FR 3071679 A1 20190329 FR 1758921 A 20170926 - 1 - « Circuit électronique de gestion d'énergie pour un dispositif électronique autonome alimenté par une capacité variable » L'invention concerne un circuit électronique de gestion d'énergie pour un dispositif électronique autonome à alimentation par une capacité variable. L'invention concerne plus particulièrement un circuit électronique d'interface entre un générateur électrostatique, ou capacité variable, et un élément de stockage d'énergie comme une batterie ou un super-condensateur, par exemple. Etat de la technique Les générateurs électrostatiques sont des transducteurs qui peuvent être utilisés pour alimenter des dispositifs électroniques à basse consommation, par exemple des capteurs communicants sans fil, en récupérant de l'énergie mécanique ambiante. L'énergie mécanique peut se trouver par exemple sous forme de vibrations, de déformations mécaniques variables, de variations de pression d'un fluide. On rencontre ce type de générateur électrostatique par exemple dans le domaine biomédical pour l'alimentation de patches, ou d'implants, par exemple. D'autres secteurs peuvent également utiliser ces générateurs électrostatiques, notamment pour des capteurs embarqués par exemple sur des moteurs d'avions pour lesquels se pose également, outre l'alimentation des capteurs, le problème d'encombrement. Le générateur électrostatique est un condensateur dont la capacité varie sous l'effet d'une action mécanique extérieure par déplacement de ses électrodes et dont une fonction est de convertir l'énergie mécanique en énergie électrique. Ce mode de transduction est miniaturisable mais nécessite une électronique de gestion d'énergie complexe gérant les cycles de charge/décharge du transducteur. De nombreuses possibilités de réalisations de condensateurs à capacités variables permettant de convertir de l'énergie mécanique en électricité ont été présentées dans la littérature. Le mécanisme de conversion d'énergie nécessite une polarisation électrique adéquate du - 2 - condensateur. Dans l'état de l'art, on trouve plusieurs types de circuits conçus pour réaliser cette fonction. Cependant, la mise en oeuvre de ces circuits n'a pu être effectuée avec un bilan énergétique positif que dans de très rares cas. La principale difficulté provient des très faibles puissances 5 produites par les générateurs électrostatiques ainsi que des tensions de polarisation élevées qui doivent être utilisées. Les puissances produites par les générateurs électrostatiques sont de l'ordre de quelques nano-watts à quelques centaines de microwatts. Les tensions de polarisation sont de l'ordre de quelques dizaines à quelques centaines de volts. De ce fait, la 10 consommation et les pertes engendrées par le circuit d'interface s'avèrent généralement supérieures à la puissance produite par le condensateur variable. La difficulté pour obtenir des interfaces à rendement élevé constitue un frein majeur au développement de la technologie électrostatique pour récupérer les énergies mécaniques ambiantes. 15 Parmi les premiers circuits proposés fonctionnant à des niveaux de puissance de l'ordre du pW, un premier circuit de conditionnement contraint en charge a été proposé par Meninger et al. (2001) "Vibration-to-Electric Energy Conversion" in IEEE Transactions on Very Large Scale Integration 20 (VLSI) Systems, vol.9, iss.1, pp.64-76. Ce premier circuit est représenté sur la Figure la. L'énergie mécanique est fournie par un transducteur 1 comprenant un résonateur mécanique qui agit sur une capacité variable Cvar et engendre une tension V'' aux bornes de la capacité variable Cvar. L'énergie électrique est ensuite stockée dans une capacité de stockage C', 25 montée en parallèle avec la capacité variable Cvar. Entre la capacité de stockage C', et la capacité variable Cvar, une inductance L d'intensité //, est montée en parallèle, et deux interrupteurs commandés SW1 et SW2 sont montés en série. Une résistance Rload en parallèle avec la capacité de stockage C', représente un consommateur d'énergie. 30 Un deuxième circuit de conditionnement contraint en tension a été proposé par Torres et al. (2006) 49th IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems, MWSCAS '06, 6-9 Aug. 2006, pp.65- 69. Il est représenté sur la Figure lb. Ce deuxième circuit, comme le circuit - 3 - précèdent comprend une capacité variable Ctran chargée en énergie électrique par un transducteur 2 par un résonateur mécanique, symbolisé par un système ressort-masse. Une batterie de stockage Vbat est montée en parallèle avec la capacité variable Ctran - Entre la capacité variable Ctran et la 5 batterie Vbat sont montées en parallèle deux interrupteurs commandés SW4 et SW5. Entre la capacité variable Ctran et la batterie Vbat sont montées deux lignes dont l'une comprend un interrupteur SW7, une inductance L et un autre interrupteurSW3, et dont l'autre comprend un interrupteurSW6. Le circuit est relié à un potentiel de référence 3. 10 Cependant, ces deux types de circuits sont composés d'interrupteurs SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6, SW7, qui doivent fonctionner de façon synchronisée avec le mouvement mécanique du transducteur 1, 2. Les interrupteurs nécessitent d'être commandés par un circuit électronique complémentaire très énergivore comparativement aux puissances/énergies 15 générées. Il n'existe pour l'instant pas de mise en oeuvre viable de ce type de circuit pour des puissances faibles, par exemple inférieures à une centaine de microwatts. Un troisième circuit, illustré en Figure 2, est proposé par Bernard C. 20 Yen, "A Variable-Capacitance Vibration-to-Electric Energy Harvester", IEEE Transactions On Circuits And Systems, Vol. 53(2), pp.288-295, 2005. Ce circuit, est viable en termes de gestion d'énergie en ce que l'énergie produite est supérieure à l'énergie consommée. Ce circuit est plus proche d'un fonctionnement asynchrone, c'est-à-dire qu'il n'est pas nécessaire de 25 piloter d'interrupteur à chaque cycle pour réaliser les cycles de charge et de décharge du transducteur. Ce circuit est auto-synchronisé avec les variations de capacité du condensateur variable Cvar grâce à l'utilisation d'une pompe de charge Charge pump composée de diodes D1, D2 et de condensateurs C'' Cstore. L'énergie électrique générée par la capacité est 30 d'abord stockée dans la capacité Cstore, puis périodiquement renvoyée dans Cres à l'aide d'un circuit de retour par l'intermédiaire d'une inductance Lpy. Ce troisième circuit présente cependant des inconvénients. En particulier, il utilise un circuit de retour Flyback comporte une inductance - 4 - Lfly dont la nature induit des limitations en terme de miniaturisation du circuit, ainsi qu'une diode Dpy. De plus, il comporte aussi un interrupteur Sw dont la commande doit être ajustée en fonction des conditions de fonctionnement du transducteur 5 électrostatique, par exemple en fonction de l'état de charge des condensateurs Cres et Cstore, ainsi qu'en fonction de l'amplitude et la fréquence des vibrations, et ceci de manière à maximiser la puissance générée. Cette commande est réalisée à l'aide d'un circuit intelligent, qui est aussi consommateur d'énergie. L'efficacité de récupération d'énergie est 10 donc structurellement réduite. Un quatrième circuit dit « doubleur de Benett » est représenté sur la Figure 3a. La mise en oeuvre de ce quatrième circuit, représentée sur la Figure 3b, a été proposée par De Queiroz et al. en 2011. Ce circuit a 15 l'avantage de ne pas faire intervenir d'interrupteur ou d'inductance. Ce circuit est composé de deux capacités variables Ca, Cb, de deux diodes D3, D4 toutes deux reliées à un potentiel de référence, et d'une troisième diode D5 passante vers une capacité de stockage C1 dans le cas du circuit de Benett représenté sur la Figure 3a et passante vers la batterie Vbat dans le 20 cas du circuit de Queiroz représenté sur la Figure 3b. Cette solution ne peut fonctionner qu'avec un ou des condensateurs variables dont la capacité varie au moins d'un facteur deux au cours du temps. Cette limitation fait que le circuit en question n'est pas utilisable avec les condensateurs variables dont la capacité varie d'un facteur 25 inférieur à deux au cours du temps. Or de nombreuses technologies de condensateurs variables ne peuvent pas, ou difficilement, atteindre un facteur deux dans les variations de leur capacité : il s'agit notamment des condensateurs variables à base d'élastomères diélectriques, ou des micro-condensateurs variables en silicium réalisés à l'aide des micro- et 30 nanotechnologies. Cette solution peut limiter les performances du circuit et réduit ses possibilités d'utilisation. -5 Exposé de l'invention Un objectif de l'invention de pallier tout ou partie des inconvénients de l'état de la technique. 5 En particulier, un des problèmes techniques que cherche à résoudre la présente invention est la production d'un cycle de charge et de décharge d'un condensateur variable, synchronisé avec les variations de capacité dudit condensateur, ainsi que le transfert de l'énergie électrique ainsi produite sous une tension adaptée au stockage et à l'utilisation finale, avec 10 un bilan énergétique global, ou un rendement, élevé. L'invention vise aussi à optimiser ces performances dans certaines associations de composants, à apporter plus de souplesse dans la conception et le choix de telles associations et/ou dans les paramètres d'alimentation électrique issus d'un tel circuit de collecte d'énergie. 15 L'invention propose un circuit électronique de gestion d'énergie pour un dispositif électronique autonome à alimentation par une capacité variable. Le circuit électronique de gestion d'énergie comprend : - un ensemble d'au moins deux cellules présentant chacune au 20 moins deux bornes connectées entre elles par une ligne comprenant une ou plusieurs diodes, montées en série et dans le même sens pour former une ligne dite ligne de diodes de cellules, lesquelles cellules sont connectées séquentiellement entre elles par au moins leur ligne de diodes respective, pour former une 25 chaîne de cellules présentant une ligne de diodes montées en série et dans le même sens de façon à former une chaîne de diodes présentant un sens passant depuis une extrémité dite amont vers une extrémité dite aval de la chaine de diodes, ladite chaîne de diodes étant connectée, en son extrémité aval, à 30 la capacité variable ; - un dispositif de stockage d'énergie disposé dans une branche qui est connectée sur la chaine de diodes en amont de la capacité variable. - 6 - Au moins une desdites cellules comprend une pompe de charge comprenant au moins : - deux diodes orientées dans le même sens, montées en série pour former la ligne de diodes de ladite cellule, et 5 - d'une capacité connectée d'une part entre les deux diodes et d'autre part à une troisième borne, les charges entrant par la première diode, étant stockées dans la capacité pour ressortir par la deuxième diode. Une cellule du circuit électronique de gestion d'énergie peut être d'un 10 type parmi : - une diode seule ; - une pompe de charge simple composée de deux diodes formant sa ligne de diodes et d'une capacité connectée entre lesdites diodes ; 15 - une pompe de charge avec capacité amont composée d'une pompe de charge simple avec en outre une capacité amont connectée en amont de ladite pompe de charge simple ; - une pompe de charge avec capacité aval composée d'une pompe de charge simple avec en outre une capacité aval connectée en 20 aval de ladite pompe de charge simple. Le dispositif de stockage d'énergie peut être monté en série avec au moins une diode, dite diode série, laquelle est orientée pour autoriser le passage du courant dans le sens de la charge du dispositif de stockage d'énergie. 25 L'ensemble des cellules peut comprendre première cellule de type diode seule. L'ensemble des cellules peut en outre comprendre une deuxième cellule de type pompe de charge simple. L'ensemble des cellules peut également comprendre au moins une 30 troisième cellule de type pompe de charge avec capacité aval. Ledit dispositif de stockage peut être connecté entre la deuxième cellule et la première cellule sur la chaîne de diodes. Alternativement, le dispositif de stockage peut être connecté directement à la borne positive de la capacité variable. -7 Dans certains modes de réalisation, l'ensemble des cellules peut comprendre au moins une quatrième cellule de type pompe de charge avec capacité amont. 5 La capacité connectée entre deux diodes des pompes de charge simples des cellules peut être connectée à une ligne, dite ligne haute, qui peut elle-même être en connexion avec le potentiel positif de la capacité variable. Dans plusieurs modes de réalisation possibles, au moins une partie 10 des capacités amont et/ou aval des cellules de type pompe de charge avec capacité amont/aval, peut être connectée à une ligne, dite première ligne basse, reliée à un potentiel de référence. Dans plusieurs modes de réalisation possibles, toutes les capacités amont et/ou aval des cellules peuvent être connectées sur la première ligne 15 basse. Alternativement, dans d'autres modes de réalisation, une autre partie des capacités amont et/ou aval des cellules sont connectées à une deuxième ligne basse. Dans certains modes de réalisations possibles, les capacités amont 20 et/ou aval connectées sur la ligne haute peuvent être connectées en parallèle. Alternativement, dans d'autres modes de réalisations possibles, les capacités amont et/ou aval connectées sur la ligne haute peuvent être connectées en série. 25 Dans certains modes de réalisations possibles, les capacités amont et/ou aval connectées sur une ligne basse peuvent être connectées en parallèle. Alternativement, dans d'autres modes de réalisations possibles, les capacités amont et/ou aval connectées sur une ligne basse sont connectées 30 en série. Le pole positif du dispositif de stockage peut être connecté au moins sur la chaine de diodes. Dans certains mode de réalisation, le dispositif de stockage peut, en outre, être connecté sur au moins une des lignes basses. -8 Dans d'autres modes de réalisation possibles, le dispositif de stockage peut être connecté sur la ligne haute. Dans encore d'autres modes de réalisation possibles, le pole négatif 5 du dispositif de stockage peut être connecté sur la chaine de diodes. Dans certains modes de réalisation particuliers, le circuit électronique selon l'invention peut comprendre, montées de l'amont vers l'aval : - au moins une troisième cellule de type pompe de charge avec capacité aval, dont la capacité aval est montée en parallèle sur 10 la ligne basse, et dont la capacité de pompe de charge est montée en parallèle sur la ligne haute ; - une première cellule de type diode seule ; - au moins une cinquième une cellule de type pompe de charge avec capacité aval, dont la capacité aval est montée en 15 parallèle sur la ligne haute et dont la capacité de pompe de charge est montée en parallèle sur la ligne basse ; - une deuxième cellule de type pompe de charge simple dont la capacité est connectée sur la ligne basse elle-même connectée à un potentiel de référence ; 20 Le dispositif de stockage peut alors être connecté entre la première cellule et la cinquième cellule. Le circuit proposé dans le cadre de l'invention comprend un circuit pouvant être appelé "fractionnaire", comprenant une chaîne de plusieurs 25 cellules composées d'une ou plusieurs diodes et éventuellement d'une ou plusieurs capacités. Une entrée du circuit est connectée à une capacité ou un condensateur variable. Le condensateur variable est actionné mécaniquement. L'énergie générée par le condensateur variable est stockée dans une batterie rechargeable bat avec une tension à ses bornes. Le terme 30 batterie englobe ici tout type de composant ou dispositif de stockage de charges électriques, par exemple une batterie électrochimique rechargeable mais aussi un condensateur ou un super-condensateur. Cette batterie peut être disposée en différents emplacements du circuit. La position de la batterie par rapport aux cellules qui l'entourent, et - 9 - son sens de branchement, déterminent différents paramètres électriques auxquels elle sera soumise lors du fonctionnement. Ainsi, pour une capacité variable donnée, en choisissant la structure ou topologie du circuit fractionnaire (type de circuit, nombre et types de 5 cellules) et en choisissant la position de la batterie à l'intérieur de ce circuit fractionnaire, il est possible de choisir avec beaucoup de liberté la tension que ce circuit appliquera à chacune des bornes de la batterie. Ce circuit "fractionnaire", en fonction de sa structure, présente une pluralité de noeuds qui sont chacun à un potentiel différent, formant ainsi 10 entre ces noeuds une gamme de plusieurs tensions représentant chacune une fraction de la tension maximale produite par la capacité variable. En choisissant la structure du circuit fractionnaire, on choisit la valeur de ces fractions. Certaines structures produisent des tensions fractionnaires 15 qui sont de valeurs égales entre elles. Par exemple, en faisant fonctionner la capacité variable sous une tension maximale de 12V, le choix d'une structure pourra permettre d'obtenir trois tensions échelonnées de 4V chacune, tandis qu'une autre structure pourra permettre d'obtenir quatre tensions échelonnées de 3V chacune. D'autres structures permettent aussi 20 d'obtenir des tensions fractionnaires de valeurs différentes l'une de l'autre et se recouvrant en partie, par exemple une plage entre 7,5V et 10V, et une autre entre 8,5V et 10V. Il est ainsi possible de choisir la tension de charge qui sera appliquée entre les bornes de la batterie, ce qui permet d'optimiser le choix de la 25 batterie indépendamment du choix de la capacité variable, et/ou d'optimiser la charge de la batterie en fonction de ses caractéristiques. Inversement, il est aussi plus facile d'optimiser le choix de la capacité variable en fonction des caractéristiques d'une batterie donnée. En outre, en choisissant la position de la batterie à l'intérieur du 30 circuit fractionnaire, il est possible aussi de choisir à quels potentiels seront portées les bornes de la batterie en fonction d'un référentiel du circuit de collecte ou d'un circuit plus étendu. Ainsi, pour un échelonnement donné, il sera possible de choisir les potentiels de la batterie, par exemple pour qu'elle soit entre OV et 4V, ou entre 4V et 8V, ou entre 8V et 12V. Certaines - 10 - structures permettent aussi d'obtenir plusieurs tensions fractionnaires dont certaines sont décalées par rapport aux autres et se recouvrent sur une certaine plage. Par exemple avec une plage entre 7V et 10V et une autre entre 8V et 11V. 5 Un des avantages de l'invention est de proposer un circuit dont la consommation intrinsèque est nulle et dont les pertes sont extrêmement réduites. 10 Liste des Figures D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de plusieurs modes de mise en oeuvre nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : la Figure la est un schéma illustrant un circuit de conditionnement 15 contraint en charge selon l'art antérieur ; la Figure lb est un schéma illustrant un circuit de conditionnement contraint en tension selon l'art antérieur ; la Figure 2 est un schéma illustrant un circuit de conditionnement utilisant une pompe de charge et un circuit de retour selon l'art 20 antérieur ; la Figure 3a est un schéma illustrant un circuit de type « doubleur de Benett » selon l'art antérieur ; la Figure 3b est un schéma illustrant une mise en oeuvre d'un circuit de type « doubleur de Benett » selon l'art antérieur ; 25 la Figure 4 représente un schéma fonctionnel de principe d'un stimulateur cardiaque dans lequel l'invention peut être mise en oeuvre ; la Figure 5a représente de manière schématique une cellule de type diode seule selon l'invention ; 30 la Figure 5b représente de manière schématique une cellule de type pompe de charge avec capacité aval selon l'invention ; la Figure 5c représente de manière schématique une cellule de type pompe de charge simple selon l'invention ; - 11 - la Figure 5d représente de manière schématique une cellule de type pompe de charge avec capacité amont selon l'invention ; La Figure 6a représente un premier circuit dit VO selon l'invention ; La Figure 6b représente un diagramme des tensions en différents 5 points du premier circuit VO ; La Figure 7a représente un deuxième circuit dit V1 selon l'invention ; La Figure 7b représente un diagramme des tensions en différents points du deuxième circuit V1 ; La Figure 8a représente un troisième circuit dit V2 selon l'invention ; 10 La Figure 8b représente un diagramme des tensions en différents points du troisième circuit V2 ; La Figure 9a représente un quatrième circuit dit V3 selon l'invention ; La Figure 9b représente un diagramme des tensions en différents points du quatrième circuit V3 ; 15 La Figure 10 représente un cinquième circuit dit V4 selon l'invention ; La Figure 11 représente un sixième circuit dit V5 selon l'invention ; La Figure 12 représente un septième circuit dit V6 selon l'invention ; La Figure 13 représente un huitième circuit dit V7 selon l'invention ; La Figure 14 représente un neuvième circuit dit V8 selon l'invention ; 20 La Figure 15 représente un dixième circuit dit V9 selon l'invention ; La Figure 16 représente un onzième circuit dit V10 selon l'invention ; La Figure 17 représente un douzième circuit dit V11 selon l'invention ; La Figure 18a représente un treizième circuit dit V12 selon l'invention ; 25 La Figure 18b représente un diagramme des tensions en différents points du treizième circuit V12. Description d'un exemple de mode de réalisation 30 La Figure 4 est un schéma de principe d'un exemple de dispositif mettant en oeuvre l'invention, ici appliquée à un stimulateur cardiaque 9. Une capacité variable 11 est actionnée par les battements 10 d'un coeur. La capacité variable 11 est connectée à un circuit de collecte d'énergie 12 qui - 12 - augmente la charge d'un élément de stockage 13. L'élément de stockage 13 peut être par exemple une capacité ou un accumulateur chimique. Cette énergie est utilisée par un circuit d'excitation 15, ou excitateur 15, pour alimenter des électrodes 16a et 16b. Les électrodes 16a et 16b stimulent le 5 coeur en cas de besoin ou selon un rythme calculé par un circuit de contrôle 14. Le circuit de contrôle 14 peut par exemple être relié à des moyens de détection non représentés. Le circuit proposé dans le cadre de l'invention permet de réaliser un 10 circuit de collecte, par exemple le circuit de collecte d'énergie 12 du dispositif de stimulateur cardiaque 9 de la Figure 4. Le circuit proposé dans le cadre de l'invention comprend un circuit pouvant être appelé "fractionnaire", comprenant une chaîne de plusieurs 15 cellules composées d'une ou plusieurs diodes et éventuellement d'une ou plusieurs capacités. Une entrée du circuit est connectée à une capacité ou un condensateur variable Gar. Le condensateur C'' est actionné mécaniquement. L'énergie générée est stockée dans une batterie rechargeable bat avec une tension à ses bornes Vbat- Cette batterie bat peut 20 être remplacée par un condensateur de forte valeur ou par un super-condensateur. La tension aux bornes du condensateur variable C'' varie de Vmin à Vmax quand sa capacité varie de Cmax à Cmin- C'' est initialement chargé à la tension Vbat. La valeur de C'' évolue au cours du temps entre des valeurs maximales et minimales Cmax et Cmin, ce qui a pour effet de 25 charger les condensateurs du multiplicateur de tension. La topologie du circuit et la valeur de Vbat déterminent les valeurs de Vmin et Vmax- Le principe général de l'invention est de connecter aux bornes d'une capacité variable un circuit comportant une ligne de diodes sur laquelle sont 30 connectées des capacités. Ces capacités sont connectées entre elles, soit en parallèle soit en série. L'une de ces capacités est connectée entre chaque diode de la ligne de diodes. Parmi ces capacités, une capacité sur deux est connectée sur une ligne dite haute du circuit, et une capacité sur deux est connectée sur une ligne dite basse du circuit. Selon l'invention, une des - 13 - capacités du circuit est remplacée par une batterie. Les différents circuits selon l'invention sont décrits plus en détail dans ce qui suit, notamment en définissant des cellules du circuit selon l'invention. 5 Dans l'ensemble de la présente rédaction, il est entendu que les composants représentés de façon unitaire peuvent aussi être réalisés sous la forme de plusieurs composants dont la combinaison forme un équivalent. Par exemple, une « diode » représente une « fonction diode » qui peut être réalisée uniquement par un ou plusieurs composants, par exemple de type 10 diode, transistor, et plus particulièrement, par un unique composant de type diode. Les Figures 5a, 5b, 5c, 5d présentent des exemples de différents types de cellules utilisées dans le circuit selon l'invention. 15 La Figure 5a représente de manière schématique une première cellule Pi, dite de type "P", comprenant uniquement une diode 40. La première cellule Pi comporte deux bornes b1, b2 correspondant aux bornes de la diode unique 40. Par convention on nomme dans la suite la partie amont et 20 aval du circuit de telle manière que le courant circule de l'amont vers l'aval. Ainsi la borne b1 est la borne amont de la diode 40 et la borne b2 est la borne aval de la diode 40. La première cellule Pi est dite de type diode seule. 25 La Figure 5b représente une deuxième cellule 401 Pn, dite de type "P", n étant un identifiant entier variant de 2 à N, N étant le nombre total de cellules de type "P" du circuit selon l'invention (y compris Pi). N peut être, par exemple, inférieur ou égal à dix. La deuxième cellule Pn est dite cellule de type pompe de charge avec capacité aval. La pompe de charge 30 est composée de deux diodes 41, 42, montées en série pour former une ligne de diodes. Les diodes 41, 42 sont connectées en série et toutes deux orientées de la même manière, c'est à dire de façon à laisser circuler le courant d'une borne amont b3 de la cellule vers une borne aval b5 de la cellule. La pompe de charge comprend en outre une capacité centrale 44 - 14 - connectée sur une borne b4 entre les deux diodes 41, 42 et sur une autre borne b6. Les charges entrant dans la première diode 42 sont stockées par la capacité centrale 44 et ressortent par la deuxième diode 41. La deuxième cellule comprend en outre une autre capacité dite aval 5 43 montée sur la borne aval b5 de la ligne de diodes 41, 42. L'autre borne b7 de la capacité aval 43 peut être reliée à un potentiel de référence, ici représenté comme une masse. La Figure 5c représente une troisième cellule 400 QM, dite de type 10 "Q", dite cellule de type pompe de charge simple. La troisième cellule QM comprend deux diodes 46, 47, montées en série pour former une ligne de diodes. Les diodes 46, 47 sont connectées en série et toutes deux orientées de la même manière, c'est à dire de façon à laisser circuler le courant d'une borne amont b8 vers une borne aval b11. La pompe de charge comprend en 15 outre une capacité 45 connectée sur une borne b9 entre les deux diodes 46, 47 et sur une autre borne b10. La borne amont b8 peut être connectée à un potentiel de référence. La Figure 5d représente une quatrième cellule 402 Qm, dite de type 20 "Q", m étant un identifiant entier variant de 2 à M-1, M étant le nombre total de cellules de type Q du circuit selon l'invention (y compris QM). La quatrième cellule Qm est dite cellule de type pompe de charge avec capacité amont. La pompe de charge est composée d'au moins deux diodes, par exemple exactement deux diodes 48, 403, montées en série pour former 25 une ligne de diodes. Les diodes 48, 403 sont connectées en série et toutes deux orientées dans le même sens, c'est à dire de façon à laisser circuler le courant d'une borne amont b12 vers une borne aval b16. La pompe de charge comprend en outre une capacité 49 connectée sur une borne b13 située entre les deux diodes 48, 403 et sur une autre borne b14. La 30 quatrième cellule Qm comprend en outre une autre capacité dite amont 404 montée sur la borne amont b12 de la ligne de diodes 48, 403. L'autre borne b15 de la capacité amont 404 peut être reliée à un potentiel de référence. - 15 - Les figures suivantes présentent plusieurs versions parmi les options de réalisation possibles du circuit de gestion d'énergie selon l'invention. Les différentes versions présentées comprennent plusieurs cellules dont les types sont parmi : la première cellule Pi de type diode seule, la deuxième 5 cellule Pn de type pompe de charge avec capacité aval, la troisième cellule QM de type pompe de charge simple et la quatrième cellule Qm de type pompe de charge avec capacité amont. Les différentes options de réalisation sont dites de type "pxq", où p désigne le nombre de cellules en aval de la batterie dans le circuit selon l'invention, par rapport au sens de 10 circulation du courant dans la chaine de diodes, et q désigne le nombre de cellules en amont de la batterie dans le circuit selon l'invention, x symbolisant l'emplacement de la batterie dans le circuit selon l'invention. La figure 6a représente une première version VO du circuit de gestion 15 d'énergie 500 selon l'invention pour un dispositif électronique autonome à alimentation par une capacité variable Cvar. La capacité variable Cvar délivre une tension variable U1. La capacité variable Cvar est connectée d'une part au circuit de gestion d'énergie en un premier point C5 et d'autre part à un potentiel de référence 55 en un deuxième point D5. 20 Le premier circuit de gestion d'énergie 500 comprend d'aval en amont deux cellules Pi et QM, il est dit circuit de type 1x1. Les cellules sont connectées séquentiellement entre elles par au moins leur ligne de diodes respective. La première cellule 54 est de type diode seule Pi, elle comprend donc 25 une unique diode D51. La diode seule D51 est passante vers la capacité variable Cvar. La deuxième cellule 51 est de type pompe de charge simple QM. La deuxième cellule 51 comprend deux diodes D52, D53 et une capacité centrale C51, connectée entre les deux diodes D52, D53 en un point B5. Les deux cellules 54, 51 sont connectées entre elles, en un point A5, par leurs 30 lignes de diodes D51, D52, D53. Les diodes D51, D52, D53 des deux cellules 51, 54 sont montées en série et dans le même sens de façon à orienter les diodes D51, D52, D53 dans le même sens passant, c'est-à-dire depuis une partie dite amont du premier circuit 500 vers une partie dite aval du premier circuit 500. Les diodes D51, D52, D53 des cellules 51, 54 - 16 - forment ainsi une chaine de diodes 5. La chaine de diodes 5 est connectée en son point aval C5 à la capacité variable Cvar. La capacité C51 de la deuxième diode 51 est par ailleurs connectée sur une ligne dite ligne haute 52. La ligne haute 52 est connectée à la 5 capacité variable Cvar au point C5. Une batterie BAT est disposée sur une branche connectée sur la chaine de diodes 5, de façon à ce que son pôle positif soit connecté sur la chaine de diodes 5. Le pôle positif de la batterie BAT est connecté entre les deux cellules 51, 54 au point A5. Le pôle négatif de la batterie BAT est 10 connecté en un point E5 sur une ligne dite ligne basse 53 sur laquelle est également connectée la partie amont de la ligne de diodes D52, D53 de la deuxième cellule 51. Du côté aval de la batterie, la ligne basse 53 est connectée à un potentiel de référence comme le pole négatif de la batterie BAT. 15 La Figure 6b est issue d'une simulation numérique et représente un exemple de diagramme d'évolution de la tension au cours du temps en plusieurs points de la première version du circuit VO illustrée en Figure 5a. Une première courbe V(C5) représente l'évolution de la tension en sortie de 20 la capacité variable Cvar, au point C5. Cette tension dans l'exemple représenté varie de 10V à 20V de manière périodique. Une deuxième courbe V(B5) représente l'évolution de la tension à l'intérieur de la deuxième cellule 51 de la première version du circuit VO, entre les deux diodes de sa lignes de diodes et donc à la borne centrale de sa capacité 25 C51. La tension V(B5) mesurée entre les deux diodes D52, D53 de la cellule 54 varie entre OV et 10V, en phase avec la tension V(C5) en sortie de la capacité variable Cvar. La tension aux bornes de la batterie est représentée comme demeurant constante à 10V car la batterie est ici modélisée comme un accumulateur parfait. Elle absorbe donc la totalité des charges qu'elle 30 reçoit, ou fournit celles qu'on lui demande, sans que sa tension varie. Comme on le voit, on obtient ainsi un circuit de collecte qui utilise un condensateur variable Cvar avec une tension maximale Vmax, ici de 20V et une tension minimale Vmin de 10V, pour charger une batterie conçue pour fonctionner sous une fraction de cette tension Vmax, ici la moitié soit 10V. - 17 - I I est ainsi possible de choisir une batterie dont la nature impose une tension proche de 10V, par exemple une batterie à 10,8V formée par trois éléments Li-Ion à 3,6 V chacun, et de l'associer de façon optimisée avec un condensateur variable d'un type dont le rendement est optimal aux environs 5 de 20V. La figure 7a représente une deuxième version V1, dite de type PxQ, du circuit de gestion d'énergie 600 selon l'invention. La capacité variable Cvar est connectée d'une part au circuit de gestion d'énergie 600 en un 10 premier point de connexion G6 et d'autre part à un premier potentiel de référence 62. La deuxième version V1 du circuit de type PxQ peut comprendre une cellule de type Pi, plusieurs cellules de type Pn, plusieurs cellules de type Qm et une cellule de type QM. Le deuxième circuit de gestion d'énergie 600 tel 15 que représenté sur la figure 7a, comprend pour l'exemple deux cellules de type P et deux cellules de type Q dont une cellule de type Pi, une cellule de type Pn, une cellule de type Qm, et une cellule de type QM. Les cellules sont connectées séquentiellement entre elles par au moins leur ligne de diodes respective. 20 Le circuit 600 comprend d'aval en amont une première cellule de type Pi comprenant une diode seule D61 connectée en amont de la capacité variable Cvar au premier point G6. La première cellule Pi est connectée à une deuxième cellule de type Pn : P2, par un deuxième point de connexion A6. La deuxième cellule P2 25 comprend sur sa ligne de diodes une première diode D62 et une deuxième diode D63. La deuxième cellule P2 comprend en outre une capacité aval C61 connectée à la première cellule Pi par le deuxième point de connexion A6 et connectée à un deuxième potentiel de référence 61 par une ligne dite ligne basse 60. La deuxième cellule P2 comprend également une deuxième 30 capacité dite centrale C62. La capacité centrale C62 est connectée sur une chaine de diodes 64 entre les diodes D62, D63 par un troisième point de connexion B6. La capacité centrale C62 est en outre connectée à une ligne dite ligne haute 63, elle-même connectée à la capacité variable Cvar par le premier point de connexion G6. - 18 - Une troisième cellule QI. est une cellule de type Qm. La troisième cellule QI. comprend sur sa ligne de diodes une première diode D64 et une deuxième diode D65. La troisième cellule QI. comprend en outre une capacité amont C64 connectée à la ligne de diodes 64 en un point de 5 connexion E6 d'une part et connecté sur la ligne basse 60 d'autre part. La troisième cellule Q2 comprend également une capacité centrale C63 connectée sur la chaine de diodes 64, entre les diodes D64 et D65 par un point de connexion D6. La capacité centrale C63 est en outre connectée sur la ligne haute 63. 10 Une quatrième cellule QM est montée en amont de la chaine de diodes 64. La quatrième cellule QM comprend deux diodes D66, D67 montées en série pour former une ligne de diodes connectée à la chaine de diodes 64. La quatrième cellule QM comprend en outre une capacité centrale C65 connectée sur la ligne de diodes de la quatrième cellule QM en un point F6 et 15 connectée d'autre part sur la ligne haute 63. La batterie BAT est disposée sur une branche connectée sur la chaine de diodes 64, de façon à ce que son pôle positif soit connecté sur la chaine de diodes 64 en aval de la cellule P2, en un quatrième point de connexion C6. Le pole négatif de la batterie BAT est connecté au deuxième potentiel 20 de référence 61. Les diodes D61, D62, D63, D64, D65, D66, D67 formant la chaine de diodes 64 sont montées de façon à être toutes passantes d'une extrémité amont de la chaine de diodes 64 vers une extrémité aval de la chaine de diodes 64. 25 Les diodes centrales C62, C63, C64 des deuxième, troisième et quatrième cellules P2, Qi, QM sont montées en parallèle sur la ligne haute 63. Les capacités amont et aval C61, C64 sont montées en parallèle sur la ligne basse 60. 30 La figure 7b est issue d'une simulation numérique et représente un exemple de diagramme d'évolution de la tension au cours du temps en plusieurs points de la deuxième version du circuit V1 illustrée sur la figure 7a. Pour cette simulation numérique et toutes les suivantes, on a utilisé des - 19 - capacités de 4,7nF uniquement à titre d'exemple. La valeur des capacités peut être déterminée par rapport aux valeurs minimale et maximale de la capacité variable. Une première courbe V(G6) représente l'évolution de la tension aux 5 bornes de la capacité variable Cvar au point G6. Dans l'exemple représenté, cette tension varie de Vmin=15V à Vmax=21V de façon périodique. Une deuxième courbe V(A6) représente l'évolution de la tension entre la première cellule Pi et la deuxième cellule P2, et aux bornes de la capacité aval C61 de la deuxième cellule P2. La tension V(A6) reste constante à 15V. 10 Une troisième courbe V(B6) représente la tension mesurée à l'intérieur de la deuxième cellule P2 entre les deux diodes D62 et D63 et aux bornes de la capacité centrale C62. La tension V(B6) oscille entre 10V et 15V en phase avec la tension V(G6) en sortie de la capacité variable Cvar. Une quatrième courbe V(C6) représente la tension aux bornes de la 15 batterie BAT. La batterie étant modélisée comme un accumulateur parfait, la tension à ses bornes demeure constante à 10V. Une cinquième courbe V(D6) représente la tension mesurée à l'intérieur de la troisième cellule Qi entre les diodes D64 et D65 et aux bornes de la capacité centrale C63. La tension V(D6) oscille entre 5V et 10V 20 en phase avec la tension V(G6) en sortie de la capacité variable Cvar. Une sixième courbe V(E6) représente la tension mesurée entre la troisième cellule Qi et la quatrième cellule QM, aux bornes de la capacité amont C64 de la cellule Qi. La tension V(E6) est quasiment constante, elle oscille faiblement autour de 5V en phase avec la tension V(G6) en sortie de 25 la capacité variable Cvar. Une septième courbe V(F6) représente la tension mesurée à l'intérieur de la quatrième cellule QM entre les diodes D66 et D67 ainsi qu'aux bornes de la capacité centrale C64. La tension V(F6) oscille entre OV et la tension V(E6) en phase avec la tension V(G6) en sortie de la capacité 30 variable Cvar. On obtient alors un circuit de collecte qui utilise un condensateur variable avec une tension maximale de 20V pour charger la batterie conçue pour fonctionner à 10V. - 20 - Les autres modes de réalisation ne seront décrits que par leurs différences par rapport à l'une des versions du circuit de gestion d'énergie selon l'invention s'en rapprochant. En ce qui concerne les cellules elles seront décrites par rapport à leur 5 positionnement dans le circuit de gestion d'énergie selon l'invention. La description des cellules de chaque type pouvant se retrouver sur les descriptions des figures 5a, 5b, 5c, 5d. La Figure 8a représente une troisième version V2, dite de type PxQ 10 avec diode série 76, du circuit de gestion d'énergie 70 selon l'invention. Le circuit 70 représenté sur la Figure 8a est identique à celui représenté sur la Figure 7a, excepté que le pole positif de la batterie BAT est relié à la chaine de diodes 75 par une diode 76 dont le sens passant est orienté de la chaine de diodes 75 vers la batterie BAT. La diode 76 est donc orientée pour 15 autoriser le passage du courant dans le sens de la charge du dispositif de stockage d'énergie ou batterie BAT. La diode 76 et la batterie BAT forment une branche connectée sur la chaine de diodes 75. Les éléments communs aux deux figures ne seront donc pas décrits à nouveau, une table de correspondance des références entre les deux figures 20 est présentée ci-dessous. La troisième version V2 du circuit selon l'invention peut comprendre dans d'autres alternatives plus d'une cellule de type Pn et plus d'une cellule de type Qm. La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références 25 de la Figure 8a et des références de la Figure 7a. Figure 8a A7 B7 C7 D7 E7 F7 G7 C71 C72 C73 C74 C75 Figure 7a A6 B6 C6 D6 E6 F6 G6 C61 C62 C63 C64 C65 Figure 8a D71 D72 D73 D74 D75 D76 D77 74 73 72 71 75 Figure 7a D61 D62 D63 D64 D65 D66 D67 60 61 62 63 64 La figure 8b est issue d'une simulation numérique et représente un exemple de diagramme d'évolution de la tension au cours du temps en plusieurs points de la troisième version du circuit V2 illustrée sur la Figure 30 8a. - 21 - Une première courbe V(G7) représente l'évolution de la tension aux bornes de la capacité variable Cvar au point G7. Dans l'exemple représenté, cette tension varie de Vmin=11,6V à Vmax=16,9V de façon périodique. Une deuxième courbe V(A7) représente l'évolution de la tension entre 5 la première cellule Pi et la deuxième cellule P2, et aux bornes de la capacité aval C71 de la deuxième cellule P2. La tension V(A7) est constante aux environs de Vmin =11,6V. Une troisième courbe V(B7) représente la tension mesurée à l'intérieur de la deuxième cellule P2 entre les deux diodes D72 et D73 et aux 10 bornes de la capacité centrale C72. La tension V(B7) oscille entre environ 6V et environ de Vmin=11,6V, c'est-à-dire jusqu'à la tension V(A7), en phase avec la tension V(G7) en sortie de la capacité variable Cvar. Une quatrième courbe V(D7) représente la tension mesurée à l'intérieur de la troisième cellule Qi entre les diodes D74 et D75 et aux 15 bornes de la capacité centrale C73. La tension V(D7) oscille entre 5V et 10V en phase avec la tension V(G7) en sortie de la capacité variable Cvar. Une cinquième courbe V(C7) représente la tension aux bornes de la batterie BAT. La tension V(C7) oscille entre 6V et 10V. Une sixième courbe V(E7) représente la tension mesurée entre la 20 troisième cellule Qi et la quatrième cellule QM, aux bornes de la capacité amont C75 de la troisième cellule Qi. La tension V(E7) est quasiment constante, elle oscille faiblement autour de 5V en phase avec la tension V(G7) en sortie de la capacité variable Cvar. Une septième courbe V(F7) représente la tension mesurée à 25 l'intérieur de la quatrième cellule QM entre les diodes D76 et D77 ainsi qu'aux bornes de la capacité centrale C74 de la quatrième cellule QM. La tension V(F7) évolue de façon périodique en phase avec la tension V(G7) entre OV et 5V. Une huitième courbe V(BAT) représente la tension aux bornes de la 30 batterie BAT. La tension V(BAT) oscille en phase avec la tension V(G7) autour de 10V. La Figure 9a représente une quatrième version V3, dite OxP avec diode série, du circuit de gestion 90 d'énergie selon l'invention. La - 22 - quatrième version V3 comprend au moins trois cellules : une première cellule de type Pi, une deuxième cellule de type Pn : P2, une troisième cellule de type Pn : P3. Alternativement, un circuit selon la quatrième version peut comprendre un nombre supérieur à deux cellules de type Pn. La 5 particularité de cette quatrième version du circuit 90 selon l'invention est qu'elle ne comporte pas de cellules de type Q et que la batterie BAT est montée en aval de l'ensemble des cellules de type P, entre la capacité variable Cvar et la première cellule Pi. Le dispositif de stockage ou batterie BAT est donc connecté directement à la borne positive de la capacité 10 variable Cvar. Ensuite d'aval en amont on trouvera les cellules P2 et P3 montées de la même manière que sur la Figure 8a. La batterie BAT est donc connectée sur la chaine de diodes 95 en un point S par l'intermédiaire d'une diode D2 passante de la chaine de diodes 95 vers la batterie BAT. 15 L'intérêt du montage selon la quatrième version V3 est de faire en sorte que la tension de la capacité variable soit inférieure ou égale à la tension de la batterie BAT. Ce type de montage est particulièrement intéressant dans les cas où la capacité variable ne supporte pas une tension plus élevée que celle de la batterie, ce qui est fréquent avec les capacités 20 variables réalisées en technologie MEMS (M icrosystèm es Electromécaniques). La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références de la Figure 9a et des références de la Figure 8a. Figure 9a D C S C6 C2 D8 D5 D6 94 93 92 91 Figure 8a A7 B7 G7 C71 C72 D71 D72 D73 74 73 72 71 Figure 9a 95 B C4 D3 D4 A C3 Figure 8a 75 A7 C71 D73 D72 B7 C72 25 La figure 9b est issue d'une simulation numérique et représente un exemple de diagramme d'évolution de la tension au cours du temps en plusieurs points de la quatrième version du circuit V3 illustrée sur la figure 9a. Une première courbe V(S) représente l'évolution de la tension aux 30 bornes de la capacité variable Cvar au point S. Dans l'exemple représenté, cette tension varie à partir de Vmin=6,6V à Vmax=10V de façon périodique. - 23 - Une deuxième courbe V(D) représente l'évolution de la tension entre la première cellule Pi et la deuxième cellule Pz, et aux bornes de la capacité aval C6 de la deuxième cellule P2. La tension V(D) est sensiblement constante aux environs de 6,6V. 5 Une troisième courbe V(C) représente la tension mesurée à l'intérieur de la deuxième cellule P2 entre les deux diodes Ds et D6 et aux bornes de la capacité centrale C2. La tension V(C) oscille entre environ 3,3V et environ 6,6V, c'est-à-dire jusqu'à la tension V(D), en phase avec la tension V(S) en sortie de la capacité variable Cvar. 10 Une quatrième courbe V(B) représente la tension mesurée entre la deuxième cellule P2 et la troisième cellule P3, aux bornes de la capacité aval C4 de la cellule P3. La tension V(B) est quasiment constante, elle oscille faiblement autour de 3.3V en phase avec la tension V(S) en sortie de la capacité variable Cvar. 15 Une cinquième courbe V(A) représente la tension mesurée à l'intérieur de la troisième cellule P2 entre les diodes D4 et D3 et aux bornes de la capacité centrale C3. La tension V(A) oscille entre OV et environ 3,5V en phase avec la tension V(S) en sortie de la capacité variable Cvar. Une sixième courbe V(BAT) représente la tension mesurée aux 20 bornes de la batterie, elle reste constante à 10V dans l'exemple représenté. La Figure 10 représente une cinquième version V4, dite 3x3 mixte de type 1, du circuit de gestion d'énergie 100 selon l'invention. La cinquième version V4 diffère de la deuxième version V1 telle que représentée sur la 25 Figure 7a en ce qu'elle comprend six cellules d'aval en amont : une première cellule de type Pi, deux cellules de type Pn : une deuxième cellule Pz et une troisième cellule P3, deux cellules de type Qm : une quatrième cellule Qi, une cinquième cellule Qz, et une sixième cellule de type Qm. Une autre distinction entre la cinquième version V4 et la deuxième 30 version V1 est que les capacités centrales C92, C95, C93, C97, C99 de chacune des cellules sont connectées entre elles, en série, formant une ligne dite « haute » 103. Le pole positif de la batterie BAT est connecté sur la chaine de diodes 101 en aval de la diode P3 en un point de connexion E9. Le pole négatif de - 24 - la batterie BAT est connecté sur une ligne dite basse 102, elle-même connectée au potentiel de référence 104. Dans des versions alternatives à la cinquième version V4 du circuit selon l'invention, on peut concevoir des circuits comprenant plus de deux 5 cellules de type Pn et plus de deux cellules de type Qm, sans sortir du cadre de l'invention. Il est également possible d'ajouter une diode montée en série avec la batterie BAT tel que représenté sur la figure 8a. La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références de la Figure 10 et des références de la Figure 7a, des références de la 10 Figure 10 et des références de la Figure 5b puis des références de la Figure 10 et des références de la Figure 5d. Figure 10 101 102 103 104 105 A9 B9 E9 F9 G9 J9 Figure 7a 64 60 63 61 62 A6 B6 C6 D6 E6 F6 Figure 10 C91 C92 C93 C96 C99 D91 D92 D93 D94 D95 D900 Figure 7a C61 C62 C63 C64 C65 D61 D62 D63 D64 D65 D66 Figure 10 D901 Figure 7a D67 Figure 10 C9 D9 C94 C95 D96 D97 Figure 5b b5 b4 43 44 41 42 Figure 10 H9 19 C97 C98 D98 D99 Figure 5d b13 b12 49 404 48 403 La Figure 11 représente une sixième version V5, dite 3x3 mixte de type 2, du circuit de gestion d'énergie 110 selon l'invention. La sixième 15 version V5 diffère de la cinquième version V4 telle que représentée sur la Figure 10 en ce le pôle positif de la batterie BAT est connecté d'une part à la chaine de diodes 111 en un premier point E10, entre les troisième et quatrième cellules P3, Q1, et d'autre part à une ligne dite basse 112. Sur la ligne basse 112, sont connectées en série les capacités suivantes : une 20 première capacité aval C101 de la deuxième cellule P2, une deuxième capacité aval C104 de la troisième cellule P3, une troisième capacité amont C106 de la quatrième cellule Q1, une quatrième capacité amont C108 de la quatrième cellule Q2. De plus les capacités centrales C102, C105, C103, C107, C109 des 25 différentes cellules P2, P3, Qi, Qz, Qm sont connectées en parallèle sur une ligne dite haute 114 tel que dans la deuxième version V1. - 25 - La sixième version V5 diffère en outre de la cinquième version V4 en ce que la ligne dite basse 112 de capacités n'est pas connectée à un potentiel de référence et le pole négatif de la batterie BAT n'est pas connecté à la ligne basse 112. En revanche, le pôle négatif de la batterie 5 BAT est relié à la chaine de diodes 111 en sortie de la sixième cellule QM. Le pôle positif de la batterie BAT est en outre connecté en un point K10 sur la chaine de diodes 111. La chaine de diodes 111 ainsi que le pole négatif de la batterie BAT sont reliés à un potentiel de référence 113. 10 Dans des versions alternatives à la sixième version V5 du circuit selon l'invention, on peut concevoir des circuits comprenant plus de deux cellules de type Pn et plus de deux cellules de type Qm, sans sortir du cadre de l'invention. Il est également possible d'ajouter une diode montée en série avec la batterie BAT tel que représenté sur la figure 8a. 15 La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références de la Figure 11 et des références de la Figure 10. Figure 11 111 113 115 A10 B10 C10 D10 E10 F10 Figure 10 101 104 105 A9 B9 C9 D9 E9 F9 Figure 11 G10 H10 I10 J10 D101 D102 D103 D104 D105 Figure 10 G9 H9 19 J9 D91 D92 D93 D94 D95 Figure 11 D106 D107 D108 D109 D110 D111 Figure 10 D96 D97 D98 D99 D900 D901 La Figure 12 représente une septième version V6, dite 3x3 mixte de type 3, du circuit de gestion d'énergie 120 selon l'invention. La septième 20 version V6 diffère de la sixième version V5 telle que représentée sur la Figure 11 en ce que sa sixième cellule est une cellule de type Q3 donc comportant une capacité amont C110 contrairement à une cellule de type QM tel que dans la sixième version V5 du circuit selon l'invention. La septième version V6 diffère également de la sixième version V5 en 25 ce que en ce que le pôle positif de la batterie BAT est connecté uniquement sur la chaine de diodes 121 en un premier point E11 entre les troisième et quatrième cellules P3 et Qi. Le pôle négatif de la batterie BAT est connecté sur un potentiel de référence 122 tel que pour la sixième version V5 du circuit selon l'invention. - 26 - Les capacités amont et aval C111, C114, C116, C118, C110 des cellules de types Pn et Qm sont connectées en série entre elles, formant une ligne basse 123. La ligne basse 123 dans la septième version V6 est en connexion avec la chaine de diodes 121 des cellules Pi, Pz, P3, Qi, Qz, Q3, et 5 avec le potentiel de référence 122 et donc avec le pole négatif de la batterie BAT. Dans des versions alternatives à la septième version V6 du circuit selon l'invention, on peut concevoir des circuits comprenant plus de deux cellules de type Pn et plus de trois cellules de type Qm, sans sortir du cadre 10 de l'invention. Il est également possible d'ajouter une diode montée en série avec la batterie BAT tel que représenté sur la figure 8a. La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références de la Figure 12 et des références de la Figure 10, et entre des références de la Figure 12 et celles de la Figure 5d. Figure 12 121 122 123 124 125 A11 B11 C11 D11 Figure 11 111 113 112 114 115 A10 B10 C10 D10 Figure 12 E11 F11 G11 H11 Ill C111 C112 C113 C114 Figure 11 E10 F10 G10 H10 I10 C101 C102 C103 C104 Figure 12 C115 C116 C117 C118 D111 D112 D113 D114 D115 Figure 11 C105 C106 C107 C108 D101 D102 D103 D104 D105 Figure 12 D116 D117 D118 D119 Figure 11 D106 D107 D108 D109 Figure 12 311 C110 C119 D1110 D1111 Figure 5d b13 404 49 48 403 15 La Figure 13 représente une huitième version V7, dite 3x3 série de type 1, du circuit de gestion d'énergie 130 selon l'invention. La huitième version V7 diffère de la sixième version V5 telle que représentée sur la Figure 11 en ce que la ligne dite haute 131 est composée des capacités 20 centrales C122, C125, C123, C127, C129 des cellules Pz, P3, Qi, Qz, Qm, montées en série telle que sur la ligne haute 103 de la cinquième version V4, représentée sur la Figure 10. Dans des versions alternatives à la huitième version V7 du circuit selon l'invention, on peut concevoir des circuits comprenant plus de deux 25 cellules de type Pn et plus de deux cellules de type Qm, sans sortir du cadre - 27 - de l'invention. Il est également possible d'ajouter une diode montée en série avec la batterie BAT tel que représenté sur la figure 8a. La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références de la Figure 13 et des références de la Figure 11. Figure 13 131 132 133 134 135 Al2 B12 C12 Figure 11 114 113 112 111 115 A10 B10 C10 Figure 13 D12 E12 F12 G12 H12 112 J12 C121 Figure 11 D10 E10 F10 G10 H10 I10 J10 C101 Figure 13 C122 C123 C124 C125 C126 C127 C128 C129 Figure 11 C102 C103 C104 C105 C106 C107 C108 C109 Figure 13 D121 D122 D123 D124 D125 D126 D127 D128 Figure 11 D101 D102 D103 D104 D105 D106 D107 D108 Figure 13 D129 D1200 D1201 Figure 11 D109 D110 D111 5 La figure 14 représente une neuvième version V8, dite 3x3 série de type 2, du circuit de gestion d'énergie 140 selon l'invention. La neuvième version V8 diffère de la septième version V6 telle que représentée sur la figure 12 en ce que les capacités centrales C142, C145, C146, C149, C1400 10 des cellules Pz, P3, Qi, Qz, Q3, sont montées en série et composent la ligne dite haute 141 tel que pour la huitième version V7 représentée sur la Figure 13. Dans des versions alternatives à la neuvième version V8 du circuit selon l'invention, on peut concevoir des circuits comprenant plus de deux 15 cellules de type Pn et plus de trois cellules de type Qm, sans sortir du cadre de l'invention. Il est également possible d'ajouter une diode montée en série avec la batterie BAT tel que représenté sur la figure 8a. La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références de la Figure 14 et des références de la Figure 12. 20 Figure 14 141 142 143 144 145 A14 B14 C14 Figure 12 124 122 123 121 125 A11 B11 C11 Figure 14 D14 E14 F14 G14 H14 114 314 C142 Figure 12 D11 E11 F11 G11 H11 Ill 311 C112 Figure 14 C143 C144 C145 C146 C147 C148 C149 C140 Figure 12 C111 C114 C115 C113 C116 C117 C117 C110 Figure 14 C1400 D141 D142 D143 D144 D145 D146 D147 Figure 12 C119 D111 D112 D113 D116 D117 D114 D115 - 28 - Figure 14 D148 D149 D1400 D1401 Figure 12 D118 D119 D1110 D1111 La figure 15 représente une dixième version V9, dite 3x3 série de type 3, du circuit de gestion d'énergie 150 selon l'invention. La dixième version V9 diffère de la huitième version V7 telle que 5 représentée sur la figure 13, en ce que la cellule QM est située entre la cellule P3 et la cellule QI.. Ainsi le pole positif de la batterie BAT est connecté sur la chaine de diodes 153 en un point E52 entre les cellules P3 et QM. En outre la dixième version V9 comprend deux lignes basses 151, 10 152. Une première ligne basse 151 comprend les capacités aval C151, C154 des cellules P2 et P3, connectées en série. Le pole positif de la batterie BAT est également connecté sur cette première ligne basse 151 en amont de la capacité C154 de la cellule P3. Une deuxième ligne basse 152 est composée des capacités amont C158, C1500 des cellules QI., Qz, connectées en série 15 entre elles. La deuxième ligne basse 152 est connectée sur la chaine de diodes 153, entre les diodes amont D155 de la cellule QM et amont D158 de la cellule QI. en un point G52. Dans des versions alternatives à la dixième version V9 du circuit selon l'invention, on peut concevoir des circuits comprenant plus de deux 20 cellules de type Pn et plus de deux cellules de type Qm, sans sortir du cadre de l'invention. Il est également possible d'ajouter une diode montée en série avec la batterie BAT tel que représenté sur la figure 8a. La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références de la Figure 15 et des références de la Figure 13. Figure 15 151 152 153 154 155 A54 B54 C54 Figure 13 124 122 123 121 125 A11 B11 C11 Figure 15 D54 E54 F54 G54 H54 154 J54 C151 Figure 13 D11 E11 F11 G11 H11 Ill 311 C121 Figure 15 C152 C153 C154 C155 C157 C158 C159 C1500 Figure 13 C122 C129 C124 C125 C123 C126 C127 C128 Figure 15 D151 D152 D153 D154 D155 D156 D157 D158 Figure 13 D121 D122 D123 D1200 D1201 D124 D127 D124 Figure 15 D159 D1500 D1501 Figure 13 D125 D128 D129 25 - 29 - La figure 16 représente une onzième version V10, dite 2x2 avec batterie connectée « en haut », du circuit de gestion d'énergie 160 selon l'invention. La onzième version V10 possède la particularité de permettre la 5 connexion de la batterie BAT, et notamment son pôle négatif, sur la ligne dite haute 161. Le circuit de gestion d'énergie 160 représenté par la onzième version V10 comprend d'aval en amont les cellules suivantes : une première cellule 162 de type QM, une deuxième cellule 163 de type Pn : P3, une troisième 10 cellule 164 de type Pi et une quatrième cellule 165 de type Pn : P2. Les cellules sont connectées séquentiellement entre elles par au moins leur ligne de diodes respective. La première cellule 162 est montée de sorte que sa capacité centrale C160 soit connectée sur la ligne dite « basse » 166. 15 La ligne basse est elle-même connectée à un potentiel de référence 167. La deuxième cellule 163 est montée de sorte que sa capacité aval C163 soit connectée sur la ligne dite « haute » 161 et sa capacité centrale C161 soit connectée sur la ligne basse 166. Les connexions de la deuxième 20 cellule 163 avec les lignes haute 161 et basse 166 sont inversées par symétrie autour de la chaine de diodes 168 par rapport aux précédents modes de réalisation. La troisième cellule 164 est de type diode seule Pi, elle fait donc partie de la chaine de diodes 168 comprenant les diodes D161, D162, D163, 25 D164, D165, D166, D167 de chaque cellule 162, 163, 164, 165 du circuit de gestion de l'énergie 160. Les diodes D161, D162, D163, D164, D165, D166, D167 formant la chaine de diodes 168 sont montées de façon à être toutes passantes d'une extrémité amont de la chaine de diodes 168 vers une extrémité aval de la chaine de diodes 168. 30 Le pole négatif de la batterie BAT est connecté en un point D160 de la chaine de diodes 168 entre les deuxième et troisième cellules 163, 164 respectivement de type P3 et Pi. - 30 - Dans des versions alternatives à la onzième version V10 du circuit selon l'invention, on peut concevoir des circuits comprenant plus de deux cellules de type Pn, sans sortir du cadre de l'invention. La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références 5 de la Figure 16 et des références des Figures 5b et 5c. Figure 16 C161 C163 D163 D164 C160 C162 C164 D166 D167 F160 Figure 5b 44 43 41 42 b4 43 44 41 42 b4 Figure 16 C160 D161 D162 A160 Figure 5c 45 47 46 b9 La figure 17 représente une douzième version V11, dite 2x2 avec batterie connectée « en haut » et diode série, du circuit de gestion d'énergie 170 selon l'invention. 10 Le circuit 170 représenté sur la figure 17 est identique à celui représenté sur la figure 16, hormis le fait que la batterie BAT est connectée sur la ligne haute 171 par l'intermédiaire d'une diode 178 passante dans le sens ligne haute 171 vers la batterie BAT. La diode 178 est donc orientée pour autoriser le passage du courant dans le sens de la charge du dispositif 15 de stockage d'énergie ou batterie BAT. La diode 178 et la batterie BAT forment une branche connectée sur la ligne haute 171. Dans des versions alternatives à la douzième version V11 du circuit selon l'invention, on peut concevoir des circuits comprenant plus de deux cellules de type Pn, sans sortir du cadre de l'invention. 20 La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références de la Figure 17 et des références de la Figure 16. Figure 17 171 177 178 A70 B70 C70 D70 E70 F70 Figure 16 161 167 168 A160 B160 C160 D160 E160 F160 Figure 17 C170 C171 C172 C173 C174 D171 D172 D173 D174 Figure 16 C160 C161 C162 C163 C164 D161 D162 D163 D164 Figure 17 D175 D176 D177 Figure 16 D165 D166 D167 La figure 18 représente une treizième version V12, dite OxQ avec diode série, du circuit de gestion d'énergie 180 selon l'invention. 25 Le circuit 180 représenté sur la Figure 18 diffère de la troisième version V2 représentée sur la Figure 8a en ce qu'il ne comprend pas de - 31 - cellule Pi ni P2. Sont présentent uniquement les cellules Qi et QM. Le dispositif de stockage ou batterie BAT est donc connecté directement à la borne positive de la capacité variable Cvar. Le montage de la batterie BAT reste le même que celui représenté sur la Figure 8a. 5 Dans des versions alternatives à la treizième version V12 du circuit selon l'invention, on peut concevoir des circuits comprenant plus de deux cellules de type Qm, sans sortir du cadre de l'invention. Il est également possible de ne pas avoir de diode D180 montée en série avec la batterie BAT. 10 La table ci-dessous explicite une correspondance entre des références de la Figure 18a et des références de la Figure 8a. Figure 18a E80 A80 B80 C80 D80 C181 C182 C183 D180 D181 Figure 8a G7 C7 D7 E7 F7 C73 C74 C75 76 D74 Figure 18a D182 D183 D184 Figure 8a D75 D76 D77 La figure 8b est issue d'une simulation numérique et représente un exemple de diagramme d'évolution de la tension au cours du temps en 15 plusieurs points de la treizième version V12 illustrée sur la Figure 18a. Une première courbe V(E80) représente l'évolution de la tension aux bornes de la capacité variable Cvar au point E80. Dans l'exemple représenté, cette tension varie à partir d'environ 5V à 10V de façon périodique. 20 Une deuxième courbe V(BAT) représente la tension aux bornes de la batterie BAT. La tension V(BAT) oscille faiblement autour de la tension maximale délivrée par la capacité variable Cvar, c'est-à-dire 10V. Les oscillations de la tension V(BAT) sont en phase avec les variations de la tension aux bornes de la capacité variable Cvar. 25 Une troisième courbe V(C80) représente l'évolution de la tension entre la première cellule Qi et la deuxième cellule QM, et aux bornes de la capacité amont C183 de la première cellule Qi. La tension V(C80) est constante aux environs de 5V. Une quatrième courbe V(D80) représente la tension mesurée à 30 l'intérieur de la deuxième cellule QM entre les deux diodes D183 et D184 et aux bornes de la capacité centrale C182. La tension V(D80) oscille entre OV - 32 - et environ 5V, c'est-à-dire jusqu'à la tension V(C80), en phase avec la tension V(E80) en sortie de la capacité variable Cvar. Avantageusement, le circuit selon l'invention ne comprend aucun 5 élément dissipatif. Il n'est pas non plus nécessaire d'adjoindre au circuit selon l'invention de dispositif de conversion intermédiaire, par exemple de stockage inductif. Et le circuit fractionnaire selon l'invention ne comprend pas de composant commandé. Avantageusement, le circuit selon l'invention possède un rendement 10 structurel élevé même en présence d'une faible puissance convertie. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Cependant, une particularité 15 préférée de l'invention REVENDICATIONS1. Circuit électronique de gestion d'énergie pour un dispositif électronique autonome à alimentation par une capacité variable (Cvar), caractérisé en ce qu'il comprend : - un ensemble d'au moins deux cellules (Pi, QM) présentant chacune au moins deux bornes (b1, b2, b8, b11, b12, b16) connectées entre elles par une ligne comprenant une ou plusieurs diodes (40, 46, 47, D54, D52, D53), montées en série et dans le même sens pour former une ligne dite ligne de diodes de cellules, lesquelles cellules sont connectées séquentiellement entre elles par au moins leur ligne de diodes respective, pour former une chaîne de cellules présentant une ligne de diodes montées en série et dans le même sens de façon à former une chaîne de diodes (5) présentant un sens passant depuis une extrémité dite amont vers une extrémité dite aval de la chaine de diodes (5), ladite chaîne de diodes (5) étant connectée, en son extrémité aval, à la capacité variable (Cvar) ; - un dispositif de stockage d'énergie (BAT) disposé dans une branche qui est connectée sur la chaine de diodes (5) en amont de la capacité variable (Cvar) ; et en ce qu'au moins une desdites cellules (Pi, QM) comprend une pompe de charge comprenant au moins : - deux diodes (41, 42, 46, 47, D52, D53) orientées dans le même sens, montées en série pour former la ligne de diodes de ladite cellule (Pi, QM), et - d'une capacité (44, 45, C51) connectée d'une part entre les deux diodes (41, 42, 46, 47, D52, D53) et d'autre part à une troisième borne (b6, b10), les charges entrant par la première diode (42, 46, D53), étant stockées dans la capacité (44, 45, C51) pour ressortir par la deuxième diode (41, 47, D52). - 34 - 2. Circuit électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une cellule est d'un type parmi : 5 - une diode seule (40, Pi) ; - une pompe de charge simple (400, QM) composée de deux diodes (46, 47) formant sa ligne de diodes et d'une capacité (45) connectée entre lesdites diodes (46, 47) ; - une pompe de charge avec capacité amont (402, Qm) composée 10 d'une pompe de charge simple (48, 403, 49) avec en outre une capacité amont (404) connectée en amont de ladite pompe de charge simple ; - une pompe de charge avec capacité aval (401, Pn) composée d'une pompe de charge simple (41, 42, 44) avec en outre une 15 capacité aval (43) connectée en aval de ladite pompe de charge simple. 3. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de stockage d'énergie 20 (BAT) est monté en série avec au moins une diode (76, D178), dite diode série (76, D178), laquelle est orientée pour autoriser le passage du courant dans le sens de la charge du dispositif de stockage d'énergie (BAT). 25 4. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des cellules comprend une première cellule (Pi) de type diode seule (40). 5. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des cellules comprend une deuxième cellule de type pompe de charge simple (400, QM). 6. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des cellules - 35 - comprend au moins une troisième cellule de type pompe de charge avec capacité aval (401, Pn). 7. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de stockage (BAT) est connecté entre la deuxième cellule (Qm) et la première cellule (Pi) sur la chaîne de diodes (5). 8. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 6, caractérisé en ce que le dispositif de stockage (BAT) est connecté directement à la borne positive de la capacité variable (Cvar). 9. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des cellules comprend 15 au moins une quatrième cellule de type pompe de charge avec capacité amont (Qm). 10. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la capacité (C51) connectée entre 20 deux diodes (D52, D53) des pompes de charge simples des cellules est connectée à une ligne, dite ligne haute (52), elle-même en connexion avec le potentiel positif de la capacité variable (Cvar). 11. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie des capacités amont et/ou aval (C61, C64) des cellules (P2, Qi.) de type pompe de charge avec capacité amont/aval, est connectée à une ligne, dite première ligne basse (60), reliée à un potentiel de référence (61). 30 12. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que toutes les capacités amont et/ou aval (C61, C64) des cellules (P2, Qi.) sont connectées sur la première ligne basse (60). -36- 13. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'une autre partie des capacités amont et/ou aval (C158, C1500) des cellules (Qi, Q2) sont connectées à une deuxième ligne basse (152). 14. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capacités amont et/ou aval (C62, C63, C65) connectées sur la ligne haute (63) sont connectées en parallèle. 15. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les capacités amont et/ou aval (C92, C93, C95, C97, C99) connectées sur la ligne haute (103) sont connectées en série. 16. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les capacités amont et/ou aval (C61, C64) connectées sur une ligne basse (60) sont connectées en parallèle. 20 17. Circuit électronique l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que les capacités amont et/ou aval connectées sur une ligne basse (60) sont connectées en série. 25 18. Circuit électronique l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pole positif du dispositif de stockage (BAT) est connecté au moins sur la chaine de diodes (5). 19. Circuit électronique selon la revendication précédente, caractérisé 30 en ce que le dispositif de stockage (BAT) est en outre connecté sur au moins une des lignes basses (53). 5 10 15 -37- 20. Circuit électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, et 11, caractérisé en ce que le dispositif de stockage (BAT) est connecté sur la ligne haute (161, 171). 5 21. Circuit électronique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pole négatif du dispositif de stockage (BAT) est connecté sur la chaine de diodes (168, 178). 22. Circuit électronique selon l'une quelconques des revendications 10 20 et 21, caractérisé en ce qu'il comprend, montées de l'amont vers l'aval : - au moins une troisième cellule de type pompe de charge avec capacité aval (P2), dont la capacité aval (C162) est montée en parallèle sur la ligne basse (166), et dont la capacité de pompe 15 de charge (C16) est montée en parallèle sur la ligne haute (161) ; - une première cellule (Pi) de type diode seule (D165) ; - au moins une cinquième une cellule de type pompe de charge avec capacité aval (P3), dont la capacité aval (C163) est 20 montée en parallèle sur la ligne haute (161) et dont la capacité de pompe de charge (C161) est montée en parallèle sur la ligne basse (166) ; - une deuxième cellule de type pompe de charge simple (QM) dont la capacité (C160) est connectée sur la ligne basse (166) 25 elle-même connectée à un potentiel de référence (167) ; - le dispositif de stockage (BAT), connecté entre la première cellule (Pi) et la cinquième cellule (P3).