Brevet FR2804544A1 — publié le 20010803

ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé permettant d'afficher l'état de pleine charge d'un accumulateur (ou batterie) rechargeable et de façon davantage spécifique, la présente invention concerne un procédé permettant d'afficher l'état de pleine charge non pas à l'instant où l'accumulateur est pleinement chargé mais une période temporelle prédéterminée qui se situe après l'état de pleine charge. Lorsqu'un accumulateur subit une charge, la température de l'accumulateur augmente. La température de l'accumulateur augmente lorsque l'opération de charge s'approche de son achèvement et elle augmente brutalement après que l'état de pleine charge est atteint du fait que le courant de charge est consommé en tant que perte thermique qui chauffe l'accumulateur après l'état de pleine charge. La figure 1 est un graphique qui représente comment la température augmente pendant la charge. Comme représenté sur la figure, la température de l'accumulateur continue à augmenter après que le courant de charge est coupé lorsque l'état de pleine charge est atteint. Le phénomène est généré par le fait qu'un transfert thermique depuis une partie interne jusqu'à la partie externe de l'accumulateur nécessite une certaine période temporelle. Puisque la température en surface d'un accumulateur continue à augmenter comme représenté sur la figure 1 même après que l'état de pleine charge est atteint, l'utilisateur de l'accumulateur trouve souvent l'accumulateur trop chaud lorsqu'il enlève l'accumulateur du chargeur d'accumulateur à la suite de l'obtention du signe de pleine charge qui est produit à l'instant de la pleine charge. La température en surface devient tout particulièrement élevée dans le cas d'une charge rapide où des courants de charge davantage intenses sont appliqués. L'accumulateur standardisé tel qu'un accumulateur U1-U4 qui comporte un boîtier en métal sans couvercle externe ni couche mince de recouvrement atteint davantage aisément une température en surface plus élevée. L'inconvénient du chargeur d'accumulateur constitué par le fait que l'utilisateur de l'accumulateur ressent un certain inconfort compte tenu de la chaleur excessive est éliminé au moyen d'un procédé d'affichage de l'état de pleine charge moyennant un temps de retard, c'est-à-dire l'affichage de l'état de pleine charge un temps prédéterminé après que l'accumulateur est pleinement chargé. Plus le temps de retard est long, plus la température en surface devient faible à l'instant où l'affichage de pleine charge apparaît. Cependant, puisque le procédé retarde l'affichage de la pleine charge, il ne permet pas d'afficher rapidement l'état de pleine charge pour l'utilisateur. L'inconvénient sera éliminé en utilisant une période temporelle de retard plus courte. Mais plus la période temporelle de retard est courte, plus la température en surface de l'accumulateur devient élevée, ce qui fait que l'utilisateur ressent un certain inconfort à manipuler l'accumulateur. Par conséquent, une protection de l'utilisateur vis-à-vis d'une chaleur excessive de l'accumulateur va à l'encontre d'un affichage rapide de l'état de pleine charge. La présente invention a été élaborée en tant que résultat d'une étude intensive mise en eeuvre par les inventeurs en ce qui concerne la façon dont la température de l'accumulateur augmente après que la pleine charge est atteinte. La présente invention est basée sur le fait que le taux de croissance de la température varie en fonction du processus de charge. Par conséquent, l'objectif essentiel de la présente invention consiste à proposer un procédé d'affichage d'un état de pleine charge d'un accumulateur tout en maintenant faible la température de l'accumulateur. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Le procédé de la présente invention qui consiste à afficher l'état de pleine charge met en jeu l'affichage de l'état de pleine charge moyennant une période temporelle de retard après que l'état de pleine charge est détecté. Le procédé de la présente invention qui consiste à afficher l'état de pleine charge réside dans le fait que lors de l'affichage de l'état de pleine charge, une période temporelle de retard plus longue est choisie pour un accumulateur rechargeable qui a été chargé en un temps de charge plus court. Conformément au procédé mentionné ci-avant qui consiste à afficher l'état de pleine charge, l'affichage de pleine charge peut être réalisé moyennant un temps de retard optimum pour l'accumulateur qui est en train d'être chargé tandis que la température de l'accumulateur est maintenue faible. Le procédé de la présente invention qui consiste à afficher l'état de pleine charge met en jeu d'une part l'affichage de l'état de pleine charge moyennant un temps de retard plus long après que l'état de pleine charge est détecté pour l'accumulateur qui présente un temps de charge plus court, lequel présente une augmentation de température plus élevée, et met en jeu d'autre part l'affichage de l'état de pleine charge moyennant un temps de retard plus court pour l'accumulateur qui présente un temps de charge plus long, lequel présente une augmentation de température plus faible après la pleine charge. Conformément au présent procédé, l'état de pleine charge est affiché moyennant un temps de retard plus long pour l'accumulateur qui présente un temps de charge plus court sans générer des inconvénients substantiels au niveau des utilisations de l'accumulateur du fait que le temps de retard est négligeable par comparaison avec le temps de charge. Par ailleurs, pour l'accumulateur qui nécessite un temps de charge plus long, la pleine charge est affichée moyennant un temps de retard plus court, ce qui permet un affichage rapide de l'état de pleine charge après que la pleine charge est détectée. Le procédé de la présente invention qui consiste à afficher l'état de pleine charge utilise le temps de retard en fonction du temps de charge. Le procédé de la présente invention qui consiste à afficher l'état de pleine charge est de préférence utilisé pour charger un accumulateur Ni-Cd ou Ni-MH. Le procédé de la présente invention qui consiste à afficher l'état de pleine charge utilise un courant de charge de 0,5 à 4 A. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Les objets et caractéristiques mentionnés ci-avant ainsi que d'autres de l'invention apparaîtront davantage pleinement au vu de la description détaillée qui suit que l'on lira en relation avec les dessins annexés parmi lesquels la figure 1 est un graphique de la relation qui lie une tension d'accumulateur et une température d'accumulateur ; la figure 2 est un schéma du chargeur d'accumulateur permettant de réaliser un mode de réalisation du procédé de la présente invention ; la figure 3 est un graphique qui représente la relation qui lie la température d'accumulateur et la tension d'accumulateur; la figure 4 est un graphique qui représente la relation qui lie un temps de charge et un temps de retard conformément à la présente invention ; la figure 5 est un graphique qui représente un exemple de la relation qui lie le temps de retard et le temps de charge ; la figure 6 est un graphique qui représente un autre exemple de la relation qui lie le temps de retard et le temps de charge ; et la figure 7 est un graphique qui représente encore un autre exemple de la relation qui lie le temps de retard et le temps de charge. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION La figure 2 est un schéma du chargeur d'accumulateur qui utilise le procédé d'affichage d'une pleine charge conformément à la présente invention. Le chargeur d'accumulateur est prévu pour charger un accumulateur secondaire tel qu'un accumulateur Ni-Cd ou Ni-MH ou un accumulateur à ions de lithium. Le chargeur d'accumulateur inclut un circuit de source d'alimentation 2, un circuit de commutation 3 pour connecter ou déconnecter le circuit de source d'alimentation 2 par rapport à un accumulateur 1, un circuit de commande de charge 4 pour commander le dispositif de commutation 3, un circuit de détection de température 5 pour détecter la température d'accumulateur et pour entrer les signaux sur le circuit de commande de charge 4, un circuit de détection de tension 6 pour détecter des signaux de tension et pour entrer des signaux sur le circuit de commande de charge 4 et un affichage 7 pour afficher l'état de pleine charge. Le circuit de source d'alimentation 2 applique des courants et une tension sur l'accumulateur. Dans le cas où un accumulateur Ni-Cd ou un accumulateur Ni-MH doit être chargé, la source d'alimentation 2 applique le courant de charge de par exemple 0,5 à 4 A, de préférence de 1 à 3 A ou de façon davantage préférable de 1 à 2 A pour une charge rapide. Le circuit de source d'alimentation 2 constitue une source de puissance de commutation. La source de puissance de commutation inclut un circuit de redressement qui redresse le courant alternatif 100 V distribué commercialement, un circuit de commutation pour commuter le courant continu qui est appliqué par le circuit de redressement, un transformateur pour abaisser la tension du courant alternatif jusqu'à une tension de charge de l'accumulateur, lequel courant alternatif est généré par le circuit de commutation et est appliqué sur la bobine primaire, un second redresseur qui comprend une diode pour redresser le courant de charge, un circuit de commande CV/CC pour commander le coefficient d'utilisation du circuit de commutation en réponse à la tension de sortie du redresseur et en réponse à des signaux en provenance du contrôleur et un circuit PC d'isolation. La source d'alimentation ne comprend pas nécessairement une source d'alimentation qui est commutée. Le circuit de source d'alimentation peut comprendre un circuit permettant d'abaisser la tension de 100 V en alternatif et de redresser le courant jusqu'à une tension abaissée ainsi que de stabiliser le courant continu. Le dispositif de commutation 3 est constitué par un dispositif de commutation à semiconducteur tel qu'un transistor à effet de champ FET ou qu'un autre transistor. Le dispositif de commutation 3 est activé pour appliquer un courant de charge sur l'accumulateur et est désactivé pour arrêter l'application du courant lorsque l'accumulateur est pleinement chargé. Le circuit de commande de charge 4 active le dispositif de commutation 3 afin d'initier la charge. II désactive le dispositif de commutation 3 afin d'arrêter la charge lorsque l'accumulateur est pleinement chargé. Le circuit de commande de charge 4 envoie le signal de pleine charge sur l'affichage de pleine charge 7 moyennant une période temporelle de retard après que le dispositif de commutation a été désactivé. Le circuit de commande de charge 4 détermine l'état de pleine charge en détectant la tension de l'accumulateur qui est entrée depuis le circuit de détection de tension 6. Le circuit de commande de charge 4 détermine l'état de pleine charge de diverses façons en fonction du type de l'accumulateur 1. Dans le cas où un accumulateur Ni-Cd ou Ni-MH doit être chargé, l'état de pleine charge est déterminé sur la base de la tension de crête ou d'une diminution DELTA V au niveau de la tension d'accumulateur par rapport à la tension de crête. Dans le cas où un accumulateur à ions de lithium doit être chargé, l'état de pleine charge est déterminé sur la base de la tension d'accumulateur prédéterminée. Le circuit de commande de charge 4 conserve en mémoire la période temporelle de retard qui est un temps écoulé après la pleine charge, période temporelle à la fin de laquelle l'état de pleine charge est affiché sur l'affichage 7. La période temporelle de retard présente diverses valeurs qui correspondent à la période temporelle requise pour que l'accumulateur soit pleinement chargé. Une période temporelle plus longue est présélectionnée pour un accumulateur qui nécessite une période temporelle plus courte pour être pleinement chargé. La figure 3 est un graphique qui représente la relation entre la température de l'accumulateur et la tension de l'accumulateur. La figure représente également la courbe de caractéristique de tension ou la courbe de caractéristique de température d'un accumulateur Ni-Cd ou Ni-MH. Comme représenté sur la figure, la tension d'accumulateur atteint une valeur de crête lorsque l'accumulateur est pleinement chargé. La tension diminue de DELTA V par rapport à la crête lorsque la charge se poursuit. Après que le circuit de commande de charge 4 a déterminé l'état de pleine charge sur la base de la tension de crête ou de la diminution de tension de DELTA V par rapport à la crête, il désactive le dispositif de commutation 3 pour arrêter la charge. Après que le courant de charge a été coupé, la température de l'accumulateur continue à augmenter (dépassement sur la lancée). L'accumulateur qui nécessite un temps de charge plus court, c'est-à-dire un accumulateur présentant une puissance résiduelle plus importante, lorsqu'il est proche de l'état de pleine charge, présente une température plus élevée que celui qui nécessite un temps de charge plus long, à savoir celui qui présente une puissance résiduelle plus faible. En utilisation, le chargeur peut quelquefois être recevoir un accumulateur dans un état de pleine charge. L'accumulateur présente une puissance restante plus importante et présente une augmentation de température abrupte. Comme représenté sur la figure 4, le circuit de commande de charge 4 présente un temps de retard variable en fonction du temps de charge. Pour un accumulateur qui présente un temps de charge plus court, un temps dé retard plus long est présélectionné puisque l'accumulateur présente une température plus élevée après qu'il a été pleinement chargé. A l'opposé, pour un accumulateur qui présente un temps de charge plus long, un temps de retard plus court est présélectionné puisque l'accumulateur présente une température relativement faible après qu'il a été pleinement chargé. Les figures 5 à 7 représentent comment le circuit de commande de charge fait varier la période temporelle de retard en relation avec le temps de charge. La figure 5 représente la période temporelle de retard en fonction du temps de charge. Sur la figure, la période temporelle de retard est représentée en tant que fonction linéaire du temps de charge. La période temporelle de retard n'est pas limitée à une fonction linéaire mais il peut s'agir d'autres types de fonctions. La figure 6 représente la période temporelle de retard qui présente des états binaires en relation avec le temps de charge, à savoir un temps de retard plus long pour le temps de charge plus court qu'une valeur prédéterminée mais un temps de retard plus court pour le temps de charge plus long que la valeur prédéterminée. La figure 7 représente une réduction par pas du temps de retard en relation avec le temps de charge. Conformément au procédé permettant de déterminer le temps de retard comme représenté sur les figures 5 et 7, il est possible de réaliser un affichage optimum de l'état de pleine charge d'accumulateurs qui présentent des puissances résiduelles variables. Le procédé consistant à déterminer la période temporelle de retard comme représenté sur la figure 6 permet l'affichage de l'état de pleine charge moyennant un circuit simple. La fonction qui définit la relation entre la période temporelle de retard et le temps de charge comme représenté sur les figures 5 à 7 est stockée dans un circuit de mémoire du circuit de commande de charge 4 (non représenté sur les dessins). Le circuit de commande de charge 4, suite à la détection de l'état de pleine charge, désactive le dispositif de commutation 3 puis suite à l'expiration de la période temporelle de retard dans la mémoire, envoie un signal de pleine charge sur l'affichage de pleine charge 7. Lorsque le signal de pleine charge a été entré, l'affichage de pleine charge 7 active des diodes électroluminescentes ou DEL ou modifie la couleur d'éclairage de DEL ou active et désactive les DEL ou affiche des lettres qui représentent l'état de pleine charge sur son panneau. Puisque la présente invention peut être mise en ceuvre selon plusieurs formes sans que l'on s'écarte de l'esprit de ses caractéristiques essentielles, le présent mode de réalisation est illustratif et non restrictif puisque le cadre de l'invention est défini par les revendications annexées au lieu de l'être par la description qui les précède, et toutes les modifications qui tombent dans les buts et limites des revendications ou dans les équivalents de ces buts et limites sont par conséquent destinées à être embrassées par les revendications. REVENDICATIONS 1. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs retardé d'une période temporelle de retard prescrite après que l'état de pleine charge est détecté, le procédé étant caractérisé par l'extension de la période temporelle de retard d'un accumulateur présentant un temps de charge pour être pleinement chargé plus court que celui d'un accumulateur présentant un temps de charge plus long. 2. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la période temporelle de retard est déterminée en fonction du temps de charge. 3. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs selon la revendication 2, caractérisé en ce que la période temporelle de retard est déterminée en tant que fonction linéaire du temps de charge. 4. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la période temporelle de retard est sélectionnée en tant que temps de retard plus court/plus long selon que le temps de charge est plus long ou plus court qu'un temps prescrit. 5. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la période temporelle de retard est modifiée par pas en fonction du temps de charge. 6. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur à charger est un accumulateur Ni-Cd. 7. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur à charger est un accumulateur Ni-MH. 8. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur à charger est un accumulateur à ions de lithium. 9. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur est chargé avec un courant de charge présentant une intensité de 0,5 à 4 A. 10. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur est chargé avec un courant de charge présentant une intensité de 1 à 3 A. 11. Procédé d'affichage de l'état de pleine charge d'accumulateurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur est chargé avec un courant de charge présentant une intensité de 1 à 2 A.