Brevet FR2597213A1 — publié le 19871016

DISPOSITIF DE VERIFICATION DE L'ETAT DE C:QRGE D'LUNE PILE, NOTAMMENT D'UNE PILE DE TYPE BOUTON OC MINIATURE. La présente invention concerne un dispositif de vérification de l'état de charge d'une pile, dit testeur ou contrôleur, plus particulièrement adapté pour les piles du type dit bouton", généralement utilisées dans des montres électroniques, prothèses auditives ou calculateurs de poche électroniques, par exemple, comme source d'alimentation électrique. Les testeurs de piles actuels utilisent la pile à contrôler comme source de tension dont les deux poles (armatures) son respectivement connectés aux bornes d'entrée d'un instrument à aiguille, tel qu'un voltmètre à bobine mobile, par exemple. Dans ce cas il n'y a pratiquement qu'une très faible intensité de courant débitée par la pile. de telle sorte qu'il n'est pas possible de vérifier sa capacité résiduelle. On peut également relier les armatures de la pile aus bornes d'une source lumineq se à faible tension d'alimentation, telle qu'une diode émettrice de lumière ou électroluminescente qui s'allume plus ou moins fortement suivant la tension fournie par la pile correspondant à un débit qui varie en fonction de cette tension, avec en plus un seuil inhérent à la jonction PN. Un tel procédé ne permet pas d'évaluer avec précision l'état de charge d'une pile. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter les inconvénients susmentionnés de l'état de la technique, en utilisant une source de tension de référence incorporée, un comparateur de tension destiné à comparer la tension fournie, avec un débit déterminé, par la pile à tester à celle de référence, la sortie du cQmparateur étant couplée à deux diodes électroluminescentes de couleurs différentes qui servent à indiquer l'état de la pile. Suivant l'invention, le dispositif de vérification de l'état de charge d'une pile de type "bouton est principalement caractérisé par le fait qu'il comprend une cavité de forme trapézoïdale dont le fond est constitué par une surface conductrice destinée à entrer en contact avec le pôle négatif de la pile et dont l'un des grands côtés est constitué par un rail conducteur isolé du fond et dépassant de la paroi latérale isolante de la cavité, de façon à pouvoir entrer en contact avec la circonférence de la pile qui constitue son pôle positif, lorsque la pile est poussée, d'une part vers le fond et d'autre part, en direction de la partie la plus étroite de la cavité trapé=oidale. La grande et la petite largeur de cette cavité sont choies de façon à permettre l'inser:.on dans celle de tous les dia=e- tres de pile-bouton existantes et la hauteur du rail est conçue pour s'adapter à toutes les épaisseurs de piles. L'invention sera mieux comprise et d'autres de ses caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui su . et des dessins annexés s'y rapportant, sur lesquels - la figure 1 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un testeur de pile conforme à l'.nvention, - la figure 2 représente le schèma de principe du circuit utilisé dans un tel testeur, et - la figure 3 représente un testeur de pile de la figure 1 comp- pléte de deux bornes d'entrée et d'un adaptateur de format permettant de l'utiliser pour des piles d'un type différent. Sur la figure 1, on a représenté par le repère 1, un bottier parallélépipédique de base rectangulaire et de faible hauteur cul permet de la mettre dans ur.e poche d'un vêtement. Sa face supérieure 2 comporte une cavité trapézoidale 3 dont le fond est recouvert d'une couche de matériau conducteur 5, tel que le cuivre. Ce fond est généralement constitué par la face supérieure, normalement non-métallisée d'un substrat isolant du circuit imprimé qui est recouvert de la couche 5 sur une surface en forme de trapèze aux dimensiorsde l'ouverture. L'une des grandes parois latérales, ici celle qui est parallèle au grand côté du boitier 1, de la cavité 3 est muni d'un rail conducteur 6 qui dépasse de sa paroi interne et qui est réalisé en un profilé métallique.Ce rail 6 permet de mettre en contact la circonférence de la pile constituant son pâle positif. La face supérieure du boitier 1 comprend, à l'extérieur de la cavité, deux zones transparentes 7 et 8 recouvrant des trous aboutissant respectivement aux surfaces rayonnantes de deux diodes électroluminescentes (9 et 10 sur le schèma de la figure 2), et une zone flexible ou toile 11, qui est située au-dessus d'un interrupteur du type dit nmicroswitch' (marque déposée) désignée par 12 sur la figure 2. Avant de procéder à la description du circuit électronique contenu dans le boitier 1, q-= est représenté sur la figure 2, qui permettra ensuite la description du fonctionnement du testeur suivant l'invention, il est utile de décrire le mode d'emploi d'un tel dispositif. Après insertion de la pile à vérifier dans la cavité 3 orientée avec son électrode de diamètre inférieur (-) orientée vers le fond, on pousse la pile vers celui-ci d'une part et d'autre part vers le fond du rétrécissement du trapézoide, en même temps, de façon à assurer des contacts corrects de ses électrodes respectives avec la couche 5 et le rail6.Lorsque ces contacts sont établis, on appuie avec un doigt de l'autre main sur la toile flexible 11 afin d'actionner l'interrupteur pour brancher la source tension de référence aux bornes d'alimentation du circuit et à l'une des entrées d'un comparateur de tension dont l'autre entrée est alors reliée au pôle correspondant de la pile à tester. L'une des diodes électrolu minescentes s'allumera alors pour indiquer l'état de la pile dans la cavité 3. Le circuit électronique représenté sur la figure 3 est basé sur l'utilisation d'un comparateur analogique alimenté par une pile 31. L'entrée de ce comparateur est portée à un potentiel de référence déterminé par la tenson directe de la diode 13 traversée par un courant limité par la résistance 11. Lorsque la pile à vérifier 15 est positionnée dans le logement 3, et que le contact est établi par l'interrupteur 12 le comparateur 16 va comparer les tensions présentes à ses bornes + et -. Si la tension sur la borne -, définie par le pont diviseur 17 et 18, est supérieure à la tension sur la borne +, l'étage de sortie du comparateur 16 est saturé et la diode électroluminescente 9 s'allume, indiquant par là blême que la pile ou batterie 13 est suffis arn ent chargée. Dans le cas contraire, l'étage de sortie du comparateur est bloqué. A ce moment, le transistor 17, polarisé par la résistance 18 se sature, la diode électroluminescente 10 s'allume, indiquant une charge insuffisante de la pile. Une variante de l'invention est proposée sur la figure 2, où l'on peut vérifier l'état de charge de piles de format quelconque moyennant un système de connexion 27 approprié au dit format permettant de relier les pôles + et - de la pile à contrôler au boitie 1, par l'intermédiaire du cabie 19 et d'un connecteur 20. REVENDICATONS 1 - Dispositif de contrôle de l'état d'une pile du type bouton caractérisé Dar le fait qu'il comporte une cavité de forme trapézoIdale 3 dont le fond est constitué par une surface conductrice 5 et dont l'un au moins des grands côtés est constitué par un rail conducteur 6, isolé du fond de la cavité, de façon à pouvoir entrer en contact avec la circonférence de la pile. 2 - Dispositif de contrôle selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte une source de tension de référence interne 21 et un comparateur analogique à seuil 16, dont la sortie est couplée à des diodes électroluminescentes 9 et 10 servant à indiquer l'état de la pile. 3 - Dispositif de contrôle selon la revendication 7 et la revendication 2 caractérisé par le fait que le boitier de contrôle 1 est connecté à un adaptateur extérieur 22 conçu pour les différents formats de piles.