Brevet FR3077226A1 — publié le 20190802

- 1 - La présente invention concerne un dispositif pour déplacer les batteries qui font bloc avec les outils fonctionnant électriquement en basse tension 18v et 36v, permettant ainsi d'alléger le poids de cet outil. Les contrôles de charge et décharge de ces batteries sont fait avec les circuits électroniques existants du marché. Le manipulateur a au bout de son bras (ou de ses bras) un outil dont le propre poids est augmenté de celui de la batterie. Plus la batterie est puissante, plus elle pèse et la puissance de cette batterie aura des conséquenses sur la durée de l'utilisation de l'outil qui la supporte. Actuellement, la densité massique est d'environ 110 Wh/kg, ce qui signifie qu'une batterie de 18v et 4ah va peser entre 400 et 600gr. Certains outils nécessitent l'association de 2 batteries (36v et 5ah) entrainant un surpoids d'environ 1,1kg, ce qui n'est pas négligeable pour les bras du manipulateur. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Il permet de déplacer ergonomiquement le poids des batteries autour du corps du manipulateur sur une ceinture type cartouchière. Celle-ci sera reliée à l'outil avec un court fil conducteur dont la longueur sera un compromis du domaine d'intervention de cet outil. Ce sont donc le dos et les reins qui supportent le poids. Le confort en est accru et le poids de l'ensemble peut-être multiplié par trois. La durée d'utilisation se trouve donc aussi multipliée par trois. Des batteries lithium rondes de 3,75v2600mah sont disponibles sur le marché, la dimension de celles-ci est de 65,2 mm de haut et le diamètre de 18mm pour un poids de 45gr. Le diamètre des cartouches de chasse étant pratiquement le même que les batteries, elles seront rassemblées en duo et câblées sur une ceinture cartouchière de deux fois 5 positions, de chaque coté d'un boitier de contrôle. Les liaisons entre les duos de batteries et le boitier de contrôle seront assurées par du fil souple aux normes de l'intensité électrique avec des boucles permettant une bonne articulation générale de la ceinture. Chaque duo de batteries lithium sera associes à un fusible thermique et entouré de mousse protectrice des chocs éventuels. Le boitier de contrôle contiendra les circuits électroniques disponibles sur le marché, assurant la sécurité des charges et décharges des batteries. Le câblage pourra se faire éventuellement pour une commutation de 18v/36v. Un Interrupteur « coupe-batterie » générale est installé. La plupart des outils, perceuses, visseuses, outils de tables sont en 18v et certains outils de jardins, tronçonneuses-élagueuses, tailles-haie sont en 36v. On pourra installer des branchements annexes de moins grande consommation, lampe torche ou frontale ainsi qu'un chargeur de téléphone. Des variantes de ce système peuvent être développées, une seule sera exposée : Deux fois 10 batteries lithium de 3,75 V 2600 mah de même caractéristiques et de même série, couplées en parallèles, réparties sur la ceinture autour du boitier de contrôle engendrant 2 fois 90wh, une tension de 18v et un poids total d'environ 1 Kg. - 2 - Les dessins annexes illustrent un dispositif de l'invention. La figure 1 représente le dispositif général de l'invention avant cablage. La figure 2 représente le schéma électrique de l'invention. La figure 3 représente un aperçu des liaisons électriques sur la ceinture. 5 La figure 4 représente en coupe la disposition du duo de batterie sur la ceinture. La figure 5 représente les duos de batterie répartis sur la ceinture. La figure 6 représente le schéma électrique du boitier de contrôle. La figure 7 représente la fixation du boitier de contrôle sur la ceinture. La figure 8 représente le boitier de contrôle câblé et connecteur sortie. 10 La figure 9 représente l'ensemble du dispositif de l'invention. La figure 10 représente l'ensemble du dispositif de l'invention en recharge de batteries. La figure 11 représente un exemple d'outil léger pouvant être connecté. La figure 12 représente un exemple d'outil lourd pouvant être connecté. La figure 13 représente un exemple du dispositif général, opérateur et outil lourd. 15 La figure 14 représente un exemple du dispositif général, opérateur et outil léger. En référence à ces dessins, le dispositif comporte une ceinture de type cartouchière (1), dont les cellules sont rassemblées deux par deux pour accueillir un duo de batterie lithium de même capacité et de même série de fabrication. Ces duos (2), seront répartis sur la ceinture autour d'un espace centrale (30) où sera installé le boitier de contrôle (10). De chaque coté du 20 boitier, gauche et droite ceinture, il y a donc cinq duos. Chaque duo fournira une tension électrique de 3,7 volts et un courant de 5,2 ampères et seront reliés en série pour fournir un total de 18,5 volts, schéma électrique (figure 2) et schéma de câblage (figure 3). Les fils de liaison (3) seront au minimum de 1 mm2 aux normes en vigueur. - 3 - La liaison électrique, soudure à l'étain, entre les duos, sera une boucle souple pouvant suivre les mouvements de la ceinture. De chaque duo partira aussi un fil électrique de 0,5mm2 (4), en boucle souple, jusqu'au boitier de contrôle. Ce fil sera nécessaire pour le circuit électronique contrôle (15) de charge et décharge batterie. Les batteries lithium étant sensible à la 5 température, un fusible thermique (6) de 65 degrés sera accolé à chaque duo (figure 4) et reliés en série sur la polarité moins 0 volt, avec des manchons bout à bout à sertir, la soudure n'étant pas possible, jusqu'au boitier de contrôle. Afin de les protéger des chocs, chaque duo et fusible une fois câblé sera enveloppé de mousse (8) d'une épaisseur de 6mm, le tout entouré sur la ceinture d'une enveloppe caoutchouc 10 (9) de type chambre à air (figure 5). Les deux torons de fils (partie gauche et droite ceinture) arrivant au boitier de contrôle seront donc composés de six fils, + et - batteries et quatre pour le contrôle, le tout câblé à un connecteur femelle 6 broches 10 ampères. Le boitier de contrôle est constitué d'un coffret plastique de dimension en mm : 15 110*80*25. Il y a deux ouverture au fond pour le passage des deux torons de fils, quatre ouverture latérale : commutateur-droite-gauche ceinture, interrupteur coupe-batteries, sortie puissance et entrée chargeur de batteries. Des petites ouvertures frontales sont faites pour la visualisation « on/off » et le niveau de charge des batteries. Les deux circuits électroniques de contrôle (15) sont fixés sur le fond du boitier avec des 20 entres-toises. Ces circuits sont ceux que l'on trouve sur le marché pour surveiller la charge et la décharge de cinq niveaux de batterie de 3,7v, pour un passage de 10 ampères maximum. Ils sont réunis chacun à un connecteur male 6 broches (11), sauf le « moins-batterie » qui passe par l'interrupteur général (12). A la fin du câblage du boitier, ce connecteur (11) sera branché au connecteur (5), arrivée batterie. Le commutateur (13) permettra de basculer les parties gauches 25 et droites de la ceinture sur l'embase-connecteur femelle (14) trois broches de sortie. Seront branchés sur la sortie +/- des circuits électroniques, le connecteur charge de batterie classique de type jack (16) embase deux broches, le circuit de test de charge (17) qui est muni d'un micro-switch (20) et le voyant « Led » (22) avec sa résistance série. Le boitier est fixé sur la ceinture avec une plaque et une contre-plaque avec quatre vis (figurez). - 4 - Selon une variante non illustrée, la ceinture peut-être équipée de cinq duos de batteries, pour une puissance électrique disponible de 90 w pour des outils d'établi, lampe torche ou frontale, etc. Le boitier sera beaucoup plus petit, avec un seul circuit électronique, sans commutateur et avec une embase deux broches 18v/6a, qui se connectera en sortie utile ou en 5 entrée recharge. Le poids de la ceinture est d'environ 500 grammes Le dispositif selon l'invention est destiné à la plupart des outils électrique de petite ou moyenne puissance, actuellement sur le marché, quelque soit la marque. Les connecteurs d'utilisation pourraient avoir un caractère universel, REVENDICATIONS1) Dispositif pour détacher le bloc de batteries électriques attenantes aux outils portés manuellement afin d'en alléger le poids, caractérisé en ce qu'il comporte une ceinture de type cartouchière (1) sur laquelle sont réparties équitablement des duos de batteries lithium (2) autour d'un boitier de contrôle (10) contenant les circuits électroniques (15) qui controleront le fonctionnement de celles-ci en décharge et en charge. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sécurité est assurée par un interrupteur coupe-batterie général (12). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sécurité échauffement de la partie gauche ou droite de la ceinture est assurée par un fusible thermique (6) qui jouxtant chaque duo de batterie (2) entraine la coupure générale électrique si la température de l'un des duos dépasse 65 degrés. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce tous les outils fonctionnant avec une tension de 18v, un courant maximum de 5 ampères, peuvent, après une légère modification de leur connection électrique, être branchés sur ce dispositif (14). 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que tous les chargeurs de batteries 18v/90w (29) du commerce avec une prise jack (16) peuvent être utilisés pour recharger celui-ci.