Brevet FR3019694A1 — publié le 20151009

La présente invention entre dans le domaine électrique, de l'alimentation d'un circuit électrique. L'invention concerne particulièrement l'alternance d'alimentation d'un circuit électrique par approvisionnement depuis un réseau électrique, à savoir un réseau électrique de distribution, préférentiellement basse tension, et, en cas de coupure, par un approvisionnement depuis un générateur électrique indépendant, telle une batterie d'accumulateurs, communément désignée « batterie », prévue rechargeable. Un tel dispositif trouvera une application préférentielle, mais aucunement limitative, dans l'alimentation d'un circuit électrique comportant des composants lumineux, tels des « DEL » pour « Diode ElectroLuminescente (ou plus souvent dénommées « LED » en anglais). De manière connue, de nombreux circuits sont alimentés en électricité par un réseau de distribution, tel un réseau urbain ou domestique. Afin de pallier aux sautes de tension, voire à l'arrêt complet en approvisionnement électrique, par exemple lors d'une coupure d'alimentation dudit réseau, les circuits sont connectés à une alimentation autonome, telle une batterie, par l'intermédiaire d'un composant de type relai électrique. Ainsi, lors d'une coupure d'alimentation dudit réseau, l'alimentation en électricité par la batterie remplace celle interrompue du réseau. On notera que ladite batterie est généralement prévue rechargeable, par l'intermédiaire dudit réseau, lors du fonctionnement normal lors de l'alimentation dudit circuit par ledit réseau. De plus, on notera que l'alimentation par ledit réseau est généralement prévue en courant alternatif, tandis que l'alimentation par ladite batterie est prévue en courant continu. Dès lors, en entrée, le circuit comporte au moins un transformateur permettant de redresser le courant alternatif en courant continu. Ce transformateur permet notamment d'abaisser la tension et de modifier l'intensité du courant parcourant le circuit, en fonction des composants qu'il comporte. Un premier inconvénient réside dans le fait que, généralement, les composants électriques constituant le circuit de rechargement de la batterie continuent d'être alimentés par le réseau, même faiblement, lorsque la batterie a atteint son seuil maximal de rechargement, à savoir qu'elle est en pleine charge. Cet approvisionnement entraine une baisse de la durée de vie desdits composants. Par ailleurs, lors de l'alimentation par ladite batterie, son niveau de charge diminue jusqu'à atteindre une valeur minimale, comme par exemple un voltage inférieur au voltage minimal requis pour alimenter correctement ledit circuit. Dès lors, les composants du circuit ainsi que la batterie elle-même peuvent se dégrader si l'alimentation continue avec cette valeur inférieure à celle requise. De nombreuses solutions existent pour court-circuiter l'alimentation du circuit de rechargement par le réseau, une fois la batterie arrivée en pleine charge. La présente invention consiste en une alternative aux solutions existantes et a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique, en proposant un dispositif électrique constitué d'un circuit assurant l'approvisionnement en électricité de moyens lumineux par un réseau électrique ou par une batterie, par l'intermédiaire d'un relai électromagnétique. Ce dernier assure le passage du courant pour optimiser la durée de vie des composants équipant ledit circuit, améliorant la longévité de la batterie. L'invention permet aussi de changer automatiquement, de façon instantanée, l'approvisionnement en électricité, en cas de coupure, depuis le réseau vers la batterie, et inversement. Pour ce faire, le dispositif électrique selon l'invention est constitué d'un circuit pourvu de moyens lumineux et de moyens d'alimentation en électricité desdits moyens lumineux, lesdits moyens d'alimentation comprenant, d'une part, au moins une batterie rechargeable et, d'autre part, un premier et un second approvisionnements à un réseau électrique, chaque approvisionnement étant équipé d'un transformateur, ledit premier approvisionnement étant relié à ladite batterie, ledit circuit comprenant encore un relai électromagnétique. Ce dispositif se caractérise par le fait que ledit relai comprend : - une première borne à laquelle sont connectés lesdits moyens lumineux ; - une deuxième borne à laquelle est connecté le second approvisionnement ; - une troisième borne à laquelle est reliée ladite batterie ; ledit relai comprenant encore un interrupteur électromagnétique dont l'actionnement connecte la première borne à ladite seconde borne ou à ladite troisième borne, ledit interrupteur étant relié en un premier point à ladite batterie et en un second point audit premier approvisionnement, de sorte que : - une différence de potentiels entre lesdits premier et second points induit l'actionnement dudit interrupteur depuis ladite deuxième borne vers ladite troisième borne ; et - des potentiels équivalents entre lesdits premier et second points induit l'actionnement dudit interrupteur depuis ladite troisième borne vers ladite deuxième borne. De plus, selon d'autres caractéristiques additionnelles, non limitatives, lesdits moyens lumineux sont constitués d'au 25 moins une LED. Lesdits premier et second points peuvent être reliés par une diode empêchant la circulation du courant depuis ledit premier point vers ledit second point. Ledit dispositif peut comprendre une diode secondaire 30 positionnée entre ladite batterie et ledit premier point, ladite diode secondaire empêchant la circulation du courant depuis ledit premier point vers ladite batterie. De façon connexe, le dispositif selon l'invention permet de préserver la batterie d'un déchargement total, préjudiciable 35 à sa durée de vie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence à la figure annexée, représentant un exemple de schéma électrique d'un mode préférentiel de réalisation du dispositif selon l'invention. La présente invention concerne un dispositif électrique 1. Un tel dispositif 1 est dédié au fonctionnement de composants électriques en les alimentant en électricité, selon 10 le cas par l'intermédiaire d'un réseau d'approvisionnement, comme un réseau domestique et, en cas de coupure de ce dernier, de façon autonome, par l'intermédiaire de moyens autonomes, comme des accumulateurs de type batterie. Pour ce faire, ledit dispositif 1 est constitué d'un 15 circuit. Un exemple schématisé de mise en oeuvre d'un tel circuit est visible sur la figure. Ce circuit comprend des composants, connectés et reliés entre eux par des fils ou câblages assurant la circulation du courant. Le dispositif 1 a pour but d'alimenter des moyens 20 lumineux 2, en vue d'assurer l'éclairage, notamment d'une pièce d'un bâtiment, notamment au niveau d'une issue. Préférentiellement, lesdits moyens lumineux 2 sont constitués d'au moins une diode électroluminescente ou LED 3. De préférence plusieurs LED 3 sont montées en parallèle (ou en 25 série) et s'éclairent lorsqu'elles sont alimentées en courant par ledit dispositif 1. Selon le mode de réalisation préférentiel, lesdites LED 3 sont reliées à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 30. 30 Outre les moyens lumineux 2, le circuit est aussi pourvu de moyens d'alimentation en électricité desdits moyens lumineux 2. Ces moyens d'alimentation comprennent deux types différents d'alimentation. D'une part, de façon autonome, lesdits moyens d'alimentation comprennent au moins une 35 batterie 4. Cette dernière est rechargeable. D'autre part, lesdits moyens d'alimentation comprennent un premier 5 et un second 6 approvisionnements à un réseau électrique. Ce dernier fournit un courant alternatif de façon continue dans le temps, sauf en cas de coupure. C'est pourquoi chaque approvisionnement 5,6 est équipé d'un transformateur 7,8. Chaque transformateur 7,8 permet de redresser le courant et d'en abaisser la tension, voire d'en modifier l'ampérage, en fonction des composants constituant le reste du circuit, en particulier les LED 3. Selon le mode de réalisation dont le circuit est schématisé, un tel transformateur comprend notamment un pont de diodes pour redresser le courant, ainsi qu'au moins un condensateur de filtrage. D'autres composants peuvent être intégrés de façon classique pour obtenir le redressement et la valeur de courant désirés. Selon un exemple de réalisation, la tension en sortie de chaque transformateur 7,8 peut être de 12 Volts (V). Comme visible sur le schéma du circuit, ledit premier approvisionnement 5 est relié à ladite batterie 4. C'est lui qui alimente la batterie 4 en vue de son rechargement. Cette alimentation peut s'effectuer par l'intermédiaire d'un régulateur temporisateur 9. On notera que la batterie 4 est reliée à une borne au niveau dudit circuit et à l'autre borne à la masse. Avantageusement, ledit circuit comprend encore un relai électromagnétique 10. Ce dernier consiste en un interrupteur dont l'actionnement entre une position ou une autre s'effectue en fonction de sa mise sous tension. En particulier, ledit relai 10 présente une première position initiale ou d'origine, sans contrainte, reliant deux de ses bornes. De plus, il comprend une seconde position contrainte, dans laquelle la liaison électrique conférée dans la première position est court-circuitée. Cette seconde position est obtenue par l'intermédiaire d'un élément interne, électromagnétique. En d'autres termes, c'est la mise sous tension dudit élément électromagnétique qui fait passer le relai 10 depuis sa première position vers sa seconde position. Inversement, si ledit élément électromagnétique n'est plus alimenté, alors le relai 10 revient dans sa première position d'origine. L'avantage d'un tel relai électromagnétique 10 réside dans le fait que le changement d'une position vers une autre s'effectue en fonction de l'alimentation en courant, permettant ainsi de court-circuiter l'une ou l'autre de ses alimentations, en fonction du courant circulant réellement dans le circuit. Ainsi, le relai 10 comprend : - une première borne 11 à laquelle sont connectés lesdits moyens lumineux 2 ; - une deuxième borne 12 à laquelle est connecté le second approvisionnement 6 ; - une troisième borne 13 à laquelle est reliée ladite batterie 4. En particulier, comme visible sur le schéma, le relai 10 permet, en passant d'une position à une autre, d'alimenter la première borne 11 soit par la batterie 4, soit par ledit second approvisionnement 6, relié au réseau électrique, comme un réseau domestique. Plus particulièrement, en position initiale, non contraint, lorsque l'élément électromagnétique n'est pas sollicité, alors ledit relai 10 connecte la première borne 11 à la deuxième borne 12. A l'inverse, lorsqu'il est sollicité, cet élément électromagnétique déconnecte la deuxième borne 12, pour relier la première borne 11 à la troisième borne 13. En d'autres termes, ledit relai 10 comprend encore un interrupteur électromagnétique 14 dont l'actionnement connecte 30 la première borne 11 à ladite seconde borne 12 ou à ladite troisième borne 13. De plus, ledit interrupteur 14 est relié en un premier point 15 à ladite batterie 4 et en un second point 16 audit premier approvisionnement 5, de sorte que : 35 - une différence de potentiels entre lesdits premier 14 et second 15 points induit l'actionnement dudit interrupteur 14 depuis ladite deuxième borne 12 vers ladite troisième borne 13 ; et - des potentiels équivalents entre lesdits premier 15 et second 16 points induit l'actionnement dudit interrupteur 14 5 depuis ladite troisième borne 13 vers ladite deuxième borne 12. On notera que ce dernier actionnement peut consister en un retour automatique, par exemple sous l'effet de moyens de rappel élastique, vers la position initial dans laquelle ledit interrupteur 14 n'est pas sollicité. Ces moyens de rappel 10 élastique peuvent être constitués par une lame métallique élastique. Plus précisément, l'invention fait intervenir la différence de potentiels électriques entre les points 15 et 16 du circuit. S'il existe une différence entre ces potentiels, 15 alors l'interrupteur électromagnétique est parcouru par un courant, induisant l'actionnement et le passage dans la position dans laquelle les LED 3 sont alimentées par la batterie 4. Une telle différence de potentiels entre les points 15 et 16 intervient lorsque le premier 20 approvisionnement 5 ne fournit plus de courant, en cas de coupure. Il y a donc un potentiel égal à 0 V au niveau du second point 16. Dès lors, seule la batterie 4 fournit du courant, induisant un potentiel positif au niveau du premier point 15. 25 A l'inverse, si le courant circule depuis le premier approvisionnement 5, alors le second point 16 présente un potentiel maximal (équivalent à 12 V dans l'exemple préférentiel de réalisation). Le premier point 15 est lui aussi alimenté par la batterie à un potentiel équivalent, de sorte 30 que l'interrupteur 14 n'est pas sollicité. De plus, de façon additionnelle, lesdits premier 15 et second 16 points sont reliés par une diode 17 empêchant la circulation du courant depuis ledit premier point 15 vers ledit second point 16. Cette diode 17 permet en sens inverse de faire 35 passer le courant et, de ce fait, d'approvisionner le premier point 15, si la tension fournie par la batterie 4 est inférieure à la tension fournie par le premier approvisionnement 5. Par exemple, si la batterie 4 n'est pas totalement chargée, alors c'est le réseau électrique via le premier approvisionnement 5 qui va alimenter chaque point 15 et 16 de l'interrupteur 14, avec une même valeur de potentiel électrique. L'interrupteur 14 ne sera alors pas sollicité. De plus, ladite diode 17 sert de limitation contre les hautes ou surtensions ou les pics de courant. De façon connexe, ledit dispositif 1 peut comprendre une diode secondaire 18 positionnée entre ladite batterie 4 et ledit premier point 15. Cette diode secondaire 18 empêche la circulation du courant depuis ledit premier point 15 vers ladite batterie 4. Comme visible sur le schéma, elle se trouve en amont du côté de la batterie 4 par rapport à la diode 17. Ainsi, le courant provenant du premier approvisionnement 5 ne peut pas remonter vers la batterie 4. De même, une autre diode secondaire 19 peut être positionnée entre le premier approvisionnement 5, en particulier au niveau d'une des sorties de son transformateur 7, et le second point 16 de l'interrupteur 14 du relai 10. Cette autre diode secondaire 19 empêche le courant de circuler depuis la batterie 4, via ledit interrupteur 14 jusqu'audit premier approvisionnement 5. En outre, une résistance supplémentaire 20 peut être 25 positionnée pour relier le second point 16 à la masse. Une telle résistance peut avoir une valeur de 150 Ohms (C). Par ailleurs, le circuit spécifique du dispositif électrique 1 permet de limiter la dégradation de la batterie. En effet, lorsque le premier approvisionnement 5 est coupé et 30 que le second point 16 présente un potentiel nul, alors c'est la batterie 4 qui alimente l'interrupteur 14, l'activant vers la position dans laquelle la première borne 11 est connectée à la troisième borne 13, de sorte que ce soit ladite batterie 4 qui alimente les LED 3. 35 Dans ce contexte, si la tension de la batterie 4 diminue, arrivée en dessous d'un certain voltage, la différence de potentiel entre les premier 15 et second 16 points de l'interrupteur 14 n'est plus suffisante pour permettre sa sollicitation. Il revient alors en position d'origine, coupant automatiquement l'alimentation par la batterie 4. Cette coupure automatique assure que la batterie 4 préserve un niveau minimum de charge, évitant son déchargement total et sa détérioration. Ainsi, le dispositif électrique 1 selon l'invention permet que la majorité des composants du circuit de la batterie ne sont pas sollicités pendant une phase d'alimentation par un réseau, à savoir sur « secteur ». De plus, en cas de panne de l'un ou l'autre des composants, sauf le transformateur 7 du second approvisionnement 6, les LED 3 sont toujours alimentées. REVENDICATIONS1. Dispositif électrique (1), constitué d'un circuit pourvu de moyens lumineux (2) et de moyens d'alimentation en 5 électricité desdits moyens lumineux (2), lesdits moyens d'alimentation comprenant, d'une part, au moins une batterie rechargeable (4) et, d'autre part, un premier (5) et un second (6) approvisionnements à un réseau électrique, chaque approvisionnement étant équipé d'un transformateur (7,8), ledit 10 premier approvisionnement (5) étant relié à ladite batterie (4), ledit circuit comprenant encore un relai électromagnétique (10), caractérisé par le fait que ledit relai (10) comprend : - une première borne (11) à laquelle sont connectés 15 lesdits moyens lumineux (2) ; - une deuxième borne (12) à laquelle est connecté le second approvisionnement (6) ; - une troisième borne (13) à laquelle est reliée ladite batterie (4) ; 20 ledit relai (10) comprenant encore un interrupteur électromagnétique (14) dont l'actionnement connecte la première borne (11) à ladite seconde borne (12) ou à ladite troisième borne (13), ledit interrupteur (14) étant relié en un premier point (15) à ladite batterie (4) et en un second point (16) 25 audit premier approvisionnement (5), de sorte que : - une différence de potentiels entre lesdits premier (15) et second (16) points induit l'actionnement dudit interrupteur (14) depuis ladite deuxième borne (12) vers ladite troisième borne (13) ; et 30 - des potentiels équivalents entre lesdits premier (15) et second (16) points induit l'actionnement dudit interrupteur (14) depuis ladite troisième borne (13) vers ladite deuxième borne (12). 2. Dispositif électrique (1) selon la revendication 1, 35 caractérisé par le fait que lesdits moyens lumineux (2) sont constitués d'au moins une LED (3). 3. Dispositif électrique (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits premier (15) et second (16) points sont reliés par une diode (17) empêchant la circulation du courant depuis ledit premier point (15) vers ledit second point (16). 4. Dispositif électrique (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une diode secondaire (18) positionnée entre ladite batterie (4) et ledit premier point (15), ladite diode secondaire (18) empêchant la circulation du courant depuis ledit premier point (15) vers ladite batterie (4).