale pendant laquelle les batteries sont chargées par l'alternateur, le courant traversant le commutateur R1 peut être inférieur à 10 ampères. Cependant, dans certaines circonstances, les deux batteries peuvent se trouver à des potentiels largement différents, et si le commutateur R1 est connecté, le courant le traversant sera très élevé. Par exemple, si l'on démarre le véhicule à des températures basses et que l'état de charge de la batterie de démarrage est faible et que celui de la batterie des auxiliaires est élevé et si le commutateur Rl est branché, le courant le traversant peut dépasser de 250 ampères. De grandes chutes de tension dans les commutateurs sont indésirables. Elles

provoquent un échauffement localisé et empêchent l'applica-

tion aux accessoires des tensions de fonctionnement.

Les limitations relatives à la construction du contrôleur sont telles que le commutateur Rl peut ne pas avoir une capacité en courant suffisante pour supporter la totalité du courant qui peut le traverser dans toutes les conditions. Des contraintes de coûts et des contraintes physiques dictent la valeur nominale maximum du courant du commutateur R1 qui peut être utilisée et, étant donné que le contrôleur peut être incorporé dans la batterie et a une durée de vie qui est elle-même dictée par celle de la batterie, la disponibilité fait donc que le coût constitue un facteur important. Par exemple, si le commutateur R1 est un relais tel que le relais VF7-112D de la société dite Potter & Brumfield qui a une intensité nominale de 70 ampères, dans les cas o il se trouve branché, le courant qui le traversera dépassera de beaucoup 70 ampères et l'endommagera. Deux types d'endommagements du relais peuvent se produire: (1) l'endommagement de ses contacts à cause de la formation d'arcs pendant sa fermeture et son ouverture et (2) son endommagement thermique à cause des intensités élevées du courant le traversant pendant un certain laps de temps. On peut éviter les endommagements provoqués par la formation d'arcs en empêchant la fermeture du relais par anticipation des situations o il y aura formation d'arcs, et l'endommagement thermique en ouvrant le relais pour

éviter la poursuite du passage du courant.

Le branchement du relais nécessite un courant d'environ 170 mA, lequel est négligeable lorsque la batterie est en cours de charge; cependant, lorsque la batterie n'est pas en charge, un courant de décharge de 170 mA pendant un certain laps de temps peut provoquer une diminution

indésirable de l'état de charge de la batterie.

Si la batterie des auxiliaires et la batterie de démarrage sont toutes deux dans un état de charge raisonnablement bon et qu'elles ne sont pas en cours de charge, le branchement du commutateur R1 ne présente alors aucun intérêt. Par exemple, la batterie des auxiliaires est à même de fournir une tension stable auxdits auxiliaires et la batterie de démarrage est suffisamment chargée pour fournir des courants d'intensité élevée au moteur du démarreur. Les inconvénients d'un tel branchement dans de telles circonstances dans le cas o le commutateur R1 est un relais de 70 ampères sont les suivants: (a) la fermeture du commutateur provoquera la décharge de la batterie à un régime d'environ 170 mA par contrast à un courant de réserve d'environ 2 mA si le relais était ouvert. Si les batteries sont expédiées chargées ou stockées dans des environnements dans lesquels elles ont sujettes à être déclenchées par une excitation externe, elles peuvent alors souffrir d'une plus grande auto-

décharge, laquelle est inutile et fâcheuse.

(b) Si les deux batteries sont en bon état de charge

et qu'une charge n'est pas en cours, il est alors souhai-

table d'empêcher le branchement du relais. Ainsi, lors du démarrage d'un gros véhicule, son moteur à combustion interne pourra tirer un courant de 800 ampères lors d'un démarrage par temps froid, et le branchement du, commutateur R1 placera alors les deux batteries en parallèle et le courant traversant le commutateur R1 sera cependant la moitié de ce courant car la batterie des auxiliaires aidera la batterie de démarrage dans la fourniture du courant au moteur du démarreur. Ainsi, un courant de 400 ampères traversera le commutateur R1. Ce courant peut être supérieur au courant de fonctionnement normal du commutateur R1 et provoquer un endommagement. En maintenant la batterie des auxiliaires séparée de la batterie de démarrage lors d'une opération de démarrage, le système d'allumage du véhicule recevra une tension stable, alors que la tension de la batterie de démarrage sera soumise à des fluctuations sévères pendant le démarrage du moteur. Ainsi, le démarrage

peut être amélioré car le système d'allumage reçoit une ten-

sion beaucoup plus stable pendant l'opération de démarrage.

Cet agencement s'est avéré dans certaines circonstances améliorer remarquablement les performances de démarrage du

véhicule.

(c) Si la batterie des auxiliaires est en cours de décharge, mais que néanmoins la tension à ses bornes reste suffisamment élevée pour permettre l'allumage, il n'est pas alors nécessaire de fermer le relais. Il est souhaitable de préserver la charge de la batterie de démarrage de façon qu'elle puisse être maintenue en réserve pour alimenter les auxiliaires lors du démarrage du véhicule lorsque la batterie des auxiliaires n'est pas à même de fournir une puissance suffisante. Cela est particulièrement vrai dans le cas o la batterie des auxiliaires est du type à cycle profond et que la batterie de démarrage correspond à une construction pour décharge à intensité élevée, car si les deux batteries étaient placées en parallèle, la batterie de démarrage aurait tendance à fournir un courant de décharge plus intense que la batterie des auxiliaires lors des stades initiaux de la décharge. Ainsi, en empêchant le branchement du commutateur Rl dans certaines conditions, on peut éviter la décharge de la batterie de démarrage. Le passage d'un courant excessif dans le commutateur R1 doit être également évité. La présence d'un autre commutateur R2 empêche que la batterie des auxiliaires ne soit entièrement déchargée, élimine largement la nécessité de brancher le commutateur R1 pour aider la batterie des auxiliaires lors du démarrage du véhicule. Si le commutateur R1 était fermé et qu'un courant d'intensité élevée le traversait, il serait souhaitable de l'ouvrir tout de suite, alors que si un courant moins intense mais encore excessif le traversait, la durée précédant l'ouverture pourrait être plus grande et le commutateur pourrait être ainsi protégé contre les courants excessifs, alors que les appels de courant à court terme provenant de dispositifs tels que les lampes à incandescence pourraient être ignorés et ne provoqueraient pas l'ouverture

du commutateur R1.

Un circuit de détection du courant peut ouvrir le commutateur Rl, après la détection du courant circulant

entre la batterie des auxiliaires et la batterie de démar-

rage et la détermination du fait que si le commutateur R1 était ouvert, le système d'allumage recevrait une tension plus élevée et plus stable, cela serait le cas si le commutateur R1 était fermé pendant le démarrage du véhicule et si la batterie des auxiliaires se trouvait dans un état de charge raisonnable. En outre, il serait souhaitable que le procédé de détection du courant traversant le commutateur R1 n'impose pas une résistance en série importante car cela nécessiterait une dissipation thermique et réduirait aussi le courant de charge de la batterie de démarrage. Par exemple, si la résistance en série entre les deux bornes des batteries était de 10 milliohms, un courant de charge de 20 ampères se traduirait alors par une chute de 0,2 volt, laquelle augmenterait énormément le temps de charge de la batterie de démarrage et il faudrait dissiper 4 watts de

chaleur à l'intérieur du commutateur.

Le commutateur R2 est fourni en option pour débrancher les charges des auxiliaires de la batterie des auxiliaires et éviter une décharge complète. La batterie des

auxiliaires est conçue pour un cyclage profond.

L'incorporation du commutateur R2 se traduit par cinq avantages principaux:

1/ On empêche le gel de l'électrolyte.

2/ La durée de vie de la batterie est sensiblement augmentée. 3/ La batterie des auxiliaires n'est jamais déchargée au-dessous de 40 % de l'état de charge. Ri ne sera pas mis en circuit car la batterie AUX continuera à fournir une tension constante aux injecteurs de carburant et aux microprocesseurs même s'il y a fluctuation de la tension

de la batterie de démarrage.

4/ Le risque de stratification de l'électrolyte de la

batterie des auxiliaires est réduit.

/ La présence du commutateur R2 empêche que la batterie auxiliaire ne soit complètement déchargée et élimine grandement la nécessité pour le commutateur R1 d'être mis en service afin d'aider la batterie des auxiliaires à la fourniture de la tension pour le système d'allumage

pendant le démarrage.

Si un seul dispositif de débranchement de la charge est utilisé, ce débranchement ne se produira alors

que pendant l'immobilisation du véhicule et le non fonction-

nement du moteur. La technique ne mentionne pas des problèmes de cette sorte ni n'indique un fonctionnement

fiable des versions du commutateur R1.

En résumé, le premier aspect de la présente invention est de fournir la combinaison de batteries de véhicule et d'un contrôleur ayant: (a) Deux batteries o chaque batterie comporte un élément terminal positif et un conducteur terminal positif associé, indépendant de tout autre élément terminal, o chaque batterie comporte un élément terminal négatif et un conducteur terminal associé indépendant de tout autre élément terminal, et (b) Un contrôleur comprenant un commutateur R1 normalement ouvert, capable de brancher une ou plusieurs paires de pôles identiques des batteries, o R1 s'ouvre pour permettre la sortie individuelle de chaque batterie, et s'ouvre et se ferme pour commander la charge et la décharge d'au moins l'une des batteries et pour préserver l'état de

charge d'au moins une batterie.

Le commutateur peut avoir un commutateur R2 normalement fermé, connectant aux auxiliaires électriques la batterie des auxiliaires de manière à charger tant la batterie de démarrage que la batterie des auxiliaires et à répondre aux fluctuations des charges. Le contrôleur peut comprendre un microprocesseur ou un circuit intégré dit ASIC. En variante, le contrôleur peut comporter des circuits

qui surveillent les valeurs qui composent l'état de charge.

Un second aspect de la présente invention consiste à fournir la combinaison de batteries de véhicule et d'un contrôleur pour que la batterie des auxiliaires puisse être connectée à des charges électriques auxiliaires et que la batterie de démarrage puisse être connectée au moteur du démarreur du véhicule, et le contrôleur comprenant un commutateur R1 normalement ouvert, capable de brancher ou de débrancher une ou plusieurs paires de pôles identiques des batteries de démarrage et des auxiliaires o il y a un moyen de détection pour déterminer le courant entre les batteries, l'incorporation de ce moyen se traduisant par une chute de tension entre les batteries qui est inférieure à 500 mV à un courant de 50A lorsque le commutateur R1 est fermé. Le fonctionnement du contrôleur provoque l'ouverture du commutateur R1 afin de limiter la charge et d'éviter la surcharge de la batterie de démarrage. Le commutateur R1 peut être un dispositif mécanique, par exemple un relais encliqueté, un commutateur motorisé, un dispositif électronique ou un dispositif équivalent. R1 peut être un dispositif unique ou bien R1 peut être constitué de multiples dispositifs, o un dispositif commande la charge et la décharge des batteries et un second dispositif de commutation est utilisé avec un courant nominal plus élevé et convenant pour connecter les batteries en parallèle pendant le démarrage. Il faut une puissance moins grande en l'absence de démarrage pour faire fonctionner R1 ou un régime normal plus bas et il y a dégagement d'une quantité

de chaleur moins grande.

Le moyen de détection peut être un amplificateur opérationnel qui mesure pendant son utilisation la chute de tension aux bornes d'une résistance de faible valeur. La valeur de la résistance peut être de 0,1 à 0,0001 ohm. De préférence, sa valeur sera inférieure à 0,018 ohm. Une résistance de faible valeur est souhaitable car elle permet

de réduire la chute de tension et la dissipation d'énergie.

En variante, le moyen de détection peut être un capteur à effet Hall. Le capteur peut être placé dans un

anneau inducteur et fournir une tension de sortie propor-

tionnelle au courant en tablant sur un champ de faible intensité. Dans une autre version, le moyen de détection peut être un relais de détection de courant, d'o il résulte que le courant traverse plusieurs spires d'un gros fil qui constituent la bobine du relais. Dans la bobine il y a un noyau qui provoque l'ouverture ou la fermeture d'une paire

de contacts lors du dépassement d'un courant pré-établi.

Tous ces modes de réalisation fournissent des signaux au

contrôleur, qui permettent à celui-ci de gérer les commu-

tateurs R1 et R2.

Le commutateur peut être actionné par un capteur

de mouvement, par exemple par un dispositif piézo-

électrique. Un procédé perfectionné pour le déclenchement du commutateur est un agencement dans lequel un aimant est monté sur une bande de cuivre suspendue au-dessus d'une bobine d'inductance. Ce dispositif présente de nombreux avantages par rapport à un capteur piézo- électrique car il détecte les accélérations plutôt que les vibrations ou le bruit. Ce capteur sort une tension pulsée à la bobine d'inductance en réponse à une accélération qui est détectée par les circuits du contrôleur et peut être utilisée pour

provoquer la fermeture du relais.

On traitera maintenant d'une protection

transitoire.

La protection contre les surintensités (qu'on

désigne ci-après par PS) qui est active lorsque le commuta-

teur R1 est branché devient le moyen supplémentaire plutôt que le moyen primaire pour la protection du commutateur R1 contre les surintensités. Ces caractéristiques peuvent être mises en oeuvre d'une manière relativement simple en empêchant la connexion du commutateur R1 par une excitation, par exemple par des vibrations pendant l'expédition, entre des tensions spécifiées, par exemple le branchement du commutateur R1 pourrait être inhibé lorsque la tension de la batterie des auxiliaires est comprise entre 10,8 et 13,0 volts. Cela pourrait aussi être encore renforcé par l'addition de filtres et de minuteries pour tenir compte des variations brutales des tensions et pour prendre en considération des événements antérieurs par rapport à des

événements nouveaux.

Par exemple, une tension de 10,9 volts mesurée aux bornes de la batterie des auxiliaires peut indiquer que celle-ci a été déchargée à un régime faible et qu'elle se trouve dans un état de charge très bas ou qu'elle a été déchargée à un courant moyen et se trouve dans un état de charge moyen. Si la tension de la batterie se trouve dans la zone o l'excitation externe a été ignorée alors qu'elle se produisait, et que sa tension était alors réduite pour être inférieure à la zone d'inhibition pendant une durée fixe, il peut être avantageux de brancher le commutateur R1. Cet algorithme est nécessaire s'il y a incertitude quant à l'état de charge de la batterie des auxiliaires, et si la zone dans laquelle il y a inhibition du branchement du

commutateur R1 est grande.

On peut mettre en oeuvre le contrôleur en utili-

sant des composants discrets, ce qui se traduit par un pro-

duit efficace et de faible coût. Étant donné que le fonc-

tionnement du contrôleur peut être décrit linguistiquement en utilisant peu de variables linguistiques, il serait simple de mettre en oeuvre le fonctionnement du contrôleur en

utilisant une "logique floue"; la mise en oeuvre du contrô-

leur en utilisant un micro-contrôleur ou un circuit intégré

"ASIC" se traduirait alors par des perfectionnements impor-

tants. En variante, si on utilisait un circuit ASIC ou un microcontrôleur, des minuteries, des filtres ou des règles supplémentaires pourraient être intégrés dans le dispositifs à un faible coût pour améliorer le fonctionnement et la

fiabilité du contrôleur.

Le commutateur R1 est de préférence protégé contre la passage des surintensités en l'ouvrant et en le laissant ouvert pendant un laps de temps donné malgré un

signal de fermeture en provenance du détecteur de mouvement.

Par exemple, si le commutateur R1 est un relais de 70 ampères, un courant dépassant 70 ampères peut indiquer au contrôleur d'ouvrir Rl de manière à éviter sa surchauffe. En général, la durée est de 1 à 60 secondes, de préférence de 6 secondes. Un circuit secondaire peut filtrer les pointes brèves de courant qu'on rencontre lors de la mise en service

des accessoires.

Le contrôleur est conçu pour fonctionner sur un système de batteries multiples. Les batteries peuvent être une paire de batteries à deux pôles placées côte à côte; une batterie à trois pôles avec deux pôles positifs; une paire de batteries empilées à deux pôles; une batterie des auxiliaires et une batterie de démarrage dans un coffre pour éléments multiples; une paire de batteries de haute densité; une paire de batteries o l'une est destinée à entraîner le moteur du démarreur électrique et l'autre à faire fonctionner les auxiliaires. Les batteries peuvent être placées à distance l'une de l'autre, en veillant à répartir le poids et à utiliser efficacement l'espace disponible. On doit veiller à ce que les longueurs des câblages de haute intensité soient courtes, de manière à réduire au minimum le

poids et les coûts.

Étant donné que la présente invention est destinée à être utilisée dans un véhicule sans avoir à procéder à des grandes modifications, il est vraisemblable que le véhicule ne comportera qu'un seul alternateur avec une seule sortie du courant. Comme deux batteries sont montées dans le véhicule, leurs besoins en charge peuvent être différents. Par exemple, l'état de charge de la batterie de démarrage peut être élevé et une chargepeut ne pas s'avérer nécessaire, alors que le celui de la batterie des auxiliaires peut être faible et qu'une charge est nécessaire. Ainsi, il serait souhaitable de charger la batterie des auxiliaires de façon à ce qu'elle soit complètement chargée; cependant, la poursuite de la charge de la batterie de démarrage ne se traduirait que par un dégagement gazeux et par un endommagement dû à la surcharge, par exemple par la corrosion des plaques positives. Ainsi, dans cette situation, il serait souhaitable d'ouvrir le commutateur R1 pour éviter la surcharge de la batterie de démarrage, d'o des économies d'énergie, la réduction de la consommation en eau de la batterie et l'augmentation de sa

durée de vie.

On donnera maintenant trois exemples de la

présente invention.

Exemple A Le véhicule est en marche dans un gros trafic et utilise tous ses accessoires. La charge dépasse la sortie de l'alternateur. Le contrôleur procède à la détermination du fait que la batterie de démarrage se décharge et ouvre le commutateur Ri, débranchant la batterie de démarrage de la

batterie des auxiliaires.

Exemple B Si le véhicule est en marche, et que le système de charge fournit un courant inférieur à la demande électrique du véhicule, la batterie de démarrage se séparera initialement de la batterie des auxiliaires pour éviter la décharge de la batterie de démarrage; cependant, si cette décharge se prolonge et que la tension aux bornes de la batterie des auxiliaires tombe au-dessous de,la valeur à laquelle elle ne peut pas fournir une énergie fiable aux systèmes électriques du véhicule, par exemple une tension de 10,5 volts, le commutateur R1 sera alors branché. Cela signifie que les deux batteries seront mutuellement connectées pour que le véhicule dispose d'une énergie supplémentaire, et la capacité de réserve utile effective à la disposition de l'utilisateur conduisant le véhicule est la somme des deux batteries. Ainsi, si l'alternateur est défaillant pendant la marche du véhicule, celui-ci pourrait être entraîné pendant la durée maximum précédant l'expiration des deux batteries. Cependant, la capacité effective de réserve dont dispose l'utilisateur si le véhicule n'est pas en marche est limitée à la capacité de

réserve de la seule batterie des auxiliaires.

Le contrôleur comporte deux commutateurs. Un relais pour connecter entre elles les deux batteries en parallèle (R1) et un commutateur pour débrancher les charges des auxiliaires de la batterie des auxiliaires (R2) tel qu'un relais encliqueté. Le commutateur R2 peut ne pas être nécessairement un seul dispositif tel qu'un relais encliqueté, mais peut comprendre un certain nombre de commutateurs de façon que les charges individuelles puissent être débranchées les unes à la suite des autres. Par exemple, des charges correspondant à des courants élevés peuvent être débranchées alors que les mémoires du microprocesseur peuvent continuer à être alimentées par la batterie des auxiliaires. En variante, si le véhicule comporte un bus sériel, il peut être possible pour le contrôleur de la batterie de provoquer l'ouverture de charges spécifiques. En mettant en oeuvre le commutateur R2 avec de multiples dispositifs de débranchement, l'utilité du

système peut être renforcée.

Exemple C

Le véhicule est en stationnement. Le moteur est

arrêté mais les accessoires restent branchés. Le micro-

processeur considère l'état de charge de la batterie des auxiliaires et lorsque celui-ci tombe à un seuil donné, par exemple à une charge de 40 %, le microprocesseur signale au relais R2 de débrancher les charges. Ainsi la batterie de démarrage est approximativement chargée à 100 %, et l'état de charge de la batterie des auxiliaires est empêché de tomber au-dessous d'une charge de 40 %. Avant de débrancher les charges, le contrôleur s'assure que le véhicule n'est pas en marche et que le moteur ne tourne pas. Le contrôleur peut aussi avertir le conducteur avant le débranchement des charges. Lorsque le conducteur entre dans le véhicule, le relais R2 rebranche les auxiliaires sur la batterie des

auxiliaires. Dès que le véhicule est redémarré, l'alter-

nateur chargera les deux batteries.

La sortie de l'alternateur peut être choisie de manière à éviter une charge trop élevée qui pourrait endommager la batterie. Le courant de charge est maintenu constant jusqu'à ce que les batteries soient presque entièrement chargées. Cela peut entraîner l'élévation de la tension de charge à 15,0 V. Ensuite, la tension de charge diminue jusqu'à 14,4 V et lorsque la batterie est complètement chargée jusqu'à 13,8 V. On discutera maintenant de la protection contre les surintensités (PS) Le courant de la batterie est fourni à un shunt

de faible résistance (fil d'acier) avec détection transis-

torisée de la chute de tension aux bornes du shunt. Si Rl a une intensité nominale convenablement élevée, les deux batteries peuvent alors être connectées en parallèle pendant le démarrage pour augmenter le nombre des ampères pour un démarrage à froid. Dès que le moteur a démarré d'une façon suffisamment rapide, il est préférable de séparer les batteries AUX et DEM. La batterie AUX est libre pour fournir une meilleure tension au système d'allumage. Cela facilite le démarrage. La vitesse de démarrage du moteur peut être obtenue en appliquant électroniquement la tension de la batterie DEM (ou le courant par l'intermédiaire de R1) à un comparateur pour donner une onde carrée à l'entrée du contrôleur de façon qu'il puisse décider des pointes de démarrage. A la place de cela, Rl peut s'ouvrir après une période fixe. En pratique, une chute de tension de 0,7 V est nécessaire avant que le résultat puisse être utilisé pour interrompre le courant. Si le courant préféré était de 50 ampères, il y aurait alors dégagement de 35 watts de chaleur à cette intensité. Cela n'est pas souhaitable car la chaleur doit être dissipée; de plus elle réduit l'énergie électrique disponible, et diminuera les courants de charge traversant

le commutateur.

Une autre caractéristique de la présente inven-

tion est la fourniture de la combinaison d'une protection contre les surintensités et d'un dispositif à relais encliqueté. Le but d'une telle caractéristique est de maintenir le relais à l'état ouvert, d'o l'extension de la protection contre les surintensités en évitant une réponse à

un signal piézo-électrique ou à un signal équivalent.

En utilisation, le commutateur permet la circu-

lation d'une intensité atteignant 70A entre la batterie des auxiliaires et la batterie de démarrage. Cette valeur du

courant peut traverser les contacts du relais sans endom-

mager ce dernier. Des courants plus élevés sont détectés par le circuit de protection du commutateur et dès que le seuil est dépassé, les contacts s'ouvrent alors que le démarreur tourne. La présente invention sera mieux comprise lors

de la description suivante faite en liaison avec les dessins

annexés dans lesquels: La figure 1 est un schéma de la combinaison de batteries et d'un commutateur, dans lequel le commutateur comporte des commutateurs R1 et R2, et des connexions aux composants électriques du véhicule; La figure 2 est un schéma d'un circuit de commande utilisant un capteur à effet Hall; La figure 3 est un plan du capteur de courant à effet Hall; La figure 4 est une vue en coupe du capteur de la figure 3; La figure 5 est un schéma du capteur à effet Hall dans les circuits, capable de fournir une tension à un comparateur représenté en figure 6; La figure 6 est un schéma d'une variante d'un circuit de commande utilisant un shunt et des amplificateurs opérationnels; La figue 7 est un schéma d'une variante de la figure 4 utilisant une bande de cuivre; La figure 8 est un schéma en perspective d'un groupe de plaques de batterie pour un élément terminal, représentant le conducteur terminal s'étendant sous forme d'un pôle; La figure 9 est un schéma d'une batterie

alimentant deux composants consommant des courants élevés.

En figure 1, une batterie 2 de véhicule comporte une grosse borne négative 4, une petite borne négative 6,

une grosse borne positive 8 et une petite borne positive 10.

Une cavité moulée dans le bac renferme une boîte 12 contenant des composants pour les fonctions de commande qu'on a décrites ci-dessus, et des relais R1 et R2. Le relais Rl est monté entre les grosse et petite bornes positives 8, 10 des batteries des auxiliaires (AUX) de démarrage (DEM). Les bornes négatives des batteries AUX et DEM sont réunies et connectées à un câble de masse. La

grosse borne positive est reliée au moteur 16 du démarreur.

Un alternateur charge la batterie AUX (borne 10) en premier lieu et si le relais Rl est fermé, la batterie DEM également. Alors que le relais R1 est normalement ouvert, le relais R2 est normalement fermé de façon que la batterie AUX des auxiliaires puisse alimenter les auxiliaires du véhicule. Les perfectionnements apportés à

cette version apparaissent dans les paragraphes suivants.

On décrira d'abord le commutateur de puissance

pour la protection contre les surcharges (PS).

En figure 2, le commutateur comprend des résistances R3, R4 et un transistor Q2. Son, but est de fournir de l'énergie à la section de protection contre les

surcharges du commutateur lorsque le relais est fermé.

Lorsque le commutateur est au repos et que le relais est ouvert, la protection PS n'est pas nécessaire. Le transistor Q2 est normalement maintenu à l'état non passant par la résistance R3, mettant la base à la tension du rail d'alimentation. La base est maintenue à une valeur faible via le relais R2 par un transistor Q1 d'attaque du relais lorsque ce transistor est rendu passant par suite de la détection par un capteur piézo-électrique. L'énergie est alors fournie aux sections comprenant un capteur de courant

et la protection contre les surcharges (PS).

On décrira maintenant le capteur de courant.

En figures 3 et 4 le dispositif à effet Hall est un anneau métallique U3 qui sert à concentrer le flux magnétique développé par la circulation du courant dans les spires 22 de fil qui entourent l'anneau métallique en acier

doux.

Le dispositif à effet Hall n'est alimenté que lorsque le relais R1 est fermé, son courant d'alimentation étant d'environ 10 mA. En cas d'alimentation continue, la consommation de courant déchargera prématurément la batterie de démarrage DEM. La tension d'alimentation est déterminée

par la valeur nominale de la tension zener.

Aucun courant ne traversant les contacts du relais, le dispositif donne une sortie d'environ 2,5 V. Lorsqu'un courant de 50A passe de la batterie auxiliaire AUX à la batterie de démarrage DEM via le dispositif, ce dernier a une tension de sortie de 1,3 V et lorsqu'un courant de 50A circule dans le sens opposé entre la batterie de démarrage et la batterie auxiliaire, la sortie du dispositif est d'environ 3,8 V. Il s'en suit ainsi que la relation entre la

tension de sortie et le courant est d'environ 26 mV/A.

L'anneau métallique U3 présente une certaine aimantation rémanente en ce sens qu'il conserve une petite polarisation magnétique lors de la suppression du courant traversant les spires 22. Cela ne constitue pas, un problème car les courants sont élevés mais l'hystérésis résultante

est faible par rapport aux points de déclenchement PS.

Dans ce mode de réalisation, les spires 22 sont constituées d'une combinaison de fils de liaison en forme de U et des tracés d'une plaquette à circuits imprimés. Cela permet d'éviter d'avoir à enrouler le fil autour de l'anneau métallique et de soulever alors l'ensemble de la surface de la plaquette à circuits imprimés. Il est important que le capteur à effet Hall dit UGN3503 soit placé au centre de l'entrefer et de l'anneau. Cependant, cela signifie qu'on peut utiliser des tracés de la plaquette à circuits imprimés d'intensité élevée, c'est-à-dire une soudure additionnelle placée sur les tracés de manière à leur permettre de supporter en continu des courants atteignant 50A. Les courants de pointe dus aux appels de courant peuvent avoir une intensité aussi élevée que 80A. La construction en surélevation est probablement davantage souhaitable si l'enroulement du fil autour de l'anneau et le maintien de la hauteur verticale correcte sont faisables dans des

productions en série.

En figure 5, le capteur UGN3503 reçoit la sortie du transistor Q4 et fournit une sortie aux comparateurs par

l'intermédiaire de la borne 26.

On décrira maintenant un détecteur de fenêtre PS. En liaison maintenant avec la figure 6, le détecteur de fenêtre PS sort une haute tension lorsque la

sortie du capteur de courant dépasse des valeurs prédé-

terminées. Comme on l'a décrit, la tension du capteur dépend du courant traversant les contacts du relais et les spires. Le détecteur de fenêtre comprend deux étages

d'amplificateur opérationnel U2C et U2D formés en compa-

rateurs. Chaque amplificateur opérationnel compare la sortie du capteur de courant à une valeur établie par un réseau diviseur de résistances. Comme la sortie du capteur UGN3503 dépend de sa tension d'alimentation et qu'elle n'est régulée que par une diode zener bon marché, le rail, positif du réseau diviseur doit être dérivé de la même alimentation que celle du dispositif à effet Hall. Cela signifie que les variations se produisant à cause des tolérances de la diode zener sont également reflétées dans le réseau diviseur, annulant les erreurs dues à la tension fluctuante régulée

par la diode zener.

Les points de consigne pour le comparateur sont établis par les résistances R5 et R8 pour le courant qui circule de la batterie de démarrage DEM vers la batterie des auxiliaires AUX. Les résistances R7 et R9 donnent les points de déclenchement pour le courant circulant de la batterie

des auxiliaires AUX vers la batterie de démarrage DEM.

Comme avec le capteur de courant, avec les sections du filtre des appels de courant et d'enclenchement PS, l'alimentation des amplificateurs opérationnels qui constituent le détecteur de fenêtre n'est active que lorsque

le relais est fermé.

On décrira maintenant le retard du relais

encliqueté PS.

La section à relais encliqueté PS se trouve dans l'amplificateur opérationnel U2b ayant la configuration d'un comparateur. L'entrée négative de ce comparateur est polarisée à une tension de 2,5 V par des résistances R12 et R13. La sortie du filtre des appels de courant est connectée

à l'entrée positive de cet amplificateur opérationnel.

Lorsque la valeur en courant continu du filtre d'entrée dépasse la valeur établie par les résistances R12 et R13, la sortie de l'amplificateur opérationnel croît. Cela est amorti par l'étage U2a de l'amplificateur opérationnel. La sortie de valeur élevée de l'amplificateur U2a rend passant un transistor Q3 qui ouvre immédiatement le relais R1 en abaissant l'entrée de Uld. Une période de pause est introduite par une diode D7 et un condensateur C4, qui en conjonction avec un amplificateur opérationnel et un

transistor Q4 Ulc évitent la détection du détecteur piézo-

électrique pendant une pause donnée.

On décrira maintenant le filtre des appels de

courant PS.

Celui-ci comprend deux résistances R10 et Rll et un condensateur C3 (voir figure 7). Ces composants pour un simple filtre passe-bas empêchent le circuit PS d'être déclenché par des appels de courant d'intensité élevée qui sont provoqués par des lampes incandescentes telles que les phares du véhicule. Si la batterie des auxiliaires AUX a été complètement déchargée par le maintien des phares à l'état

allumé pendant une longue durée et que le détecteur piézo-

électrique met en service le relais R1 en réponse à l'entrée du circuit d'attaque, un courant élevé circulera à partir de la batterie de démarrage à travers les contacts du relais et

les spires de détection du courant. Les lampes incan-

descentes peuvent provoquer un appel de courant égal à 3-4

fois le courant normal nécessaire pour leur fonctionnement.

Les pointes de courant ne durent que 1-2,5 secondes. Le filtre passe-bas empêche que l'appel de courant ne déclenche

le circuit à retard du relais encliqueté PS.

En figure 6, un shunt R16 fournit une tension aux amplificateurs opérationnels qui sont agencés en comparateurs afin de les surveiller. Les réseaux de ce circuit produisent des tensions de référence de faible

valeur, extrêmement stables.

On décrira maintenant la variante avec une bande

de cuivre.

En figure 7, une bande de cuivre 30 est en série avec la résistance R1. Le circuit utilise la chute de tension dans la bande, cette chute de tension étant proportionnelle à l'intensité du courant la traversant. La chute de tension est amplifiée et rapportée à une tension de 2,5 volts, conférant une aptitude de mesure d'un courant bidirectionnel. La petite valeur de la chute de tension doit être amplifiée pour fournir une résolution suffisante pour qu'il y ait une discrimination entre les différentes valeurs du courant. La référence à une tension de 2,5 V permet de

mesurer le courant dans les deux directions.

L'amplificateur opérationnel UIB fait une division par deux et tamponne le rail de 5,00 volts. Cela se traduit par un point de référence de 2, 50 V de faible impédance au point D. La tension à chaque extrémité du shunt

est divisée par 3,2 par les résistances R1, R10 et R4, Rll.

Cela est effectué pour éviter la possibilité que la tension d'entrée de UlA dépasse la tension d'alimentation. Les amplificateurs opérationnels U1C et UlD tamponnent les

tensions divisées à chaque extrémité du shunt.

Des essais ont montré qu'un courant de 50 ampères circulant de la batterie des auxiliaires AUX vers la batterie de démarrage DEM (ou entre la batterie de démarrage et la batterie des auxiliaires), la différence de tension

entre les points A et B est d'environ 40mV.

L'amplificateur UlA a la configuration d'un amplificateur différentiel avec un gain de 10. L'équation décrivant les relations entre sortie et entrée peut être la suivante:

Point C (sortie = (Vb - Va)xlO) + 2,50.

dans laquelle Va est la tension au point A. Vb est la tension au point B. 1) Exemple dans le cas de la circulation d'un courant de 50 ampères entre la batterie de démarrage DEM et

la batterie des auxiliaires AUX.

Vb = 11,75 volts Va = 11,71 volts

11,75 - 11,71 = 0,04

0,04 x 10 = 0,4 0,4 + 2,50 = 2,90 volts 2) Avec un courant circulant dans le sens opposé, c'est-à-dire entre la batterie des auxiliaires et la batterie de démarrage, Vb = 11,71 volts Va = 11,75 volts

11,71 - 11,754 = 0,04

0,04 x 10 = 0,4 0,4 + 2,50 = 2,10 volts D'après ce qui précède on peut voir que la relation entre la tension de sortie et le courant peut en outre être analysée pour donner des Volts par Amp (V/A). Si pour un courant de 50 ampères, la chute de tension mesurée aux points A et B est 40 mV, alors Volts par Ampère avant amplification devient

0,008 V/A ou 8mV par ampère.

L'équation finale utilisée est Courant = 2,50 - Vc x 1 V/A = 2,50 - Vc x 1 0,008 = 2,50 - Vc x 125 Pour un courant de 50 ampères dans l'exemple 2, on peut confirmer les résultats ci-dessus: L'exemple 2 donne Vc + 2,10 volts à 50 ampères

2,50 - 2,10 + 0,4

0,4 x 125 = 50.

* La précision de la mesure au point C dépend de l'adaptation des résistances R5, R6, R7 et R8. De plus, les erreurs dans l'étage de division par deux seront amplifiées par l'étage suivant. Pour éliminer les erreurs dans la mesure du possible, on peut employer le procédé suivant. 1) Zéro automatique Étant donné que le calcul est basé sur l'utilisation d'une tension constante de 2,50 volts pour réaliser le courant, des erreurs peuvent se produire si l'étage de division par 2 ne produit pas exactement une tension de 2,50 volts au point D pour une entrée de 5,00 volts. Les erreurs à ce point sont dues soit à une mauvaise adaptation des résistances dans R2, R3, au décalage de la tension d'entrée de l'amplificateur opérationnel, soit aux

résistances du diviseur.

L'utilisation de résistances ayant de meilleures tolérances ou d'un amplificateur opérationnel ayant une spécification plus élevée est trop coûteuse. Un logiciel peut procéder à cette gestion en tentant de mesurer le courant, le relais étant ouvert. Le relais étant ouvert, il est évident qu'aucun courant ne circule dans la bande de cuivre. Ainsi, un agencement à zéro automatique peut être employé qui procède simplement à des mesures d'échantillons et utilise la mesure avec le relais ouvert comme constante

dans l'équation du courant.

On donnera ci-après un exemple: Lorsque le relais est ouvert, c'est-àdire qu'aucun courant ne circule, si des erreurs dans l'étage de division par 2 produisent une tension de 2,47 volts au point C au lieu de la tension attendue de 2,5V, l'utilisation de la tension de 2,47 volts dans l'équation du courant au lieu de la tension de 2,50 volts peut alors largement éliminer

cette erreur.

L'équation sera maintenant: Courant = (2,47 -Vc) x 125 En liaison maintenant avec la figure 8, une barre 32 relie les plaques 28 de l'élément terminal à une tige conductrice ascendante 34. Celle-ci sort du bac 36 sous forme d'un pôle 38. Cela indique le type de batterie avec

lequel les résultats de la demanderesse ont été obtenus.

Dans un véhicule, le moteur du démarreur est généralement le plus gros consommateur de courant et celui-ci est alimenté par la batterie de démarrage DEM. En figure 8, la batterie de démarrage alimente aussi un convertisseur catalytique

avec un courant 100A.

La demanderesse a constaté les avantages sui-

vants que présente l'utilisation du capteur à effet Hall: 1 Les capteurs à effet Hall sont bon marché; ils

réduisent la nécessité d'utiliser des composants de préci-

sion; ils abaissent le nombre des pièces; ils fournissent un procédé électriquement isolé pour la détection du courant

qui renforce la fiabilité.

2 La sortie du capteur à effet Hall peut être appliquée à un convertisseur analogique/numérique comme courant d'entrée, lequel peut à son tour être utilisé pour aider à une détermination en combinaison avec une autre

donnée sur l'état de charge.

Claims (25)

REVENDICATIONS

1 - Combinaison de batteries de véhicule et d'un contrôleur, caractérisée par: (a) deux batteries, dans lesquelles chaque batterie comporte un élément terminal positif et un conducteur terminal positif associé indépendant de tout autre élément terminal, o chaque batterie comporte un élément terminal négatif et un conducteur terminal associé indépendant de tout autre élément terminal, et un contrôleur comportant: (b) un commutateur normalement ouvert (R1) qui est capable de connecter et de déconnecter au moins une paire de pôles identiques des batteries, o R1 s'ouvre pour permettre d'obtenir des sorties individuelles de la part de chaque batterie; s'ouvre et se ferme pour contrôler la charge et la décharge d'au moins l'une des batteries et pour conserver l'état de charge d'au moins une batterie; et se ferme pour placer toutes les batteries en parallèle afin de recevoir la

charge provenant de l'alternateur.

2 - Combinaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que: une batterie est une batterie de démarrage (DEM)

pouvant être reliée au moteur du démarreur du véhicule.

3 - Combinaison selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que: une ou plusieurs des batteries est une batterie d'auxiliaires (AUX) pouvant être connectée à des auxiliaires électriques du véhicule à l'exclusion du moteur du démarreur. 4 - Combinaison selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que:

les batteries ont des constructions différentes.

- Combinaison selon la revendication 4, caractérisée en ce que: au moins deux batteries ont des caractéristiques

de charge et de décharge différentes.

6 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

le fonctionnement du commutateur (Rl) est déterminé en détectant la circulation d'un courant entre les batteries et les tensions des batteries. 7 - Combinaison selon la revendication 6, caractérisée en ce que: l'incorporation d'un moyen de détection pour déterminer le courant circulant entre les batteries se traduit par une chute de tension entre les batteries inférieure à 500 mV à un courant en vrai grandeur de 50

ampères lorsque le commutateur (Rl) est fermé.

8 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

le contrôleur comporte un commutateur normalement fermé (R2) qui relie l'une des batteries aux charges électriques auxiliaires et ouvre le commutateur pour préserver l'état de charge de la batterie lorsqu'elle est

déchargée jusqu'à une valeur donnée de l'état de charge.

9 - Combinaison selon la revendication 8, caractérisée en ce que: le commutateur (R2) donne sélectivement la priorité au débranchement des charges auxiliaires

indépendantes conformément à des valeurs de seuil prédéter-

minées afin de préserver l'état de charge d'au moins une batterie. Combinaison selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que: le commutateur (R2) est un commutateur

mécanique, électromécanique ou un dispositif électronique.

11 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée par:

un moyen de détection pour déterminer l'état de

charge d'au moins une batterie.

12 - Combinaison selon la revendication 11, caractérisée en ce que: le moyen de détection utilise toute combinaison d'au moins deux valeurs choisies parmi le courant, la tension, le temps et la température pour déterminer l'état

de charge.

13 - Combinaison selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que: le moyen de détection détermine l'état de charge en utilisant la mesure d'une caractéristique de l'électrolyte. 14 - Combinaison de batteries de véhicule et d'un contrôleur comportant une batterie d'auxiliaires (AUX) pouvant être connectée aux charges auxiliaires électriques et une batterie de démarrage (DEM) pouvant être.connectée au moteur du démarreur du véhicule, et un contrôleur comprenant un commutateur normalement ouvert (R1) capable de connecter et de déconnecter au moins une paire de pôles identiques des batteries de démarrage et des auxiliaires, caractérisée en ce que: un moyen de détection détermine le courant circulant entre les batteries, o l'incorporation d'un tel moyen de détection se traduit par une chute de tension entre les batteries qui est inférieure à 500 mV à une courant de A lorsque le commutateur (R1) se trouve dans la position fermée. - Combinaison selon la revendication 14, caractérisée en ce que: l'incorporation dudit moyen de détection se traduit par une chute de tension entre les batteries qui est inférieure à 200 mV à un courant de 50A lorsque le

commutateur (R1) dans la position fermée.

16 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications 6 ou 15, caractérisée en ce que:

le moyen de détection utilise un capteur de courant à effet Hall, et le capteur est placé à l'intérieur

d'un anneau inducteur (U3).

17 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications 14, 15 ou 16, caractérisée en ce que:

le moyen de détection utilise un capteur de courant, et le capteur comprend un amplificateur opérationnel qui mesure en service la chute de tension aux

bornes d'une résistance de faible valeur.

18 - Combinaison selon la revendication 17, caractérisée en ce que: la valeur de la résistance en série est 0,1

-0,005 ohm.

19 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

un moyen de détection additionnel détermine

aussi le moment o le commutateur (R1) doit être active.

- Combinaison selon la revendication 19, caractérisée en ce que: le moyen de détection additionnel est prohibé lorsque la batterie des auxiliaires (AUX) dépasse un état prédéterminé du seuil de charge et n'est pas en cours de charge. 21 - Combinaison selon la revendication 19, caractérisée en ce que: le moyen de détection est un capteur de mouvement. 22 Combinaison selon la revendication 21, caractérisée en ce que:

le capteur de mouvement est un dispositif piézo-

électrique.

23 - Combinaison selon la revendication 21, caractérisée en ce que:

le capteur de mouvement est un capteur inductif.

24 - Combinaison selon la revendication 19, caractérisée en ce que: le moyen de détection est activé par la présence

du conducteur du véhicule.

- Combinaison selon la revendication 24, caractérisée en ce que: le moyen de détection est activé par la

fermeture d'une porte du véhicule.

26 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

un moyen de protection contre les surintensités (PS) est fourni afin d'éviter l'endommagement du commutateur (R1) par une surintensité. 27 Combinaison selon la revendication 26, caractérisée en ce que: les caractéristiques de fonctionnement du moyen de protection contre les surintensités ne sont pas affectées

par les variations de la température ambiante.

28 - Combinaison selon la revendication 26 ou 27, caractérisée en ce que: un moyen de protection contre les surintensités fonctionne en combinaison avec un moyen à retard qui maintien ouvert le commutateur (R1) et prolonge la période de protection contre les surintensités en empêchant une réponse par le commutateur (R1) à un signal d'activation

pendant un laps de temps donné.

29 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

un filtre procède au filtrage des pointes brèves de courant lorsque les accessoires électriques sont mis en service. - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

le fonctionnement du contrôleur est effectué par

des circuits discrets.

31 - Combinaison selon la revendication 30, caractérisée en ce que: une partie ou la totalité des circuits discrets

sont remplacés par un microprocesseur.

32 - Combinaison selon la revendication 30, caractérisée en ce que: une partie ou la totalité des circuits discrets

sont remplacés par un dispositif à circuits intégrés ASIC.

33 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

le commutateur (R1) est un dispositif mécanique

ou électronique.

34 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

chaque batterie comporte un élément terminal positif et un conducteur d'élément terminal positif associé, indépendant de tout autre élément terminal, et o chaque batterie comporte un élément terminal négatif et un conducteur d'élément terminal associé qui est indépendant de

tout autre élément terminal.

- Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

les batteries sont contenues dans une enveloppe commune. 36 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

la disposition des bornes des batteries et le placement du contrôleur permettent la connexion en série des batteries ayant des fonctions identiques dans le but

d'augmenter la tension.

37 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que:

la disposition des bornes et le placement du contrôleur permettent la connexion en parallèle des batteries ayant des fonctions identiques dans le but

d'augmenter la capacité.

38 - Combinaison selon l'une quelconque des

revendications 14 à 36, caractérisée en ce que:

le contrôleur commande la fourniture de courant entre la batterie de démarrage (DEM) et le moteur du démarreur du véhicule et entre la batterie de démarrage (DEM) et au moins une autre charge qui est inférieure à celle du moteur du démarreur mais supérieure aux charges

ordinaires du véhicule.

39 - Combinaison de batteries et d'un contrôleur selon la revendication 1 (ou l'une quelconque des

revendications précédentes), caractérisée en ce que la batterie des auxiliaires (AUX) peut être branchée pour le démarrage du véhicule en parallèle avec la batterie de5 démarrage (DEM) afin d'augmenter l'énergie mise à la disposition du moteur du démarreur jusqu'à ce qu'une

condition prédéterminée ait été atteinte lors du débranchement de la batterie des auxiliaires (AUX).