Brevet FR3133917A1 — publié le 20230929

Dispositif électronique comprenant une source d'alimentation interne La présente description concerne un dispositif (101) comprenant : un générateur (308) adapté à produire de l'énergie électrique à partir d'une circulation de fluide à travers un corps du dispositif ; un élément capacitif (103) de stockage de l'énergie électrique produite ; un commutateur reliant l'élément capacitif de stockage d'énergie à un premier circuit électronique et au générateur ; et un deuxième circuit électronique (209) de commande du commutateur vers un état ouvert lorsque : une première tension, fournie par le générateur, est inférieure à un premier seuil ; et une deuxième tension, présente aux bornes de l'élément capacitif, est inférieure à un deuxième seuil. Figure pour l'abrégé : Fig. 3 Dispositif électronique comprenant une source d'alimentation interne La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques et, en particulier, les dispositifs électroniques comportant une source d'alimentation électrique interne, ou embarquée. La présente description concerne plus particulièrement le domaine des compteurs d'eau électroniques. Avec le développement de champs d'application variés tels que l'internet des objets ("Internet of Things" - IoT, en anglais) et la domotique, on connaît de plus en plus de dispositifs électroniques intégrant une source d'alimentation électrique interne. La mise en œuvre de ces dispositifs permet, par rapport à des dispositifs électroniques alimentés au moyen d'une source d'alimentation externe telle qu'un réseau de distribution d'énergie électrique (secteur), de s'affranchir de diverses contraintes, notamment en matière d'installation. Toutefois, les dispositifs électroniques comportant une source interne d'alimentation électrique, par exemple de type pile non rechargeable ou batterie, requièrent l'exécution d'opérations fastidieuses de remplacement ou de recharge de leur source d'alimentation. Il existe un besoin d'améliorer tout ou partie des dispositifs électroniques intégrant une source d'alimentation électrique interne existants. Il existe notamment un besoin de réduire, voire de supprimer, des contraintes associées aux opérations de remplacement ou de recharge des sources d'alimentation électrique embarquées dans les dispositifs électroniques existants. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des dispositifs électroniques intégrant une source d'alimentation électrique interne connus. Un mode de réalisation vise à optimiser des durées de recharge et de décharge d'un élément capacitif constituant la source d’alimentation électrique interne. Pour cela, un mode de réalisation prévoit un dispositif comprenant : un générateur adapté à produire de l'énergie électrique à partir d'une circulation de fluide à travers un corps du dispositif ; un élément capacitif de stockage de l'énergie électrique produite ; un commutateur reliant l'élément capacitif de stockage d'énergie à un premier circuit électronique et au générateur ; et un deuxième circuit électronique de commande du commutateur vers un état ouvert lorsque : une première tension, fournie par le générateur, est inférieure à un premier seuil ; et une deuxième tension, présente aux bornes de l'élément capacitif, est inférieure à un deuxième seuil. Selon un mode de réalisation, le deuxième circuit commande une fermeture du commutateur lorsque : la première tension est supérieure ou égale au premier seuil ; et la deuxième tension est supérieure ou égale au deuxième seuil. Selon un mode de réalisation, le deuxième circuit commande en outre une fermeture du commutateur lorsque : la première tension est supérieure ou égale au premier seuil ; et la deuxième tension est inférieure au deuxième seuil. Selon un mode de réalisation, le deuxième circuit électronique comprend, en série entre le générateur et l'élément capacitif : – une association en série d'un premier élément résistif et d'un deuxième commutateur ; et – une association en parallèle d'un deuxième élément résistif et d'un troisième commutateur. Selon un mode de réalisation, lorsque la première tension est supérieure ou égale au premier seuil, le troisième commutateur est commandé : – vers un état ouvert lorsque la deuxième tension est supérieure ou égale au deuxième seuil et inférieure à un troisième seuil ; et – vers un état fermé lorsque la deuxième tension est supérieure ou égale au troisième seuil. Selon un mode de réalisation, le deuxième circuit électronique est configuré pour recharger l'élément capacitif lorsque la première tension est supérieure au premier seuil. Selon un mode de réalisation, le générateur alimente électriquement le premier circuit électronique lorsque la première tension est supérieure au premier seuil. Selon un mode de réalisation, l'élément capacitif est un supercondensateur. Selon un mode de réalisation, le premier circuit électronique comprend une unité de traitement et un circuit de communication radiofréquence vers l'extérieur du dispositif. Selon un mode de réalisation, le générateur est en outre configuré pour estimer un débit du fluide circulant à travers le corps du dispositif. Selon un mode de réalisation, le générateur comprend une turbine destinée à être entraînée par le flux de fluide circulant à travers le corps du dispositif. Un mode de réalisation prévoit un compteur d'eau comprenant un dispositif tel que décrit. Un mode de réalisation prévoit un procédé de gestion d'énergie d'un dispositif comportant : un générateur adapté à produire de l'énergie électrique à partir d'une circulation de fluide à travers un corps du dispositif ; un élément capacitif de stockage de l'énergie électrique produite ; un commutateur reliant l'élément capacitif de stockage d'énergie à un premier circuit électronique et au générateur ; et un deuxième circuit électronique, le procédé comprenant une étape de commande, par le deuxième circuit électronique, du commutateur vers un état ouvert lorsque : une première tension, fournie par le générateur, est inférieure à un premier seuil ; et une deuxième tension, présente aux bornes de l'élément capacitif, est inférieure à un deuxième seuil. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape de commande de fermeture, par le deuxième circuit électronique, du commutateur lorsque : la première tension est supérieure ou égale au premier seuil ; et la deuxième tension est supérieure ou égale au deuxième seuil. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, un exemple de système du type auquel s'appliquent, à titre d'exemple, les modes de réalisation décrits ; la représente, de façon schématique et sous forme de blocs, un mode de réalisation d'un dispositif électronique intégrant une source d'alimentation électrique ; la représente, de façon schématique et sous forme de blocs, un mode de réalisation d'un dispositif électronique intégrant une source d'alimentation électrique ; la est un schéma électrique détaillé d'un exemple de réalisation du dispositif de la ; la est un schéma électrique équivalent au dispositif de la dans un premier mode de fonctionnement ; la est un schéma électrique équivalent au dispositif de la dans un deuxième mode de fonctionnement ; la est un schéma électrique équivalent au dispositif de la dans un troisième mode de fonctionnement ; la est un schéma électrique équivalent au dispositif de la dans un quatrième mode de fonctionnement ; la est un chronogramme illustrant un exemple de mode de mise en œuvre du dispositif de la ; la représente, de façon schématique et sous forme de blocs, un autre mode de réalisation d'un dispositif électronique intégrant une source d'alimentation électrique ; et la est un chronogramme illustrant, de façon partielle, un exemple de mode de mise en œuvre du dispositif de la . Dispositif (101 ; 701) comprenant : un générateur (308) adapté à produire de l'énergie électrique à partir d'une circulation (107) de fluide à travers un corps du dispositif ; un élément capacitif (103) de stockage de l'énergie électrique produite ; un commutateur (C3 ; C4) reliant l'élément capacitif de stockage d'énergie à un premier circuit électronique (203) et au générateur ; et un deuxième circuit électronique (209) de commande du commutateur vers un état ouvert lorsque : une première tension (Vdd ; Vin), fournie par le générateur, est inférieure à un premier seuil (Vdd_min ; Vin_min) ; et une deuxième tension (Vsc), présente aux bornes de l'élément capacitif, est inférieure à un deuxième seuil (Vsc_min). Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le deuxième circuit (209) commande une fermeture du commutateur (C3 ; C4) lorsque : la première tension (Vdd ; Vin) est supérieure ou égale au premier seuil (Vdd_min ; Vin_min) ; et la deuxième tension (Vsc) est supérieure ou égale au deuxième seuil (Vsc_min). Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le deuxième circuit (209) commande en outre une fermeture du commutateur (C3 ; C4) lorsque : la première tension (Vdd ; Vin) est supérieure ou égale au premier seuil (Vdd_min ; Vin_min) ; et la deuxième tension (Vsc) est inférieure au deuxième seuil (Vsc_min). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le deuxième circuit électronique (209) comprend, en série entre le générateur (308) et l'élément capacitif (103) : – une association en série d'un premier élément résistif (R1) et d'un deuxième commutateur (C1) ; et – une association en parallèle d'un deuxième élément résistif (R2) et d'un troisième commutateur (C2). Dispositif selon la revendication 4, dans lequel, lorsque la première tension (Vdd ; Vin) est supérieure ou égale au premier seuil (Vdd_min ; Vin_min), le troisième commutateur (C2) est commandé : – vers un état ouvert lorsque la deuxième tension (Vsc) est supérieure ou égale au deuxième seuil (Vsc_min) et inférieure à un troisième seuil (Vsc_fch) ; et – vers un état fermé lorsque la deuxième tension est supérieure ou égale au troisième seuil. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le deuxième circuit électronique (209) est configuré pour recharger l'élément capacitif (103) lorsque la première tension (Vin) est supérieure au premier seuil (Vin_min). Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le générateur (308) alimente électriquement le premier circuit électronique (203) lorsque la première tension (Vin) est supérieure au premier seuil (Vin_min). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'élément capacitif est un supercondensateur. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le premier circuit électronique (203) comprend une unité de traitement (205) et un circuit (207) de communication radiofréquence vers l'extérieur du dispositif (101 ; 701). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le générateur (308) est en outre configuré pour estimer un débit du fluide circulant à travers le corps du dispositif (101 ; 701). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le générateur (308) comprend une turbine destinée à être entraînée par le flux (107) de fluide circulant à travers le corps du dispositif (101 ; 701). Compteur d'eau comprenant un dispositif (101 ; 701) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. Procédé de gestion d'énergie d'un dispositif (101 ; 701) comportant : un générateur (308) adapté à produire de l'énergie électrique à partir d'une circulation (107) de fluide à travers un corps du dispositif ; un élément (103) capacitif de stockage de l'énergie électrique produite ; un commutateur (C3 ; C4) reliant l'élément capacitif de stockage d'énergie à un premier circuit électronique (203) et au générateur ; et un deuxième circuit électronique (209), le procédé comprenant une étape de commande, par le deuxième circuit électronique, du commutateur vers un état ouvert lorsque : une première tension (Vdd ; Vin), fournie par le générateur, est inférieure à un premier seuil (Vdd_min ; Vin_min) ; et une deuxième tension (Vsc), présente aux bornes de l'élément capacitif, est inférieure à un deuxième seuil (Vsc_min). Procédé selon la revendication 13, comprenant en outre une étape de commande de fermeture, par le deuxième circuit électronique (209), du commutateur (C3 ; C4) lorsque : la première tension (Vdd ; Vin) est supérieure ou égale au premier seuil (Vdd_min ; Vin_min) ; et la deuxième tension (Vsc) est supérieure ou égale au deuxième seuil (Vsc_min).