Brevet FR3097055A1 — publié le 20201211

Description Titre de l'invention : Dispositif d'identification d'un appareil, appareil muni d'un tel dispositif et système comprenant de tels appareils. [00ol] La présente invention concerne un dispositif d'identification d'un appareil, en par- ticulier lorsque ledit appareil se trouve au sein d'un système comprenant un bus de communication auquel sont reliés plusieurs appareils. Elle concerne également un appareil muni d'un tel dispositif et un système comprenant de tels appareils, notamment connectés à un bus de communication. [0002] Le domaine de l'invention le domaine de l'identification des appareils connectés à un réseau de communication numérique, en particulier le domaine de l'identification des batteries au sein d'un bus électrique. Etat de la technique 100031 Un véhicule électrique comprend généralement une pluralité de batteries re- chargeables alimentant le moteur électrique dudit véhicule. Le nombre de batteries est déterminé en fonction de la puissance et de l'autonomie souhaitées pour le véhicule. 100041 Au sein du véhicule, chaque batterie est connectée à un réseau de communication, par exemple de type CAN, et comporte un identifiant numérique au sein dudit réseau. Dans le même temps, il est indispensable de pouvoir déterminer l'emplacement de chaque batterie au sein du véhicule. Or, l'identifiant numérique de la batterie n'indique pas son emplacement dans le véhicule, ce qui est problématique. [0005] Pour pallier cet inconvénient, l'emplacement d'une batterie au sein du véhicule est prédéterminé en usine. Ainsi, un emplacement est attribué à chaque batterie, en sortie d'usine et avant son installation. Cette solution complique la gestion des batteries en usine, mais aussi côté véhicule, et ne permet aucune flexibilité dans l'utilisation des batteries : il n'est pas possible d'utiliser une batterie dans un emplacement autre que celui qui lui été attribué en usine. [0006] La problématique ci-dessus, décrite en référence à des batteries, peut se poser pour tout appareil électronique prévu pour être relié à un bus communication numérique. [0007] Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. [0008] Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif d'identification permettant de simplifier la gestion des batteries, et plus généralement des appareils électroniques, côté production mais aussi côté utilisation. [0009] Il est aussi un but de l'invention de proposer un dispositif d'identification permettant une utilisation plus flexible d'une batterie, et plus généralement de tout appareil électronique. 2 Exposé de l'invention [0010] L'invention permet d'atteindre au moins l'un de ces buts par un dispositif d'identification d'un appareil, comprenant une interface électrique, dite d'identification, comportant plusieurs broches, dites d'identification, et une électronique de détection d'un identifiant numérique comprenant : un moyen d'alimentation desdites broches d'identification, et pour au moins une broche d'identification, un bloc de détection fournissant un signal électrique déterminant un bit dudit identifiant numérique, en fonction du potentiel électrique de ladite broche d'identification et d'une autre broche d'identification. [0011] Ainsi, l'invention propose d'attribuer un identifiant numérique à une batterie en fonction des potentiels électriques relatifs des broches d'identification, c'est-à-dire en fonction des potentiels électriques des broches d'identification les unes par rapport aux autres. [0012] Dans le dispositif selon l'invention, les broches d'identification sont prévues au niveau d'une interface électrique, et sont accessibles à l'utilisateur. Ce dernier peut donc modifier à souhait la connexion électrique desdites broches entre-elles, et donc modifier les potentiels électriques relatifs dc ces broches, cc qui, par conséquent, modifie l'identifiant numérique détecté par l'électronique de détection. Ce faisant, l'utilisateur peut, à souhait, modifier ou attribuer ou encore imposer, un identifiant numérique à chaque batterie équipée d'un dispositif selon l'invention, en fonction de ses besoins et/ou de la configuration d'utilisation de la batterie. [0013] Ainsi, le dispositif d'identification permet de simplifier le processus de fabrication et la gestion des batteries côté fabrication et côté utilisation. De plus, l'invention permet une plus grande flexibilité d'utilisation des batteries. [0014] Le raisonnement développé ci-dessus pour les batteries peut être appliqué à tout appareil électronique connecté à un bus de communication numérique. [0015] Dans la présente demande, par « batterie » on entend un ensemble de stockage d'énergie électrique comprenant des dispositifs de stockage d'énergie électrique de même nature. [0016] En particulier, le signal électrique fourni par chaque bloc d'identification peut être une tension électrique. [0017] Préférentiellement, au moins un, en particulier chaque, bloc de détection peut fournir un signal électrique pouvant prendre deux niveaux de tensions différents : un premier niveau de tension correspond à une valeur binaire d'un bit binaire, par exemple la valeur « 1 », un deuxième niveau de tension correspondant à l'autre valeur binaire d'un bit binaire, par exemple un «0 ». 3 [0018] Selon un exemple de réalisation nullement limitatif, le premier niveau de tension, correspondant à un « 1 » numérique, peut-être de l'ordre de, ou égal à 3.3V. Le deuxième niveau de tension peut être de l'ordre de, ou égal à OV. Bien entendu, il est possible d'adopter d'autres niveaux de tension que ceux indiqués ci-dessus pour chaque valeur binaire. Par exemple, il est possible d'adopter l'inverse des niveaux indiqués ci-dessus : 3.3V pour un «0 » binaire, et OV pour un « 1 » binaire. [0019] Suivant un exemple de réalisation non limitatif, au moins un bloc de détection peut être un comparateur de tension, comparant le potentiel de la broche d'identification à laquelle il est associé, au potentiel d'une autre broche d'identification. [0020] Un tel comparateur peut comprendre un amplificateur opérationnel alimenté par des tensions « +V, » et « -V' » correspondant chacune à une valeur binaire d'un bit d'identification. [0021] Alternativement ou en plus, au moins un bloc de détection peut comprendre un com- mutateur commandablc entre un état ouvert/bloqué et un état fermé/passant, et dont l'état est commandé par la différence de potentiel entre les broches d'identification qui lui sont reliées. [0022] Un tel commutateur peut comprendre au moins un transistor bipolaire et/ou au moins un transistor MOSEET. [0023] En particulier, le bloc de détection peut comprendre un premier transistor, par exemple bipolaire, reliées aux deux broches d'identification et dont : l'état ouvert/bloqué ou passant/fermé est contrôlé par la différence de potentiels entre lesdites broches d'identification ; et la tension de sortie commande l'état ouvert/bloqué ou passant/fermé d'un deuxième transistor, par exemple MOSFET, commandant le niveau de tension du signal fourni par le bloc de détection. [0024] Préférentiellement, au moins un, en particulier chaque, bloc de détection peut comprendre un photocoupleur, également appelé optocoupleur. [0025] Suivant un montage particulier, mais nullement limitatif, au moins un photocoupleur peut être agencé de sorte que: ses deux entrées sont reliées respectivement à deux broches d'identification ; une première de ses sortie est reliée à une source électrique délivrant un niveau de tension correspondant à un « 1 » numérique, par exemple de 3.3V ; et une deuxième de ses sorties est reliée à une masse électrique, par exemple de OV, correspondant à un « 0» numérique. [0026] Dans ces conditions : lorsque les deux broches présentent un même potentiel, alors le photocoupleur reste ouvert/bloqué. La première sortie est isolée de la deuxième sortie, et se trouve donc à un potentiel correspondant à un « 1 » numérique, par exemple de 3.3V ; et lorsque les deux broches présentent une différence de potentiel supérieure à un seuil prédéterminé, alors le photocoupleur est fermé/passant. La première sortie est alors reliée à la masse électrique et se trouve à un potentiel électrique correspond à un « O» numérique, par exemple de OV. [0027] Suivant un mode de réalisation particulier, une broche d'identification peut être reliée à un potentiel de masse électrique dudit dispositif, formant ainsi un potentiel de masse électrique pour l'ensemble desdites broches. [0028] Ce potentiel de masse peut être utilisé comme un niveau de tension correspondant à une des deux valeurs d'un bit numérique, et en particulier à un « O » numérique. [0029] Selon une version de réalisation, toutes les broches d'identification peuvent être reliées en série par des blocs de détection insérés entre deux broches adjacentes. [0030] Les broches d'identification peuvent en particulier être reliées en série entre le moyen d'alimentation et une masse électrique. En particulier, comme précisée ci-dessus, l'une des broches d'identification peut être reliée à la masse directement. [0031] Suivant une autre version de réalisation, au moins deux broches d'identification peuvent reliées en parallèle, par deux blocs de détection, à une broche d'identification commune, ou à des broches d'identification commune [0032] Le cas échéant, la broche d'identification commune peut être reliée au potentiel de masse électrique. [0033] Suivant un exemple de réalisation, le moyen d'alimentation peut comprendre une source de courant délivrant un courant de valeur fixe, en particulier compris entre, 2mA et 13mA, et préférentiellement entre 5mA et 10 mA. [0034] Bien entendu, l'électronique de détection peut comprendre d'autres composants que ceux décrits plus haut, tels que par exemple une ou des résistances associées aux sources électriques, ou aux broches d'identification. [0035] Le dispositif selon l'invention peut en outre comprendre un microprocesseur déduisant une donnée d'identification sur un ou plusieurs bits, en fonction du signal fourni par chaque bloc de détection. [0036] Un tel microprocesseur peut être relié à une sortie de chaque bloc de détection et transforme un signal analogique reçu en un bit numérique de valeur « 0 » ou « 1 ». [0037] Un tel microprocesseur peut être dédié au dispositif de détection, et indépendant d'un microprocesseur réalisant d'autres tâches, ou indépendant d'un microprocesseur d'un appareil électronique équipé par le dispositif selon l'invention. [0038] Alternativement, un tel microprocesseur peut être un microprocesseur d'un appareil électronique équipé par le dispositif selon l'invention. [0039] De plus, les broches d'identification peuvent être les broches d'un connecteur dédié, indépendant d'un connecteur prévu pour une autre fonction, ou d'un connecteur d'un appareil électronique équipé par le dispositif selon l'invention. [0040] Alternativement, les broches d'identification peuvent être des broches d'un connecteur utilisé pour au moins une autre fonction dans le dispositif selon l'invention, ou des broches d'un connecteur existant d'un appareil électronique équipé par le dispositif selon l'invention. [0041] Le dispositif selon l'invention peut se présenter sous la forme d'un kit comprenant, en outre : au moins un moyen de connexion, amovible ou démontable, pour relier au moins deux broches d'identification entre-elles ; une table de correspondance indiquant un identifiant numérique, pour chaque combinaison de liaison de broches d'identification. [0042] Le moyen de connexion peut être un connecteur galvanique, rigide ou non, qui vient s'enficher avec plusieurs broches d'identification de manière amovible ou démontable. [0043] Le moyen de connexion peut par exemple se présenter sous la forme d'un connecteur enfichable avec l'interface d'identification. [0044] Suivant un autre aspect de la présente invention, il est proposé un appareil équipé d'un dispositif d'identification selon l'invention. [0045] Le dispositif peut agence de sorte que, les broches d'identification sont accessibles à l'utilisateur de sorte que l'utilisateur peut relier l'une desdites broches à au moins une autre desdites broches en vue d'attribuer l'identifiant qu'il souhaite à l'appareil selon l'invention. [0046] Comme indiqué plus haut, l'interface d'identification peut se présenter sous la forme d'une interface indépendante de toute autre interface, et en particulier sous la forme connecteur indépendant. [0047] Dans ce cas, l'interface d'indentification ne réalise aucune autre fonction. [0048] Alternativement, l'interface d'identification peut être intégrée dans une interface existante équipant ledit appareil, et en particulier dans un connecteur existant équipant ledit appareil. [0049] Une telle interface peut par exemple être une interface de communication dudit appareil. [0050] Dans ce cas, concrètement, plusieurs broches de ladite interface existante sont utilisées comme broches d'identification dans le dispositif selon l'invention. [0051] Suivant un exemple de réalisation particulièrement intéressant, l'appareil selon l'invention peut être une batterie comprenant : un ensemble de stockage électrique, et une électronique de gestion de ladite batterie. [0052] L'ensemble de stockage électrique peut comprendre au moins un élément, en par- 6 ticulicr une pluralité d'éléments, de stockage d'énergie électrique, par exemple par effet capacitif. [0053] Suivant un autre aspect de la présente invention il est proposé un système comprenant : un bus de communication numérique, et plusieurs appareils selon l'invention, reliés audit bus de communication. [0054] Les appareils peuvent être des appareils réalisant une même fonction, ou des fonctions différentes. [0055] Les appareils peuvent être de même type, ou de types différents. [0056] En particulier, les appareils peuvent être des batteries. [0057] Suivant un autre aspect de la présente invention, il est proposé un véhicule, hybride ou électrique, comprenant un système selon l'invention. [0058] Le bus de communication peut être relié à un module, ou boîtier, de gestion central, au sein du véhicule. [0059] Le véhicule selon l'invention peut être tout type de véhicule transportant des personnes ou des objets, tel qu'une voiture, un bus, un car, un tram-bus, un bateau, un camion, un téléphérique, un ascenseur, un monte-charge, une grue, etc. [0060] Suivant encore un autre aspect de la même invention, il est proposé une installation électrique comprenant un système selon l'invention. [0061] Le bus de communication peut être relié à un module, ou boîtier, de gestion central, au sein de l'installation. [0062] Une telle installation électrique peut être une station de charge électrique pour véhicules de transport, électriques ou hybrides, ou une station d'alimentation électrique d'un bâtiment, d'un complexe ou d'un appareil électrique/électronique de communication. [0063] Une telle installation électrique peut être une station de régulation ou de lissage, ou encore de stockage tampon, d'énergie électrique, par exemple fournie par un réseau électrique ou des moyens de production d'électricité. Une telle station de régulation ou de lissage permet de stocker de l'énergie électrique en surplus lors d'une période de faible consommation, respectivement de forte production, et de restituer l'énergie électrique stockée lors d'une période de forte consommation, respectivement faible production. [0064] Avantageusement, l'installation selon l'invention peut comprendre un moyen de production d'énergie électrique à partir d'une source renouvelable, tel qu'au moins un panneau solaire et/ou au moins une éolienne et/ou au moins une hydrolienne. [0065] L'énergie produite par un tel moyen peut être utilisée pour recharger au moins une batterie. [0066] Alternativement, ou en plus, au moins une batterie peut être rechargée depuis le 7 secteur. Description des figures et modes de réalisation 100671 D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : la FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif d'identification selon l'invention ; la FIGURE 2 est une représentation schématique des différentes configurations pouvant être obtenues avec le dispositif de la FIGURE 1 ; la FIGURE 3 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'un système selon l'invention ; la FIGURE 4 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'un véhicule selon l'invention ; et la FIGURE 5 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'une installation électrique selon l'invention. [0068] Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite, isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détail structurel, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie est uniquement suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. [0069] Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence. [0070] La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif d'identification selon l'invention [0071] Le dispositif 100, de la FIGURE 1, peut être utilisé pour attribuer un identifiant à une batterie dans un véhicule ou une installation électrique par exemple. [0072] Le dispositif 100 comprend une interface électrique d'identification 102 comprenant cinq broches électriques 104o-1044. Dans la suite, les références 1040-1044, 104 ou 104; peuvent être utilisées indifféremment pour désigner les broches d'identification. [0073] L'interface 102 peut se présenter sous la forme d'un connecteur indépendant. Alter- nativement, l'interface d'identification 102 peut être intégrée dans un connecteur existant équipant l'appareil dans lequel est mis en oeuvre le dispositif 100. [0074] Les broches d'identification 104 sont alimentées par une source de courant 106. En 8 particulier, les broches d'identification 104 sont reliées entre-elles, en série, entre la source de courant 106 et un potentiel de masse électrique 108. Dans ces conditions : l'une des broches d'identification, à savoir la broche d'identification 104e, est reliée à la source de courant 106 au travers d'une résistance R5 ; une des broches d'identification, à savoir la broche d'identification 104e, est reliée au potentiel de niasse 108; et les autres broches d'identification se trouvent en série entre les broches d'identification 1040 et 1044. [0075] La source de courant 106 peut délivrer un courant d'une valeur comprise entre 5mA à 10 niA. [0076] Le dispositif 100 comprend en outre, pour chaque broche d'identification 1041-1044, un photocoupleur, respectivement 110,-1104, reliant, par ses entrées, ladite broche d'identification à la broche adjacente, du côté de la broche 1040. [0077] Par exemple, le photocoupleur 1104 comporte une entrée 1124 reliée à la broche d'identification 1044 et une entrée 1144 reliée à la broche d'identification 1043 : les broches 1044 et 1043 se trouvent alors reliées en série par les entrées 1124 et 1144 du photocoupleur 1104. Le photocoupleur 1103 comporte une entrée 1123 reliée à la broche d'identification 1043 et une entrée 1143 reliée à la broche d'identification 1042 : les broches 1041 et 1042 se trouvent alors reliées en série par les entrées 1121 et 1143 du photocoupleur 110-3. Ainsi de suite. [0078] Chacune des broches d'identification, 1041 à 1044 est reliée au photocoupleur, res- pectivement 1101 à 1104, au travers d'une résistance, respectivement Rlà R5, positionnée sur son entrée, respectivement 1121 à 1124. [0079] Chaque photocoupleur 1101 à 1104 comporte une sortie, respectivement 116, à 1164, reliée au potentiel de masse électrique 108 et une autre sortie, respectivement 1181 à 1184 reliée à un potentiel électrique non-nul 112, au travers d'une résistance, respectivement R9 à R6. [0080] Le potentiel électrique non nul 112 peut être délivrée par une source de tension dédiée au dispositif 100, ou une source de tension d'un autre dispositif/appareil, ou encore un potentiel électrique fourni par un bus de communication. [0081] Par exemple le potentiel électrique non-nul 112 peut être de 3.3V. [0082] La sortie 118i de chaque photocoupleur 110; est reliée à un microcontrôleur 120, qui, en fonction du potentiel électrique de ladite sortie 118; déduit une valeur binaire d'un bit numérique. Par conséquent, le microcontrôleur 120 fournit une donnée numérique sur quatre bits. [0083] Dans l'exemple représenté sur la FIGURE 1, lorsqu'une sortie 118; d'un photo- coupleur 1101 se trouve au potentiel de masse, c'est-à-dire OV, alors la valeur du bit est 0 ». Au contraire, lorsqu'une sortie 118; se trouve au potentiel électrique non nul 112, 9 par exemple 3.3 V, alors la valeur du bit est « 1 ». [0084] Dans la configuration représentée sur la FIGURE 1, le fonctionnement de chaque photocoupleur 110' avec 1 REVENDICATIONSDispositif (100) d'identification d'un appareil (302), comprenant une interface électrique (102), dite d'identification, comportant plusieurs broches (1041,1044), dites d'identification, et une électronique de détection d'un identifiant numérique comprenant : un moyen d'alimentation (106) desdites broches d'identification (1040-1044), et pour au moins une broche d'identification (104r 1044), un bloc de détection (110,-1104) fournissant un signal électrique déterminant un bit dudit identifiant numérique, en fonction du potentiel électrique de ladite broche d'identification (1040-1044 ) et d'une autre broche d'identification (1040-1044). [Revendication 2] Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en cc qu'au moins un bloc de détection (1101-1104) comprend un commutateur commandablc entre un état ouvert/bloqué et un état fermé/ passant, et dont l'état est commandé par la différence de potentiel entre les broches d'identification (1040-1044) qui lui sont reliées. [Revendication 3] Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un bloc de détection comprend un photo-coupleur (1101-1104). [Revendication 4] Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une broche d'identification (1040) est reliée à un potentiel de masse électrique (108) dudit dispositif (100), formant ainsi un potentiel de masse électrique pour l'ensemble desdites broches (1040 - 1044). [Revendication 5] Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que toutes les broches d'identification (1040-1044) sont reliées en série par des blocs de détection (1101-1104) insérés entre deux broches adjacentes. [Revendication 6] Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins deux broches d'identification sont reliées en parallèle, par deux blocs de détection, à une broche d'identification commune. [Revendication 7] Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'alimentation comprend une source de 14 [Revendication 8] courant (106) délivrant un courant de valeur fixe. [Revendication 9] Dispositif (100) selon rune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un microprocesseur (120) déduisant une donnée d'identification sur un ou plusieurs bits, en fonction du signal fourni par chaque bloc de détection (1101-1104. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un kit comprenant en outre : au moins un moyen de connexion, amovible ou démontable, pour relier au moins deux broches d'identification entre-elles ; une table de correspondance indiquant un identifiant numérique pour chaque combinaison de liaison de broches. [Revendication 10] Appareil (302), en particulier batterie rechargeable, équipé d'un dispositif d'identification (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les broches d'identification (1040-104 4), et plus généralement, l'interface d'identification (102), sont accessibles à l'utilisateur. [Revendication 11] Appareil (302) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'interface d'identification (102) se présente sous la forme d'une interface indépendante de toute autre interface. [Revendication 12] Appareil (302) selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'interface d'identification (102) est intégrée dans une interface existante équipant ledit appareil. [Revendication 13] Appareil (302) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, ca- ractérisé en ce qu'il s'agit d'une batterie comprenant : un ensemble de stockage électrique ; et une électronique de gestion. [Revendication 14] Système (300) comprenant : un bus de communication numérique (304), et plusieurs appareils (302,-302) selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, reliés audit bus de communication. [Revendication 15] Véhicule (400) électrique ou hybride comprenant un système (300) selon la revendication précédente. 15 [Revendication 16] Installation (500) électrique comprenant un système (300) selon la re- vendication 14.