Brevet FR2263629A1 — publié le 19751003

La présente invention concerne un appareil Dour la recharge de cellules ou piles électriques individuelles rechargeables hermétiques ; elle vise, plus particulièrement, un chargeur pour piles hermétiques argent-zinc du type utilisé dans les petits appareils d'aide acoustique pour sourds. Il est important qu' une telle pile ne soit pas surchargée car cela peut provoquer son explosion. La présente invention a pour objet un appareil pour la recharge de telles piles individuelles, dans lequel la charge est réglée pour éviter la surcharge, un signal étant émis lorsque la pile est rechargée. Ainsi, le chargeur suivant l'invention présente toute sécurité et efficacité et peut être utilisé même par des personnes âgées n'ayant pas de connaissances techniques. Le chargeur suivant llinvention comprend un bottier pour les composants du circuit de charge, muni de moyens par exemple un câble ou des contacts, pour la jonction du chargeur à une source d'alimentation électrique et des bornes de sortie pour la jonction à la pile à charger. Ledit circuit de charge comprend-un circuit de détection de tension qui, lorsque la tension de la pile approche de la valeur maximale à laquelle la pile doit entre chargée, réagit pour dériver le courant dans le chargeur et éviter ainsi à la pile entre chargée à une tension supérieure à ladite valeur maximale. D'autre part, ce circuit de détection commande alors l'allumage d'un signal lumineux pour indiquer que la pile est chargée.Le chargeur peut comprendre un support, pour une ou plusieurs piles, qui peut être introduit dans une rainurecu un logement du bottier de manière à mettre la ou les piles en contact électrique avec des contacts constituant les bornes de sortie. Le signal lumineux est de préférence une diode émettrice de lumière. Avantageusement, le chargeur est prévu pour recevoir et charger simultanément deux ou plusieurs piles, à partir de contacts de sortie respectifs dans le chargeur associés à des signaux lumineux respectifs, Une des difficultés rencontrées pour obtenir un dispositif satisfaisant sensible à la tension pour une pile unique, permettant de réaliser un réglage automatique de charge, résulte du fait que la tension d'une pile est seulement de l'ordre de 1,5 volts, de sorte que le circuit de détection de tension doit répondre à des variations d'une fraction de volt. Le circuit pour réaliser ce réglage doit entre relativement simple et peu coûteux si le chargeur doit être vendu à un prix correspondant à l'application envisagée, c'est-à-dire à la charge de cellules pour appareils d'aides acoustiques. Dans ce but, dans la forme préférée de réalisation de l'invention, le circuit de détection de tension est branché entre les contacts de sortie du chargeur et comprend une diode émettrice de lumière qui.constitue également le signal lumineux. Le circuit de détection de tension est conçu pour que la tension nécessaire pour rendre-conductrice la diode émettrice de lumière soit légè- rement inférieure à la tension maximale à laquelle la pile doit être chargée, par exemple 1,8 à 1,95 volts. Par suite, lorsque la tension de la pile approche de cette valeur maximale, le circuit de détection de tension commence à devenir conducteur pour laisser passer le courant de charge et la diode émettrice de lumière s'éclaire pour fournir le signal lumineux indiquant que la pile est rechargée.Après que la diode ait commencé à devenir conductrice, la tension de pile peut continuer à s'éleve;stégèrement jusqu'3 ce que la pile cesse de recevoir du courant, ce qui empêche sa charge au-dessus de ladite tension maximale. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de sa forme de réalisation, non limitative, représentée sur les dessins annexés. La figure 1 est une vue en perspective d'une forme de réalisation d'un chargeur conforme à l'invention ; la figure 2 est un schéma de principe d'une forme de réalisation d'un circuit de charge ; et la figure 3 représente une variante de réalisation du dispositif d'alimentation. On voit, sur la figure 1, que le chargeur comprend un boîtier 1 convenablement moulé en matière plastique et contenant les composants du circuit de charge qui sont connectables à l'alimentation par un chable 2 partant d'une extrémité du boîtier A son autre extrémité, le bottier comporte un tiroir coulissant 3 présentant deux logements 4a, 4b pour recevoir respectivement une cellule ou pile individuelle rechargeable 5a, 5b du type bouton, Les logements ont un fond percé, de sorte que les deux surfaces de contact d'une pile bouton sont visibles lorsque la pile est introduite dans un logement0 Lorsqu'on fait coulisser le tiroir dans le boîtier, les surfaces de contact des deux piles sont amenées en contact respectivement avec les contacts de sortie de deux circuits de charge séparés dans le chargeur.Les logements 4a, 4b du tiroir sont conçus de façon à ce qu'on puisse pousser le tiroir dans le boîtier seulement lorsque les piles sont placées dans les logements avec l'orientation voulue pour que les contacts de la pile soient connectés aux contacts de sortie du chargeur avec'la polarité correcte. Des diodes 6a, 6b émettrices de lumière, sont également montées dans le bottier. Elles s'allument respectivement lorsque la pile dans le logement correspondant 4a, 4b devient totalement chargée. La figure 2 représente un circuit de charge préféré, dans lequel la diode émettrice de lumière est utilisée à la fois comme signal lumineux et comme composant du circuit de détection de tension. Dans cette forme de réalisation, un dispositif simple fié d'abaissement de tension fournit une sortie de 6 volts environ entre des conducteurs 13, 14 vers les deux circuits de charge A, B pour les deux piles 5a, 5b respectivement. Les piles sont connectées aux contacts de sortie 15, 16 du chargeur, en série avec une résistance R. Entre les contacts respectifs 15 et 16 est branché un circuit de détection de tension comprenant une diode 6a, 5b émettrice de lumière, et une diode qiu germanium branchées en série. La tension nécessaire pour qu'une diode émettrice de lumière à ls arséniure de gallium, par exemple du type FLV 110, soit conductrice est de l'ordre de 1,5 volts, et il y a une chute de tension à travers une diode au germanium de 0,3 volt environ. Ainsi, jusquå ce que la tension au point 20 atteigne environ 1,8 volts, ctest-à-dire jusqu'à ce que la pile devienne chargée à 1,8 volts environ, la diode 6a, 6b émettrice de lumière n'est pas conductrice et reste éteinte. Lorsque la tension de la pile atteint 1,8 volts, la diode émettrice de lumière devient conductrice et par suite s'éclaire pour indiquer que la pile est chargée et fournit également un circuit de régulation à travers lequel le courant de charge est dérivé, ce qui empêche une surcharge de la pile. Le dispositif décrit convient particulièrement pour la recharge de piles argent-zinc, dans lesquelles la tension pendant la charge atteint rapidement 1,5 à 1,6 volts puis, après 10 heures de charge environ, Idtrrnsion s1 élève, en l'absence d'un circuit de réglage de charge, à 2 volts environ en un laps de temps relativement court. Puisque le circuit de détection de tension comprenant la diode émettrice de lumière et la diode au germanium se déclenche à environ 1,8 à 1,9 volts, on peut eAtre assuré que la pile argent-zinc est totalement chargée mais non surchargée, mEme si la pile est laissée en charge plus longtemps que nécessaire. Le circuit représenté présente également l'avantage que si une cellule complètement chargée est introduite dans le chargeur, la diode 6a, 6b émettrice de lumière s'allume même si le chargeur n'est pas raccordé à la source d'alimentation, ce qui indique à l'utilisateur que cette pile particulière est déjà complètement chargée. Si on. le désire, la diode G au germanium peut être remplacée ou shuntée par une résistance, pour régler la tension à laquelle le circuit de détection de tension devient conducteur. Cette disposition présente l'avantage que le choix des diodes émettrice de lumière et au germanium, ayant les chutes de tension voulues pour le circuit, devient moins important, le réglage final étant effectué par la résistance. Toutefois, il présente l'inconvénient, si une pile complètement chargée est laissée. branchée au chargeur avec la source principale hors service, de permettre une décharge de cette pile à une tension inférieure. Les diodes émettrices de lumière au phosphure de gallium ont une chute de tension (1,75-1,95 volts) supérieure à celle des diodes émettrices de lumière à l'arsénium de gallium. Ainsi, si on remplace dans le circuit les diodes 6a, 6b par une diode émettrice de lumière au phosphure de gallium ayant une chute de tensioicon- venablement choisie, la diode G au germanium nsest plus nécessaire. Le réglage de la tension de réponse du circuit de détection de tension, afin de compenser les différences dans les caractéristiques de la diode émettrice de lumièree la diode au germanium lorsqu'elle existe, peut également être effectué par réglage de la valeur de la résistance R qui, dans ce cas, peut être une résistance variable comme représenté. Cette méthode de réglage est préférable au remplacement ou au shuntage de la diode au germanium par une résistance. Dans d'autres variantes de réalisation, le dispositif d'alimentation et de régulation de la source peut être remplacé par un dispositif simplifié, représenté sur la figure 3. Ce dernier comprend un redresseur 25 à diode dans une des lignes d'alimentation et une résistance 26 de chute de tension dans l'autre ligne, les lignes étant connectées respectivement aux points C, D des conducteurs 13, 14 aboutissant aux circuits de charge. Des condensateurs de régularisation 12 peuvent être branchés entre C et D mais ce n1 est pas impératif. En variante, un condensateur peut être branché entre les contacts sortie 15, 16. Il est entendu que des modifications de détail peuvent entre apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Par exemple, la forme physique du chargeur peut être différente de celle qui est représentée sur la figure lo Le chargeur peut être adapté à la charge d'une seule pile, ou de plus de deux piles. La ou les piles peuvent être connectées au circuit du chargeur de façon différente. Par exemple, elles peuvent tre introduites dans des moyens supports dans un logement du boîtier qui est fermé par un couvercle pour compléter le circuit de raccordement à la pile ou aux piles. REVENDICATIONS 1. Chargeur, pour la recharge de piles électriques individuelles hermétiques et rechargeables, comprenant un boîtier pour les composants du circuit de charge et muni de moyens de connexion du chargeur à une source d'alimentation électrique et de bornes de sortie pour le branchement d'une pile à charger, caractérisé en ce que le circuit de charge comprend un circuit de détection de tension qui, lorsque la tension de pile approche de la va leur maximale à laquelle la pile doit être chargée, réagit pour dériver le courant traversant le chargeur, de façon à empêcher la charge de la pile à une valeur supérieure à ladite valeur maximale et à produire un signal lumineux indiquant que la pile est chargée. 2. Chargeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de détection de tension est branché entre les bornes de sortie du chargeur et comprend une diode émettrice de lumière qui produit aussi le signal lumineux. 3. Chargeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de détection de tension comprend une diode émettrice de lumière et une diode au germanium branchées en série entre les dites bornes de sortie. 4. Chargeur suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend une résistance variable, branchée en série avec les bornes de sortie et le circuit de détection de tension dis posés eux-memes en parallèle. 5. Chargeur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la dite diode au germanium est shuntée par une résistance. 6. Chargeur suivant l'une des revendications précédentes, caracté risé en ce qutil comprend un support pour au moins une pile, ledit support étant conçu pour être introduit dans une rainure ou logement du boîtier de manière à amener la pile en liaison électrique avec les contacts constituant les dites bornes de sortie.