Brevet FR2755543A1 — publié le 19980507

BATTERIE D'ACCUMULATEURS ELECTRIQUES A POSSIBI LITE DE RECHARGEMENT PARTIEL AVEC PERTE REDUITE DE CAPACITE Certains accumulateurs électriques, comme ceux au cadmium Nickel, voient leur capacité réduite quand ils ont été rechargés avant d'avoir été épuisés totalement. Ceci constitue un inconvénient pour l'utilisateur qui doit épuiser son accumulateur complètement puis le recharger avant de l'utiliser de nouveau pour être sûr de disposer de l'autonomie maximum. Cette manoeuvre provoque une perte de temps et, si elle est répétée , réduit durablement la capacité de la batterie. Le dispositif selon l'invention concerne un système qui permet de palier ce défaut en autorisant son utilisateur à faire recharger sa batterie à tout moment sans se soucier de son état de décharge. Le principe de l'invention est le fonctionnement, indépendant les uns des autres, d'éléments d'accumulateurs constituant la batterie La fourniture d'électricité est assurée, selon la puissance demandée, par un seul accumulateur ou un seul groupe d'accumulateurs jusqu'à sa décharge complète. Lorsque cette décharge complète est effective, le relais est pris par un autre accumulateur ou groupe d'accumulateurs. La recharge de la batterie ne concernera, quand elle sera engagée, que les accumulateurs ayant subi une décharge. La perte de capacité de la batterie sera alors limitée à celle subie par le ou les accumulateurs dont la décharge n'aura pas été complète au moment de la recharge, c'est à dire limitée au minimum. Cette perte sera d'autant plus faible que la capacité d'un accumulateur sera petite devant la capacité totale de la batterie ou, autrement dit, que le nombre d'accumulateurs sera important. Le dispositif selon l'invention peut assurer la décharge complète des accumulateurs non totalement épuisés précédemment avant d'en autoriser la recharge. La perte de capacité de la batterie sera alors nulle quel que soit le moment ou la recharge est opérée. L'utilisateur de l'invention n'a donc pas à se préoccuper de la charge résiduelle de sa batterie avant de la faire se recharger pour être sûr d'atteindre ou d'avoisiner l'autonomie maximum. En référence à la figure 1, le dispositif selon l'invention est consti tué: - D'accumulateurs d'électricité G constituant la battent - D'une unité de gestion des décharges(2) appelée aussi unité G ; - D'une unité de gestion des recharges(i)appelée aussi unité G ; Le terme d'accumulateur électrique désigne un élément permet tant l'accumulation d'électricité par rechargement à partir d'une source extérieure. Le terme de décharge ou de déchargement , employé dans les textes relatifs à la présente invention, désigne la fourniture de courant par une source d'accumulation électrique telle que batterie ou accumula teur. Le terme de recharge ou de rechargement , employé dans les textes relatifs à la présente invention, désigne la fourniture de courant à un élément d'accumulation électrique telle que batterie ou accumula teur. Le terme d' épuisement ou de décharge complète , employé dans les textes relatifs à la présente invention, désigne l'état dans lequel se trouve un élément d'accumulation électrique lorsque toute sa capacité a été utilisée et qu'il ne peut plus fournir de courant. Le terme de capacité , employé dans les textes relatifs à la pré sente invention, désigne la quantité de courant totale que peut fournir un élément d'accumulation d'électricité. Le terme connecter ou connection , employé dans les textes relatifs à la présente invention, désigne la mise en rapport d'éléments de façon à permettre le passage de courant électrique entre ceux-ci. Le nombre d'accumulateurs qui peut être relevé sur la figure 1 est simplement indicatif, ce nombre peut aller de 1 à un grand nombre. Les accumulateurs 1 sont raccordés à l'unité de gestion des dé charges 2 et à l'unité de gestion des recharges Le courant produit par la tuerie peut alimente l'appareil par le raccordement électrique 6 en passant par l'unité 2. Le courant produit par la source de courant de rechargement 7 peut permettre la recharge des accumulateurs 1 composant la batterie n passant par le raccordement électrique 8 et par l'unité 3. La source 7 et l'appareil 5 sont en dehors du champ de la présente invention. Le principe de fonctionnement de l'invention est décrit ci-dessous. L'unité (i) gère les décharges des accumulateurs Q de la façon suivante: - uand il y a demande de courant de la part de î'appareiîQ, l'unité 2 choisit un accumulateur (i) non déchargé complètement. - Si la demande de courant est plus importante que ce que peut fournir un accumulateur Q l'unité G en choisit le nombre néces- saire. - L'unité connecte ce ou ces accumulateurs à l'appareil (i). - Lorsque le ou les accumulateurs choisis sont complètement dé chargés, l'unité(X) le ou les déconnecte et recommence le cycle, de la même façon, avec un plusieurs autres accumulateurs (t) non déchargés. - Le promus est recommencé jusqu'à, soit l'arrêt de la dende de courant ar , soit l'épuisement de tous les accumulateurs 1. Le fonctionnement de l'invention est optimisé quand l'unité G est conçue pour choisir le nombre minimum d'accumulateurs G à chaque cycle. L'unité Q gère les recharges des accumulateurs 1 de la façon suivante: - Quand la source G est raccordée à l'unité 0) cette dernière dirige le courant de recharge vers les accumulateurs, rechargeant ceux qui ont subi une décharge. Les accumulateurs (qui auront été épuisés lors du processus de décharge ne subiront aucune perte de capacité au moment de leur rechargement et la batterie 4 ne subira, de leur fait, aucune perte de capacité. La perte de capacipnde la batterie(3) est limitée à celle subie par le ou les accumulateurs 1 non épuisés au moment du rechargement, c'est à dire un nombre faible d'accumulateur Suivant les modes de fabrication, les unités 2 et 3 peuvent être des appareils électroniques, fonctionner autour de microprocesseurs, être regroupées en un seul élément etc.. L'invention peut également assurer l'épuisement des accumula teurs 1 dont la décharge a été entamée avant d'en assurer la recharge, réduisant ainsi à zéro la perte de capacité de la batterie G. De la même façon les unités et 3 peuvent fonctionner à l'électricité provenant des accumulateurs 1 L'unité G peut également gérer la décharge des accumulateurs de de façon à la répartir au mieux sur chacun de ceux-ci, autrement dit à ne pas toujours choisir les mêmes pour des décharges partielles. La taille des accumulateurs 1 peut être décidée en prenant en compte divers critères et notamment: - En fonction de la demande de courant de l'appareil (y) et en décidant qu'un accumulateur W serait nécessaire et suffisant pour lui faire face. - En considérant que plusieurs accumulateurs 1 peuvent être mis à contribution par l'unités pour faire face à la demande de courant. - En considérant que plus cette taille est petite, plus la perte éventuelle de capacité, à l'occasion des recharges partielles est faible. La recharge de accumulateurs, gérée par l'unité 3 peut ne concerner que les accumulateurs totalement épuisés. La batterie (3) et les unités G et (2) peuvent être regroupés, tous ou deux à deux. L'unité 3 peut assurer l'épuisement des accumulateurs Qnon complètement échargés avant de permettre leur recharge. L'unité 2 peut assurer l'épuisement des accumulateurs Qnon complètement déchargés avant de permettre leur recharge. Les accumulateurs 1 peuvent avoir des capacités totales variant l'un par rapport à l'autre. L'unité 3 peut être constituée d'un simple raccordement électrique laissant passer passivement le courant électrique de la source 7 vers les accumulateurs e REVENDICATIONS Revendication 1: Dispositif de batterie d'accumulateurs électri ques à possibilité de rechargement partiel avec perte réduite de capacité caractérisé, en référence à la figure 1: - En ce qu'il concerne des accumulateurs électriques 1 dont le rechargement alors qu'ils n'ont pas été épuisés provoque une diminution de leur capacité. -En ce qu'il est constitué d'une batteri 4 composée d'accumula teurs 1, d'une unité de gestion des décharges 2 appelée aussi unité 2 , d'une unité de gestion des recharges 3 appelée aussi unité 3 ; - En ce que nombre d'accumulateurs 1 peut varier de 1 à un grand nombre. - En ce que les accumulateur sont raccordés à l'unité de ges tion des décharges (ss) et à l'unité de gestion des recharges Q. - En ce que le courant produit par la batterie 4 peut alimenter l'appareil 5 par le raccordement électrique W en passant par l'unité (D - En ce que courant produit par la source de courant de recharge ment 7 peut permettre la recharge des accumulateurs 1 composant la batterie 4 en passant par le raccordement électrique 8 par l'unité 3 - En ce que l'unité 2 gère les décharges des accumulateurs 1 de la façon suivante: * En début de cycle, quand il y a demande de courant de la part de l'appareil 5, l'unité 2 choisit un accumulateur 1 non déchargé complètement. * Si la demande de courant est plus importante que ce que peut fournir un seul accumulateur 1 l'unité 2 en choisit le nombre néces saire. * L'unité 2 connecte ce ou ces accumulateurs à î'appareiîQs * Lorsque ou les accumulateurs choisis sont complètement dé chargés, l'unité le ou les déconnecte et recommence le cycle, de la même façon, avec un plusieurs autres accumulateurs non déchargés. * Le processus ci-d sus est poursuivi jusqu'à, soit l'arrêt de la demande de courant 5 soit l'épuisement de tous les accumulateurs 1. - En ce que l'unité 3 gère les rechargements des accumulateurs 1 de la façon suivante: * Quand la source 7 est raccordée à l'unité 3, cette dernière dirige le courant de recharge vers les accumulateurs et assure la recharge de ceux qui ont été utilisés. - En ce que les accumulateurs O qui auront été totalement épui sés lors du processus de décharge ne subiront aucune diminution de ca pacité au moment de leur rechargement et que la batterie G ne subira, de leur fait, aucune diminution de capacité. - En ce que la diminution de capacité de la batterie 4 est limitée à celle subie par le ou les accumulateurs 1 non épuisés au moment du rechargement. Revendication 2: Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la recharge des accumulateurs gérée par l'unitéW ne concerne que les accumulateurs totalement épuisés. Revendication 3: Di ositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la batterie 4 et les unités 2 et 3 sont regroupées, tous ou deux à deux. Revendication 4: Dispo tif selon l'une des revendications 1 à 3 ca c- térisé en ce que l'unité 3 assure l'épuisement des accumulateur i non complètement déchargés avant de permettre leur recharge. Revendication 5: Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 carac térisé en ce que l'uniteQ'2assure l'épuisement des accumulateurs G non complètement déchargés avant de permettre leur recharge. Revendication 6: Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 carac térisé en que l'unité 2 est alimentée, pour son fonctionnement, par la batterie W Revendication 7: Dispositif selon l'une des revendication 1 à 6 caracté risé en coque l'unité (!)est alimentée, pour son fonctionnement, par la batterie 4 Revendication 8: Dispositif selon l'une des r endications 1 à 7 caractérisé en ce que le fonctionnement de l'unité 3 est piloté par un microprocesseur. Revendication 9: Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que le fonctionnement de l'unité (gest piloté par un microprocesseur. Revendication 10: Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que les accumulateurs Q ont des capacités totales variant l'un par rapport à l'autre Revendication 11: Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 3 ou 5 ou 8 ou 10 caractérisé en ce que l'unité 3 est constituée d'un simple raccordement électrique laissant passer passivement le courant électri- que de la source Q vers les accumulateurs(}). Revendication 12: Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que quand il y a demande de courant de la part de l'appareil 5 et que cette demande est p luimp ortante que ce que peut fournir un seul accumulateur 1 ,l'unité 2 connecte le nombre minimum d'accumulateurs Q nécessaires pour lui faire face.