Brevet FR2713028A1 — publié le 19950602

DISPOSITIF ET PROCEDE DESTINES A DETERMINER LE TYPE D'ALIMENTATION EXTERNE Domaine de l'invention La présente invention concerne généralement des adaptateurs de courant, et plus particulièrement un procédé et un dispositif destinés à déterminer le type d'adaptateur de courant externe et à modifier les caractéristiques de fonctionnement, sur la base du type d'adaptateur de courant externe. Contexte de l'invention Dans un dispositif portable à batterie tel qu'un téléphone cellulaire, une entrée de courant externe est habituellement prévue, de sorte que l'utilisateur peut faire fonctionner le dispositif à partir d'une source d'énergie primaire telle que le courant du secteur ou l'alimentation d'un véhicule, de manière à préserver l'énergie de la batterie. Il est également souhaitable de disposer d'un chargeur de batterie interne à l'appareil pour recharger la batterie d'alimentation de l'unité, qui peut être interne ou externe au dispositif. Le dispositif et son chargeur de batterie interne nécessitent une alimentation ou un adaptateur externe au dispositif pour fournir la tension appropriée et le courant dont le dispositif a besoin pour charger la batterie interne ou pour alimenter le dispositif. En outre, il existe souvent diverses alimentations externes. Par exemple, une version à forte puissance peut être proposée pour un chargement rapide de la batterie, tandis qu'une version à faible puissance et faible coût peut être proposée pour un chargement lent de la batterie. Etant donné que le fonctionnement du chargeur interne diffère suivant le type d'adaptateur externe connecté, le dispositif doit détecter quel type d'adaptateur de courant externe est présent. En conséquence, il y a une demande pour un moyen de détection du type d'adaptateur de courant externe qui est connecté au dispositif, et de modification du fonctionnement de l'appareil en fonction du type d'adaptateur de courant et de la batterie. L'invention apporte une plus grande flexibilité du système et améliore les performances obtenues avec tous les types d'alimentation externe. Brève description des dessins La figure 1 est un schéma fonctionnel d'un appareil destiné à déterminer le type d'adaptateur de courant externe suivant la présente invention. La figure 2 est un organigramme illustrant le fonctionnement d'un dispositif portable muni d'un adaptateur de courant externe suivant la présente invention. La figure 3 est un organigramme illustrant le procédé de détermination du type d'adaptateur de courant externe suivant la présente invention. La figure 4 est un organigramme illustrant le procédé d'alimentation/chargement d'un dispositif portable ayant un adaptateur de courant externe suivant la présente invention. Description du mode de réalisation préféré La présente invention propose un procédé et un appareil destinés à déterminer un type d'adaptateur de courant externe. La figure 1 représente généralement un dispositif ayant un adaptateur de courant externe utilisé pour fournir du courant au dispositif, ainsi que pour charger du courant pour une batterie qui est régulée par le chargeur de batterie interne. Un microcontrôleur placé dans le dispositif régule le courant de charge arrivant à la batterie. Le microcontrôleur comprend de préférence un convertisseur A/N connecté à une résistance d'excursion haute interne au dispositif, et à une résistance d'excursion basse placée dans l'adaptateur de courant externe. L'adaptateur de courant est essentiellement une alimentation régulée qui peut être connectée à une source primaire de courant telle que la ligne à courant alternatif, ou à une alimentation 12V à courant continu dans une application automobile. L'adaptateur de courant externe peut être d'un type à intensité et puissance élevées, capable de charger rapidement la batterie, ou il peut également s'agir d'un type à faible intensité, capable uniquement de charger lentement la batterie. En modifiant la valeur de la résistance d'extension basse dans l'adaptateur de courant externe pour identifier le type d'adaptateur de courant externe, le microcontrôleur situé dans l'appareil peut déterminer le profil de chargement optimal pour utiliser la batterie sur la base du type de chargement et autres informations concernant la batterie. Si l'on se réfère spécifiquement aux éléments illustrés figure 1, un dispositif portable 10 possède un adaptateur de courant externe rapporté 12 qui est alimenté au moyen de la ligne 13. Le dispositif portable 10 comprend également une batterie 14 qui peut être soit interne soit externe au dispositif portable. Par exemple, le dispositif portable 10 peut être un téléphone cellulaire portable ayant un émetteur 16 et un récepteur 18. Toutefois, on comprendra que tout autre dispositif, portable ou fixe, adapté pour recevoir le courant externe, peut employer l'appareil et le procédé de la présente invention. L'émetteur 16 est commandé par un microcontrôleur 20 ayant un convertisseur analogique-numérique 21. Le dispositif portable 10 comprend également un chargeur de batterie 22. L'émetteur 16, l'émetteur 18 et le chargeur de batterie 22 sont tous alimentés par une ligne 24 provenant de l'adaptateur externe 12. Généralement, la batterie 14 inclut un élément de détection tel qu'une résistance, une thermistance, un circuit ouvert, un court-circuit ou autre élément pouvant fournir une capacité de détection auxiliaire. Au niveau fonctionnel, des batteries de type différent présentent des caractéristiques de tension de "fin de vie" différentes et des résistances en série efficaces. Etant donné que différents types de batterie peuvent être utilisés de manière interchangeable pour fournir du courant pour le même équipement (c'est-à-dire pour un téléphone portable cellulaire), la connaissance de ce type de batterie peut être utile pour l'équipement lors de l'établissement de paramètres de fonctionnement tels que la puissance de sortie de l'émetteur ou une situation d'alarme de "batterie déchargée". Les types de batterie qui peuvent être chargés doivent être chargés à différentes vitesses et dans différentes conditions. En outre, les types de batterie non rechargeables ne doivent pas faire l'objet de tentatives de rechargement. Un téléphone portable ayant un chargeur de batterie qui accepte tous les types de batterie devrait idéalement adapter la vitesse de chargement (courant de charge) et les types de commande de chargement utilisés suivant le type de batterie. Il est connu qu'un dispositif peut reconnaitre automatiquement le type de batterie qui doit être chargée, et adapter ses paramètres de chargement en conséquence. Les déposants incorporent ici pour référence le brevet américain N 5164652 intitulé "Method and Apparatus for Determining Battery Type and Modifying Operating Characteristics" (Procédé et appareil destinés à déterminer le type de batterie et à modifier les caractéristiques de fonctionnement), inventé par Robert M. Johnson et Michael P. Metroka et concédé à Motorola Inc., cessionnaires de la présente invention. Le brevet américain N 5164652 décrit un détecteur de type de batterie pour un équipement utilisant et chargeant une batterie. Le brevet 5164652 décrit également la modification des caractéristiques de fonctionnement en fonction du type de batterie détecté. Une ligne de détection de batterie 26 et une ligne de détection de tension 28 couplées à partir de la batterie au microcontrôleur 20 fournissent les informations nécessaires pour optimiser le chargement de batterie suivant le brevet américain N 5164652. Le microcontrôleur 20 comprend des informations prédéterminées sur le type de batterie et établit la vitesse et le type de commandes de chargement afin de fournir une vitesse de chargement optimale pour une batterie rechargeable, tout en ne rechargeant pas un type de batterie non chargeable. Le microprocesseur rappelle de sa mémoire interne les caractéristiques de chargement du type de batterie spécifique. La tension aux bornes de la batterie est détectée par des techniques de détection de tension classiques, et est entrée au microprocesseur 20 o elle est comparée à la courbe caractéristique de chargement de la tension aux bornes de la batterie rappelée de la mémoire. La quantité de courant appropriée peut entrer dans les bornes de la batterie comme déterminé par le microprocesseur et l'adaptateur de courant externe. Une ligne de détection de courant externe 30 est couplée depuis l'adaptateur de courant externe 12 au dispositif portable 10 au niveau du microcontrôleur 20. Le dispositif portable 10 comprend une résistance d'excursion haute 32 couplée à la ligne de détection de courant externe 30. De façon similaire, l'adaptateur de courant externe 12 comprend une résistance d'excursion basse 34 (résistance de détection de type) qui est également couplée à la ligne de détection de courant externe 30. La résistance d'excursion haute 32 et la résistance d'excursion basse 34 forment un réseau diviseur de tension qui génère une tension identifiant le type d'adaptateur de courant externe. Dans le mode de réalisation préféré, le dispositif est compatible avec des alimentations plus anciennes qui ne contiennent pas de résistance de détection de type. Les alimentations plus anciennes ne contiennent pas le circuit d'asservissement en tension, ou peuvent ne pas fournir une tension suffisante pour charger la batterie rapportée dans toutes les conditions. Le dispositif peut déterminer qu'une alimentation externe est connectée en reconnaissant l'absence d'une résistance d'une détection de type. Dans ce cas, l'entrée au circuit A/N 21 est amenée à +V par la résistance d'excursion haute 32, et ainsi le microcontrôleur est capable de détecter l'absence d'une résistance d'excursion basse 34 dans l'adaptateur externe. Ainsi, le microcontrôleur peut désactiver le chargeur interne, pour empêcher le chargement depuis des alimentations plus anciennes. Le tableau 1 suivant énumère différentes alimentations externes qui doivent être rapportées au dispositif. Le type de chargeur est généralement indiqué dans la deuxième colonne. En outre, comme indiqué dans la troisième colonne, un adaptateur externe peut être rapporté à un dispositif se trouvant dans un mode test. La valeur préférée pour la résistance 34 est indiquée dans la colonne 4. Tableau 1 Chargeur # Type de Mode test Résistance Tension chargeur 1 Aucun Désactivé Ouverte V1 2 Rapide Désactivé 33K V2 3 Lent Désactivé 10K V3 4 - Activé 3,3K V4 Autre Désactivé 3,0K V5 Le tableau 1 énumère différents adaptateurs de courant externe différents, mais n'importe quel nombre d'adaptateurs peut être utilisé dans le champ de la présente invention. Le tableau 2 représente un exemple de conversion A/N pour un dispositif adapté pour recevoir cinq adaptateurs de courant externe. La valeur de tension associée générée par une résistance 32 (ayant une valeur de 10K) et une résistance 34 (dont la valeur est indiquée colonne 2) est indiquée colonne 3. La gamme de comptage A/N et la bande de garde sont données pour exemple, mais d'autres gammes et bandes de garde peuvent être utilisées. Il est également possible d'utiliser un nombre différent de dispositifs d'entrée et de déterminer des valeurs de résistance, des tensions, une gamme de comptage A/D et des bandes de garde différentes. Tableau 2 Etat Résistance Tension Gamme de Bande de comptage garde A/N 1 Ouverte 2,75 0-9 10- 31 2 33K 2,11 32-76 77-98 3 10K 1,37 99-1501 151-168 4 3,3K 0,63 169-217 218-234 3,0K 0,00 235-255 - Un convertisseur A/N est employé de préférence pour déterminer le type d'adaptateur de courant externe, mais il est également possible d'utiliser, pour déterminer le type d'adaptateur de courant externe, un circuit logique similaire à celui représenté figure 3 du brevet américain 5164652 intégré pour référence, en restant dans le champ de la présente invention. Si l'on considère maintenant la figure 2, un organigramme représente le fonctionnement d'un dispositif muni d'un adaptateur de courant externe suivant la présente invention. Lorsque l'on fait fonctionner le dispositif à une étape 50, la présence d'un adaptateur externe est déterminée à l'étape 52. S'il n'y a aucun adaptateur de courant, le dispositif est alimenté par la batterie à une étape 53. S'il y a un adaptateur de courant externe, le type d'adaptateur est déterminé à l'étape 54. Le procédé de détermination du type de batterie externe sera décrit en détail en référence à la figure 3, et peut être exécuté par l'appareil de la figure 1. Qu'il y ait un adaptateur de courant externe ou non, le type de batterie est déterminé à l'étape 56. Cela peut être effectué par l'appareil et les procédés décrits dans le brevet américain N 5164652. Enfin, à une étape 58, le téléphone est alimenté par la batterie (ou adaptateur, s'il y en a un), ou la batterie est chargée de façon optimale par l'adaptateur, s'il y en a un, sur la base du type de batterie et du type d'adaptateur de courant externe rapporté au dispositif. Ainsi, les paramètres de chargement sont modifiés en fonction du type de batterie et de la capacité du chargeur suivant le brevet américain N 5164652. Le procédé d'alimentation/chargement d'un dispositif portable muni d'un adaptateur de courant externe suivant la présente invention est décrit en détail en référence à la figure 4. Si l'on considère maintenant la figure 3, un organigramme représente le procédé de détermination du type d'adaptateur de courant externe suivant la présente invention. Un réseau diviseur de tension est créé entre l'adaptateur de courant externe et le dispositif portable à une étape 62. Le réseau diviseur de tension peut être réalisé suivant la présente invention en couplant une première résistance dans l'adaptateur de courant externe à une deuxième résistance dans le dispositif portable, comme indiqué par exemple dans l'appareil de la figure 1. A une étape 64, une tension générée par le diviseur de tension est fournie à un microcontrôleur ou autre circuit de commande du dispositif portable. De préférence, la tension est alors convertie en un équivalent numérique dans un convertisseur A/N du microcontrôleur à une étape 66. La conversion numérique est alors comparée à une table à consulter du microcontrôleur à une étape 68 pour déterminer le type d'adaptateur de courant externe. Une conversion analogique- numérique est préférée, mais le signal analogique peut, selon une autre possibilité, être comparé aux valeurs de la table à consulter. Si l'on considère maintenant la figure 4, un organigramme représente le procédé d'alimentation/chargement d'un dispositif portable muni d'un adaptateur de courant externe suivant la présente invention. A une étape 72, si l'adaptateur externe n'est pas un chargeur, l'adaptateur de courant externe alimentera uniquement le dispositif portable à une étape 74. Si l'adaptateur est un chargeur, le téléphone déterminera si le dispositif est utilisé à une étape 78. Par exemple, avec un téléphone cellulaire portable, il sera déterminé si le téléphone est dans un état "décroché". Si le dispositif est utilisé, l'adaptateur externe n'alimentera le dispositif qu'à une étape 78. Toutefois, si le dispositif n'est pas utilisé, le dispositif déterminera si le chargeur est un chargeur rapide ou un chargeur lent à une étape 80. Cela peut être déterminé suivant l'appareil (figure 1) et le procédé (figure 3) décrits ci-dessus. Si le dispositif n'est pas utilisé et si le dispositif n'est pas un chargeur rapide, l'adaptateur externe chargera lentement la batterie à l'étape 82. Si le dispositif n'est pas utilisé et si le dispositif est un chargeur rapide, l'adaptateur externe chargera rapidement la batterie à une étape 84. Toutefois, on comprendra qu'un adaptateur de courant peut charger une batterie tout en alimentant le dispositif. En résumé, la présente invention offre un procédé et un appareil destinés à déterminer un type d'adaptateur de courant externe et à modifier de préférence le chargement de la batterie interne sur la base du type d'adaptateur de courant externe et des informations concernant la batterie. Le dispositif comprend un adaptateur de courant externe utilisé pour fournir une alimentation au dispositif, ainsi qu'un courant de charge pour la batterie qui est régulé par le chargeur de batterie interne. L'adaptateur de courant est essentiellement une alimentation régulée qui peut être connectée à la ligne de CA, ou à la source de 12V CC dans une application automobile. L'adaptateur de courant externe peut être d'un type à forte intensité, forte puissance, capable de charger rapidement la batterie d'alimentation, ou, selon une autre possibilité, peut être d'un type à faible intensité, capable uniquement de charger lentement la batterie rapportée. Un microcontrôleur placé dans le dispositif régule le courant de charge allant à la batterie. Le microcontrôleur comprend de préférence un convertisseur A/N connecté à une résistance d'excursion haute interne au dispositif, et à une résistance d'excursion basse dans l'adaptateur de courant externe. La tension générée par le réseau diviseur de tension est utilisée pour identifier le type d'adaptateur de courant externe. En modifiant la valeur de la résistance d'excursion basse placée dans l'adaptateur de courant externe pour identifier l'adaptateur de courant externe, le microcontrôleur de l'appareil peut déterminer le profil de chargement optimal à utiliser5 pour la batterie, sur la base du type de chargeur et d'autres informations concernant la batterie. Revendications 1. Appareil destiné à identifier un adaptateur de courant externe rapporté à un dispositif, ledit adaptateur de courant externe étant adapté pour recevoir une alimentation primaire et pour fournir du courant à un dispositif, l'appareil étant caractérisé par: un réseau de résistances comportant une première résistance (34) et une deuxième résistance (32), ladite première résistance étant disposée à l'intérieur dudit adaptateur de courant externe et couplée fonctionnellement à ladite deuxième résistance disposée à l'intérieur dudit dispositif, ledit réseau de résistances générant une tension de détection associée audit adaptateur de courant externe; et un circuit de commande (20) disposé a l'intérieur dudit dispositif, conçu pour recevoir ladite tension de détection afin d'identifier ledit adaptateur de courant externe. 2. Appareil destiné à identifier un adaptateur de courant externe suivant la revendication 1, caractérisé en outre par une batterie (14) connectée intégralement audit dispositif. 3. Appareil destiné à identifier un adaptateur de courant externe suivant la revendication 2, caractérisé en outre par un chargeur de batterie (22) disposé dans ledit dispositif, ledit chargeur de batterie étant conçu pour recevoir du courant dudit adaptateur de courant externe afin de charger ladite batterie. 4. Appareil destiné à identifier un adaptateur de courant externe suivant la revendication 3, caractérisé en outre par une ligne de détection (28) provenant de ladite batterie fournissant un signal identifiant le type de batterie de ladite batterie. 5. Appareil destiné à identifier un adaptateur de courant externe suivant la revendication 4, dans lequel ledit circuit de commande régule ledit circuit de chargement pour charger ladite batterie sur la base dudit type d'adaptateur de courant externe et ledit type de batterie. 6. Appareil caractérisé par: un adaptateur de courant externe (12) conçu pour recevoir du courant depuis une alimentation primaire; un dispositif portable (10) conçu pour recevoir du courant dudit adaptateur de courant externe et générer une tension régulée; un réseau de résistances comportant une première résistance (34) et une deuxième résistance (32), ladite première résistance étant disposée à l'intérieur dudit adaptateur de courant externe et fonctionnellement couplée à ladite deuxième résistance disposée à l'intérieur dudit dispositif portable, ledit réseau de résistances générant une tension de détection pour identifier le type d'adaptateur de courant externe; et un microcontrôleur (20) disposé à l'intérieur dudit dispositif portable conçu pour recevoir ladite tension de détection identifiant ledit type dudit adaptateur de courant externe. 7. Appareil destiné à identifier un adaptateur de courant externe suivant la revendication 6, caractérisé en outre par une batterie (14) connectée intégralement audit dispositif portable. 8. Appareil destiné à identifier un adaptateur de courant externe suivant la revendication 7, caractérisé en outre par un circuit de chargement (22) disposé à l'intérieur dudit dispositif, ledit circuit de chargement étant conçu pour recevoir du courant dudit adaptateur de courant externe afin de charger ladite batterie. 9. Appareil destiné à identifier un adaptateur de courant externe suivant la revendication 8, caractérisé en outre par une ligne de détection (28) provenant de ladite batterie, fournissant un signal identifiant le type de batterie de ladite batterie, dans lequel ledit circuit de commande régule ledit circuit de chargement pour charger ladite batterie sur la base dudit type de chargeur et dudit type de batterie. 10. Procédé destiné à identifier un adaptateur de courant externe couplé à un dispositif, ledit procédé étant caractérisé les étapes consistant à: coupler un premier élément résistif positionné à l'intérieur de l'adaptateur de courant externe (62) à un deuxième élément résistif positionné à l'intérieur du dispositif pour créer un réseau diviseur de tension; générer une tension de détection d'adaptateur de courant externe (64) sur la base d'une tension de référence; et identifier l'adaptateur de courant externe (68) par la tension de détection d'adaptateur de courant externe.