Brevet FR2725084A1 — publié le 19960329

ALIMENTATION ELECTRIQUE AUTONOME La présente invention conoerne le domaine de l'alimentation en énergie électrique des circuits électroniques, et plus partioulièrement les systèmes d'alimentation utilisant une oellule photovoltaique. La figure 1 illustre une manière très simple d'alimenter électriquement un dispositif électronique 1, à partir d'une photopile, ou oellule photovoltaique 2. La oellule 2, hranchée directement sur le dispositif 1, se met en service automatiquement en présence de lumière. Ce système d'alimentation, malgré sa grande simplicité, présente toutefois un inconvenient qui réside d'une part dans le coût élevé de la cellule photovoltaique, et d'autre part dans le fait qu'une talle cellule est encombrante. En effet, la surface photosensible de la cellule doit être choisie proportionnellement a la puissance à fournir, et son rendement (énergie fournie/surface nécessaire) est assez faible. Ainsi, même quend il s'agit d'alimenter un dispositif de faible consommetion, comme une calculette, la surface photosensible néoessaire est assez importante, de l'ordre de plusieurs centimètres carrés. Un objectif de la présente invention est de prévoir un système d'alimentation qui présente les avantages suivants : - une mise en fonction automatique en présence de lumière, - un coût réduit, - un faible encombrement, en termes de surface occupée. La présente invention atteint cet objectif en prévoyant un système pour l'alimentation électrique d'un dispositif électronique en présence de lumiere, comprenant au moins une pile électrique et un interrupteur electronique en serie avec la pile, dans lequel la fermeture de l'interrupteur est commandee par une cellule photovoltaique. Selon un mode de realisation, un circuit de charge à constante de temps est interposé entre la cellule et l'interrupteur, de manière à ouvrir l'interrupteur un certain laps de temps après sa fermeture. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante d'un mode de réalisation partioulier et d'un exemple d'application faisant ressortir les avantages de l'invention, en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : - la figure 1 illustre l'art antérieur et a été précédemment décrite, - la figure 2 représente de façon schématique un d'alimentation selon l'invention, et - la figure 3 représente une variante de réalisation. La figure 2 représente un système d'alimentation 10 selon la présente invention, destiné à alimenter un dispositif électronique 12. Le système 10 comprend au moins une pile électrique 11, reliée au dispositif 12 par l'intermédiaire d'un interrupteur électronique 13 (bipolaire ou MOS). Selon l'invention, l'interrupteur 13 est commendé par une cellue photovoltaique 14. Les avantages sont les suivants : - le système 10 se met en service automatiquement en présence de lumière, comme le système classique de la figure 1. Dans l'obscurité, l'interrupteur 13 est ouvert, oe qui permet de prolonger de façon considérable la durée de vie de la pile, - la cellule 14 n'a pas une grande énergie à fournir pour fermer l'interrupteur (dans le cas d'un transistor MOS, la consommation de la grille est quasiment nulle).Elle peut donc être choisie petite et de faible ait, de sorte que la r surface cocupée devient négligeeble, - le coût de l'ensemble est réduit, - l'encombrement total du système selon l'invention est moins problématique que oelui du système de la figure 1, puisque la pile 12 peut être facilement logée dans un recoin d'un boîtier de protection du dispositif 12. De plus, à l'heure actuelle, on sait faire des piles de petites dimensions ayant une bonne capecité électrique et une durée de vie satisfaisante. Une application partioulièrement avantageuse de la présente invention consiste à utiliser le système 10 pour alimenter une étiquette électronique du type décrit dans la demende de brevet français 92 09737, au nom de la demanderesse. Une telle étiquette électronique est un système d'affichage autonome comportant un afficheur à cristaux liquides et une mémoire de type EEPROM contenant des informations à afficher (notamment des informations d'identificatisn de l'objet portant l'étiquette). Cette étiquette doit posséder son propre système d'alimentation. Ce système d'alimentation peut n'entrer en fonction qu'en présence de lumière, puisque de toute manière il n'est pas possible de lire l'étiquette dans l'obscurité.De plus, dans l'application visée, l'objet qui porte l'étiquette est le plus souvent stocké dans l'obscurité (par exemple une armoire ou une soute d'aéronef). Dans la demande de brevet, l'étiquette électronique était alimentée par une photopile (comme en figure 1), avec les inconvénients inhérents à ce système d'alimentation. Le système selon l'invention offre donc une solution avantageuse, permettant en même temps de diminuer la taille et le ait de revient de l'étiquette. air la figure 2, le bloc 12 peut ainsi représenter une étiquette électronique. Dans cette demande de brevet, il était également indiqué que le système d'alimentation pouvait être temporairement relevé par une alimentation extérieure Voc, pendant des phases de chargement de la mémoire EEPROM. La figure 3 montre comment, par une méthode classique, le système 10 selon l'invention peut être également couplé à une alimentation externe Voc. Une première dicde D1 est interposée entre la borne positive de la pile 11 et la borne d'alimentation correspondante de l'étiquette 12. Une deuxième diode D2 est interposée entre la tension Voc et cette même borne d'alimentation. Voc est choisie supérieure à la tension délivrée par la pile, pour que Dl soit bloquée quand D2 est pessante. Enfin, un perfectionnement avantageux de la présente invention consiste à disposer entre la cellule 14 et l'interrupteur 13 un circuit de temporisation dont le rôle est de forcer l'ouverture de l'interrupteur 13 un certain temps après sa fermeture par la cellule 14. n peut s'agir par exemple d'un circuit analogique à constante de temps T, de type RC, qui Se des dès que la lumière atteint la cellule 14, et commende l'ouverture de l'interrupteur 13 après qu'un certain niveau de tension a été atteint. Dans ce cas, l'alimentation selon l'invention fonctionne comme si elle etait commendée par une minuterie, qui se déclencherait en présence de lumière. Pour remettre le système en service (par exemple pour une relecture de l'étiquette), il suffit de passer la min devant la cellule 14 pendant quelques instant, puis de retirer la main. REVENDICATIONS 1. Système (10) pour l'alimentation électrique d'un dispositif électronique (12) en présence de lumière, comprenant au moins une pile electrique (11) et un interrupteur électronique (13) en série avec ladite pile, caracterisé en ce que la fermeture dudit interrupteur (13) est commendée par une cellule photovoltaique (14). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un cirouit de charge à constante de temps (T) est interposé entre ladite cellule (14) et l'interrupteur (13), de manière à cuvrir l'interrupteur un certain laps de temps (T) après sa fermeture. 3. Système selon l'une des reverdications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit interrupteur (13) est un transistor bipolaire. 4. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit interrupteur (13) est un transistor MOS. 5. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit dispositif (12) est une étiquette électronique.