Brevet FR2816464A1 — publié le 20020510

Procédé et dispositif d'alimentation en énergie électrique d'un circuit électronique et d'un organe demandeur de puissance commandé par ce circuit. La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'alimentation d'un circuit électronique et d'alimentation d'un organe demandeur de puissance commandé par ce circuit, avec de l'énergie électrique provenant d'au moins deux sources autonomes telles que des piles. En particulier dans le cas des systèmes d'alarme pour la protection des personnes et des biens, qui comprennent des composants reliés entre eux par des signaux radioélectriques, il est avantageux que ces composants soient autonomes et alimentés par des piles. Certains de ces composants comprennent des circuits électroniques peu consommateurs d'énergie électrique mais qui sont adaptés pour commander des organes à consommation relativement importante d'énergie électrique, les circuits électroniques étant alimentés en tout ou en partie continuellement tandis que les organes très consommateurs d'énergie électrique sont commandés peu souvent et pour une durée relativement courte. C'est le cas en particulier des composants de signalisation d'alarme qui comprennent un circuit électronique de réception et de traitement de signaux radioélectriques et en particulier une sirène d'émission sonore commandée par ce circuit. Bien qu'il soit connu d'utiliser des montages en série ou en parallèle de deux piles, de tels montages ne sont cependant pas suffisamment perfectionnés pour être adaptés par exemple aux composants d'un système d'alarme tel que décrit ci-dessus. Le but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif d'alimentation qui permettent à la fois d'adapter le couplage des piles non seulement en fonction des demandes en énergie électrique du circuit électronique mais également d'adapter des états ou des modes imposés de fonctionnement de l'organe demandeur de puissance en fonction des modes de couplage des piles. 1 Dans ce sens, la présente invention a pour objet un procédé d'alimentation d'un circuit électronique et d'alimentation d'un organe demandeur de puissance commandé par ce circuit, avec de l'énergie électrique provenant d'au moins deux piles, ledit circuit électronique comprenant des moyens de commutation des piles adapté pour placer ces piles en parallèle ou en série, ledit organe étant soumis à des phases de fonctionnement commandées. Le procédé selon l'invention consiste - à fixer, pour chaque pile, un seuil haut (S1) et un seuil bas (S2) de tension déterminant un premier état lorsque la tension est supérieure au seuil haut, un second état lorsque la tension est comprise entre le seuil haut et le seuil bas et un troisième état lorsque la tension est inférieure au seuil bas; - à détecter la tension des piles et à comparer ces tensions auxdits seuils; à fixer au moins deux états de fonctionnement dudit organe dans lesquels cet organe est susceptible de générer au moins un niveau haut et un niveau bas de puissance. Le procédé selon l'invention consiste également, en dehors des phases de fonctionnement dudit organe: - à placer les piles en parallèle lorsque la tension des piles est détectée supérieure à leur seuil haut ou lorque la tension de l'une des piles est détectée inférieure à son seuil bas; - et à placer les piles en série lorsque la tension aux bornes de l'une des piles est comprise entre son seuil haut (S1) et son seuil bas (S2) correspondants et que la tension aux bornes de l'autre pile est supérieure à son seuil bas (S2) correspondant. Le procédé selon l'invention consiste en outre, pendant les phases de fonctionnement dudit organe: - à placer les piles en série si la tension de chacune des piles est détectée supérieure à son seuil bas ou à placer les piles en parallèle lorsque la tension de l'une des piles est inférieure à son seuil bas; - et à placer l'organe à son état de fonctionnement à son niveau haut précité lorsque la tension de chacune des piles est détectée 1 supérieure à leur seuil haut ou à placer l'organe à son état de fonctionnement à son niveau bas précité lorsque la tension d'au moins l'une des piles est détectée inférieure à son seuil haut. Le procédé selon l'invention peut avantageusement consister à détecter l'état de piles périodiquement en dehors des phases de fonctionnement dudit organe, puis à placer les piles en parallèle ou en série, et consister, à la suite d'un ordre d'enclenchement d'une phase de fonctionnement dudit organe, à détecter l'état de piles, puis à placer les piles en série ou en parallèle et à placer l'organe à son état de fonctionnement à son niveau haut ou à son niveau bas. La présente invention a également pour objet un dispositif d'alimentation d'un circuit électronique et d'alimentation d'un organe demandeur de puissance commandable par ce circuit, avec de l'énergie électrique provenant d'au moins deux piles, ledit circuit électronique comprenant des moyens de commutation des piles adapté pour placer ces piles en parallèle ou en série, ledit organe étant soumis à des phases de fonctionnement commandées, en particulier pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Le dispositif selon l'invention comprend - des moyens d'adaptation pour faire fonctionner ledit organe commandable selon au moins deux états de fonctionnement dans lesquels cet organe est susceptible de demander au moins un niveau haut et un niveau bas de puissance - des moyens de comparaison pour comparer la tension des piles respectivement à un seuil haut et à un seuil bas de tension; - des moyens de commutation pour réaliser un montage en série ou un montage en parrallèle des piles, afin d'alimenter ledit circuit électronique et ledit organe commandable; - et des moyens de pilotage reliés auxdits moyens de comparaison et susceptible de recevoir un ordre de commande dudit organe commandable, ces moyens de pilotage étant adaptés pour commander sélectivement lesdits moyens de commutation et lesdits moyens d'adaptation. Selon l'invention, ledit circuit électronique et ledit organe 1 commandable sont de préférence alimentés via des diodes. Selon l'invention, les moyens délivrant ledit ordre de commande auxdits moyens de pilotage peuvent avantageusement comprendre un récepteur radio. Selon l'invention, ledit organe peut avantageusement comprendre des moyens de signalisation tels que des moyens sonores ou lumineux. Selon l'invention, le dispositif peut comprendre en outre des moyens pour délivrer un signal d'état des piles. Selon l'invention, le dispositif peut comprendre également un émetteur radio permettant d'émettre ledit signal d'état des piles. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un dispositif d'alimentation d'un circuit électronique et d'un organe devant être commandé par ce circuit, constituant en particulier un composant de signalisation d'un système d'alarme pour la surveillance des personnes et des biens, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel: - la figure 1 représente un schéma électronique d'un dispositif selon l'invention; - et la figure 2 représente sous forme de diagrammes des modes de fonctionnement de ce dispositif. En se reportant à la figure 1, on voit qu'on a représenté un circuit électronique 1 susceptible d'être alimenté en énergie électrique par deux piles 2 et 3 pour fonctionner au moins en partie sans interruption et adapté pour commander l'alimentation par ces piles 2 et 3 d'un organe demandeur de puissance tel qu'une sirène 4 pendant une durée en général déterminée, suite à un ordre de commande. Le circuit électronique 1 est composé de la manière suivante. Le pôle (-) de la pile 2 est relié à la masse via un interrupteur commandable 5 et est relié au pôle (+) de la pile 3 via un interrupteur commandable 6, le pôle (-) de la pile 3 étant relié à la masse. Les pôles (+) des piles 2 et 3 sont reliés d'une part à une ligne 7 d'alimentation des éléments du circuit électronique 1 via 1 respectivement des diodes 8 et 9 et d'autre part à une ligne 10 d'alimentation de la sirène 4 respectivement via des diodes 11 et 12. Ainsi, lorsque l'interrupteur 5 est commandé pour être placé en position fermée et l'interrupteur 6 est commandé pour être placé en position ouverte, les piles 2 et 3 sont placées en parallèle (MP) d'une part entre la masse et la ligne d'alimentation 7 et d'autre part entre la masse et la ligne d'alimentation 10. Lorsque l'interrupteur 5 est commandé pour être placé en position ouverte et l'interrupteur 6 est commandé pour être placé en position fermée, les piles 2 et 3 sont branchées en série (MS) d'une part entre la masse et la ligne d'alimentation 7 et d'autre part entre la masse et la ligne d'alimentation 10. Pour commander sélectivement les interrupteurs 5 et 6 tel qu'il vient d'être décrit, le circuit électronique 1 comprend un circuit de commutation 13. Par ailleurs, le pôle (+) de la pile 2 est relié d'une part à une entrée d'un comparateur 14 dont l'autre entrée reçoit une valeur de tension correspondant à un seuil haut S1 de tension et d'autre part à une entrée d'un comparateur 15 dont l'autre entrée reçoit une valeur de tension correspondant à un seuil bas S2 de tension. De la même manière, le pôle (+) de la pile 3 est relié d'une part à une entrée d'un comparateur 16 dont l'autre entrée reçoit une valeur de tension correspondant à un seuil haut S1 de tension et d'autre part à une entrée d'un comparateur 17 dont l'autre entrée reçoit une valeur de tension correspondant à un seuil bas S2 de tension. Les sorties des comparateurs 14-17 sont reliées à un circuit de pilotage 18 dont une sortie de commande est reliée au circuit de commutation 13 et dont une autre sortie est reliée à l'entrée d'un circuit d'adaptation 19 monté sur la ligne 10 d'alimentation de la sirène 4. Le circuit d'adaptation 19 est conçu pour que la sirène 4 fonctionne selon deux modes ou états, l'un pour délivrer une puissance sonore forte PSH et l'autre pour délivrer une puissance sonore atténuée PSB. Le circuit de pilotage 18 présente en outre une entrée qui est 1 reliée à la sortie d'un circuit de détection 20 susceptible de lui délivrer un ordre de commande. Par exemple, le circuit de détection 20 est constitué par un récepteur de signaux radioélectriques susceptibles de détecter un ordre radioélectrique de commande de la sirène 4. Le circuit de commutation 13 et le circuit de pilotage 18 peuvent être programmés pour fonctionner de la manière suivante. Premier cas: Le circuit de détection 20 ne délivre pas d'ordre de commande au circuit de pilotage 18. Le circuit de pilotage interroge ou scrute périodiquement les sorties des comparateurs 14-17. Selon une première situation, si les comparateurs 14 et 16 délivrent un signal signifiant que la tension aux bornes des piles 2 et 3 est supérieure au seuil haut S1 correspondant, le circuit de pilotage 18 commande le circuit de commutation 13 qui commande les interrupteurs 5 et 6 de façon à placer ou maintenir les piles 2 et 3 en parallèle (MP) comme décrit précédemment. Selon une deuxième situation, si les comparateurs précités délivrent des signaux signifiant qu'au moins la tension aux bornes de l'une des piles 2 et 3 est comprise entre son seuil haut S1 et son seuil bas S2 correspondants et si les comparateurs précités délivrent des signaux signifiant que la tension aux bornes de l'autre pile est supérieure à son seuil bas S2 correspondant, le circuit de pilotage 18 commande le circuit de commutation 13 de façon à placer ou maintenir les interrupteurs 5 et 6 dans leur position correspondant au montage en série (MS) des piles 2 et 3 tel que décrit précédemment. Selon une troisième situation, si le comparateur 15 délivre un signal signifiant que la tension de la pile 2 est inférieure au seuil bas S2 correspondant ou si le comparateur 17 délivre un signal signifiant que la tension aux bornes de la pile 3 est inférieure au seuil bas S2 correspondant, le circuit de pilotage 18 commande le circuit de commutation 13 de façon à placer ou maintenir les interrupteurs 5 et 6 dans leur position correspondant au montage en parallèle (MP) des piles 2 et 3 tel que décrit précédemment. Dans les situations qui viennent d'être décrites, qui sont 1 illustrées par le diagramme 22 de la figure 2, le montage des piles 2 et 3 choisi par le circuit de pilotage 18 à la suite d'une phase de scrutation des sorties des comparateurs 14-17 est maintenu jusqu'à la phase de scrutation suivante. Second cas: Le circuit de détection 20 délivre un ordre de commande au circuit de pilotage 18. Immédiatement, le circuit de pilotage 18 scrute les sorties des comparateurs 14-17. Si les deux comparateurs 14 et 16 délivrent des signaux signifiant que la tension aux bornes des piles 2 et 3 est supérieure à leur seuil haut S1 correspondant, le circuit de pilotage 18 commande le circuit de commutation 13 de façon à placer ou maintenir les interrupteurs 5 et 6 dans leur position correspondant au montage en série (MS) des piles 2 et 3 tel que décrit précédemment, et non au montage en parallèle de la première situation mentionnée plus haut. En même temps, le circuit de pilotage 18 commande le circuit d'adaptation 19 de façon à placer la sirène 4 à son mode de fonctionnement à un niveau de puissance haut (PSH). Dans la mesure o les deuxième et troisième situations décrites plus haut se produisent, le circuit de pilotage 18 commande le circuit de commutation 13 de façon à placer ou maintenir les interrupteurs 5 et 6 comme indiqué dans la description du premier cas. En même temps, le circuit de pilotage 18 commande le circuit d'adaptation 19 de façon à placer la sirène 4 sur son mode ou état de fonctionnement atténué (PSB). Les deux situations ci-dessus de branchement des piles sont illustrées par le diagramme 23 et les deux modes de fonctionnement ci- dessus de la sirène 4 sont illustrés par le diagramme 24 de la figure 2. Par ailleurs, le circuit de pilotage 18 présente une sortie reliée à un circuit d'émission 21 par exemple un émetteur de signaux radioélectriques, de façon à délivrer des signaux correspondant aux états de piles 2 et 3 qui lui sont délivrés par les comparateurs 14-17. Il résulte de ce qui précède que le circuit électronique 1 permet de choisir les montages en série et en parallèle des piles 2 et 3 1 de façon à pouvoir bénéficier le plus longtemps possible de leur capacité à délivrer du courant aux éléments du circuit électronique 1 lui-même, les organes constitués par la sirène 4 et à l'émetteur 21, tout en protégeant ces piles l'une par rapport à l'autre. Dans un mode d'exécution particulier, les seuils précités peuvent être choisis de la manière suivante. Si les tensions des piles 2 et 3 sont inférieures aux seuils hauts Sl correspondants, les piles 2 et 3 sont considérées comme partiellement ou presque usées. Si les tensions des piles 2 et 3 sont inférieures aux seuils bas S2 correspondants, les piles 2 et 3 sont considérées comme hors service ou vidées de leur capacité. La présente invention ne se limite pas à l'exemple ci-dessus décrit. Des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. 1 REVENDICATIONS 1. Procédé d'alimentation d'un circuit électronique et d'alimentation d'un organe demandeur de puissance commandé par ce circuit, avec de l'énergie électrique provenant d'au moins deux piles, ledit circuit électronique comprenant des moyens de commutation des piles adapté pour placer ces piles en parallèle ou en série, ledit organe étant soumis à des phases de fonctionnement commandées, caractérisé par le fait qu'il consiste: - à fixer, pour chaque pile (2, 3), un seuil haut (S1) et un seuil bas (S2) de tension déterminant un premier état lorsque la tension est supérieur au seuil haut, un second état lorsque la tension est comprise entre le seuil haut et le seuil bas et un troisième état lorsque la tension est inférieure au seuil bas; - à détecter la tension des piles et à comparer ces tensions auxdits seuils; - à fixer au moins deux états de fonctionnement dudit organe (4) dans lesquels cet organe est susceptible de générer au moins un niveau haut (PSH) et un niveau bas (PSB) de puissance; qu'il consiste, en dehors des phases de fonctionnement dudit organe (4): - à placer les piles en parallèle lorsque la tension des piles est détectée supérieure à leur seuil haut ou lorsque la tension de l'une des piles est détectée inférieure à son seuil bas; - et à placer les piles en série lorsque la tension aux bornes de l'une des piles est comprise entre son seuil haut (Sl) et son seuil bas (S2) correspondants et que la tension aux bornes de l'autre pile est supérieure à son seuil bas (S2) correspondant; et qu'il consiste, pendant les phases de fonctionnement dudit organe (4): - à placer les piles en série si la tension de chacune des piles est détectée supérieure à son seuil bas (S2) ou à placer les piles en parallèle lorsque la tension de l'une des piles est inférieure à son seuil bas (S2); - et à placer l'organe (4) à son état de fonctionnement à son 1 niveau haut précité (PSH) lorsque la tension de chacune des piles est détectée supérieure à leur seuil haut (S1) ou à placer l'organe à son état de fonctionnement à son niveau bas précité (PSB) lorsque la tension d'au moins l'une des piles est détectée inférieure à son seuil haut S1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à détecter l'état de piles périodiquement en dehors des phases de fonctionnement dudit organe (4), et qu'il consiste, à la suite d'un ordre de commande d'une phase de fonctionnement dudit organe (4), à détecter l'état de piles et à commander ledit organe. 3 Dispositif d'alimentation d'un circuit électronique et d'alimentation d'un organe demandeur de puissance commandable par ce circuit, avec de l'énergie électrique provenant d'au moins deux piles, ledit circuit électronique comprenant des moyens de commutation des piles adapté pour placer ces piles en parallèle ou en série, ledit organe étant soumis à des phases de fonctionnement commandées, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des rendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend: - des moyens d'adaptation (19) pour faire fonctionner ledit organe commandable selon au moins deux états de fonctionnement dans lesquels cet organe est susceptible de demander au moins un niveau haut et un niveau bas de puissance (PSH, PSB); - des moyens de comparaison (14-17) pour comparer la tension des piles respectivement à un seuil haut et à un seuil bas de tension; - des moyens de commutation (13) pour réaliser un montage en série ou un montage en parrallèle des piles, afin d'alimenter ledit circuit électronique et ledit organe commandable; - et des moyens de pilotage (18) reliés auxdits moyens de comparaison (14-17) et susceptibles de recevoir un ordre de commande (20), ces moyens de pilotage étant adaptés pour commander sélectivement lesdits moyens de commutation (13) et lesdits moyens d'adaptation (19). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit circuit électronique et ledit organe commandable sont 1 alimentés via des diodes (8, 9, 11, 12). 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que les moyens délivrant ledit ordre de commande auxdits moyens de pilotage (18)) comprennent un réception radio (20). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à , caractérisé par le fait que ledit organe (4) comprend des moyens de signalisation tels que des moyens sonores ou lumineux.. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (21) pour délivrer un signal d'état des piles. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comprend un émetteur radio (21) permettant d'émettre ledit signal d'état des piles.