Brevet FR2754950A1 — publié le 19980424

La présente invention a pour objet un dispositif permettant de garder une tension d'utilisation suffisante pour tous matériels à microprocesseurs alimentés par une batterie d'accumulateurs ou tout autre générateur de courant continu lors d'une utilisation desdits matériels, particulièrement mais non limitativement appliqué aux véhicules automobiles. De manière traditionnelle, I'alimentation électrique d'un véhicule automobile est assurée par une batterie d'accumulateurs alimentée en courant continu par I 'intermédiaire d'un alternateur dont le courant alternatif est redressé en continu par des diodes redresseuses avec régularisation de tension suivant les besoins de charge. Or, avec le développement des télécommunications, de nouveaux matériels "embarqués" viennent s'ajouter à I 'èquipement électrique classique. Ces nouveaux matériels "embarqués" comportent le plus souvent des microprocesseurs et, de ce fait, malgré des baisses de tension de la batterie, les matériels "embarqués" doivent continuer à être impérativement alimentés avec un courant continu ayant une tension d'utilisation suffisante. Prenons l'exemple d'un véhicule comportant un téléphone numérique. Lors du démarrage, la tension batterie chute de manière importante. De ce fait, le téléphone perd ses données et sa connexion au réseau. Le problème est encore plus important lors d'une émission en direct avec 10 WHF. Car même avec une batterie bien chargée (utilisée à 22"C), le téléphone détecte un défaut de puissance et se bloque. Il faut alors reprogrammer l'appareil. Plusieurs approches existent pour pallier toute baisse intempestive de la tension de la batterie d'accumulateurs et pour fournir une tension d'utilisation suffisante aux matériels "embarqués" comportant des microprocesseurs comme par exemple les téléphones numériques, les ordinateurs, les matériels médicaux. Une première approche consiste à utiliser une batterie auxiliaire en plus de la batterie du véhicule. Avec un tel dispositif, même quand la batterie du véhicule chute, la batterie auxiliaire délivre une tension suffisante. L'inconvénient de ce montage est la mauvaise recharge de la batterie auxiliaire due à une perte de tension dans la diode. Une seconde approche consiste à utiliser une batterie auxiliaire avec un commutateur de charge. Le principe du commutateur est de recharger la batterie auxiliaire lorsque la batterie véhicule est suffisamment chargée. Quand la batterie véhicule dépasse 13,8 V (tension usuelle de batterie chargée) alors le commutateur alimente en direct (c'est-à-dire sans perte) la batterie auxiliaire pour la recharger par l'intermédiaire de l'alternateur du véhicule. Dès que la tension de la batterie véhicule descend en dessous de 12,5 V alors le commutateur déconnecte la batterie auxiliaire pour ne pas décharger la batterie du véhicule. Avec ce montage, la batterie est bien rechargée. L'inconvénient vient de l'utilisation d'une batterie. En effet, toute batterie nécessite un entretien régulier car une utilisation journalière détériore la batterie, ce qui implique un remplacement quasi annuel. De plus, la batterie occupe une place assez importante et ne pourra pas être placée facilement dans le véhicule. Enfin, le coût de ce dispositif est relativement élevé. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs de l'art antérieur tels que présentés ci-dessus. Conformément à l'invention, on propose à cette fin un dispositif permettant de garder une tension d'utilisation suffisante pour tous matériels à microprocesseurs alimentés par une batterie d'accumulateurs ou tout autre générateur de courant continu lors d'une utilisation desdits matériels, particulièrement mais non limitativement appliqué aux véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il consiste en un montage électronique suiveur, ledit montage électronique suiveur transmettant simplement la tension d'entrée qui est la tension de la batterie d'accumulateur quand ladite tension d'entrée est également supérieure à une tension minimum d'utilisation, et compensant ladite tension d'entrée quand celle-ci est inférieure à la tension minimum d'utilisation de façon à avoir une tension de sortie toujours au moins égale à la tension minimum d'utilisation. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit faite en référence aux figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif utilisant une batterie auxiliaire, - la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif utilisant une batterie auxiliaire avec un commutateur de recharge, - la figure 3 est un schéma de principe d'un dispositif suivant l'invention. En référence aux figures 1 et 2, les dispositifs de l'art antérieur sont basés soit sur une batterie auxiliaire (7), soit sur la combinaison d'une batterie auxiliaire (7) alimentée en direct par un commutateur de recharge (8). Selon un mode de représentation préféré mais non limitatif représenté en figure 3, le montage électronique suiveur comprend en combinaison: - une self(1) - un dispositif de transfert d'énergie (2) - une capacité (3) - une boucle de contrôle (4) - un circuit de commande (5) - un dispositif de découpage de tension (6). Le montage est basé sur le principe électronique d'une alimentation à découpage. Quand la tension d'entrée (UX baisse, on découpe cette tension pour stocker de l'énergie dans une self (par exemple une bobine) pour ensuite transférer l'énergie dans la capacité (3). Ce transfert d'énergie donne une élévation de la tension aux bornes de la capacité. Il suffit alors de stabiliser cette tension pour l'utilisation et ainsi obtenir une tension de sortie (UO suffisante. Le montage électronique suiveur n'est validé que si la tension d'entrée (UE) dépasse 9,5 V. Ensuite le fonctionnement est le suivant: - si la tension d'entrée (UEt) du montage électronique suiveur est supérieure à 12 Volts, la tension de sortie (Us) est égale à la tension d'entrée, - si la tension d'entrée (UE) du montage électronique suiveur est inférieure à 12 Volts, la tension de sortie (Us) reste au minimum à 12 Volts. Le principe est d'utiliser la tension batterie du véhicule pour créer une tension minimum d'utilisation. Ainsi quand la tension est supérieure au seuil minimum, le montage transmet simplement la tension d'alimentation. Dès que la tension d'alimentation n'est plus suffisante, alors le montage compense pour que la tension de sortie soit toujours égale au seuil minimum. Les caractéristiques de fonctionnement du montage électronique suiveur suivant l'invention sont: - une tension d'entrée minimale de validation du montage électronique suiveur: 9,5 Volts, - une plage de variation admise à l'entrée du montage électronique suiveur: 4 V à 15 V maximum (après validation), - un courant maximal de sortie: 5 ampères, - une tension de sortie: 12 Volts minimum après démarrage, - une perte de tension en sortie sous SA 300 mV, - une protection: protection de l'entrée par fusible, - une température de fonctionnement: 0" à 50 C. Les avantages du dispositif suivant l'invention sont: - un montage électronique sans batterie, donc pas de maintenance et d'entretien, - un fonctionnement du système uniquement lorsque la tension baisse. Avec ce principe, on minimise le temps d'utilisation du montage en découpage donc le montage électronique suiveur ne génère pas de parasites H.F. en utilisation normale, - un encombrement réduit au minimum. - une étanchéité et une robustesse, - utilistion possible de matériel sensible aux fréquences. Le dispositif suivant l'invention est aussi bien applicable aux véhicules automobile essence qu'aux véhicules automobiles diesel. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de garder une tension d'utilisation suffisante pour tous matériels à microprocesseurs alimentés par une batterie d'accumulateurs ou tout autre générateur de courant continu lors d'une utilisation desdits matériels, particulièrement mais non limitativement appliqué aux véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il consiste en un montage électronique suiveur, ledit montage électronique suiveur transmettant simplement la tension d'entrée qui est la tension de la batterie d'accumulateur quand ladite tension d'entrée (UE) est également supérieure à une tension minimum d'utilisation, et compensant ladite tension d'entrée (UE) quand celle-ci est inférieure à la tension minimum d'utilisation de façon à avoir une tension de sortie (Us ) toujours au moins égale à la tension minimum d'utilisation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le montage électronique suiveur comprend: - une self(1) - un dispositif de transfert d'énergie (2) - une capacité (3) - une boucle de contrôle (4) - un circuit de commande (5) - un dispositif de découpage de tension (6). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la self (1) est une bobine.