Brevet FR2842360A1 — publié le 20040116

La présente invention concerne un procédé et un système de communication entre un dispositif de contrôle et de gestion d'une batterie et un chargeur de batterie en vue de l'application par le chargeur d'un profil de charge optimal de la batterie. Il est souhaitable de connaître un certain nombre d'informations sur une batterie avant de commencer sa charge afin d'adapter le profil de charge. Notamment, la température, la technologie, la capacité et la taille de la batterie sont des informations qu'il est nécessaire de prendre en compte dans la définition du profil de charge appliqué par le chargeur. De manière classique, afin de récupérer ces informations, un dispositif de contrôle et de gestion est associé à chaque batterie afin de mémoriser puis de transmettre ces informations au chargeur. Dans certains systèmes, le procédé de communication entre le dispositif de contrôle et de gestion et le chargeur requiert un câblage dédié à ces communications accroissant, de ce fait, l'encombrement du système ainsi que son cot, et réduisant notablement sa facilité de mise en òuvre. Dans d'autres systèmes, le dispositif de contrôle et de gestion est relié directement aux câbles d'alimentation reliant le chargeur à la batterie. Dans ces systèmes, le procédé de communication est fondé unique20 ment sur des modifications du courant d'alimentation circulant sur ces câbles et entraînant de ce fait des variations de la tension aux bornes de la batterie. Ces variations sont mesurées et interprétées par le chargeur et le dispositif de contrôle et de gestion. De tels procédés sont couramment désignés par le terme " procédés de communication par courant de charge ou par courant porteur ". Cependant, la régulation du courant aux bornes de la batterie requiert la mise en oeuvre de composants électroniques dits de puissance adaptés pour générer et contrôler des courants et des tensions importants. De tels composants sont utilisés de manière classique au niveau du chargeur mais pas au niveau du dispositif de contrôle et de gestion de la batterie, de sorte que les dispositifs de contrôle et de gestion de ces systèmes sont encombrants et génèrent des cots importants. Le but de la présente invention est de résoudre ce problème en proposant un procédé et un système de communication entre le dispositif de contrôle et de gestion de la batterie et le chargeur, qui soit efficace et dont la mise en oeuvre est facile et peu coteuse. L'invention a pour objet un procédé de communication entre un dispositif de contrôle et de gestion d'une batterie et un chargeur de batterie, par l'intermédiaire des câbles reliant le chargeur à la batterie, afin de permettre au dispositif de transmettre des informations relatives à la batterie devant être prises en compte par le chargeur pour adapter le profil de charge appliqué par celui-ci à la batterie en vue d'une charge optimale, caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de transmission desdites informations vers le chargeur par le dispositif, par un signal haute fréquence transmis sur lesdits câbles d'alimentation; et - une étape de réception et d'analyse desdites informations par le chargeur pour adapter le profil de charge à appliquer à la batterie. Suivant d'autres caractéristiques: - il comporte en outre: - une étape de transmission d'un accusé de réception vers le dispositif par le chargeur, par modification du courant de charge de la batterie; et - une étape de mesure des variations de la tension aux bornes de la batterie par le dispositif afin de recevoir ledit accusé de réception; - il comporte suite à ladite étape de transmission d'un accusé de réception, une étape de mise à jour des informations relatives à la batterie contenues dans ledit dispositif de contrôle et de gestion; - ladite étape de transmission desdites informations vers le chargeur par le dispositif est répétée périodiquement jusqu'à ladite étape de transmission d'un accusé de réception vers le dispositif par le chargeur. L'invention a également pour objet un système de communication entre un dispositif de contrôle et de gestion d'une batterie et un chargeur de batterie, par l'intermédiaire des câbles reliant le chargeur à la batterie, afin de permettre au dispositif de transmettre des informations relatives à la batterie devant être prises en compte par le chargeur pour adapter le profil de charge appliqué par celui-ci à la batterie en vue d'une charge optimale, caractérisé en ce que ledit dispositif de contrôle et de gestion de la batterie comporte des moyens d'émission d'un signal haute fréquence sur lesdits câbles d'alimentation afin de transmettre au chargeur par un signal haute fréquence, lesdites informations rela- tives à la batterie, et en ce que ledit chargeur comporte des moyens de réception et d'analyse dudit signal haute fréquence afin de recevoir et d'analyser lesdites informations transmises par le dispositif. Suivant d'autres caractéristiques: - ledit dispositif de contrôle et de gestion de la batterie comporte en outre des moyens de mesure de la tension aux bornes de la batterie afin de mesurer les variations de cette tension lors de l'émission par le chargeur d'un courant de charge. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 est un schéma représentant une vue en perspective d'un système permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; et - la Fig.2 est un chronogramme représentatif de l'évolution dans le temps de la tension aux bornes de la batterie au cours du procédé de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté un schéma synoptique d'un système permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Ce système comporte une batterie 2 reliée de manière classique à un chargeur 4 par des câbles d'alimentation 6. Un dispositif 8 de contrôle et de gestion de la batterie 2 est également relié aux câbles 6. De manière classique, le dispositif 8 de contrôle et de gestion est associé à la batterie 2 et comporte dans une mémoire des informations relatives à sa nature. Par exemple, ces informations comportent des informations relatives à la technologie de la batterie 2 (plomb ouvert, plomb étanche, gel...), à la capacité de la batterie (courant maximal, courant de fin de charge, numéro de série de la batterie, au nombre d'éléments d'électrolyse,...). Avantageusement, le dispositif 8 de contrôle et de gestion comporte également des moyens de mesure de la température de fonctionnement de la batterie 2 comprenant de manière classique, une sonde de surface 9 applicable sur cette batterie 2. Enfin, dans le mode de réalisation décrit, le dispositif 8 de contrôle et de gestion comporte également une mémoire modifiable comportant des informa- tions relatives au fonctionnement de la batterie 2, telles que par exemple le nombre de cycles de charge, la durée de ceux-ci, le nombre d'heure de fonctionnement, le temps passé dans chaque état de la batterie (repos, charge, surcharge, décharge, surdécharge), et tout autre paramètre de fonctionnement lié à la batte5 rie 2. De manière classique, le chargeur 4 comporte des moyens de régulation du courant et de la tension aux bornes de la batterie 2, désignés respectivement courant de charge et tension de charge. Selon l'invention, le chargeur 4 comporte également des moyens de réception de signaux haute fréquence comprenant par exemple un filtre passebande et un démodulateur. En outre, le dispositif 8 de contrôle et de gestion comporte des moyens d'émission d'un signal haute fréquence ainsi que des moyens de mesure des variations de la tension aux bornes de la batterie 2. Lorsque le chargeur 4, la batterie 2 et le dispositif de contrôle et de gestion 8 sont reliés comme indiqué, le chargeur contrôle le courant et/ou la tension aux bornes de la batterie 2 afin d'appliquer un profil de charge permettant de recharger celle-ci de manière optimale. Le profil de charge optimal est lié à la nature et aux paramètres de fonctionnement de la batterie 2, de sorte que l'étape de charge est précédée d'une étape de communication entre le dispositif de contrôle et de gestion 8 et le chargeur 4 afin de transmettre au chargeur 4, les informations relatives à la batterie 2 contenues dans le dispositif 8. Sur la figure 2, on a représenté la tension aux bornes de la batterie 2 au cours de la mise en oeuvre du procédé de communication selon l'invention. Ce procédé de communication débute par une étape 10 de transmission des informations relatives à la batterie 2 vers le chargeur 4 par le dispositif 8, par un signal haute fréquence transmis sur les câbles d'alimentation 6. Ainsi, au cours de l'étape 10, une trame d'informations est transmise vers le chargeur 4. Par exemple, cette trame dure 10 secondes et comporte une entête, et des informations relatives à la température de la batterie 2, à sa technologie, au nombre d'éléments d'électrolyse, au nombre de cycles de charge déjà effectués, à sa capacité maximale, à son numéro de série et une information de contrôle des données transmises. Lors de la réception de cette trame d'informations, le chargeur 4 reçoit et analyse ces informations pour en extraire le contenu et adapter le profil de charge en conséquence. Dans l'exemple décrit, les informations transmises lors de l'étape 10, sont transmises par modulation sur une porteuse haute fréquence à 455 kHz et reçues à l'aide d'un dispositif de démodulation correspondant. Avantageusement, après l'étape de réception et d'analyse de cette trame d'informations par le chargeur 4, le procédé comporte une étape 20 de transmission d'un accusé réception au dispositif 8 par le chargeur 4. Selon l'invention, cet accusé réception est émis par le chargeur 4 sous la forme d'une séquence prédéterminée d'impulsions de courant de charge aboutissant à des impulsions correspondantes de la tension aux bornes de la batterie 2 ainsi que cela est représenté sur la figure 2. Lors d'une étape de mesure par le dispositif 8 des variations de la tension aux bornes de la batterie 2, ces impulsions sont détectées et interprétées. Avantageusement, après l'étape 20 de transmission d'un accusé de réception, le procédé comporte une étape de mise à jour par le dispositif 8 des informations liées au fonctionnement de la batterie 2 telle que l'heure du début du cycle de charge l'identification du chargeur 4 ou toute autre information relative au fonctionnement du système. Le procédé de communication est ensuite suivi par un procédé de charge réalisé de manière optimale grâce à l'adaptation par le chargeur 4 du pro25 fil de charge en fonction des informations reçues relatives à la nature et au fonctionnement de la batterie 2. Par exemple, le profil de charge diffère en fonction de la technologie de la batterie 2, les paliers de tension sont adaptés en fonction de la température et en fonction du nombre de cycles déjà effectués, le profil de charge comporte éventuellement des étapes d'égalisation en fin de charge. Avantageusement, le chargeur enregistre également des informations relatives à la batterie 2 et mémorisées, par exemple, grâce au numéro de série de cette batterie. Avantageusement, le dispositif 8 est adapté pour permettre ultérieurement la réalisation d'une étape de transmission des informations mémorisées dans celui-ci vers un terminal tel qu'un terminal d'ordinateur portable ou un assistant personnel numérique. Avantageusement, l'étape 10 de transmission est répétée périodiquement afin de pallier d'éventuels défauts de transmission. Par exemple, l'étape 10 de transmission est répétée jusqu'à la réception par le dispositif 8 d'un accusé de réception provenant du chargeur 4. Il apparaît donc que le système et le procédé de l'invention permettent d'échanger des informations relatives à la nature et au fonctionnement de la batterie 2, directement sur le câble d'alimentation reliant le chargeur 4 à la batterie 2 et sans nécessiter l'utilisation de composants permettant de contrôler le courant ou la tension aux bornes de la batterie 2 dans le dispositif 8 de contrôle et de gestion de la batterie, ni l'utilisation de composants relatifs à l'émission d'un si15 gnal haute fréquence dans le chargeur 4. REVENDICATIONS 1. Procédé de communication entre un dispositif de contrôle et de gestion (8) d'une batterie (2) et un chargeur (4) de batterie, par l'intermédiaire des câbles (6) reliant le chargeur (4) à la batterie (2), afin de permettre au dispositif (8) de transmettre des informations relatives à la batterie (2) devant être prises en compte par le chargeur (4) pour adapter le profil de charge appliqué par celuici à la batterie (2) en vue d'une charge optimale, caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de transmission (10) desdites informations vers le char10 geur (4) par le dispositif (8), par un signal haute fréquence transmis sur lesdits câbles d'alimentation (6); et - une étape de réception et d'analyse desdites informations par le chargeur (4) pour adapter le profil de charge à appliquer à la batterie (2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: - une étape (20) de transmission d'un accusé de réception vers le dispositif (8) par le chargeur (4), par modification du courant de charge de la batterie (2); et - une étape de mesure des variations de la tension aux bornes de la batterie (2) par le dispositif (8) afin de recevoir ledit accusé de réception. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte suite à ladite étape (20) de transmission d'un accusé de réception, une étape de mise à jour des informations relatives à la batterie (2) contenues dans ledit dispositif de contrôle et de gestion (8). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite étape de transmission (10) desdites informations vers le chargeur (4) par le dispositif (8) est répétée périodiquement jusqu'à ladite étape (20) de transmission d'un accusé de réception vers le dispositif (8) par le chargeur (4). 5. Système de communication entre un dispositif de contrôle et de gestion (8) d'une batterie (2) et un chargeur (4) de batterie, par l'intermédiaire des câbles (6) reliant le chargeur (4) à la batterie (2), afin de permettre au dispositif (8) de transmettre des informations relatives à la batterie (2) devant être prises en compte par le chargeur (4) pour adapter le profil de charge appliqué par celui-ci à la batterie (2) en vue d'une charge optimale, caractérisé en ce que ledit dispositif (8) de contrôle et de gestion de la batterie (2) comporte des moyens d'émission d'un signal haute fréquence sur lesdits câbles (6) d'alimentation afin de transmettre au chargeur (4) par un signal haute fréquence, lesdites informa5 tions relatives à la batterie (2); et en ce que ledit chargeur (4) comporte des moyens de réception et d'analyse dudit signal haute fréquence afin de recevoir et d'analyser lesdites informations transmises par le dispositif (8). 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit dispositif (8) de contrôle et de gestion de la batterie (2) comporte en outre des moyens de mesure de la tension aux bornes de la batterie (2) afin de mesurer les variations de cette tension lors de l'émission par le chargeur (4) d'un courant de charge.