Brevet FR2953339A1 — publié le 20110603

Chargeur de batterie autonome sans calibration DESCRIPTION DE L'INVENTION ABREGE Un circuit de charge de batterie a pour but de fournir à une batterie déchargée un courant de charge constant, suivi d'une phase de tension de charge constante qui est maintenue jusqu'à ce que le courant de charge diminue au-dessous d'une limite prédéterminée. Ces nouveaux circuits présentés sont destinés à mesurer le courant de charge, dans ces deux phases. Quand la charge est terminée, ces circuits peuvent également être utilisés pour mesurer le courant de décharge de la batterie. Un nouveau circuit et une nouvelle architecture sont présentés pour implémenter la phase de courant de charge constant, sans utilisation (dite architecture autonome) de ADC (Convertisseur Analogique Digital) ni de DAC (Convertisseur Digital Analogique), et sans calibration, comme le font les architectures classiques, en utilisant une méthode de compensation d'offset. Le circuit de charge de batterie de la présente invention est particulièrement (mais pas exclusivement) approprié pour la charge de batterie de type lithium-ion (Li+), les batteries d'acide, et d'autres batteries rechargeables. DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION Avec cette l'invention, les circuits présentés se rapportent généralement aux circuits implémentés sur une seule puce (dites Embedded) de circuits mixtes (digital et analogique), dans les nouvelles technologies (nano technologies) CMOS, et dans les technologies CMOS plus anciennes (et peu coûteuses). Plus spécifiquement mais non exclusivement, la révélation actuelle se rapporte à l'implémentation de la gestion de la charge et de la décharge d'une batterie sur une seule puce (dite Embedded battery management), et la description qui suit fait référence à ces champs d'application pour des facilités d'illustration uniquement. Cette invention se rapporte généralement aux circuit de charge de batterie. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Avec la popularité croissante du matériel électronique portatif, l'équipement alimenté par batteries est devenu de plus en plus populaire. Des terminaux mobiles telles que les téléphones portables sont généralement alimentés par une batterie. Beaucoup de types de batteries sont conçus pour un usage unique. De telles batteries sont jetées lorsqu'elles sont déchargées. Cependant, quelques batteries sont conçues pour être rechargeables. Il y a trois types de batteries rechargeables qui peuvent satisfaire les contraintes de conception imposées à une batterie pour téléphone portable. Les trois types de batterie sont Nickel-Cadmium (NiCad), Nickel Metal Hybride (NiMH), et Lithium Ion (Li-Ion). Chaque type de batterie possède ses avantages et ses inconvénients. La batterie de type Li-Ion est actuellement la batterie rechargeable la plus coûteuse utilisée dans des applications téléphones portables. Cependant, cet inconvénient est compensé par de nombreux avantages comparativement aux autres types de deux batteries. Une batterie de type Li-Ion ne souffre pas de la dégradation de sa capacité due aux effets de mémoire, lorsqu'elle est rechargée avant sa pleine décharge. De plus, la batterie de type Li-Ion a la densité d'énergie la plus forte parmi les trois types de batterie rechargeable cités plus haut. Par exemple, la densité d'énergie de la batterie de type Li-Ion est presque deux fois plus importante que celle d'une batterie de type NiCad. Ceci est -2- particulièrement important dans des applications de téléphone portable, où il y a une tendance à augmenter les temps d'autonomie en mode discussion et en mode de repos, tout en cherchant à diminuer la taille et le poids du téléphone. Une seule cellule de Li-Ion a une tension d'approximativement 4.1 volts (ou 4.2 volts). Cette tension élevée évite d'avoir à utiliser plusieurs cellules de batteries en série pour créer une tension équivalente, nécessaire au fonctionnement des téléphones portables. Cependant, une batterie de type Li-Ion a une tolérance très faible en surtension. Ainsi, l'alimentation servant à charger une batterie de type Li-Ion doit maintenir la tension de charge finale dans une tolérance très précise. Cette tension de charge finale d'une batterie Li-Ion est particulièrement importante parce que la vie et la capacité de la cellule de Li-Ion est dégradée si cette tension de fm de charge varie de 4.1 volts (ou 4.2 volts) de plus ou moins quelques pourcents. Les batteries rechargeables exigent ainsi certaines contraintes sur leurs circuits de charge. Les circuits typiques de charge de batterie transfèrent la puissance à partir d'une source d'énergie, telle qu'une prise murale AC ou un dispositif USB. Le processus de recharge inclut typiquement des contraintes fortes sur les tensions et les courants de charge à partir de cette source d'énergie. Par exemple, si les tensions ou les courants de charges fournis à la batterie sont trop grands, la batterie peut être endommagée ou même exploser. D'autre part, si les tensions ou les courants de charge fournis à la batterie sont trop petits, le processus de charge peut être inefficace. Par exemple, une utilisation inefficace de la spécification de charge de la batterie peut mener à des temps de remplissage très longs. De plus, si le processus de charge n'est pas efficace, la capacité de la cellule de la batterie (c'est à dire, la quantité d'énergie que la batterie peut contenir) n'est pas optimisée. D'ailleurs, une recharge inefficace peut impacter la durée de vie de la batterie (c'est à dire, le nombre de cycles de charge/décharge qui peuvent être fournis par la batterie). En outre, une charge inefficace peut résulter dans des changements dans le temps des caractéristiques de la batterie. Ces problèmes sont compliqués par le fait que des caractéristiques des batteries en tensions et courants de recharge, peuvent être différents d'une batterie à l'autre. Par conséquent, il est vraiment souhaitable de mesurer constamment l'état de charge de la batterie, et de charger la batterie lorsque la capacité résiduelle de la batterie diminue. Dans une batterie, la tension ne diminue pas de manière significative, mais les courants de décharge diminuent remarquablement lorsque la capacité résiduelle diminue. Dans les architectures classiques, une résistance est reliée à la borne positive de la batterie, et une tension différentielle est directement mesurée à travers cette résistance par un convertisseur ADC (Convertisseur Analogique Digital). Avec un circuit de mesure de courant, la valeur courante du courant de charge peux être obtenue en divisant la tension différentielle V aux bornes de la résistance de valeur R, en utilisant la loi d'Ohm (I=V/R). Il est aussi connu qu'un tel type de circuit de mesure de courant de charge, amplifie cette tension différentielle V grâce à un amplificateur différentiel, avant d'être envoyée à un convertisseur ADC (Convertisseur Analogique Digital). Cependant, pour mesurer correctement le courant de charge et décharge d'une batterie, un tel amplificateur opérationnel doit avoir un faible offset, qui dérive peu dans le temp. Sinon, des procédures de calibration doivent être employées. Par conséquent, ce type de circuit implique une augmentation de coût et de complexité. Dans un système de charge de batterie de type lithium-ion ou une batterie d'acide, une première phase de charge à courant constant (dit CC) est appliquée à la batterie, afin de la recharger rapidement. Lorsque la batterie atteint sa valeur de tension finale, le système de charge de batterie commute à une phase de charge à tension constante (dit CV), afin de maintenir la batterie à son niveau de tension final. La phase de charge à courant constant (dit CC) ne peut pas être appliqué à la batterie lorsque celle ci a atteint sa tension finale, sinon la capacité de stockage de l'énergie de la batterie serait dépassée, ce qui détruirait la batterie. Cependant, afm de réduire au minimum la durée du cycle de charge de la batterie, la durée de la phase de charge à courant constant (dit CC) doit être maximale. Par 2953339 -3- exemple, le courant de charge typique pour des batteries de téléphones portables est approximativement de un ampère (1A). Par conséquent, la transition entre les modes de fonctionnement CC et CV est un facteur crucial dans la charge de la batterie. Lors de la phase à tension constante (dit CV), le courant de charge diminue progressivement. Cette phase est maintenue jusqu'à ce que la batterie devienne entièrement chargée, c'est à dire jusqu'à ce que le 5 courant de charge soit nul ou très faible. Ce courant de charge à partir duquel la charge peut être coupée est appelé courant de fin de charge. Le courant de fin de charge d'une batterie Lithium Ion est défmi par deux paramètres : le niveau de tension de charge, et du courant de charge. La présente invention concerne un circuit qui contrôle les phases CC et CV de la charge de n'importe quelle batterie rechargeable. Un objet de notre invention est de présent un circuit nouveau et amélioré de charge de batterie, qui 10 fournit un courant de charge pendant la phase de charge à courant constant (dit CC), ainsi qu'une mesure précise du courant de décharge de la batterie. Cette solution est autonome, parce qu'elle n'exige aucune utilisation d'ADC (Convertisseur Analogique Digital) ni de DAC (convertisseur Digital Analogique), et n'a pas besoin de procédure de calibrage grâce à une méthode de compensation d'offset, ce qui de ce circuit une solution peu coûteuse. 15 DESCRIPTION BREVE DE L'INVENTION Un circuit de charge de batterie a pour but de fournir à une batterie déchargée un courant de charge constant (dit CC) (de valeur C û par exemple C=1A) jusqu'à ce que la tension de la batterie atteigne une valeur prédéterminée de tension (par exemple 4.1V ou 4.2V pour des batteries de type Lithium Ion). Cette phase de charge à courant constant CC est suivie d'une phase à tension constante (dit CV) (par exemple 4.1V ou 4.2V pour des batteries de type 20 Lithium Ion). Cette phase à tension constante CV est maintenue jusqu'à ce que le courant de charge de la batterie descende au dessous d'une valeur prédéterminée (par exemple C/10). A ce moment, la charge de la batterie peut être terminée (la batterie est presque entièrement chargée). Le nouveau circuit et la nouvelle architecture présentés implémentent la mesure du courant de charge de la batterie, à la fois dans la phase de charge à courant constant (CC) et dans la phase de charge à tension constante (CV). Lorsque la charge est terminée, ces circuits peuvent également 25 être utilisés pour mesurer le courant de décharge de la batterie. Le circuit et l'architecture inventés permettent la gestion de la phase à courant de charge constant (CC) sans (dite architecture autonome) utiliser un ADC ou DAC (comme le font les architectures classiques), et sans calibration grâce à une méthode de compensation d'offset, ce qui lui de cette architecture une solution autonome et peu coûteuse. Ainsi, un autre objet de la présente invention est de fournir à un circuit de mesure de courant de charge de la batterie et le courant de décharge de la batterie, dans une 30 solution économique, qui n'exige pas d'utilisation de composants chers. Le courant dans la batterie est déterminé en mesurant la chute de tension à travers une petite résistance mise en série avec la batterie (de l'ordre de 100 milli ohm par exemple). Le circuit de charge de chargeur de la présente invention est particulièrement approprié à l'utilisation dans un système de charge de batterie pour le lithium-ion (Li+) ou les batteries d'acide, ou de n'importe quelle batterie 35 rechargeable. Les éléments constituants et les avantages de ces circuits de cette invention ressortiront de la description et des figures qui suivent. Cette description comportes plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif, et ne limite ainsi pas la portée des champs d'application et d'implémentation de cette invention. 40 2953339 -4- BREVE PRESENTATION DES FIGURES Les figures d'accompagnement, qui sont incorporées dans ce brevet, illustrent une ou plusieurs implémentations de la présente invention et, associées avec la description détaillée, servent à expliquer les principes et les réalisations de l'invention. 5 Dans les figures attachées: La figure 1 (FIG. 1) est un schéma électrique d'un convertisseur courant tension de type capacités commutées. Le rôle de ce circuit est de mesurer le courant de charge ou de décharge de la batterie, en mesurant la tension différentielle entre les terminaux VCC et VBAT. 10 Ce circuit est constitué d'un amplificateur opérationnel (1) à entrée différentielle (VAp - VAm) et à sortie différentielle (VEp û VEm), VCM étant une tension de référence qui définit, entre autres, son mode commun de sortie. Il contient aussi deux capacités Cl (2) identiques (par exemple 5pF), deux capacités C2 (3) identiques (par exemple 0.5pF), une capacité C3 (4) (par exemple 10pF), une capacité C4 (5) (par exemple 1pF), et plusieurs interrupteurs (dit switchs) qui sont fermés suivant une phase nommée filou 02 (ils sont fermés lorsque la phase 15 attachée à l'interrupteur est à un état haut). Les deux phases (Dl et 02 sont dit non recouvrantes, car elles ne peuvent être à un état haut en même temps. Le diagramme temporel de ces deux phases est représenté sur la figure 1 (FIG 1). Deux grosses parties composent ce circuit : la partie contenant les deux capacités C3 (4) et C4 (5) constituent une transformation de la tension différentielle (VEp û VEm) dans une tension référencée à la masse (dit single ended) VCHARGE ; l'autre partie constituée par les autres éléments de la figure constitue une tension différentielle (VEp û 20 VEm) qui est une amplification de la tension différentielle d'entrée (VCC - VBAT). La tension VCHARGE est ainsi la sortie de ce circuit. Cette tension pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afin que ce dernier ait l'information du courant de charge en temps réel, et servira dans le circuit de charge à courant constant de la batterie. 25 La figure 2 (FIG. 2) est un schéma électrique d'un convertisseur courant tension de type capacités commutées, incluant un comparateur. Le rôle de ce circuit est de mesurer le courant de charge ou de décharge de la batterie, en mesurant la tension différentielle entre les terminaux VCC et VBAT, d'amplifier cette tension différentielle, et de comparer cette tension différentielle amplifiée à une tension différentielle de référence (VREFP û VREFM). 30 Ce circuit est constitué d'un amplificateur opérationnel (1) à entrée différentielle (VAp - VAm) et à sortie différentielle (VEp û VEm), VCM étant une tension de référence qui définit, entre autres, son mode commun de sortie. Il contient aussi deux capacités Cl (2) identiques (par exemple 5pF), deux capacités C2 (3) identiques (par exemple 0.5pF), deux capacités C5 (6) identiques (par exemple lpF), un comparateur en tension (7), une bascule digitale (8) (dit latch), et plusieurs interrupteurs (dit switchs) qui sont fermés suivant une phase nommée filou .1)2 35 (ils sont fermés lorsque la phase attachée à l'interrupteur est à un état haut). Les deux phases b1 et P2 sont dit non recouvrantes, car elles ne peuvent être à un état haut en même temps. Le diagramme temporel de ces deux phases est représenté sur la figure 2 (FIG2). La bascule digitale (8) est verrouillée à chaque front montant de la phase (D2 (dans la figure : latch, falling edge of 02) : à chaque front montant de 02, la sortie Q de la bascule digitale (8) est égale à son entrée D ; en dehors de ces instants, la sortie Q de la bascule digitale (8) reste inchangée, quelque soit son entrée 40 D. -5- Deux grosses parties composent ce circuit : la partie contenant le comparateur (7) et la bascule digitale (8) permettent de définir, à chaque front montant de la phase 02, la sortie digitale VCHARGE du circuit, en fonction du signe de la tension différentielle (VEp ù VEm); l'autre partie constituée par les autres éléments de la figure, constitue tension différentielle (VEp ù VEm) qui est une amplification de la tension différentielle d'entrée (VCC - VBAT), et une soustraction de cette tension différentielle amplifiée avec la tension différentielle de référence (VREFP ù VREFM). La tension VCHARGE est ainsi la sortie digitale de ce circuit. Cette sortie servira dans le circuit de charge à courant constant de la batterie. La figure 3 (FIG. 3) est l'implémentation du premier (Architecture 1) nouveau circuit de charge à courant constant (CC). Le circuit dénommé « ITOV » (9) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG 1) ou au circuit amélioré de la figure 10 (FIG10). Le circuit possède aussi un courant de référence précis (par exemple 20uA) IREF (14), un transistor de puissance de charge MP1 (10), une résistance de mesure de courant de charge RS (11) (100 milli ohm par exemple), de la batterie à charger BATTERY (12), une tension de référence VREF (13), un comparateur (7), une capacité Cl (16), une résistance RI (17), et un interrupteur SW1 (15). L'interrupteur SW1 (15) est fermé lorsque la sortie du comparateur (7) DOWN/UPz est à l'état bas. Le but de ce circuit est donc de fournir un courant de charge ICHARGE constant à la batterie (12). La tension VCHARGE délivrée par le convertisseur de courant tension (9) pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afm que ce dernier ait l'information du courant de charge en temps réel. La capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée. La figure 4 (FIG. 4) est l'implémentation du second (Architecture 2) nouveau circuit de charge à courant constant 25 (CC). Le circuit dénommé « ITOV » (9) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG 1) ou au circuit amélioré de la figure 10 (FIG10). Le circuit possède aussi un courant de référence précis IREF (18), un transistor de puissance de charge MP1 (10), une résistance de mesure de courant de charge RS (11) (100 milli ohm par exemple), de la batterie à charger BATTERY (12), une tension de référence VREF (13), un comparateur (7), une capacité Cl (16), un 30 compteur digital (19), et un DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20). Le compteur digital (19) augmente son code de sortie CDAC, lorsque la sortie digitale DOWN/UPz du comparateur (7) est dans un état bas ; si la sortie digitale DOWN/UPz du comparateur (7) est dans un état haut, il diminue son code de sortie CDAC. Le DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20) délivre un courant IDAC, qui est une fonction 35 monotone croissante de son entrée digitale CDAC, venant du compteur digital (19). Ce courant IDAC est comparé au courant de référence IREF (18), pour donner une tension VDRIVE qui pilote la grille du transistor de puissance MP1 (10). Ceci constitue alors la boucle de charge en courant ICHARGE de la batterie (12). La capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée. 40 40 -6- La figure 5 (FIG. 5) est l'implémentation du troisième (Architecture 3) nouveau circuit de charge à courant constant (CC). Le circuit dénommé « ITOVCMP » (21) fait référence au circuit de la figure 2 (FIG2) ou au circuit amélioré de la figure 11 (FIG 11). Le circuit possède aussi un courant de référence précis (par exemple 20uA) IREF (14), un transistor de puissance de charge MP1 (10), une résistance de mesure de courant de charge RS (Il) (100 milli ohm par exemple), de la batterie à charger BATTERY (12), une tension de référence différentielle VREFP (22) û VREFM (23), une capacité Cl (16), une résistance R1 (17), et un interrupteur SW1 (15). L'interrupteur SW1 (15) est fermé lorsque la sortie DOWN/UPz du circuit « ITOVCMP » (21) est à l'état bas. Le but de ce circuit est donc de fournir un courant de charge ICI-TARGE constant à la batterie (12). 10 La capacité C 1 (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée. La figure 6 (FIG. 6) est l'implémentation du quatrième (Architecture 4) nouveau circuit de charge à courant constant (CC). Le circuit dénommé «ITOVCMP » (21) fait référence au circuit de la figure 2 (FIG2) ou au circuit amélioré de la 15 figure 11 (FIG11). Le circuit possède aussi un courant de référence précis IREF (18), un transistor de puissance de charge MP1 (10), une résistance de mesure de courant de charge RS (11) (100 milli ohm par exemple), de la batterie à charger BATTERY (12), une tension de référence différentielle VREFP (22) û VREFM (23), une capacité Cl (16), un compteur digital (19), et un DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20). Le compteur digital (19) augmente son code de sortie CDAC, lorsque la sortie digitale DOWN/UPz du circuit 20 « ITOVCMP » (21) est dans un état bas ; si la sortie digitale DOWN/UPz du circuit « ITOVCMP » (21) est dans un état haut, il diminue son code de sortie CDAC. Le DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20) délivre un courant IDAC, qui est une fonction monotone croissante de son entrée digitale CDAC, venant du compteur digital (19). Ce courant IDAC est comparé au courant de référence IREF (18), pour donner une tension VDRIVE qui pilote la 25 grille du transistor de puissance MP1 (10). Ceci constitue alors la boucle de charge en courant ICHARGE de la batterie (12). La capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée. La figure 7 (FIG. 7) est l'implémentation du nouveau circuit de mesure du courant de décharge IDISCHARGE de la 30 batterie (12). Le circuit dénommé « ITOV » (9) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG 1) ou au circuit amélioré de la figure 10 (FIG10). Le circuit possède aussi une résistance de mesure de courant de décharge RS (11) (100 milli ohm par exemple), et de la batterie à charger BATTERY (12). Le circuit dénommé « CIRCUITS SUPPLIED BY THE BATTERY» (24) modélise les courants de décharge de la batterie (12). 35 La tension VDISCHARGE délivrée par le convertisseur de courant tension (9) pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afin que ce dernier ait l'information du courant de décharge de la batterie en temps réel. La Figure 8 (FIG. 8) montre le résultat de l'architecture 1 (FIG3) et de l'architecture 2 (FIG4). La Figure 9 (FIG. 9) montre le résultat de l'architecture 3 (FIG5) et de l'architecture 4 (FIG6) 2953339 7- La Figure 10 (FIG. 10) est une amélioration du circuit de la figure 1 (FIG 1). Les deux phases (D1 et IV2 sont dit non recouvrantes, car elles ne peuvent être à un état haut en même temps. Le diagramme temporel de ces deux phases est représenté sur la figure 10 (FIG 10). 5 Deux phases additionnelles 03 et 04 sont nécessaires : le diagramme temporel de ces deux phases est représenté sur la figure 10 (FIG 10). Les interrupteurs additionnels qui sont pilotés par les deux phases 03 et 4)4 permettent de compenser et d'annuler l'offset d'entrée de l'amplificateur différentiel (1). Ainsi, cette amélioration permet de n'avoir aucun offset dans la fonction de ce circuit, et d'avoir une mesure précise 10 du courant de charge et de décharge de la batterie, sans avoir recours à une méthode de calibration. La Figure 11 (FIG. 11) est une amélioration du circuit de la figure 2 (FIG2). Les deux phases 01 et (I)2 sont dit non recouvrantes, car elles ne peuvent être à un état haut en même temps. Le diagramme temporel de ces deux phases est représenté sur la figure 11 (FIG 11). 15 Deux phases additionnelles (1>3 et 04 sont nécessaires : le diagramme temporel de ces deux phases est représenté sur la figure 11 (FIG 11). Les interrupteurs additionnels qui sont pilotés par les deux phases 03 et 04 permettent de compenser et d'annuler l'offset d'entrée de l'amplificateur différentiel (1). Ainsi, cette amélioration permet de n'avoir aucun offset dans la fonction de ce circuit, et de fournir un courant de 20 charge précis à la batterie, sans avoir recours à une méthode de calibration. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Ces nouveaux circuits sont destinés à des applications de gestion de la charge et de la décharge d'une batterie. Ceux qui ont de la compétence dans ce domaine à l'état de l'art se rendront compte que la description détaillée qui 25 suit de la présente invention est d'illustration seulement et n'est pas limitative de quelque façon. D'autres modes de réalisation de la présente invention se suggéreront aisément à de telles personnes bénéficiant des avantages de cette invention. Les références détaillent des réalisations de la présente invention, comme illustré dans les schémas joints. Le cas échéant, les mêmes indicateurs de référence seront employés dans tous les schémas et dans la description détaillée qui suit, pour se rapporter à la même chose ou aux pièces semblables. Dans un intérêt de clarté, tous les 30 dispositifs courants des réalisations décrites ci-dessus ne sont pas montrés et décrits. Bien entendu, dans le développement de telles implémentations, de nombreuses décisions spécifiques devront être prise selon l'application et les contraintes liées au marché, étant donné que ces buts spécifiques varieront d'une exécution à l'autre et d'un réalisateur à l'autre. D'ailleurs, un tel effort de développement pourrait être complexe et long, mais néanmoins serait une entreprise 35 courante de ceux qui ont de la compétence dans ce domaine à l'état de l'art. En se tournant maintenant vers les figures : • La figure 1 (FIG. 1) est un schéma électrique d'un convertisseur courant tension de type capacités commutées. Le rôle de ce circuit est de mesurer le courant de charge ou de décharge de la batterie, en mesurant la tension 40 différentielle entre les terminaux VCC et VBAT. -8- Ce circuit est constitué d'un amplificateur opérationnel (1) à entrée différentielle (VAp - VAm) et à sortie différentielle (VEp û VEm), VCM étant une tension de référence qui défmit, entre autres, son mode commun de sortie. Il contient aussi deux capacités Cl (2) identiques (par exemple 5pF), deux capacités C2 (3) identiques (par exemple 0.5pF), une capacité C3 (4) (par exemple 10pF), une capacité C4 (5) (par exemple lpF), et plusieurs interrupteurs (dit switchs) qui sont fermés suivant une phase nommée filou (D2 (ils sont fermés lorsque la phase attachée à l'interrupteur est à un état haut). Les deux phases 01 et (D2 sont dit non recouvrantes, car elles ne peuvent être à un état haut en même temps. Le diagramme temporel de ces deux phases est représenté sur la figure 1 (FIG 1). Deux grosses parties composent ce circuit : la partie contenant les deux capacités C3 (4) et C4 (5) constituent une transformation de la tension différentielle (VEp û VEm) dans une tension référencée à la masse (dit single ended) VCHARGE ; l'autre partie constituée par les autres éléments de la figure constitue une tension différentielle (VEp û VEm) qui est une amplification de la tension différentielle d'entrée (VCC - VBAT). La tension VCHARGE est ainsi la sortie de ce circuit. Cette tension pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afin que ce dernier ait l'information du courant de charge en temps réel, et servira dans le circuit de charge à courant constant de la batterie. Dans les équations qui suivent, nous noterons: Q1: la charge de la capacité Cl (2), comme indiqué dans la figure 1 (FIG1) Q2 : la charge de la capacité C2 (3), comme indiqué dans la figure 1 (FIG1) - Q1(n) : la charge de la capacité Cl (2) pendant la phase 02 - Q2(n) : la charge de la capacité C2 (3) pendant la phase (D2 - Q 1(n-1) : la charge de la capacité C 1 (2) pendant la phase (D1 - Q2(n-1) : la charge de la capacité C2 (3) pendant la phase 01 - OQl : la variation de Q1, entre les phases (D2 et (Dl - OQ2 : la variation de Q2, entre les phases 02 et (D1 Vx(n) : la tension du noeud x pendant la phase (D2, x étant un nom indiqué dans la figure 1 (FIGI) - Vx(n-1) : la tension du noeud x pendant la phase 01, x étant un nom indiqué dans la figure 1 (FIG1) En considérant que l'amplificateur différentiel (1) n'a pas d'offset en entrée, nous pouvons écrire les équations de conservation de la charge des capacités Cl (2) et C2 (3): iQ 1 + OQ2 = 0 OQ1 = Q1(n) - Q1(n-1) OQ2 = Q2(n) - Q2(n-1) L'équation de conservation de la charge des capacités peut ainsi être écrite sur le noeud VAp : iQl/Cl = [VAp(n) û VBp(n)] - [VAp(n-1) û VCC(n-1)] OQ2/C2 = [VAp(n) û VEp(n)] - [VAp(n-1) û VCM] Cl *[VAp(n) û VBp(n)] û Cl *[VAp(n-1) û VCC(n-1)] + C2*[VAp(n) û VEp(n)] û C2* [VAp(n-1) û VCM] = 0 L'équation de conservation de la charge des capacités peut aussi être écrite sur le noeud VAm : C1*[VAm(n) û VBm(n)] û C1*[VAm(n-1) û VBAT(n-1)] + C2*[VAm(n) û VEm(n)] û C2*[VAm(n-1) û VCM] = 0 Et en faisant la différence entre les deux dernières équations ci dessus, et en utilisant les équations ci-dessous: VAp(n) = VAm(n) et VAp(n-1) = VAm(n-1) VBp(n) = VBm(n) (à cause de l'interrupteur entre les noeuds VBp et VBn, qui est fermé lorsque (D2 est haut) VEp(n-1) = VAp(n-1) (à cause de l'interrupteur entre les noeuds VAp et VEp, qui est fermé lorsque fil est haut) VEm(n-1) = VAm(n-1) (à cause de l'interrupteur entre les noeuds VAm et VEm, qui est fermé lorsque 01 est haut) -9 VE(n) = VEp(n) û VEm(n) Nous obtenons: VE(n-1) = 0 Et VE(n) = (C1/C2)*[VCC(n-1)-VBAT(n-1)] Le rôle des deux capacités C3 (4) et C4 (5) est de transformer la tension différentielle (VEp û VEm) dans une tension référencée à la masse (dit single ended) VCHARGE : VOUTp(n)=VEp(n) (à cause de l'interrupteur entre les noeuds VEp et VOUTp, qui est fermé lorsque (132 est haut) VOUTm(n)=VEm(n) (à cause de l'interrupteur entre les noeuds VEm et VOUTn, qui est fermé lorsque (2 est haut) VCHARGE(n-1)=VOUTp(n-1) (à cause de l'interrupteur entre les noeuds VCHARGE et VOUTp, qui est fermé lorsque (131 est haut) VOUTm(n-1)=0 (à cause de l'interrupteur entre les noeuds VOUTm et la masse, qui est fermé lorsque 01 est haut) Ainsi: VCHARGE(n-l) = VOUTp(n-l) - VOUTm(n-l) = VE(n-l) Et finalement: VCHARGE(n) _ (Cl/C2)*[VCC(n-1)-VBAT(n-1)] Cette équation fmale montre que la tension de sortie VCHARGE est une amplification de la tension différentielle VCC-VBAT. Le gain de cet étage d'amplification est égal au rapport des deux capacités Cl (2) et C2 (3) : C1/C2 (par exemple : Cl/C2=10). • La figure 2 (FIG. 2) est un schéma électrique d'un convertisseur courant tension de type capacités commutées, incluant un comparateur. Le rôle de ce circuit est de mesurer le courant de charge ou de décharge de la batterie, en mesurant la tension différentielle entre les terminaux VCC et VBAT, d'amplifier cette tension différentielle, et de comparer cette tension différentielle amplifiée à une tension différentielle de référence (VREFP û VREFM). Ce circuit est constitué d'un amplificateur opérationnel (1) à entrée différentielle (VAp - VAm) et à sortie différentielle (VEp û VEm), VCM étant une tension de référence qui défmit, entre autres, son mode commun de sortie. Il contient aussi deux capacités Cl (2) identiques (par exemple 5pF), deux capacités C2 (3) identiques (par exemple 0.5pF), deux capacités C5 (6) identiques (par exemple lpF), un comparateur en tension (7), une bascule digitale (8) (dit latch), et plusieurs interrupteurs (dit switchs) qui sont fermés suivant une phase nommée 1)1 ou (1)2 (ils sont fermés lorsque la phase attachée à l'interrupteur est à un état haut). Les deux phases cl)1 et (132 sont dit non recouvrantes, car elles ne peuvent être à un état haut en même temps. Le diagramme temporel de ces deux phases est représenté sur la figure 2 (FIG2). La bascule digitale (8) est verrouillée à chaque front montant de la phase 02 (dans la figure : latch, falling edge of 02) : à chaque front montant de 02, la sortie Q de la bascule digitale (8) est égale à son entrée D ; en dehors de ces instants, la sortie Q de la bascule digitale (8) reste inchangée, quelque soit son entrée D. Deux grosses parties composent ce circuit : la partie contenant le comparateur (7) et la bascule digitale (8) permettent de définir, à chaque front montant de la phase Q)2, la sortie digitale VCHARGE du circuit, en fonction du signe de la tension différentielle (VEp û VEm); l'autre partie constituée par les autres éléments de la figure, constitue tension différentielle (VEp û VEm) qui est une amplification de la tension différentielle d'entrée (VCC - VBAT), et une soustraction de cette tension différentielle amplifiée avec la tension différentielle de référence (VREFP û VREFM). - 10 - La tension VCHARGE est ainsi la sortie digitale de ce circuit. Cette sortie servira dans le circuit de charge à courant constant de la batterie. Dans les équations qui suivent, nous noterons: Q1: la charge de la capacité Cl (2), comme indiqué dans la figure 2 (FIG2) Q2 : la charge de la capacité C2 (3), comme indiqué dans la figure 2 (FIG2) Q5 : la charge de la capacité C5 (6), comme indiqué dans la figure 2 (FIG2) Q1(n) : la charge de la capacité Cl (2) pendant la phase (D2 Q2(n) : la charge de la capacité C2 (3) pendant la phase (D2 Q5(n) : la charge de la capacité C5 (6) pendant la phase 02 Q 1(n-1) : la charge de la capacité Cl (2) pendant la phase 01 Q2(n-1) : la charge de la capacité C2 (3) pendant la phase 1)1 Q5(n-1) : la charge de la capacité C5 (6) pendant la phase CD1 OQ1 : la variation de Q1, entre les phases (D2 et 01 AQ2 : la variation de Q2, entre les phases (D2 et (D1 AQ5 : la variation de Q5, entre les phases (D2 et (D1 Vx(n) : la tension du noeud x pendant la phase (D2, x étant un nom indiqué dans la figure 2 (FIG2) Vx(n-1) : la tension du noeud x pendant la phase (D1, x étant un nom indiqué dans la figure 2 (FIG2) En considérant que l'amplificateur différentiel (1) n'a pas d'offset en entrée, nous pouvons écrire les équations de conservation de la charge des capacités Cl (2), C2 (3) et C5(6): 20 OQ 1 + iQ2 + pQ5 = 0 OQ1 = Ql(n)-Ql(n-l) AQ2 = Q2(n)-Q2(n-1) AQ5 = Q5(n)-Q5(n-1) L'équation de conservation de la charge des capacités peut ainsi être écrite sur le noeud VAp : 25 AQ1/C1 = [VAp(n) û VBp(n)] - [VAp(n-1) û VCC(n-l)] AQ2/C2 = [VAp(n) û VEp(n)] - [VAp(n-1) û VCM] ÈQ5/C5 = [VAp(n) û VREFP] - [VCM - VREFM] Les deux tensions de référence VREFP et VREFM du circuit peuvent être écrites en utilisant une tension différentielle VREF: 30 VREFP = VCM + 0.5*VREF VREFM = VCM - 0.5*VREF VREF = VREFP - VREFM L'équation de conservation de la charge des capacités peut ainsi être écrite sur le noeud VAp : Cl *[VAp(n) û VBp(n)] û Cl *[VAp(n-1) û VCC(n-l)] + C2*[VAp(n) û VEp(n)] û C2* [VAp(n-1) û VCM] + 35 C5*[VAp(n) û VREF - VCM] = 0 L'équation de conservation de la charge des capacités peut aussi être écrite sur le noeud VAm : C1*[VAm(n) û VBm(n)] û C1*[VAm(n-1) û VBAT(n-1)] + C2*[VAm(n) û VEm(n)] û C2*[VAm(n-1) û VCM] + C5*[VAm(n) + VREF - VCM] = 0 Et en faisant la différence entre les deux dernières équations ci dessus, et en utilisant les équations ci-dessous: 40 VAp(n) = VAm(n) et VAp(n-1) = VAm(n-1) VBp(n) = VBm(n) (à cause de l'interrupteur entre les noeuds VBp et VBn, qui est fermé lorsque (D2 est haut) -I11- VEp(n-1) = VAp(n-1) (à cause de l'interrupteur entre les noeuds VAp et VEp, qui est fermé lorsque cl)1 est haut) VEm(n-1) = VAm(n-1) (à cause de l'interrupteur entre les noeuds VAm et VEm, qui est fermé lorsque cl)l est haut) VE(n) = VEp(n) û VEm(n) On obtient: VE(n-1) = 0 Et VE(n) = (C1/C2)*[VCC(n-1)-VBAT(n-1)] û 2*(C5/C2)*VREF La bascule digitale (8) est verrouillée à chaque front montant de la phase (132 (dans la figure : latch, falling edge of ~2) : à chaque front montant de 02, la sortie Q de la bascule digitale (8) est égale à son entrée D ; en dehors de ces instants, la sortie Q de la bascule digitale (8) reste inchangée, quelque soit son entrée D. Ainsi : VCHARGE(n)=1 si VE(n)>0 VCHARGE(n)=1 si [VCC(n-l)-VBAT(n-1)] > 2*(C5/Cl)*VREF • La figure 3 (FIG. 3) est l'implémentation du premier (Architecture 1) nouveau circuit de charge à courant constant (CC). Le circuit dénommé « ITOV » (9) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG 1) ou au circuit amélioré de la figure 10 (FIG10). Le circuit possède aussi un courant de référence précis (par exemple 20uA) IREF (14), un transistor de puissance de charge MP1 (10), une résistance de mesure de courant de charge RS (11) (100 milli ohm par exemple), de la batterie à charger BATTERY (12), une tension de référence VREF (13), un comparateur (7), une capacité Cl (16), une résistance R1 (17), et un interrupteur SW1 (15). L'interrupteur SW1 (15) est fermé lorsque la sortie du comparateur (7) DOWN/UPz est à l'état bas. Le but de ce circuit est donc de fournir un courant de charge ICHARGE constant à la batterie (12). La tension VCHARGE délivrée par le convertisseur de courant tension (9) pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afin que ce dernier ait l'information du courant de charge en temps réel. La capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée. Les équations suivantes peuvent être écrites pour ce circuit: VCC-VBAT = RS*ICHARGE (équation de la loi d'ohm pour la résistance RS (11)) VCHARGE = (C1/C2)*[VCC-VBAT] (d'après l'équation finale de la Figure 1 : FIG1) Ainsi: VCHARGE _ (C1/C2)*RS*ICHARGE DOWN_UPz = 1 si VCHARGE > VREF (équation du comparateur (7)) Ainsi: DOWN_UPz = 1 si ICHARGE > VREF*(C2/Cl)/RS Par exemple, si la tension différentielle VREF est de 1 Volt, alors: DOWN_UPz = 1 si ICHARGE > lA En conséquence, si le courant de charge ICHARGE est trop grand par rapport au courant souhaité, (supérieur à 1 A dans notre exemple), alors la sortie DOWN_UPz du comparateur (7) est à un état haut (égal à 1), ce qui ouvre l'interrupteur (15). Et, la résistance RI (17) (1Meg ohm par exemple) fait monter la tension du noeud VDRIVE, ce qui réduit la tension différentielle de MP1 (10) entre ses terminaux de source et de grille, et réduit le courant de charge ICHARGE. Ceci crée donc une contre-réaction négative (la capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée), dont le point d'équilibre est donné par l'équation suivante: ICHARGE = VREF*(C2/Cl)/RS - 12 - • La figure 4 (FIG. 4) est l'implémentation du second (Architecture 2) nouveau circuit de charge à courant constant (CC). Le circuit dénommé « ITOV » (9) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG1) ou au circuit amélioré de la figure 10 (FIG10). Le circuit possède aussi un courant de référence précis IREF (18), un transistor de puissance de charge MP1 (10), une résistance de mesure de courant de charge RS (11) (100 milli ohm par exemple), de la batterie à charger BATTERY (12), une tension de référence VREF (13), un comparateur (7), une capacité Cl (16), un compteur digital (19), et un DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20). Le compteur digital (19) augmente son code de sortie CDAC, lorsque la sortie digitale DOWN/UPz du comparateur (7) est dans un état bas ; si la sortie digitale DOWN/UPz du comparateur (7) est dans un état haut, il diminue son code de sortie CDAC. Le DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20) délivre un courant IDAC, qui est une fonction monotone croissante de son entrée digitale CDAC, venant du compteur digital (19). Ce courant IDAC est comparé au courant de référence IREF (18), pour donner une tension VDRIVE qui pilote la grille du transistor de puissance MP1 (10). Ceci constitue alors la boucle de charge en courant ICHARGE de la batterie (12). La capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée. Les équations suivantes peuvent être écrites pour ce circuit: VCC-VBAT = RS*ICHARGE (équation de la loi d'ohm pour la résistance RS (11)) VCHARGE = (C1/C2)*[VCC-VBAT] (d'après l'équation finale de la Figure 1 : FIG1) Ainsi: VCHARGE _ (C1/C2)*RS*ICHARGE DOWN_UPz = 1 si VCHARGE > VREF (équation du comparateur (7)) Ainsi: DOWN_UPz = 1 si ICHARGE > VREF*(C2/C1)/RS Par exemple, si la tension différentielle VREF est de 1 Volt, alors: DOWN_UPz = 1 si ICHARGE > lA En conséquence, si le courant de charge ICHARGE est trop grand par rapport au courant souhaité, (supérieur à 1 A dans notre exemple), alors la sortie DOWN_UPz du comparateur (7) est à un état haut (égal à 1), ce qui réduit le code de sortie CDAC du compteur digital (19), et diminue le courant de sortie IDAC du DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20). Ainsi, le courant de sortie IDAC du DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20) est inférieur au courant de référence IREF (18), ce qui fait augmenter la tension du noeud VDRIVE, réduit la tension différentielle de MP1 (10) entre ses terminaux de source et de grille, et réduit le courant de charge ICHARGE. Ceci crée donc une contre-réaction négative (la capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée), dont le point d'équilibre est donné par l'équation suivante: ICHARGE = VREF*(C2/C1)/RS • La figure 5 (FIG. 5) est l'implémentation du troisième (Architecture 3) nouveau circuit de charge à courant constant (CC). Le circuit dénommé « ITOVCMP » (21) fait référence au circuit de la figure 2 (FIG2) ou au circuit amélioré de la figure 11 (FIG11). Le circuit possède aussi un courant de référence précis (par exemple 20uA) IREF (14), un transistor de puissance de charge MP1 (10), une résistance de mesure de courant de charge RS (11) (100 milli ohm - 13 - par exemple), de la batterie à charger BATTERY (12), une tension de référence différentielle VREFP (22) û VREFM (23), une capacité Cl (16), une résistance RI (17), et un interrupteur SW1 (15). L'interrupteur SW1 (15) est fermé lorsque la sortie DOWN/UPz du circuit « ITOVCMP » (21) est à l'état bas. Le but de ce circuit est donc de fournir un courant de charge ICHARGE constant à la batterie (12). La capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée. Les équations suivantes peuvent être écrites pour ce circuit: VCC-VBAT = RS*ICHARGE (équation de la loi d'ohm pour la résistance RS (11)) DOWN_UPz=1 si [VCC-VBAT] > 2*(C5/C1)*VREF (d'après l'équation fmale de la Figure 2 : FIG2) Ainsi : DOWN_UPz =1 si ICHARGE > 2*(C5/C1)*VREF/RS Par exemple, si la tension différentielle VREF est de 250 milli Volt, alors: DOWN_UPz = 1 si ICHARGE > lA En conséquence, si le courant de charge ICHARGE est trop grand par rapport au courant souhaité, (supérieur à 1 A dans notre exemple), alors la sortie DOWN_UPz du circuit (21) est à un état haut (égal à 1), ce qui ouvre l'interrupteur (15). Et, la résistance R1 (17) (1Meg ohm par exemple) fait monter la tension du noeud VDRIVE, ce qui réduit la tension différentielle de MP1 (10) entre ses terminaux de source et de grille, et réduit le courant de charge ICHARGE. Ceci crée donc une contre-réaction négative (la capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée), dont le point d'équilibre est donné par l'équation suivante: ICHARGE = 2*(C5/C1)*VREF/RS • La figure 6 (FIG. 6) est l'implémentation du quatrième (Architecture 4) nouveau circuit de charge à courant constant (CC). Le circuit dénommé « ITOVCMP » (21) fait référence au circuit de la figure 2 (FIG2) ou au circuit amélioré de la figure 11 (FIG11). Le circuit possède aussi un courant de référence précis IREF (18), un transistor de puissance de charge MP 1 (10), une résistance de mesure de courant de charge RS (11) (100 milli ohm par exemple), de la batterie à charger BATTERY (12), une tension de référence différentielle VREFP (22) û VREFM (23), une capacité Cl (16), un compteur digital (19), et un DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20). Le compteur digital (19) augmente son code de sortie CDAC, lorsque la sortie digitale DOWN/UPz du circuit « ITOVCMP » (21) est dans un état bas ; si la sortie digitale DOWN/UPz du circuit « ITOVCMP » (21) est dans un état haut, il diminue son code de sortie CDAC. Le DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20) délivre un courant IDAC, qui est une fonction monotone croissante de son entrée digitale CDAC, venant du compteur digital (19). Ce courant IDAC est comparé au courant de référence IREF (18), pour donner une tension VDRIVE qui pilote la grille du transistor de puissance MP1 (10). Ceci constitue alors la boucle de charge en courant ICHARGE de la batterie (12). La capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée. Les équations suivantes peuvent être écrites pour ce circuit: VCC-VBAT = RS*ICHARGE (équation de la loi d'ohm pour la résistance RS (11)) DOWN_UPz=1 si [VCC-VBAT] > 2*(C5/C1)*VREF (d'après l'équation fmale de la Figure 2 : FIG2) Ainsi : DOWN_UPz =1 si ICHARGE > 2*(C5/C1)*VREF/RS Par exemple, si la tension différentielle VREF est de 250 milli Volt, alors: DOWN_UPz = 1 si ICHARGE > lA - 14 - En conséquence, si le courant de charge ICHARGE est trop grand par rapport au courant souhaité, (supérieur à 1 A dans notre exemple), alors la sortie DOWN_UPz du circuit (21) est à un état haut (égal à 1), ce qui réduit le code de sortie CDAC du compteur digital (19), et diminue le courant de sortie IDAC du DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20). Ainsi, le courant de sortie IDAC du DAC (Convertisseur Digital Analogique) en courant (20) est inférieur au courant de référence IREF (18), ce qui fait augmenter la tension du noeud VDRIVE, réduit la tension différentielle de MP1 (10) entre ses terminaux de source et de grille, et réduit le courant de charge ICHARGE. Ceci crée donc une contre-réaction négative (la capacité Cl (16) sert à stabiliser la contre-réaction ainsi formée), dont le point d'équilibre est donné par l'équation suivante: ICHARGE = 2*(C5/Cl)*VREF/RS • La figure 7 (FIG. 7) est l'implémentation du nouveau circuit de mesure du courant de décharge IDISCHARGE de la batterie (12). Le circuit dénommé « ITOV » (9) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG 1) ou au circuit amélioré de la figure 10 (FIG10). Le circuit possède aussi une résistance de mesure de courant de décharge RS (1l) (100 milli ohm par exemple), et de la batterie à charger BATTERY (12). Le circuit dénommé « CIRCUITS SUPPLIED BY THE BATTERY» (24) modélise les courants de décharge de la batterie (12). La tension VDISCHARGE délivrée par le convertisseur de courant tension (9) pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afin que ce dernier ait Les équations suivantes peuvent être écrites pour ce circuit: VBAT-VCC = RS*IDISCHARGE (équation de la loi d'ohm pour la résistance RS (11)) VDISCHARGE = (Cl/C2)*[VBAT-VCC] (d'après l'équation fmale de la Figure 1 : FIG1) Ainsi: VDISCHARGE = (C1/C2)*RS*IDISCHARGE REVENDICATIONS1. Circuit de charge d'une batterie (12) à courant constant régulé de manière discontinue, caractérisé en ce qu'il est autonome et sans calibration, et en ce qu'il comporte : - Un transistor de puissance de charge (10) connecté entre le chargeur et une résistance de mesure du courant de charge (11), ladite résistance de mesure du courant de charge (11) est aussi connectée à la batterie (12) à charger. - Un convertisseur courant tension (9) ou (21), qui convertit le courant de charge traversant la résistance de mesure du courant de charge (11) en une tension. - Des références de tension précises (13) (22) (23). - Un comparateur différentiel en tension (7) qui compare la tension de sortie du convertisseur courant tension (9) ou (21) avec les références de tension précises (13) (22) (23). - Un circuit de contrôle de la grille du transistor de puissance de charge (10), dont l'entrée est la sortie du comparateur différentiel en tension (7). 2. Circuit de charge d'une batterie (12) à courant constant régulé de manière discontinue, selon la revendication 1, caractérisé en que ledit circuit de contrôle de la grille du transistor de puissance de charge (10) est constitué : - Soit d'un courant de référence précis (14), une capacité (16), une résistance (17), et un interrupteur (15), ledit interrupteur (15) est commandé par la sortie du comparateur (7). - Soit d'un compteur digital (19) dont l'entrée de comptage ou de décomptage est commandé par la sortie du comparateur différentiel en tension (7), d'un convertisseur digital analogique (20) avec une sortie en courant, d'un courant de référence précis (18) et d'une capacité (16) connectés entre le chargeur et la sortie du convertisseur digital analogique (20), ledit convertisseur digital analogique (20) est aussi connecté à la grille du transistor de puissance de charge (10), ledit compteur digital (19) commande le convertisseur digital analogique (20) dont le courant de sortie est comparé au courant de référence précis (18). 3. Circuit de charge d'une batterie (12) à courant constant régulé de manière discontinue, selon la revendication 1, caractérisé en que ledit convertisseur courant tension (9) ou (21), est constitué d'un circuit à capacités commutées, qui est constitué : - Soit d'un convertisseur de courant tension (9) avec compensation d'offset qui comprend un amplificateur de tension différentielle avec une sortie en tension différentielle (1) dont les entrées et les sorties sont permutées périodiquement par des interrupteurs, de manière à avoir une compensation de l'offset d'entrée de l'amplificateur (1), de capacités (2) (3) (4) (5) connectées à des interrupteurs pilotés par différentes phases d'horloges non recouvrantes, lesdites capacités (4) et (5) transforment la tension différentielle de l'amplificateur (1) en une tension référencée à la masse, qui est la tension de sortie du convertisseur courant tension (9), ledit convertisseur de courant tension (9) convertit le courant de charge traversant la résistance de mesure du courant de charge (11), en une tension dépendante des valeurs de la résistance de mesure du courant de charge (11) et du rapport des valeurs des capacités (2) et (3), ledit courant de charge moyen de la batterie (12) est défini par les valeurs de la résistance de mesure du courant de charge (11), du rapport des valeurs des capacités (2) et (3), et de la tension de référence (13). - Soit d'un convertisseur de courant tension (21) avec compensation d'offset qui comprend un amplificateur de tension différentielle avec une sortie en tension différentielle (1) dont les entrées et les sorties sont permutées périodiquement par des interrupteurs, de manière à avoir une compensation de l'offset d'entrée de l'amplificateur-16- (1), de capacités (2) (3) (6) connectées à des interrupteurs pilotés par différentes phases d'horloges non recouvrantes, lesdites capacités (2) et (3) convertissent le courant de charge traversant la résistance de mesure du courant de charge (Il), en une tension dépendante des valeurs de la résistance de mesure du courant de charge (Il) et du rapport des valeurs des capacités (2) et (3), lesdites capacités (6) effectuent une soustraction d'une tension différentielle de référence (22) (23) à la tension de sortie du convertisseur de courant tension (21), ledit courant de charge moyen de la batterie (12) est défini par les valeurs de la résistance de mesure du courant de charge (11), du rapport des valeurs des capacités (2) et (6), et de la différence des tensions de référence (22) et (23).