Brevet FR2818457A1 — publié le 20020621

La présente invention a trait à un chargeur de batteries muni d'un circuit de dérivation d'éléments (dérivation du courant de charge) susceptible de protéger de la surcharge une pluralité d'éléments de batterie à ions lithium individuels connectés en série les uns aux autres afin de constituer une batterie à ions lithium qui, par exemple, peut être installée dans un satellite, un engin spatial, etc. La figure 6 illustre un chargeur de batteries à ions lithium connu. Le chargeur de batteries connu inclut une pluralité d'éléments de batterie à ions lithium C1 - Cn, et une pluralité de sections de circuit de dérivation d'élément Sh1 - Shn, et un circuit de commande de courant constant 8. Chacune des sections de circuit de dérivation d'élément Sh1 - Shn est constituée d'un transistor de dérivation 4, d'une section de production de tension de référence 5, et d'un comparateur 7. En plus, un symbole lchg représente un courant de charge de batterie, Ip un courant de dérivation, V0 une tension aux bornes de l'élément, et Vs une tension de référence produite par la section de production de tension de référence 5. Dans une batterie nickel cadmium et une batterie nickel hydrogène utilisées dans le passé comme batteries pour satellite et engin spatial, une pluralité d'éléments de batterie connectés en série les uns aux autres sont chargés en effectuant un chargement à courant constant groupé afin de parvenir à une réduction des ressources d'un chargeur de batteries et à une amélioration de la fiabilité. D'autre part, des éléments de batterie à ions lithium, qui présentent une densité d'énergie élevée et des caractéristiques diverses excellentes pour être installés dans un satellite et un engin spatial, sont en train de devenir la tendance dominante des futures batteries de satellites et d'engins spatiaux. Toutefois, dans un tel procédé de charge à courant constant groupé, des variations dans les capacités individuelles des éléments de batterie aboutissent à des variations dans les quantités de charge des éléments respectifs, de sorte que certains éléments de batterie peuvent être en surcharge. En particulier, des éléments de batterie à ions lithium présentent une caractéristique qui est que la propriété de durée de vie est extrêmement diminuée à cause de la surcharge. C'est un point faible pour des batteries de satellites et d'engins spatiaux pour lesquelles on a besoin d'une durée de vie importante. Donc, afin de résoudre ce problème on a besoin du chargeur de batteries à ions lithium comme cité plus haut. Le chargeur de batteries à ions lithium connu est construit comme cela est montré sur la figure 6. Dans ce chargeur de batteries connu, le circuit de commande de courant constant 8 effectue une io conversion de puissance sur la base de la puissance électrique d'une section d'entrée d'alimentation primaire 10 afin de produire, grâce à la commande de courant constant, un courant de charge de batterie lchg, qui est fourni aux éléments de batterie à ions lithium Ci - Cn connectés en série avec le circuit de commande de courant constant 8 afin de charger les éléments de batterie à ions lithium Cl - Cn de manière groupée. Grâce à cette charge, l'énergie de charge est accumulée de façon uniforme dans les éléments de batterie à ions lithium respectifs C1 - Cn proportionnellement au produit du courant de charge de batterie Ichg et d'un temps ou durée de charge It. Lors de ce processus, une tension d'élément Vc dans chacun des éléments de batterie à ions lithium Ci - Cn croît en fonction d'une limite d'énergie de charge de chaque élément ou variations des capacités des éléments. Bien qu'un élément ayant la plus petite capacité atteigne d'abord une tension d'achèvement de charge, la charge se poursuit jusqu'à ce que tous les éléments de batterie à ions 2 5 lithium C1 - Cn, atteignent la tension d'achèvement de charge. Lors de cette opération de charge, quand un élément de batterie à ions lithium Cl par exemple atteint d'abord la tension d'achèvement de charge, le comparateur 7 dans la section de circuit de dérivation de shunt d'élément Sh1 détecte qu'une tension V0 aux bornes 3 0 de l'élément Cl atteint une tension de référence Vs qui est fixée à l'avance à une valeur égale à la tension d'achèvement de charge, et active le transistor de dérivation 4, de sorte qu'un courant excédentaire (ci-après appelé courant de dérivation Ip) soit dérivé à partir du courant de charge de batterie Ichg, ce qui évite au courant de charge de batterie Ichg d'être fourni à l'élément de batterie à ions lithium Cl. L'opération susmentionnée est effectuée de manière identique dans chacune des sections de circuit de dérivation d'élément Sh1 - Shn, ce qui fait que cela évite de surcharger chacun des éléments de batterie à ions lithium C1 - Cn lors de l'opération de charge en continu. Dans le chargeur de batteries à ions lithium tel que décrit ci- dessus, en dérivant le courant de dérivation Ip à partir du courant de charge de batterie lchg à travers chaque transistor de dérivation 4, on évite de surcharger les éléments de batterie à ions lithium C1 - Cn. En revanche, le courant de dérivation Ip traverse chaque transistor de dérivation 4 et y produit de la chaleur P, comme cela est exprimé par l'équation (1) qui suit. P = Ichg X Vc (1) Cette chaleur P ne facilite pas la conception thermique d'un système de batteries pour satellites ou engins spatiaux. De plus, c'est un facteur de perturbation de la réduction des ressources et de l'amélioration 2 0 de la fiabilité du chargeur de batteries. La présente invention doit résoudre les inconvénients susmentionnés, et le but de la présente invention est de supprimer la production de chaleur dans le chargeur de batteries. En tenant compte de l'objectif ci-dessus, la présente invention est constituée d'un chargeur de batteries pour charger, d'une manière groupée, à l'aide d'un courant constant, une pluralité d'éléments de batterie connectés en série les uns aux autres, le chargeur de batteries incluant une pluralité de sections de circuit de dérivation d'élément connectées en parallèle avec les éléments de batterie, respectivement, une pluralité de sections de détection de tension d'élément pour détecter les tensions des éléments de batterie, respectivement, et une unité d'activation de dérivation d'élément pour activer les sections de circuit de dérivation d'élément, respectivement. Chacune des sections de circuit de dérivation d'élément comprend: un réservoir d'énergie agissant comme un chemin de dérivation pour dériver un courant de charge fourni à un des éléments de batterie correspondant afin qu'il soit introduit sur l'élément de batterie suivant prévu en aval de cet élément de batterie afin de mettre en réserve une énergie excédentaire obtenue à partir du courant de charge ainsi dérivé et afin de régénérer l'énergie excédentaire mise ainsi en réserve vers une ligne de charge groupée connectée aux éléments de batterie connectés en série; et un élément de commutation inséré dans le l0 chemin de dérivation pour l'ouverture et la fermeture de celui-ci. L'unité d'activation de dérivation d'élément compare une tension détectée par chacune des sections de détection de tension d'élément avec une tension de référence, et fournit à l'élément de commutation de chacune des sections de circuit de dérivation d'élément un signal d'impulsion d'activation d'une largeur d'impulsion correspondant à une différence entre la tension détectée et la tension de référence. Le réservoir d'énergie régénère l'énergie excédentaire à la ligne de charge groupée quand l'élément de commutation ouvre le chemin de dérivation d'après le signal d'impulsion d'activation provenant de l'unité d'activation de dérivation d'élément. D'après une forme préférée de la présente invention, le réservoir d'énergie comprend un transformateur de retour rapide ayant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, le transformateur de retour rapide pouvant fonctionner pour dériver un courant de charge d'éléments de batterie circulant dans son enroulement primaire à travers l'élément de commutation et régénérer une sortie de son enroulement secondaire en direction de la ligne de charge groupée à travers une diode à blocage de circulation inverse. D'après une autre forme préférée de la présente invention, l'unité d'activation de dérivation d'élément comprend une pluralité de sections d'activation de dérivation d'élément à raison d'une pour chaque section de circuit de dérivation d'élément. Chacune des sections d'activation de dérivation d'élément comprend: une section d'amplification différentielle pour comparer la tension détectée par une des sections correspondante de détection de tension d'élément et la tension de référence afin de fournir une différence entre celles-ci; et une section s d'activation de commutation pour régler la largeur d'impulsion du signal d'impulsion d'activation suivant une sortie de la section d'amplification différentielle afin de commander l'ouverture et la fermeture d'un des éléments de commutation correspondant d'après la largeur d'impulsion ainsi réglée. Dans une forme particulièrement préférée de la présente invention, l'unité d'activation de dérivation d'élément comprend une pluralité de sections d'activation de dérivation d'élément à raison d'une pour chaque section de circuit de dérivation d'élément. Chacune des sections d'activation de dérivation d'élément comprend: un comparateur pour comparer la tension détectée par une des sections correspondante de détection de tension d'élément avec la tension de référence afin de produire un signal de sortie représentatif d'un résultat de comparaison; et une section d'activation de commutation de largeur d'impulsion constante pour fournir un signal d'impulsion de commande constante doté d'une largeur d'impulsion fixée à l'avance à l'élément de commutation correspondant d'après le signal de sortie du comparateur. Dans une forme bien davantage préférée de la présente invention, I'unité d'activation de dérivation d'élément comprend une section d'activation de dérivation d'élément commune à la pluralité de sections de circuit de dérivation d'élément. La section d'activation de dérivation d'élément comprend: une section de commutation incluant une pluralité de commutateurs respectivement connectés aux éléments de commutation; un circuit de commande de sélection de commutateur pour sélectionner un des commutateurs de la section de commutation afin de commander l'ouverture et la fermeture de celui-ci; un circuit de commande de multiplexeur pour effectuer une détermination de sélection de la tension détectée par chacune des sections de détection de tension d'élément et communiquer la détermination de sélection au circuit de commande de sélection de commutateur; un multiplexeur pour sélectionner et fournir successivement une des tensions détectées par la pluralité de sections de détection de tension d'élément d'après la détermination de sélection du circuit de commande de multiplexeur; un comparateur pour comparer la tension détectée fournie par le multiplexeur avec la tension de référence afin de produire un signal de sortie représentatif d'un résultat de comparaison; et une section d'activation de commutateur à largeur d'impulsion constante pour fournir un signal 0 d'impulsion d'activation constante avec une largeur d'impulsion fixée à l'avance. Le circuit d'activation de sélection de commutateur ferme, quand on détecte d'après le signal de sortie du comparateur que la tension détectée est supérieure à la tension de référence, le commutateur sélectionné d'après la détermination de sélection du circuit de commande de multiplexeur, et fournit le signal d'impulsion d'activation constante provenant de la section d'activation de commutateur à largeur d'impulsion constante à un des éléments de commutation correspondant à travers le commutateur fermé. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus ainsi que d'autres de la présente invention apparaîtront plus facilement à l'homme de l'art à partir de la description détaillée qui suit de modes de réalisation préférés de la présente invention prise en liaison avec les dessins joints. La figure 1 est une vue illustrant un chargeur de batteries à ions lithium d'après un premier mode de réalisation de la présente 2 5 invention. La figure 2 est une vue illustrant un chargeur de batteries à ions lithium d'après un deuxième mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 est une vue illustrant un chargeur de batteries à ions lithium d'après un troisième mode de réalisation de la présente invention. Les figures 4A à 4C sont des chronogrammes illustrant des états de fonctionnement (à savoir, courant de dérivation, courant de contreréaction, et courant de charge d'éléments) de parties respectives des chargeurs de batteries à ions lithium d'après les premier à troisième modes de réalisation de la présente invention. Les figures 5A et 5B sont des chronogrammes illustrant des états de fonctionnement (à savoir tension d'élément et temps de fonctionnement) de parties respectives des chargeurs de batteries à ions lithium d'après les premier à troisième modes de réalisation de la présente invention. La figure 6 est une vue illustrant un chargeur de batteries à ions lithium connu. On va à présent faire une description détaillée de modes de réalisation préférés en se référant aux dessins joints. La figure 1 est un schéma de circuit montrant un premier mode de réalisation de la présente invention, et des symboles 8, 10 et Ci - Cn désignent sensiblement les mêmes composants que ceux de l'appareil connu décrit ci-dessus. Sur la figure 1, un chargeur de batteries d'après ce mode de réalisation inclut une pluralité de sections de détection de tension d'élément M1 - Mn, une unité d'activation de dérivation d'élément constituée d'une pluralité de sections d'activation de dérivation d'élément Dsj - Dsn, et d'une pluralité de sections de circuit de dérivation d'élément Sh1 - Shn. Chacune des sections de circuit de dérivation d'élément Sh1 - Shn inclut un transformateur de retour rapide 1 ayant un enroulement primaire la et un enroulement secondaire lb, un élément de commutation 2 constitué d'une section de commutation sous la forme d'une photodiode et d'une section d'activation sous la forme d'un phototransistor, et une diode 3 connectée à l'enroulement secondaire 1lb du transformateur de retour rapide 1 pour introduire la sortie de celui-ci sur un côté amont ou entrée du circuit de commande de courant constant 8. Chacune des sections d'activation de dérivation d'élément Ds1 - Dsn inclut une section de production de tension de référence 5, un circuit d'amplification différentielle 6, et une section d'activation de commutation 14 ayant une fonction de réglage de la largeur d'impulsion. Ichg représente un courant de charge de batterie pour charger les éléments de batterie C1 - Cn, Ip un courant de dérivation dans chacune des sections de circuit de dérivation d'élément Shl - Shn, Icel un courant de charge d'éléments circulant réellement dans chacun des éléments de batterie à ions lithium C1 - Cn, Ibck un courant de contre- réaction circulant entre l'enroulement secondaire lb de chaque transformateur de retour rapide 1 et le circuit de commande de courant constant 8, VC1 _VCn des signaux de surveillance de tension d'élément produits par les sections de détection de tension M1 Mn, respectivement, et Vs une tension de référence produite par chaque section de production de tension de référence 5. Dans le chargeur de batteries à ions lithium tel que construit ci- dessus, on fera ci-après référence au cas o la tension d'élément Vc par exemple d'un élément de batterie à ions lithium C1 atteint d'abord une tension d'achèvement de charge. Dans une section d'activation de dérivation d'élément Dsî, une section d'amplification différentielle sous la forme d'un circuit d'amplification différentielle 6 reçoit un signal de détection sous la forme d'un signal de surveillance de tension d'élément VC1 provenant d'une section de détection de tension d'élément M1, compare le niveau de signal du signal de surveillance de tension VC1 avec la tension de référence Vs qui est fixée à l'avance à une valeur correspondant à une tension d'achèvement de charge en conformité avec le signal de surveillance de tension d'élément VC1, et fournit à la section d'activation de commutation 14 un signal de différence représentatif d'une différence entre le signal de surveillance de tension d'élément VC1 et la tension de référence Vs. Par la suite, la section d'activation de commutation 14 reçoit un signal en dents de scie sur sa borne d'entrée positive, et le signal de différence provenant du circuit d'amplification différentielle 6 sur sa borne d'entrée négative, et compare leurs niveaux de signal l'un à l'autre. Quand le niveau de signal du signal en dents de scie est supérieur au niveau de signal du signal de différence, la section d'activation de commutation 14 fournit une impulsion d'activation à l'élément de commutation 2 de la section de circuit de dérivation d'élément correspondante Sh1. C'est-à-dire que la section d'activation de commutation 14 est capable de régler la largeur d'impulsion du signal d'impulsion d'activation suivant une variation du signal de différence provenant du circuit d'amplification différentielle 6, ce qui fait que l'élément de commutation 2 est activé afin de s'ouvrir et de se fermer d'après le signal d'impulsion d'activation (ci-après, appelé opération d'activation de commutation). Puis, l'élément de commutation 2 est activé afin de réaliser l'opération d'activation de commutation d'après le signal d'impulsion d'activation, afin qu'un chemin de dérivation vers l'élément de batterie à ions lithium CI soit fermé lors de la fermeture de l'élément de commutation 2, tandis que le chemin de dérivation vers l'élément de batterie à ions lithium Cl est ouvert lors de l'ouverture de l'élément de commutation 2. En réalité, au cours de la réalisation de l'opération d'activation de commutation d'après le signal d'impulsion d'activation, quand l'élément de commutation 2 est dans un état fermé, le chemin de dérivation est fermé, ce qui permet à une partie d'un courant de dérivation Ip d'être dérivée du courant de charge de batterie lchg vers l'enroulement primaire l a du transformateur de retour rapide 1. Dans ce cas, la partie restante du courant de charge de batterie Ichg s'écoule dans l'élément de batterie à ions lithium Cl et cette partie du courant de charge de batterie Ichg, à savoir, ce qui est obtenu en soustrayant le courant de dérivation Ip du courant de charge de batterie Ichg est appelé ci-après "courant de charge d'élément Icel". Dans le transformateur de retour rapide 1 servant de réservoir d'énergie, c'est le courant de dérivation Ip qui circule dans l'enroulement primaire la, ce qui supprime le flux entrant du courant de charge de batterie lchg dans l'élément de batterie à ions lithium Ci. A ce moment-là, l'énergie électrique produite par le courant de dérivation Ip et la tension d'élément Vc (ci-après, appelée énergie excédentaire) est mise en réserve dans le transformateur de retour rapide 1. En plus, la sortie de l'enroulement secondaire lb du transformateur de retour rapide 1 est connectée à la diode 3 de manière à être placée dans un état de coupure quand l'élément de commutation 2 est passant. Ce courant de dérivation Ip est exprimé par l'équation (2) qui suit: Ip = Vc x t/Lp (2) dans laquelle Lp représente l'inductance de l'enroulement primaire la du transformateur de retour rapide 1; et t représente le temps écoulé ou temps de charge. Le courant de dérivation Ip augmente petit à petit proportionnellement au temps écoulé t quand l'élément de commutation 2 est non passant, comme cela est décrit sur la figure 4A. Il faut noter ici que le courant de charge d'élément Icel est obtenu en soustrayant le courant de dérivation Ip du courant de charge de batterie lchg, comme cela est décrit sur la figure 4C. Ainsi, la diode 3 est connectée à l'enroulement secondaire lb du transformateur de retour rapide 1 de telle manière qu'elle soit bloquée tant que l'élément de commutation correspondant 2 est non passant. De même, la diode 3 est connectée au côté amont ou entrée du circuit de commande de courant constant 8 afin de transmettre la sortie de l'enroulement secondaire lb du transformateur de retour rapide correspondant 1 au circuit de commande de courant constant 8. Au cours de l'opération d'activation de commutation de l'élément de commutation 2 d'après le signal d'impulsion d'activation, à l'instant o l'élément de commutation 2 passe de l'état non passant à l'état passant, un chemin de dérivation correspondant est ouvert afin que l'énergie excédentaire mise en réserve dans le transformateur de retour rapide 1, comme cela est décrit plus haut, soit régénérée sur la ligne de 1} charge groupée comme un courant de contre-réaction Ibck à travers l'enroulement secondaire 1 b du transformateur de retour rapide 1. Le courant de contre-réaction Ibck commence à circuler à l'instant o l'élément de commutation 2 passe de l'état non passant à l'état passant, et ensuite décroît petit à petit, comme cela est montré sur la figure 4B. Lors de cette connexion, on notera qu'une durée toff pendant laquelle le courant de contre-réaction Ibck circule est exprimée par l'équation (3) qui suit: toff = (Vc x ton/Lp) x (Np x Ls/Ns)Nbat (3) dans laquelle Vc représente la tension d'élément de l'élément de batterie à ions lithium C1; ton représente le temps de fermeture de l'élément de commutation 2 attribuable au réglage de la largeur d'impulsion; Ls représente l'inductance de l'enroulement secondaire 1 b du transformateur de retour rapide 1; Np représente le nombre de spires de l'enroulement primaire l a du transformateur de retour rapide 1; Ns représente le nombre de spires de l'enroulement secondaire lb du transformateur de retour rapide 1; et Vbat représente une somme totale des tensions d'élément des éléments de batterie à ions lithium Cl - Cn. Le produit It du temps de charge et du courant de charge, qui est chargé dans l'élément de batterie à ions lithium Cl pendant le temps o l'élément de commutation 2 est en opération d'activation de commutation sous un réglage de largeur d'impulsion est exprimé par l'équation (4) qui suit: It = (Ichg - (Vc x tor)/(2 x Lp x to) x t (4) dans laquelle t0 représente un cycle de commutation. Au cours de l'opération d'activation de commutation de l'élément de commutation 2 sous le réglage de la largeur d'impulsion, on commande la durée de fermeture ton de l'élément de commutation 2 lors du réglage de la largeur d'impulsion de façon à obtenir le produit It du courant de charge et du temps de charge comme cela est montré dans l'équation (4) cidessus, ce qui empêche la surcharge de l'élément de batterie à ions lithium C1. En outre, le transformateur de retour rapide 1 sert à régénérer l'énergie excédentaire, qui est produite par la tension d'élément V0 et le courant de dérivation Ip dérivé du courant de charge de batteries lchg fourni par le circuit de commande de courant constant 8, à la ligne de charge groupée, ce qui empêche une élévation de température excessive dans la section de circuit de dérivation d'élément Sh1. L'opération sus-mentionnée est réalisée de façon identique dans les éléments de batterie à ions lithium C2- Cn restants, afin de pouvoir empêcher une surcharge des éléments de batterie à ions lithium respectifs C2 - Cn lors de l'opération de charge en continu. Il faut noter ici que la sortie de l'enroulement secondaire lb de chaque transformateur de retour rapide 1 est régénérée par une ligne se connectant entre l'alimentation primaire 10 et le circuit de commande de courant constant 8, et le circuit de commande de courant constant 8 est commandé afin de fournir tout le temps un courant constant. En conséquence, l'élément de batterie à ions lithium Cl est toujours alimenté par le courant de charge de batterie constant Ichg même quand le courant de contre-réaction Ibck est régénéré à partir de l'enroulement secondaire lb de chaque transformateur de retour rapide 1 à la ligne de charge groupée. La figure 2 est un schéma de circuit illustrant un chargeur de batteries à ions lithium d'après un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 2, des symboles 1, la, lb, 2, 3, 5, 8, 10, C1 - Cn, M1 - Mn, Sh1 - Shn, Ichg, Ip, Icel, Ibck, et VC1 - VCn désignent exactement la même chose que dans le premier mode de réalisation susmentionné. Dans le deuxième mode de réalisation, chacune des sections d'activation de dérivation d'élément Ds1 - Dsn, qui constituent ensemble une unité d'activation de dérivation d'élément, est constituée d'une section de production de tension de référence 5, d'un comparateur 7 ayant une fonction hystérésis, et d'une section d'activation de commutation de largeur d'impulsion constante 24. Dans le chargeur de batteries à ions lithium construit de la façon cidessus, on va maintenant se référer au cas o la tension d'élément Vc aux bornes d'un élément de batterie à ions lithium C1 atteint d'abord une tension d'achèvement de charge. En premier, dans la section d'activation de dérivation d'élément Ds1, le comparateur 7 reçoit une tension détectée sous la forme d'un signal de surveillance de tension d'élément VC1 provenant de la section de détection de tension d'élément M1, et compare son niveau de signal avec la tension de référence Vs qui est fixée à l'avance à une valeur qui correspond à la tension d'achèvement de charge en conformité avec le signal de surveillance de tension d'élément VO1. A la suite de la comparaison, le comparateur 7 délivre un signal d'activation à la section d'activation de largeur d'impulsion constante 24 quand le signal de surveillance de tension d'élément VC1 est supérieur à la tension de référence Vs. Par la suite, la section d'activation de commutation de largeur d'impulsion constante 24 reçoit un signal d'impulsion d'une largeur constante sur sa première borne d'entrée, et le signal d'activation provenant du comparateur 7 sur sa deuxième borne d'entrée. La section d'activation de commutation à largeur d'impulsion constante 24 fournit, d'après le signal d'activation appliqué par le comparateur 7, le signal d'impulsion (appelé ci-après "signal d'impulsion d'activation constante") appliqué par la première borne d'entrée à l'élément de commutation 2 de la section de circuit de dérivation d'élément Shl. C'est-à-dire que la section d'activation de commutation à largeur d'impulsion constante 24 peut activer l'élément de commutation 2 d'après le signal d'activation provenant du comparateur 7 afin que l'élément de commutation 2 effectue une opération de commutation avec une largeur d'impulsion constante. Ainsi, dans le chargeur de batteries à ions lithium du deuxième mode de réalisation, comme cela est également décrit ci-dessus dans le premiermode de réalisation, quand un élément de commutation 2 est fermé, un courant de dérivation Ip dérivé du courant de charge de batterie Ichg peut circuler dans un transformateur de retour rapide correspondant 1, lequel met alors en réserve une énergie excédentaire obtenue d'après le courant de dérivation Ip, tandis que quand l'élément de commutation 2 est ouvert, l'énergie excédentaire ainsi mise en réserve dans le transformateur de retour rapide 1 est régénérée vers la ligne de charge groupée en tant que courant de contre-réaction Ibck. De cette façon, le chargeur de batteries à ions lithium peut empêcher une élévation de température des éléments de commutation respectifs 2 des sections de circuit de dérivation d'élément Sh1 - Shn. On notera que dans le fonctionnement ci-dessus, le courant de dérivation Ip, la durée toff pendant laquelle un courant de contre-réaction Ibck circule, et le produit It du courant de charge et du temps de charge sont exprimés par des équations identiques aux équations (2), (3), et (4), respectivement, employées dans le premier mode de réalisation. Ici, lors de l'opération de commutation à largeur d'impulsion constante de l'élément de commutation 2 comme cela est décrit ci- dessus, le produit It du courant de charge et du temps de charge comme exprimé par l'équation (4) ci-dessus est choisi négatif. C'est-à-dire que le temps de fermeture ton de l'élément de commutation 2 est réglé de sorte que l'élément de batterie à ions lithium CI se décharge quand l'opération de commutation à largeur d'impulsion constante se poursuit. Donc, la section d'activation à largeur d'impulsion constante 24 continue l'activation de l'élément de commutation correspondant 2 afin d'effectuer l'opération de commutation à largeur d'impulsion constante, ce qui diminue la tension d'élément Vc aux bornes de l'élément de batterie à 3 0 ions lithium C1, comme décrit sur la figure 5. En conséquence, le comparateur 7 de la section d'activation de dérivation d'élément Dsi fournit un signal d'arrêt de commutation à la section d'activation de commutation 24 au moment o on détecte que la tension d'élément Vc aux bornes de l'élément de batterie à ions lithium Cl passe en deçà de la tension d'achèvement de charge. On notera ici que l'intervalle entre le lancement et l'arrêt de l'opération de commutation à largeur d'impulsion constante de l'élément de commutation 2 dépend de la caractéristique d'hystérésis du comparateur 7, comme cela est décrit sur la figure 5, sur laquelle un symbole Vsp représente un niveau de lancement d'activation de commutation, et Vss un niveau d'arrêt d'activation de commutation. Par la suite, la section d'activation de commutation 24 arrête l'opération de commutation à largeur d'impulsion constante de l'élément de commutation 2 d'après un signal d'arrêt de commutation reçu du comparateur 7. Ainsi, le chargeur de batteries à ions lithium peut faire passer la valeur moyenne du produit It du courant de charge et du temps de charge, comme exprimé par l'équation (4) ci-dessus, à zéro en répétant l'opération ci-dessus, ce qui empêche la surcharge de l'élément de batterie à ions lithium C1. L'opération mentionnée ci-dessus est réalisée de façon identique dans les éléments de batterie à ions lithium restants C2 - Cn afin de pouvoir empêcher une surcharge des éléments de batterie à ions lithium respectifs C2 - Cn au cours de l'opération de charge en continu. La figure 3 est un schéma de circuit illustrant un chargeur de batteries à ions lithium d'après un troisième mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 3, les symboles 1, la, lb, 2, 3, 5, 8, 10, C1 Cn, M1 - Mn, Sh1 - Shn, lchg, Ip, Icel, Ibck, et VC1 - VCn désignent exactement la même chose que dans les premier et deuxième modes de réalisation sus-mentionnés, et un symbole 7 désigne exactement le même composant que dans le deuxième mode de réalisation sus-mentionné. Le chargeur de batteries à ions lithium d'après le troisième mode de réalisation inclut, en plus des composants ci-dessus, une unité d'activation de dérivation d'éléments sous la forme d'une seule section d'activation de dérivation d'éléments Ds qui comprend un multiplexeur 11, un circuit de commande de multiplexeur sous la forme d'une section d'activation de multiplexeur 12, une section de commutation S constituée d'une pluralité de commutateurs S1 - Sn, un circuit de commande de sélection de commutateur sous la forme d'un circuit de commande à verrouillage de sélection de commutateur 13 ayant une section de sortie à verrouillage 13a et un décodeur 13b, et une section d'activation de commutation à largeur d'impulsion constante 34. Dans le chargeur de batteries à ions lithium tel que construit ci- dessus, la seule section d'activation de dérivation d'élément Ds prévue commune à la pluralité de sections de circuit de dérivation d'élément Sh1 - Shn active, respectivement, les sections de circuit de dérivation d'élément Sh1 - Shn, ce qui empêche la surcharge des éléments de batterie à ions lithium Ci - Cn,. IEn fait, dans le chargeur de batteries à ions lithium, le multiplexeur 12 effectue une sélection qui détermine lequel de la pluralité de signaux de surveillance de tension d'élément VC1 - VCn provenant des sections de détection de tension d'élément M1 - Mn doit être sélectionné, et fournit successivement des signaux d'activation de multiplexeur au multiplexeur 11 et au décodeur 13b du circuit de commande à verrouillage de sélection de commutateur 13 d'après cette sélection. Puis, le multiplexeur 11 acquiert successivement, d'après les signaux d'activation de multiplexeur provenant de la section d'activation de multiplexeur 12, les signaux de surveillance de tension d'élément VC1 - VCn provenant de la pluralité de sections de détection de tension d'élément M1 - Mn, et fournit séquentiellement ces signaux au comparateur 7. On se référera ici au cas o par exemple, la tension d'élément Vc de l'élément de batterie à ions lithium Cl atteint d'abord la tension d'achèvement de charge d'élément. En premier, le comparateur 7 reçoit, sur sa borne d'entrée positive, un signal de surveillance de tension d'élément VC1 provenant du multiplexeur 11, et sur sa borne d'entrée négative, une tension de référence Vs, compare le niveau de signal du signal de surveillance de tension d'élément VC1 avec la tension de référence Vs, et fournit un signal d'activation de décodeur représentatif du résultat de la comparaison au décodeur 13b du circuit de commande à verrouillage de sélection de commutateur 13. Par la suite, le décodeur 13b spécifie un commutateur Si qui correspond à l'élément de batterie à ions lithium C1 d'après le signal d'activation de multiplexeur provenant de la section d'activation de multiplexeur 12, et ferme le commutateur ainsi spécifié S1 par l'entremise de la section de sortie à verrouillage 13a quand on détecte, à partir du signal d'activation du décodeur provenant du comparateur 7, que le niveau de signal du signal de surveillance de tension d'élément VC1 est supérieur au niveau de signal de la tension de référence Vs. En conséquence, la section d'activation de commutation à largeur d'impulsion constante 34 fournit un signal à impulsion d'activation constante à l'élément de commutation 2 de la section de circuit de dérivation d'élément Sh1 par l'intermédiaire du commutateur à présent fermé Si, ce qui fait que l'élément de commutation 2 est activé afin d'effectuer une opération de commutation à largeur d'impulsion constante d'après le signal à impulsion d'activation constante. En plus, quand la tension d'élément Vc aux bornes de l'élément de batterie à ions lithium Cl passe en deçà de la tension d'achèvement de charge, le commutateur S1 s'ouvre suivant la même opération que celle décrite ci-dessus, afin que le signal à impulsion d'activation constante fourni à l'élément de commutation 2 soit interrompu, arrêtant ainsi l'opération de commutation à largeur d'impulsion constante de l'élément de commutation 2. C'est-à-dire qu'il est possible d'empêcher la surcharge de l'élément de batterie à ions lithium Ci suivant la même opération que dans le premier mode de réalisation. En outre, dans le chargeur de batteries à ions lithium du troisième mode de réalisation, comme cela est également décrit ci-dessus dans les premier et deuxième modes de réalisation, au cours de l'opération de commutation à largeur d'impulsion constante de l'élément de commutation 2, quand un élément de commutation 2 est fermé, un courant de dérivation Ip dérivé du courant de charge de batterie lchg peut circuler dans un transformateur de retour rapide correspondant 1, qui met alors en réserve l'énergie excédentaire obtenue d'après le courant de dérivation Ip, tandis que quand l'élément de commutation 2 est ouvert, l'énergie excédentaire mise ainsi en réserve dans le transformateur de retour rapide 1 est régénérée sur la ligne de charge groupée en tant que courant de contre-réaction Jbck. L'opération décrite ci-dessus est réalisée de façon identique dans les éléments de batterie à ions lithium restants C2 - Cn, afin de pouvoir empêcher la surcharge des éléments de batterie à ions lithium respectifs C2 - Cn lors de l'opération de charge en continu. Comme cela est décrit dans ce qui précède, selon la présente invention, dans des sections de circuit de dérivation d'élément prévues comme des mesures de protection contre les surcharges pour des éléments de batterie individuels, en régénérant l'énergie excédentaire, qui est produite par une tension d'élément et un courant de dérivation et qui devient une source de chaleur, vers le chargeur de batteries en tant que courant de contre-réaction par l'intermédiaire d'un transformateur de retour rapide, il est possible d'empêcher la consommation de l'énergie excédentaire sous forme de chaleur pour l'élévation de température des sections de circuit de dérivation d'élément. En outre, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, dans des sections d'activation de dérivation d'élément pour l'activation des sections de circuit de dérivation d'élément, on règle la 3 o largeur d'impulsion d'un signal d'impulsion d'activation d'après une différence entre la tension d'élément produite par un signal de surveillance de tension d'élément et une tension de référence, afin qu'un élément de commutation soit activé pour effectuer une opération de commutation d'après le premier signal d'impulsion d'activation ainsi activé. En conséquence, de l'énergie excédentaire peut être régénérée du côté chargeur par un transformateur de retour rapide, ce qui empêche la production de chaleur. Et qui plus est, selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, dans les sections d'activation de dérivation d'élément prévues à raison d'une par section de circuit de dérivation d'élément, un signal d'activation à impulsion constante est fourni à un élément de commutation ou bloqué suivant le résultat d'une comparaison entre une tension d'élément produite par un signal de surveillance de tension d'élément et une tension de référence, de sorte que l'élément de commutation soit activé afin de réaliser une opération de commutation comme cela est requis. L'énergie excédentaire peut ainsi être régénérée 1.5 du côté chargeur par un transformateur de retour rapide, ce qui empêche une production de chaleur. En plus, selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, dans une section d'activation de dérivation d'élément prévue en commun pour les sections de circuit de dérivation d'élément, un signal d'activation à impulsion constante est successivement fourni à un élément de commutation ou bloqué suivant le résultat d'une comparaison entre une tension d'élément générée par chacun des signaux de surveillance de tension d'élément successivement fournis et une tension de référence, de sorte que l'élément de commutation soit commandé afin de réaliser une opération de commutation quand cela est nécessaire. Par conséquent, une énergie excédentaire peut être régénérée d'un côté chargeur par un transformateur de retour rapide, ce qui empêche la production de chaleur. Bien que l'invention ait été décrite en fonction de modes de réalisation préférés, I'homme de l'art reconnaîtra que l'invention peut être mise en pratique en y apportant des modifications sans s'écarter de l'esprit et de la portée de celle-ci. 2o REVENDICATIONS 1. Chargeur de batteries pour charger une pluralité d'éléments de batterie (C1 - Cn) connectés en série les uns aux autres à l'aide d'un courant constant d'une manière groupée, ledit chargeur de batteries incluant une pluralité de sections de circuit de dérivation d'élément (Sh1 - Sh,) connectées en parallèle avec les éléments de batterie (C1 - Cn), respectivement, une pluralité de sections de détection de tension d'élément (M1 - M2) pour détecter les tensions d'élément (Vc) desdits éléments de batterie, respectivement, et une unité d'activation de dérivation d'élément pour activer lesdites sections de circuit de dérivation d'élément, respectivement, chacune desdites sections de circuit de dérivation d'élément (Sh1 - Shn) comprenant: un réservoir d'énergie agissant comme un chemin de dérivation pour dériver un courant de charge (ichg) fourni à un desdits éléments de batterie (C1 - Cn) correspondant afin qu'il soit introduit sur l'élément de batterie suivant prévu en aval de cet élément de batterie afin de mettre en réserve une énergie excédentaire obtenue à partir du courant de charge (Ichg) ainsi dérivé et de régénérer l'énergie excédentaire mise ainsi en réserve vers une ligne de charge groupée connectée aux dits éléments de batterie (Ci - C,) connectés en série; et un élément de commutation (2) inséré dans ledit chemin de dérivation pour l'ouverture et la fermeture de celui-ci; caractérisé en ce que ladite unité d'activation de dérivation d'élément compare une tension détectée (Vc) par chacune desdites sections de détection de tension d'élément (M1 - M2) avec une tension de référence (Vs), et fournit à l'élément de commutation (2) de chacune desdites sections de circuit de dérivation d'élément (Shi - Shn) un signal d'impulsion d'activation d'une largeur d'impulsion correspondant à une différence entre ladite tension détectée (Vc) et ladite tension de référence (Vs), et en ce que ledit réservoir d'énergie régénère ladite énergie 3 o excédentaire à la ligne de charge groupée quand ledit élément de commutation (2) ouvre le chemin de dérivation d'après ledit signal d'impulsion d'activation provenant de ladite unité d'activation de dérivation d'élément. 2. Chargeur de batteries suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit réservoir d'énergie comprend un transformateur de retour rapide (1) ayant un enroulement primaire (la) et un enroulement secondaire (lb), ledit transformateur de retour rapide (1) pouvant fonctionner pour dériver un courant de charge d'élément de batterie (lchg) circulant dans son enroulement primaire (la) à travers ledit élément de commutation (2) et régénérer une sortie de son enroulement secondaire (lb) en direction de ladite ligne de charge groupée à travers une diode à blocage de circulation inverse. 3. Chargeur de batteries suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité d'activation de dérivation d'élément comprend une pluralité de sections d'activation de dérivation d'élément (Dsl - Dsn) à raison d'une pour chaque section de circuit de dérivation d'élément (Sh1 - Shn), chacune des sections d'activation de dérivation d'élément (Ds1 Dsn) comprend: une section d'amplification différentielle pour comparer ladite tension détectée (Vc) par une desdites sections correspondante de détection de tension d'élément (M1 - M2) et la tension de référence (Vs) afin de fournir une différence entre celles-ci; et une section d'activation de commutation pour régler la largeur d'impulsion dudit signal d'impulsion d'activation suivant une sortie de ladite section d'amplification différentielle afin de commander l'ouverture et la fermeture d'un desdits éléments de commutation (2) correspondant d'après la largeur d'impulsion ainsi réglée. 4. Chargeur de batteries suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité d'activation de dérivation d'élément comprend une pluralité de sections d'activation de dérivation d'élément (Ds1 - Dsn) à raison d'une pour chaque section de circuit de dérivation d'élément (Sh1 - Shn), chacune des sections d'activation de dérivation d'élément (Ds1 Dsn) comprenant: un comparateur (7) pour comparer ladite tension détectée (Vc) par une desdites sections correspondante de détection de tension d'élément avec ladite tension de référence (Vs) afin de produire un signal 22, de sortie représentatif d'un résultat de comparaison; et une section d'activation de commutateur de largeur d'impulsion constante pour fournir un signal d'impulsion d'activation constante doté d'une largeur d'impulsion fixée à l'avance au dit élément de commutation (2) correspondant d'après le signal de sortie dudit comparateur (7). 5. Chargeur de batteries suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité d'activation de dérivation d'élément comprend une section d'activation de dérivation d'élément (Ds) commune à ladite pluralité de sections de circuit de dérivation d'élément (Sh1 - Shn), ladite section d'activation de dérivation d'élément (Ds) comprenant: une section de commutation (S) incluant une pluralité de commutateurs connectés aux dits éléments de commutation, respectivement; un circuit de commande de sélection de commutateur pour sélectionner un desdits commutateurs (Si Sn) de ladite section de commutation afin de commander l'ouverture et la fermeture de celui-ci; un circuit de commande de multiplexeur pour effectuer une détermination de sélection de ladite tension détectée par chacune desdites sections de détection de tension d'élément et communiquer la détermination de sélection au dit circuit de commande de sélection de commutateur; un multiplexeur (11) pour sélectionner et fournir successivement une desdites tensions détectées par ladite pluralité de sections de détection de tension d'élément à partir de ladite détermination de sélection dudit circuit de commande de multiplexeur; un comparateur (7) pour comparer ladite tension détectée fournie par ledit multiplexeur (11) avec ladite tension de référence (Vs) afin de générer un signal de sortie représentatif d'un résultat de comparaison; et une section d'activation de commutateur à largeur d'impulsion constante (34) pour fournir un signal d'impulsion d'activation constante avec une largeur d'impulsion fixée à l'avance; dans lequel ledit circuit de commande de sélection de commutateur ferme, quand on détecte à partir du signal de sortie dudit comparateur (7) que ladite tension détectée est supérieure à ladite tension de référence (Vs), le commutateur sélectionné à partir de la détermination de sélection dudit circuit de commande de multiplexeur, et fournit ledit signal d'impulsion d'activation constante provenant de ladite section d'activation de commutateur à largeur d'impulsion constante à un desdits éléments de commutation correspondant à travers ledit commutateur fermé.