FR2492182A1

FR2492182A1 - Optimum current regulator for battery charged from solar panel - uses DC=DC converter under control of operational amplifier circuit to regulate flow of charging current to maximise power transfer

Info

Publication number: FR2492182A1
Application number: FR8021680A
Authority: FR
Original assignee: Thomson-Brandt SA
Current assignee: Thomson-Brandt SA
Priority date: 1980-10-10
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1982-04-16

Abstract

The battery charging controller uses a DC to DC converter to regulate the flow of current between a solar powered photovoltaic panel and the batteries which store collected energy, so that maximum transfer efficiency is obtained, thus maximising the solar power conversion, particularly at times of weak or erratic sunshine. The solar panel (12) delivers electric energy to the series FET switched DC to DC converter (30). The converter is operated in a pulse width or pulse frequency modulation mode under a control circuit (42) which collects data on the solar power and on the battery (10), and through an operational amplifier circuit alters the pulse modulation to give the optimum correct charging current for the measured conditions.

Description

L'invention est relative à un circuit de commande de la charge d'un accumulateur par une photopile. Elle concerne également un générateur d'électricité comprenant une photopile, un accumulateur et un tel circuit. The invention relates to a circuit for controlling the charge of an accumulator by a photocell. It also relates to an electricity generator comprising a photocell, an accumulator and such a circuit.

Les photopiles sont des éléments engendrant de l'énergie électrique lorsqu'ils sont éclairés, c'est-à-dire lorsqu'ils recoivent de l'énergie lumineuse. Ces photopiles permettent ainsi de produire de l'électricité à partir de la lumière, plus particulièrement celle du soleil; elles se présentent le plus souvent sous forme de panneaux, appelés "panneaux solaires". Solar cells are elements that generate electrical energy when they are lit, that is to say when they receive light energy. These solar cells thus make it possible to produce electricity from light, more particularly that of the sun; they are most often in the form of panels, called "solar panels".

Dans la pratique les panneaux solaires, ou les autres types de photopiles, ne recoivent de l'énergie lumineuse que de façon irrègu lière.-C'est pourquoi l'énergie électrique fournie par les photopiles sert en général à charger un accumulateur, ou une batterie d'accumulateurs, de manière à pouvoir disposer en permanence de l'énergie ainsi stockée. In practice, solar panels, or other types of solar cells, receive light energy only in an irregular manner. This is why the electric energy supplied by solar cells is generally used to charge an accumulator, or a accumulator battery, so that the energy thus stored is permanently available.

Pour éviter la surcharge de l'accumulateur on prévoit habituellement entre ce dernier et la photopile un circuit comprenant un interrupteur qui s'ouvre lorsque l'accumulateur atteint sa pleine charge. To avoid overcharging the accumulator, there is usually provided between the latter and the solar cell a circuit comprising a switch which opens when the accumulator reaches its full charge.

Dans de tels circuits intermédiaires connus jusqu'à présent, lorsque l'interrupteur est fermé, la photopile débite directement dans l'accumulateur pour le charger. In such intermediate circuits known up to now, when the switch is closed, the solar cell flows directly into the accumulator to charge it.

L'invention résulte de la constatation que cette disposition ne permet en général pas de transférer à l'accumulateur la puissance maximale disponible aux bornes du panneau et qu'ainsi l'accumulateur ne se charge pas aussi rapidement qu'on pourrait le souhaiter, notamment en cas d'éclairement de faible intensité et/ou d'éclairement peu fréquent. The invention results from the observation that this arrangement does not generally allow the maximum power available at the terminals of the panel to be transferred to the accumulator and that, therefore, the accumulator does not charge as quickly as one might wish, in particular in case of low intensity lighting and / or infrequent lighting.

On a également constaté que l'énergie stockée dans l'accu mu- lateur n'atteignait pas la capacité nominale de ce dernier. It has also been found that the energy stored in the accumulator does not reach the nominal capacity of the latter.

L'invention permet de remédier à ces inconvénients. The invention overcomes these drawbacks.

Le circuit selon l'invention est caractérisé en ce qu'ii comprend, entre la photopile et l'accumulateur, un convertisseur con tinu-continu et des moyens pour faire varier à volonté l'intensité du courant et/ou la tension à l'entrée et/ou à la sortie du convertisseur. The circuit according to the invention is characterized in that it comprises, between the solar cell and the accumulator, a continuous-continuous converter and means for varying at will the intensity of the current and / or the voltage at input and / or output of the converter.

De cette manière on peut choisir le courant et la tension d'entrée, c'est-à-dire le courant et la tension appelés du panneau solaire, de manière que la puissance tirée de ce panneau soit maximale à chaque instant. In this way one can choose the current and the input voltage, that is to say the current and the voltage called from the solar panel, so that the power drawn from this panel is maximum at all times.

On peut également faire varier l'intensité du courant de sortie en fin de charge de façon que l'intensité du courant fourni à l'accumulateur diminue de façon progressive ou par paliers. On a constaté qu'ainsi l'accumulateur peut stocker une plus grande quantité d'énergie électrique et qu'il se détériore moins rapidement qu'avec un circuit de commande reliant directement, même en fin de charge, le panneau à la batterie, et que les dégagements gazeux peuvent être réduits. The intensity of the output current at the end of charging can also be varied so that the intensity of the current supplied to the accumulator decreases progressively or in stages. It has been found that in this way the accumulator can store a greater amount of electrical energy and that it deteriorates less rapidly than with a control circuit directly connecting, even at the end of charging, the panel to the battery, and gas emissions can be reduced.

Dans une réalisation le convertisseur continu-continu comprend un commutateur disposé dans la connexion entre le panneau et l'accumulateur et qui est commandé afin qu'il soit ouvert et fermé de façon périodique, le rapport entre les durées d'ouvertures et de fermetures correspondant à la tension ou l'intensité voulue, et un filtre pour transformer en continu le courant ainsi découpé par le commutateur. In one embodiment the DC-DC converter comprises a switch arranged in the connection between the panel and the accumulator and which is controlled so that it is opened and closed periodically, the ratio between the opening and closing times corresponding at the desired voltage or current, and a filter to continuously transform the current thus cut by the switch.

Pour la commande du commutateur d'un tel convertisseur on prévoit un moyen de commande qui comporte, par exemple, une première partie permettant le transfert maximal de puissance du panneau à l'accumulateur, une seconde partie pour que l'intensité du courant fourni à l'accumulateur diminue progressivement ou par paliers à la fin de la charge de cet accumulateur, et un moyen pour qu'en fin de charge l'action de cette seconde partie soit prioritaire. To control the switch of such a converter, a control means is provided which comprises, for example, a first part allowing the maximum transfer of power from the panel to the accumulator, a second part so that the intensity of the current supplied to the accumulator decreases progressively or in stages at the end of the charging of this accumulator, and a means so that at the end of charging the action of this second part takes priority.

Selon une autre disposition de l'invention on prévoit un moyen remettant un signal indiquant que l'accumulateur est complètement déchargé. Ce signal peut etre utilisé pour agir sur un interrupteur ouvrant le circuit d'utilisation connecté aux bornes de l'accu mu- lateur. According to another arrangement of the invention, means are provided providing a signal indicating that the accumulator is completely discharged. This signal can be used to act on a switch opening the operating circuit connected to the terminals of the accumulator.

Il est également possible d'émettre un signal indiquant que l'accumulateur est près de sa décharge complète, ne contenant plus qu'une fraction relativement faible de sa capacité nominale. It is also possible to issue a signal indicating that the accumulator is near its full discharge, containing only a relatively small fraction of its nominal capacity.

Le circuit de commande selon l'invention peut être utilisé pour la charge d'un accumulateur par n'importe quel type de source. The control circuit according to the invention can be used for charging an accumulator by any type of source.

D'autres dispositions et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, cette description étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés, sur lesquels:
- la figure 1 est un schéma d'ensemble d'un générateur selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma montrant le principe de fonctionnement du générateur de la figure 1,
- les figures 2a et 3 à 7 sont des diagrammes relatifs au fonctionnement du générateur de la figure 1,
- la figure 8 est un schéma plus détaillé d'une partie de la figure 2,
- la figure 9 est un schéma de réalisation d'une autre partie du générateur de la figure 1,
- la figure 10 est un schéma représentant encore une autre partie du générateur de la figure 1,
- la figure 11 est un graphique servant à expliquer le fonctionnement du circuit représenté sur la figure 9, et
- la figure 12 est un organigramme de programmation d'un microprocesseur utilisé à la place des circuits des figures 9 et 10.Other arrangements and advantages of the invention will appear with the description of some of its embodiments, this description being made with reference to the attached drawings, in which:
FIG. 1 is an overall diagram of a generator according to the invention,
FIG. 2 is a diagram showing the operating principle of the generator of FIG. 1,
FIGS. 2a and 3 to 7 are diagrams relating to the operation of the generator of FIG. 1,
FIG. 8 is a more detailed diagram of part of FIG. 2,
FIG. 9 is a diagram of another part of the generator in FIG. 1,
FIG. 10 is a diagram showing yet another part of the generator of FIG. 1,
FIG. 11 is a graph used to explain the operation of the circuit shown in FIG. 9, and
FIG. 12 is a programming flow diagram of a microprocessor used in place of the circuits of FIGS. 9 and 10.

Le générateur que l'on va décrire en relation avec les figures comprend une batterie d'accumulateurs, ou "batterie", 10 aux bornes de laquelle est branchée une charge 11 pouvant dissiper l'énergie électrique disponible aux bornes de cette batterie 10. The generator which will be described in relation to the figures comprises a storage battery, or "battery", 10 at the terminals of which a load 11 is connected which can dissipate the electrical energy available at the terminals of this battery 10.

La batterie 10 est destinée à stocker l'énergie électrique produite par un panneau 12 de cellules photovoltalques, ou - photopiles, destinées à être éclairées par la lumière solaire. The battery 10 is intended to store the electrical energy produced by a panel 12 of photovoltaic cells, or - photocells, intended to be lit by sunlight.

La batterie 10 constitue un "réservoir-tampon" permettant de stocker l'énergie et de pouvoir en disposer en permanence, c'est-àdire même en l'absence de soleil illuminant le panneau solaire 12. The battery 10 constitutes a "buffer tank" making it possible to store the energy and to be able to have it permanently available, that is to say even in the absence of sun illuminating the solar panel 12.

Les courbes caractéristiques du fonctionnement du panneau 12 sont représentées sur les figures 3 et 4. The characteristic curves of the operation of the panel 12 are shown in FIGS. 3 and 4.

Sur ces figures on a porté en abscisses la tension v aux bornes du panneau et en ordonnées l'intensité I du courant débité par ce panneau. In these figures, the voltage v across the panel is plotted on the abscissa and the intensity I of the current delivered by this panel is plotted on the ordinate.

Sur la figure 3 les courbes 13, 14 et 15 représentent les variations de l'intensité I du courant en fonction de ia tension V pour trois valeurs distinctes de l'énergie d'éclairement, respectivement
E1, E2 et E3, reçues par le panneau 12, la courbe 13 correspondant à la plus faible énergie incidente et la courbe 15 à la plus grande énergie, et la température du panneau étant la même pour ces trois courbes.In FIG. 3, curves 13, 14 and 15 represent the variations in the intensity I of the current as a function of the voltage V for three distinct values of the illumination energy, respectively
E1, E2 and E3, received by the panel 12, the curve 13 corresponding to the lowest incident energy and the curve 15 to the highest energy, and the temperature of the panel being the same for these three curves.

La figure 4 représente également les variations de l'intensité I en fonction de la tension V mais à éclairement constant et pour des températures différentes du panneau, la courbe 16 correspondant à la température la moins élevée, la courbe 17 à une température intermédiaire et la courbe 18 à la température la plus élevée. FIG. 4 also represents the variations of the intensity I as a function of the voltage V but at constant illumination and for different temperatures of the panel, the curve 16 corresponding to the lowest temperature, the curve 17 at an intermediate temperature and the curve 18 at the highest temperature.

Chacune de ces courbes 13, 14, 15, 16, 17 et 18, par exemple celle de référence 14 (Fig. 3), comporte une partie rectiligne 19 parallèle à l'axe des abscisses, - qui correspond à un comportement du panneau en générateur de courant - qui se raccorde, pour les valeurs les plus élevées de la tension, par l'intermédiaire d'une portion arrondie 21, à une partie 20 à tension presque constante et décroissance brusque de l'intensité. Each of these curves 13, 14, 15, 16, 17 and 18, for example that of reference 14 (Fig. 3), comprises a rectilinear part 19 parallel to the abscissa axis, - which corresponds to a behavior of the panel in current generator - which is connected, for the highest values of the voltage, by means of a rounded portion 21, to a part 20 with almost constant voltage and abrupt decrease in intensity.

La puissance délivrée par le panneau est le produit 1 x V de l'intensité I par la tension V. Les courbes correspondant à une puissance constante sont donc des hyperboles. On a représenté deux de ces courbes 22 et 23 en traits interrompus sur la figure 5 qui est également un diagramme sur lequel a été porté la tension V en abscisses et l'intensité I en ordonnées, la courbe 22 correspondant à une puissance supérieure à celle de la courbe 23. The power delivered by the panel is the product 1 x V of the intensity I by the voltage V. The curves corresponding to a constant power are therefore hyperbolas. Two of these curves 22 and 23 are shown in broken lines in FIG. 5 which is also a diagram on which the voltage V has been plotted on the abscissa and the intensity I on the ordinate, the curve 22 corresponding to a power greater than that of curve 23.

Comme le montre la figure 5 pour un éclairement et une température donnés la puissance maximale correspond au point de tangence entre une hyperbole 22 et le coude 21 d'une courbe 14'. As shown in Figure 5 for a given illumination and temperature the maximum power corresponds to the point of tangency between a hyperbola 22 and the bend 21 of a curve 14 '.

Par ailleurs, on sait que la tension aux bornes de la batterie 10 est liée à l'intensité I du courant qui la traverse par la relation suivante:
V = E' + r'I dans cette formule E' représente la tension à vide de la batterie et r' sa résistance interne ainsi que celle des fils de liaison.Furthermore, we know that the voltage across the battery 10 is linked to the intensity I of the current flowing through it by the following relationship:
V = E '+ r'I in this formula E' represents the no-load voltage of the battery and r 'its internal resistance as well as that of the connecting wires.

Cette relation est représentée par la droite 24 sur la figure 5. This relationship is represented by the line 24 in FIG. 5.

Si la batterie 10 était branchée directement aux bornes du panneau 12, comme c'est le cas dans les générateurs de la technique antérieure, le point de fonctionnement du montage, c'est-à-dire la tension V aux bornes de l'ensemble en parallèle du panneau 12 et de la batterie 10, et l'intensité I du courant parcourant ces fils de liaison, s'obtiendrait par l'intersection de la droite 24 et de la courbe 14'. On constate alors que c'est seulement pour des valeurs déterminées de la tension à vide de la batterie, de la température et de l'éclairement que ce point d'intersection correspond à la puissance maximum que peut fournir le panneau 12. If the battery 10 was connected directly to the terminals of the panel 12, as is the case in the generators of the prior art, the operating point of the assembly, that is to say the voltage V across the terminals of the assembly in parallel with the panel 12 and the battery 10, and the intensity I of the current flowing through these connecting wires, would be obtained by the intersection of the straight line 24 and the curve 14 '. It is then observed that it is only for determined values of the no-load voltage of the battery, of the temperature and of the illumination that this point of intersection corresponds to the maximum power that the panel 12 can supply.

Les générateurs antérieurement connus sont généralement construits pour que le transfert maximum de puissance du panneau vers la batterie soit obtenu quand cette dernière est complètement chargée et lorsque la température ambiante est élevée. Previously known generators are generally constructed so that the maximum transfer of power from the panel to the battery is obtained when the latter is fully charged and when the ambient temperature is high.

Un tel fonctionnement n'est pas toujours satisfaisant car il serait souhaitable, au contraire, que la puissance maximale soit fournie par le panneau à la batterie lorsque cette dernière est complètement déchargée et, en outre, qu'a' basse température, correspondant à un ensoleillement moins important (et donc à une faible énergie fournie par le panneau), cette énergie soit transmise dans les meilleures conditions, c'est-à-dire avec le rendement maximum à la batterie. Such operation is not always satisfactory because it would be desirable, on the contrary, for the maximum power to be supplied by the panel to the battery when the latter is completely discharged and, moreover, only at low temperature, corresponding to a less sunshine (and therefore at a low energy supplied by the panel), this energy is transmitted in the best conditions, that is to say with maximum efficiency to the battery.

L'invention permet de satisfaire à ces exigences. A cet effet, entre le panneau 12 et la batterie 10 est interposé un convertisseur continu-continu 30 (figure 1) présentant deux bornes d'entrées 31 et 32 reliées aux bornes de sortie du panneau 12 et deux bornes de sortie 33 et 34 connectées aux bornes de la batterie 10. Ce convertisseur 30 comprend également une entrée de commande 35 et des sorties 36, 37 et 38 sur lesquelles apparaissent des signaux représentant la tension de sortie Vs, son courant de sortie Is et le courant 1B d'alimentation de la batterie. The invention makes it possible to meet these requirements. For this purpose, between the panel 12 and the battery 10 is interposed a DC-DC converter 30 (Figure 1) having two input terminals 31 and 32 connected to the output terminals of the panel 12 and two output terminals 33 and 34 connected at the terminals of the battery 10. This converter 30 also includes a control input 35 and outputs 36, 37 and 38 on which appear signals representing the output voltage Vs, its output current Is and the supply current 1B of battery.

Ce convertisseur comprend un commutateur 40 (figure 2) disposé sur un conducteur 41 provenant du panneau 12, et, dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un circuit de commande 42 (figure 1) dont une réalisation sera décrite plus loin en relation avec les figures 9 et 10. Cette commande est telle que le courant continu débité par le panneau 12, d'intensité I, est découpé à une fréquence f déterminée comme représenté sur le diagramme de la figure 2a. This converter comprises a switch 40 (FIG. 2) disposed on a conductor 41 coming from the panel 12, and, the opening and closing of which are controlled by a control circuit 42 (FIG. 1), an embodiment of which will be described later in relation with FIGS. 9 and 10. This command is such that the direct current supplied by the panel 12, of intensity I, is cut at a frequency f determined as shown in the diagram in FIG. 2a.

Sur ce diagramme le temps t a été porté en abscisses tandis que l'état, ouvert ou fermé, du commutateur 40 a été représenté en ordonnées. L'état fermé du commutateur 40 est représenté par les segments supérieurs A parallèles à la ligne des abscisses et l'état ouvert est représenté par les segments B se trouvant sur l'axe des abscisses. Au cours de chaque cycle, c'est-à-dire pendant une période de temps T telle que:
T = 1
le commutateur est fermé pendant un intervane de temps t,. In this diagram, the time t has been plotted on the abscissa while the state, open or closed, of the switch 40 has been represented on the ordinate. The closed state of the switch 40 is represented by the upper segments A parallel to the abscissa line and the open state is represented by the segments B lying on the abscissa axis. During each cycle, that is to say during a period of time T such that:
T = 1
the switch is closed for a time interval t ,.

Pour faire varier la puissance transmise par le panneau 12 à la batterie 10 par l'intermédiaire du convertisseur 30 on agit sur le t
o temps t0 ou le rapport cyclique :0( = T
Le convertisseur 30 comporte également un redresseur à diode de roue libre 43 dont la cathode est connectée à la borne positive du panneau 12 par l'intermédiaire du conducteur 41 et du commutateur 40, une inductance 44 dont une borne est reliée à la cathode de la diode 43 ainsi qu'au commutateur 40 et dont l'autre borne est reliée à une armature d'un condensateur 45 faisant également partie du redresseur. Cette borne commune à l'inductance 44 et au condensateur 45 est reliée à la borne positive de la batterie 10. Le condensateur 45 est en parallèle sur ladite batterie. To vary the power transmitted by the panel 12 to the battery 10 via the converter 30, the t
o time t0 or the duty cycle: 0 (= T
The converter 30 also includes a freewheeling diode rectifier 43, the cathode of which is connected to the positive terminal of the panel 12 by means of the conductor 41 and the switch 40, an inductor 44, one terminal of which is connected to the cathode of the diode 43 as well as the switch 40 and the other terminal of which is connected to an armature of a capacitor 45 also forming part of the rectifier. This terminal common to the inductor 44 and to the capacitor 45 is connected to the positive terminal of the battery 10. The capacitor 45 is in parallel on said battery.

L'intensité du courant appelé à l'entrée du convertisseur 30 dépend du rapport cyclique 0k du signal de commande du commutateur 40. I1 est ainsi possible, en choisissant convenablement ce rapport cyclique 0( , d'appeler l'intensité de courant qui correspond à la puissance maximale que peut fournir le panneau 12 (figure fui). The intensity of the current called at the input of the converter 30 depends on the duty cycle 0k of the control signal of the switch 40. I1 is thus possible, by suitably choosing this duty cycle 0 (, to call the current intensity which corresponds at the maximum power that panel 12 can provide (figure leaked).

En d'autres termes l'impédance moyenne d'enrée du convertisseur 30 dépend du rapport cyclique oS . In other words, the average input impedance of the converter 30 depends on the duty cycle oS.

Par rapport au générateur antérieurement connu dans lequel le panneau solaire est connecté directement à la batterié, le convertisseur selon l'invention permet dans certaines conditions, telles qu'à basse température et faible charge, une augmentation de puissance transférée de l'ordre de 20 à 30 %, si son rendement est de l'ordre de 90 %. Compared to the previously known generator in which the solar panel is connected directly to the battery, the converter according to the invention allows, under certain conditions, such as at low temperature and low charge, an increase in transferred power of the order of 20 at 30%, if its yield is around 90%.

Un autre avantage du convertisseur continutontinu est qu'il n'est pas indispensable que la force électro-motrice de la batterie soit égale à celle du panneau solaire 12 ; elle peut être supérieure ou inférieure à condition que le convertisseur permette d'abaisser ou d'augmenter la tension. Another advantage of the DC converter is that it is not essential that the electro-driving force of the battery is equal to that of the solar panel 12; it can be higher or lower provided that the converter allows the voltage to be lowered or increased.

En agissant sur le rapport cyclique du signal de commande du commutateur 40, il est également possible de faire varier l'intensité 1B du courant de charge de la batterie 10 lors de la dernière phase de la charge de cette batterie, afin de stocker dans cette dernière un maximum d'énergie. By acting on the duty cycle of the control signal of the switch 40, it is also possible to vary the intensity 1B of the charging current of the battery 10 during the last phase of the charging of this battery, in order to store in this last a maximum of energy.

Dans un exemple le commutateur est commandé pour que cette intensité 1B varie comme représenté sur la figure 6 qui est un diagramme sur lequel on a porté en abscisses la tension VB aux bornes de la batterie 10 et en ordonnées l'intensité IB. In one example, the switch is controlled so that this intensity 1B varies as shown in FIG. 6 which is a diagram on which the voltage VB is plotted on the abscissa on the terminals of the battery 10 and on the ordinate the intensity IB.

Sur ce diagramme c'est le segment rectiligne 50 qui représente la variation de l'intensité 1B en fonction de la tension Vg lors de la dernière phase de charge de la batterie. Le début de cette dernière phase correspond à une tension-de valeur V1 aux bornes de la batterie. On this diagram it is the rectilinear segment 50 which represents the variation of the intensity 1B as a function of the voltage Vg during the last phase of charging of the battery. The start of this last phase corresponds to a voltage-value V1 across the battery.

Le circuit 42 agit sur le rapport cyclique 0 < du signal de commande de l'interrupteur 40 dès que la tension VB atteint cette valeur V1 pour que l'intensité 1B décroisse de manière linéaire et atteigne la valeur nulle lorsque la tension aux bornes de la batterie a la valeur V2 correspondant à sa charge complète. The circuit 42 acts on the duty cycle 0 <of the control signal of the switch 40 as soon as the voltage VB reaches this value V1 so that the intensity 1B decreases linearly and reaches the value zero when the voltage across the terminals of the battery has the value V2 corresponding to its full charge.

Cette procédure de charge de la batterie augmente sa durée de vie et en facilite l'entretien. This battery charging procedure increases its service life and makes it easier to maintain.

En variante au lieu d'une diminution progressive (linéaire ou non) de l'intensité IB, le circuit 42 agit sur le rapport cycliques de manière que cette intensité décroisse par paliers. As a variant, instead of a progressive decrease (linear or not) of the intensity IB, the circuit 42 acts on the duty cycle so that this intensity decreases in stages.

La loi de décroissance en fonction du temps de l'intensité 1B peut être différente d'un type de batterie à un autre. Cette loi est, en général, déterminée de manière empirique. The law of decrease as a function of time of the intensity 1B can be different from one type of battery to another. This law is, in general, determined empirically.

De toute façon il est particulièrement utile que le circuit de commande 42 permette d'obtenir cette variation de 1B car, dans la plupart des applications, la batterie 10 est utilisée à proximité de sa pleine charge, c'est-à-dire qu'elle subit des cycles de charge et de décharge à proximité de cette charge maximum. In any case, it is particularly useful for the control circuit 42 to make it possible to obtain this variation of 1B since, in most applications, the battery 10 is used near its full charge, that is to say that it undergoes charge and discharge cycles near this maximum charge.

Le circuit de commande 42 (figure 1) comporte, en plus de la sortie 51 reliée à l'entrée 35 du circuit 30, une sortie supplémentaire 52 destinée à produire un signal permettant la coupure du circuit d'utilisation aux bornes de la batterie 10 lorsque cette dernière est complètement déchargée. A cet effet un interrupteur 53 se trouve dans le circuit qui comprend la charge 11, et cet interrupteur présente une borne de commande 53a reliée à la sortie 52 du circuit 42. The control circuit 42 (FIG. 1) comprises, in addition to the output 51 connected to the input 35 of the circuit 30, an additional output 52 intended to produce a signal enabling the usage circuit to be cut off at the terminals of the battery 10 when the latter is completely discharged. To this end, a switch 53 is located in the circuit which includes the load 11, and this switch has a control terminal 53a connected to the output 52 of the circuit 42.

Ce dernier circuit comporte, enfin, une sortie 54 sur laquelle est émis un signal destiné à déclencher une alarme lumineuse ou acoustique 55, ou de toute autre nature, indiquant que la batterie 10 est près de son état de décharge. The latter circuit comprises, finally, an output 54 on which is emitted a signal intended to trigger a light or acoustic alarm 55, or of any other nature, indicating that the battery 10 is near its discharge state.

Le diagramme de la figure 7 illustre les diverses commandes réalisées par le circuit 42 à l'aide des sorties 52 et 54. Sur ce diagramme on a porté en abscisses la tension VB aux bornes de la batterie et en ordonnées l'état de l'interrupteur 53 et de l'alarme 55, le niveau 1 correspondant à l'ouverture de l'interrupteur 53 et à l'actionnement de l'alarme 55. V3 est la tension correspondant à la décharge complète de la batterie, V5 est le seuil à partir duquel l'alarme 55 est déclenchée et V4 est la tension minimum, comprise entre V3 et V51 pour laquelle l'interrupteur 53 est fermé au cours de la charge de la batterie. The diagram in FIG. 7 illustrates the various commands carried out by the circuit 42 using the outputs 52 and 54. On this diagram, the voltage VB is plotted on the abscissa and the state of the switch 53 and alarm 55, level 1 corresponding to the opening of switch 53 and the activation of alarm 55. V3 is the voltage corresponding to the complete discharge of the battery, V5 is the threshold from which the alarm 55 is triggered and V4 is the minimum voltage, between V3 and V51 for which the switch 53 is closed during the charging of the battery.

Les lignes 56 en traits pleins sur ce diagramme correspondent aux variations de l'état de l'interrupteur 53 en fonction de la tension
VB tandis que les lignes 57 en traits interrompus correspondent à l'état de l'alarme 55.The solid lines 56 on this diagram correspond to the variations in the state of the switch 53 as a function of the voltage
VB while the lines 57 in broken lines correspond to the state of the alarm 55.

La figure 8 est un schéma d'une réalisation pratique du convertisseur 30. FIG. 8 is a diagram of a practical embodiment of the converter 30.

Dans cet exemple le convertisseur est du type abaisseur de tension. Le commutateur 40 est un transistor 60 du type MOS - FET dont le drain 61 est relié à une première borne 121 du panneau 12 et la source 62 est connectée à une première borne 441 de l'inductance de lissage 44 ainsi qu'à la cathode de la diode 43 dont l'anode est reliée à la seconde borne 122 du panneau 12. In this example the converter is of the step-down type. The switch 40 is a transistor 60 of the MOS-FET type, the drain 61 of which is connected to a first terminal 121 of the panel 12 and the source 62 is connected to a first terminal 441 of the smoothing inductor 44 as well as to the cathode. diode 43, the anode of which is connected to the second terminal 122 of the panel 12.

Un condensateur de filtrage 64 est en parallèle aux bornes du panneau 12. Une diode 65 est connectée entre la seconde borne 442 de l'inductance 44 et le pôle positif (+) de la batterie 10 avec sa cathode reliée directement au pôle positif. Le but de cette diode 65 est d'empêcher que la batterie 10 ne se décharge dans le panneau 12 lorsque celui n'est pas éclairé. Bien entendu une telle diode 65 est inutile dans le cas, fréquent, où le panneau 12 comporte une diode remplissant le même rôle. A filter capacitor 64 is parallel to the terminals of the panel 12. A diode 65 is connected between the second terminal 442 of the inductor 44 and the positive pole (+) of the battery 10 with its cathode connected directly to the positive pole. The purpose of this diode 65 is to prevent the battery 10 from discharging in the panel 12 when that is not lit. Of course, such a diode 65 is useless in the frequent case where the panel 12 comprises a diode fulfilling the same role.

Le signal de commande fourni sur la sortie 51 du circuit 42 (figure 1) n'est, dans cet exemple, pas appliqué directement sur la grille 66 du transistor 60 mais sur la base d'un transistor bipolaire 67 du type NPN dont l'émetteur est relié à la masse et dont le collecteur est relié à la grille 66 du transistor 60 ainsi qu'à la cathode 68 d'une diode Zener 69 dont l'anode est reliée à la source 62 dudit transistor 60.Le collecteur du transistor 67 est également relié à une borne 701 d'une résistance 70 dont l'autre borne 702 est connectée d'une part à une autre résistance 71 et d'autre part à la première armature d'un condensateur 72 dont l'autre armature est reliée à l'anode de la diode Zener 69 La borne de la résistance 71 opposée à celle qui est connectée à la résistance 70 est reliée à la cathode d'une diode 73 dont l'anode est reliée au drain 61 du transistor 60. The control signal supplied on the output 51 of the circuit 42 (FIG. 1) is, in this example, not applied directly to the gate 66 of the transistor 60 but on the basis of a bipolar transistor 67 of the NPN type, the emitter is connected to ground and whose collector is connected to the gate 66 of the transistor 60 as well as to the cathode 68 of a Zener diode 69 whose anode is connected to the source 62 of said transistor 60. 67 is also connected to a terminal 701 of a resistor 70 whose other terminal 702 is connected on the one hand to another resistor 71 and on the other hand to the first armature of a capacitor 72 whose other armature is connected to the anode of the Zener diode 69 The terminal of the resistor 71 opposite to that which is connected to the resistor 70 is connected to the cathode of a diode 73 whose anode is connected to the drain 61 of the transistor 60.

Les résistances 70 et 71, la diode 73, le condensateur 72 et le transistor 67 sont montés de manière que la tension entre la grille 66 et la source 62 soit indépendante du potentiel de la source qui varie selon une grande amplitude ; en effet cette tension et pratiquement égale à la tension aux bornes du condensateur 72. La diode Zener 69 assure une protection du transistor 60 contre les surtensions. The resistors 70 and 71, the diode 73, the capacitor 72 and the transistor 67 are mounted so that the voltage between the gate 66 and the source 62 is independent of the potential of the source which varies according to a large amplitude; in fact this voltage and practically equal to the voltage across the capacitor 72. The Zener diode 69 protects the transistor 60 against overvoltages.

Le signal reçu sur la base du transistor 67 n'est pas b(, mais son complémentaire o(. The signal received on the base of transistor 67 is not b (, but its complement o (.

Entre la borne 122 du panneau 12 et la borne négative (-) de la batterie 10, sont disposées deux résistances en série, respectivement 75 et 76. La borne commune 77 à ces deux résistances est reliée à la masse ainsi qu'à une borne de la charge d'utilisation 11. Between the terminal 122 of the panel 12 and the negative (-) terminal of the battery 10, two resistors are arranged in series, respectively 75 and 76. The common terminal 77 with these two resistors is connected to ground as well as to one terminal payload 11.

Un montage 78 à amplificateur opérationnel est connecté à la borne de la résistance 76 qui est reliée directement à la borne négative de la batterie 10. Le signal appliqué à l'entrée du montage 78 est fonction de la chute de tension aux bornes de la résistance 76 et le signal délivré sur la sortie 79 de ce montage représente l'intensité 1B du courant fourni à la batterie 10. A circuit 78 with an operational amplifier is connected to the terminal of the resistor 76 which is directly connected to the negative terminal of the battery 10. The signal applied to the input of the circuit 78 is a function of the voltage drop across the terminals of the resistor 76 and the signal delivered on the output 79 of this circuit represents the intensity 1B of the current supplied to the battery 10.

Un autre montage 80 à amplificateur opérationnel est connecté à la borne de la résistance 75 opposée à la borne 77. Le signal appliqué à l'entrée de ce montage 80 représente la chute de tension aux bornes de la résistance 75 et le signal délivré sur sa sortie 81 représente ainsi l'intensité IS du courant à la sortie du convertisseur 30. Another circuit 80 with an operational amplifier is connected to the terminal of the resistor 75 opposite the terminal 77. The signal applied to the input of this circuit 80 represents the voltage drop across the terminals of the resistor 75 and the signal delivered on its output 81 thus represents the intensity IS of the current at the output of converter 30.

Enfin, en ce qui concerne la figure 8, entre la cathode de la diode 65 et la masse sont connectées deux résistances 82 et 83 en série constituant un diviseur de tension. La borne commune à ces deux résistances est connectée à l'entrée d'un autre montage 84 à amplificateur opérationnel délivrant sur sa sortie 85 un signal représentant la tension Vs à la sortie du convertisseur 30. Finally, as regards FIG. 8, between the cathode of the diode 65 and the ground are connected two resistors 82 and 83 in series constituting a voltage divider. The terminal common to these two resistors is connected to the input of another circuit 84 with an operational amplifier delivering on its output 85 a signal representing the voltage Vs at the output of the converter 30.

Les bornes 79, 81 et 85 correspondent aux bornes 38, 37 et 36 de la figure I. Elles sont connectées à des bornes d'entrée 88, 87 et 86 du circuit 42. The terminals 79, 81 and 85 correspond to the terminals 38, 37 and 36 of FIG. I. They are connected to the input terminals 88, 87 and 86 of the circuit 42.

On va maintenant décrire en relation avec les figures 9 et 10 un exemple de réalisation du circuit 42. An embodiment of the circuit 42 will now be described in relation to FIGS. 9 and 10.

La figure 9 correspond à la partie du circuit 42 destinée à assurer, d'une part, le transfert maximum de puissance du panneau 12 à la batterie 10 et, d'autre part, la variation de l'intensité 1B du courant de charge de cette batterie qui correspond à celle représentée sur la figure 6. Ce circuit comporte en outre un moyen assurant à cette dernière variation la priorité de la commande du commutateur 40. FIG. 9 corresponds to the part of the circuit 42 intended to ensure, on the one hand, the maximum transfer of power from the panel 12 to the battery 10 and, on the other hand, the variation of the intensity 1B of the charging current of this battery which corresponds to that shown in FIG. 6. This circuit also comprises means ensuring that this last variation has priority over the control of the switch 40.

La figure 10 correspond à la partie du circuit 42 qui est reliée aux sorties 52 et 54. FIG. 10 corresponds to the part of the circuit 42 which is connected to the outputs 52 and 54.

Sur la figure 9 la partie du circuit qui est destinée spécifiquement à l'obtention du transfert maximum de puissance a la référence 90 tandis que les éléments représentés à l'intérieur du bloc 91 sont destinés à permettre la variation linéaire de l'intensité 1B en fin de charge de la batterie. In FIG. 9, the part of the circuit which is specifically intended for obtaining the maximum power transfer has the reference 90 while the elements represented inside the block 91 are intended to allow the linear variation of the intensity 1B in end of battery charge.

Les entrées 86 et 87 sur lesquelles sont appliquées des signaux représentant, respectivement, la tension Vs et l'intensité Is du courant en sortie du convertisseur 30 sont reliées aux entrées respectives 92 et 93 d'un multiplieur 94 à un quadrant présentant une sortie 95 représentant ainsi la puissance de sortie du convertisseur 30. Cette sortie 95 est reliée directement à une première borne 96 d'un commutateur 97 à deux positions ainsi qu'à la seconde borne 98 de ce même commutateur 97 par l'intermédiaire d'un inverseur 99. La borne commune 100 du commutateur 97 est reliée à l'entrée d'un intégrateur 101 dont la sortie est connectée à une première entrée 102 d'un additionneur 103 à amplificateur opéra-tionnel. The inputs 86 and 87 to which are applied signals representing, respectively, the voltage Vs and the intensity Is of the current at the output of the converter 30 are connected to the respective inputs 92 and 93 of a multiplier 94 to a quadrant having an output 95 thus representing the output power of the converter 30. This output 95 is directly connected to a first terminal 96 of a two-position switch 97 and to the second terminal 98 of this same switch 97 by means of an inverter. 99. The common terminal 100 of the switch 97 is connected to the input of an integrator 101, the output of which is connected to a first input 102 of an adder 103 with an operational amplifier.

Une seconde entrée 104 de l'additionneur 103 est connectée à la première sortie 105 d'un wobulateur 106 qui présente une seconde sortie 107 reliée à une borne de commande du commutateur 97. A second input 104 of the adder 103 is connected to the first output 105 of a wobulator 106 which has a second output 107 connected to a control terminal of the switch 97.

Ainsi l'entrée de l'intégrateur 101 reçoit alternativement un signal représentant la puissance P et le signal opposé, - P.Thus the input of the integrator 101 alternately receives a signal representing the power P and the opposite signal, - P.

Le wobulateur 106 engendre un signal rectangulaire à rapport cyclique égal à '. The wobulator 106 generates a rectangular signal with a duty cycle equal to '.

La troisième entrée 110 de l'additionneur 103 est destinée à recevoir un signal de tension de valeur fixée. The third input 110 of the adder 103 is intended to receive a voltage signal of fixed value.

La sortie 111 de l'additionneur 103 est reliée à l'entrée positive (+) d'un comparateur 112 sur l'entrée négative (-) duquel est appliqué un signal en dents de scie engendré par un générateur 113. The output 111 of the adder 103 is connected to the positive input (+) of a comparator 112 on the negative input (-) of which is applied a sawtooth signal generated by a generator 113.

La fréquence f0 du signal en dents de scie est grande par rapport à la fréquence fw du signal engendré par le wobulateur 106. La sortie du comparateur 112 est connectée à une première entrée 114 d'une porte OU 117 dont la seconde entrée 115 est reliée à la sortie d'un comparateur 116 faisant partie du circuit 91.The frequency f0 of the sawtooth signal is large compared to the frequency fw of the signal generated by the wobulator 106. The output of the comparator 112 is connected to a first input 114 of an OR gate 117 whose second input 115 is connected at the output of a comparator 116 forming part of the circuit 91.

La sortie de la porte OU est reliée à la borne 51 et délivre le signal α. The output of the OR gate is connected to terminal 51 and delivers the signal α.

La partie 91 du circuit destinée à faire diminuer progressivement l'intensité 1B en fin de charge comprend, relié à l'entrée 86, un inverseur 12.0 connecté à une première entrée 121 d'un additionneur 122 sur la seconde entrée 123 duquel est appliqué un signal représentant la tension V2 (figure 6) aux bornes de la batterie 10 en fin de charge. The part 91 of the circuit intended to progressively decrease the intensity 1B at the end of the charge comprises, connected to the input 86, an inverter 12.0 connected to a first input 121 of an adder 122 on the second input 123 of which is applied a signal representing the voltage V2 (FIG. 6) at the terminals of the battery 10 at the end of charging.

Le signal de sortie de l'additionneur 122 est appliqué à l'entrée d'un écrêteur 125 sur la sortie duquel apparaît un signal représentant la quantité V2 V2 . Ce montage 1255 qui comprend deux diodes
V2 - V1 1251 et 1252 montées en sens inverses, permet de limiter les variations de Vs - V2 entre 0 et V1 - V2, Vs restant compris entre
V1 et V2. A cet effet la cathode de la diode 1251 est reliée à la masse et sur l'anode de la diode 1252 est appliqué un potentiel représentant V1 - V2.Le signal de sortie de l'écrêteur 125 est appliqué sur la première entrée 127 d'un montage additionneurintégrateur 128 dont la seconde entrée 129 est reliée à la borne 88 sur laquelle est appliqué un signal représentant l'intensité 1B
La sortie 130 du montage 128 délivre un signal d'erreur représentant la différence entre l'intensité 1B et la valeur I désirée
V2 - VS .The output signal of the adder 122 is applied to the input of a clipper 125 on the output of which appears a signal representing the quantity V2 V2. This 1255 assembly which includes two diodes
V2 - V1 1251 and 1252 mounted in opposite directions, allows to limit the variations of Vs - V2 between 0 and V1 - V2, Vs remaining between
V1 and V2. For this purpose the cathode of diode 1251 is connected to ground and on the anode of diode 1252 is applied a potential representing V1 - V2. The output signal of the clipper 125 is applied to the first input 127 of an adder-integrator assembly 128, the second input 129 of which is connected to terminal 88 to which a signal representing the intensity 1B is applied
The output 130 of the assembly 128 delivers an error signal representing the difference between the intensity 1B and the desired value I
V2 - VS.

en fin de charge, c'est-à-dire: I = IM V2 - V1 . at the end of charging, that is to say: I = IM V2 - V1.

Ce signal d'erreur est appliqué sur l'entrée positive (+) du comparateur 116 dont l'entrée négative (-) est reliée à la sortie du générateur 113 de signaux en dents de scie. This error signal is applied to the positive input (+) of the comparator 116 whose negative input (-) is connected to the output of the sawtooth signal generator 113.

Un signal de valeur 1 apparaîtra sur la sortie du comparateur 116 lorsque le niveau du signal d'erreur appliqué sur son entrée positive sera supérieur au niveau du signal en dents de scie appliqué sur son entrée négative. Il apparaîtra alors un signal de valeur 1 sur la sortie 51 qui correspond à l'ouverture du commutateur 40.Ainsi une augmentation du signal d'erreur provoque une diminution de la durée de fermeture du commutateur 40 au cours de chaque période du signal en dents de scie et donc une diminution du courant 1B et, réciproquement, toute diminution du signal d'erreur provoque une augmentation de la durée de fermeture du commutateur 40 au cours de chaque période du signal en dents de scie et donc une augmentation du courant lB On obtient ainsi une régulation, un signal d'erreur non nul permettant que le courant 1B suive la loi de variation linéaire représentée sur la figure 6. A signal of value 1 will appear on the output of comparator 116 when the level of the error signal applied to its positive input is greater than the level of the sawtooth signal applied to its negative input. A signal with a value of 1 will then appear on output 51 which corresponds to the opening of switch 40. Thus an increase in the error signal causes a decrease in the duration of closure of switch 40 during each period of the tooth signal. and therefore a decrease in the current 1B and, conversely, any decrease in the error signal causes an increase in the closing time of the switch 40 during each period of the sawtooth signal and therefore an increase in the current lB On thus obtains a regulation, a non-zero error signal allowing the current 1B to follow the law of linear variation represented in FIG. 6.

La partie 90 du circuit 42 permet de déterminer le rapport cyclique de commande agissant sur le commutateur 40 pour qu'à chaque instant la puissance fournie par le panneau 12 ait la valeur maximale. Ce circuit 90 est analogue à une démodulation synchrone connue en elle-même. Le wobulateur 106 permet de faire varier, avec une amplitude td, le rapport cyclique α autour d'une valeur moyenne ; Si la puissance P varie dans le même sens que le rapport cyclique o( on augmente ce rapport cyclique tandis que si la variation est en sens inverse on diminue ce rapport cyclique. En effet, comme le montre la figure 11, la courbe 140 de variation de la puissance P en fonction du rapport cyclique p < présente un maximum M et on cherche à conférer à α la valeur α M qui correspond à ce maximum. Part 90 of the circuit 42 makes it possible to determine the duty cycle ratio acting on the switch 40 so that at all times the power supplied by the panel 12 has the maximum value. This circuit 90 is analogous to a synchronous demodulation known in itself. The wobulator 106 makes it possible to vary, with an amplitude td, the duty cycle α around an average value; If the power P varies in the same direction as the duty cycle o (we increase this duty cycle while if the variation is in the opposite direction we decrease this duty cycle. Indeed, as shown in Figure 11, the curve 140 of variation of the power P as a function of the duty cycle p <has a maximum M and we seek to confer on α the value α M which corresponds to this maximum.

Le signal sur la sortie 111 de l'additionneur 103 est la somme d'un signal continu : Vref + VE et d'un signal rectangulaire Vw, produit par le wobulateur 106, qui permet d'engendrer A o < . Vref est le signal appliqué sur l'entrée 110 et V est un signal d'erreur égal à la valeur moyenne dans le temps de la différence 4P = P1 - P2,
P1 et P2 éant les puissances correspondant aux positions respectives du commutateur 97. Ce signal sur la sortie 111 permet grâce au comparateur 112, au générateur 113 et à la porte OU 117 d'augmen ter le rapport cyclique si a P est positif et de le diminuer Si P est négatif.The signal on the output 111 of the adder 103 is the sum of a continuous signal: Vref + VE and a rectangular signal Vw, produced by the wobulator 106, which makes it possible to generate A o <. Vref is the signal applied to input 110 and V is an error signal equal to the mean value over time of the difference 4P = P1 - P2,
P1 and P2 being the powers corresponding to the respective positions of the switch 97. This signal on the output 111 allows, thanks to the comparator 112, the generator 113 and the OR gate 117 to increase the duty cycle if a P is positive and to decrease If P is negative.

La priorité de la commande par le circuit 91 sur la commande par le circuit 90 est obtenue de la façon suivante:
Lorsque Vs est inférieur à V1 la sortie du comparateur 116 est au niveau zéro et c'est alors bien entendu le signal en sortie du comparateur 112 qui est obtenu en sortie de la porte OU 117.The priority of control by circuit 91 over control by circuit 90 is obtained as follows:
When Vs is less than V1 the output of comparator 116 is at zero level and it is then of course the signal at output of comparator 112 which is obtained at the output of OR gate 117.

Lorsque V a atteint le niveau V2 de pleine charge, le signal en sortie du comparateur 116 est au niveau 1 et c'est alors lui qui prédomine. When V has reached the level V2 of full load, the signal at the output of the comparator 116 is at level 1 and it is then it which predominates.

On conçoit donc que les signaux rectangulaires en sortie du comparateur 116 seront plus larges au voisinage de la pleine charge que les signaux rectangulaires en sortie du comparateur 112 et seront donc prioritaires. It is therefore understood that the rectangular signals at the output of comparator 116 will be wider in the vicinity of full load than the rectangular signals at output of comparator 112 and will therefore have priority.

Le circuit représenté sur la figure 10 comporte, pour émettre le signal de commande de l'interrupteur 53, une bascule de SCHMITT 150 dont l'entrée 151 est reliée à la borne 86 sur laquelle est appliqué un signal représentant la tension Vs. Le premier seuil de la bascule 150 correspond à la tension V3 (figure 7) et le second seuil à
V4.The circuit shown in FIG. 10 comprises, to transmit the control signal from the switch 53, a SCHMITT flip-flop 150 whose input 151 is connected to terminal 86 to which a signal representing the voltage Vs is applied. The first flip-flop 150 threshold corresponds to the voltage V3 (Figure 7) and the second threshold to
V4.

Ce circuit comprend en outre, pour engendrer le signal sur la sortie 54, un comparateur 152 dont l'entrée négative (-) est reliée à la borne 86 et l'entrée positive à une source d'un signal de référence représentant la tension V5 (figure 7). This circuit further comprises, for generating the signal on the output 54, a comparator 152 whose negative input (-) is connected to terminal 86 and the positive input to a source of a reference signal representing the voltage V5 (figure 7).

Les diverses fonctions réalisées par le circuit 42 peuvent se résumer de la façon suivante:
- lorsque Vs est inférieur à V3 un signal de déconnexion de l'utilisation est engendré (ouverture de l'interrupteur 53)
- lorsque Vs est compris entre V3 et V5 un signal d'alarme est engendré;
- lorsque Vs est compris entre V5 et V1 le rapport cyclique est déterminé de manière que la puissance P = Vs 15 soit maximale;
- lorsque Vs est compris entre V1 et V2, est choisi de manière que l'intensité maximum du courant de charge de la batterie soit :

The various functions performed by the circuit 42 can be summarized as follows:
- when Vs is less than V3, a usage disconnection signal is generated (opening of switch 53)
- when Vs is between V3 and V5 an alarm signal is generated;
- when Vs is between V5 and V1 the duty cycle is determined so that the power P = Vs 15 is maximum;
- when Vs is between V1 and V2, is chosen so that the maximum intensity of the battery charging current is:

- lorsque Vs est supérieur à V2 le rapport cyclique os est nul. - when Vs is greater than V2 the duty cycle os is zero.

Le circuit d'utilisation est fermé pour Vs > V4. The operating circuit is closed for Vs> V4.

Dans la réalisation représentée sur les figures 9 et 10 ces fonctions sont réalisées de manière analogique. On peut cependant faire appel à des moyens de type numérique, par exemple un microprocesseur. Dans ce cas, les grandeurs d'entrée Vs, Is et 1B sont délivrées au microprocesseur, soit sous forme numérique grâce à des convertisseurs analogiques/numériques, soit directement lorsque le microprocesseur comporte des entrées pour des signaux analogiques. In the embodiment shown in Figures 9 and 10 these functions are performed analogically. However, digital means can be used, for example a microprocessor. In this case, the input quantities Vs, Is and 1B are supplied to the microprocessor, either in digital form by means of analog / digital converters, or directly when the microprocessor comprises inputs for analog signals.

On a représenté sur la figure 12 un organigramme constituant un exemple de programmation d'un microprocesseur permettant de réaliser les fonctions décrites ci-dessus. FIG. 12 shows a flow diagram constituting an example of programming a microprocessor making it possible to carry out the functions described above.

Dans cet organigramme AL et D représentent le signal respec tivement d'alarme et de déconnexion de la charge 11. D e & repré- sente le sens de variation de α et DP le sens de variation de P:
Doi = 1 si A n - An -1 >
DP = 1 SiPnPn-l > 0
Pour obtenir la puissance maximum on procède comme dans la réalisation analogique : si Doi . DP + Dα. DP = 1, c'est-à-dire si o(et P varient dans le même sens, on incrémenteo(. Dans le cas contraire Dα.DP + D α . DP = O et on décrémente α. In this flowchart AL and D represent the respective alarm and disconnection signal of the load 11. D e & represents the direction of variation of α and DP the direction of variation of P:
Doi = 1 if A n - Year -1>
DP = 1 SiPnPn-l> 0
To obtain the maximum power we proceed as in the analog realization: si Doi. DP + D α. DP = 1, that is to say if o (and P vary in the same direction, we incrementeo (. Otherwise D α .DP + D α. DP = O and we decrement α.

Pour engendrer les signaux rectangulaires de commande du commutateur 40 à partir d'un microprocesseur on peut faire appel à un circuit intégré classique de commande d'alimentation à découpage, par exemple celui de référence TL 94 de Texas Instruments. To generate the rectangular control signals for the switch 40 from a microprocessor, it is possible to use a conventional integrated circuit for switching power supply control, for example that of reference TL 94 from Texas Instruments.

On peut, dans le même but, faire appel à un générateur de signaux en dents de scie et à un comparateur formant un montage analogue à celui du générateur 113 et du comparateur 116 (figure 9). It is possible, for the same purpose, to use a sawtooth signal generator and a comparator forming an assembly similar to that of the generator 113 and of the comparator 116 (FIG. 9).

Claims

1. A circuit for controlling the charge of an accumulator by a direct current source, characterized in that it comprises, between the source (12) and the accumulator (10) a continuous converter (30) and a means for vary, as desired, the current intensity and / or the voltage at the input and / or at the output of this converter.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that it comprises a control means (42) of the converter (30) making it possible to adjust the intensity of the current and / or the input and / or output voltage of so that the power drawn from the source is maximum at all times.

3. Circuit according to claim 1 or claim 2, characterized in that the source being of the constant current type, it comprises a control means (42) of the converter (30) making it possible to adjust the intensity of the output current at the end of charging so that the intensity of the current supplied to the accumulator decreases progressively or in stages.

4. Circuit according to claims 2 and 3, characterized in that the control means comprises a first part (90) for the maximum transfer of power from the source (12) to the accumulator (10), a second part (91 ) so that the intensity of the current supplied to the accumulator decreases progressively or in stages at the end of the charging of this accumulator, and a means so that at the end of charging the action of this second part takes priority.

5. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the converter comprises a switch (40) arranged in the connection (41) between the source and the accumulator, a means for controlling this switch so that it is open and closed periodically, the ratio between the opening and closing times corresponding to said intensity and / or voltage, and a filter (44, 45) for continuously transforming the current cut by the switch.

6. The circuit as claimed in claim 5, rarefied in re qe the control signals of the switch (40) are at practically constant frequency, the intensity and / or the voltage then depending on the duty cycle of these control signals.

7. The circuit as claimed in claims 2 and 6, characterized in that the circuit (42) for controlling the switch (40) comprises a synchronous demodulation circuit making it possible to give variations in the duty cycle of small values around an average value and to increase this duty cycle if the corresponding variations in power are in the same direction and to decrease this ratio if the variations in power are in the opposite direction.

8. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a means for measuring the voltage across the terminals of the accumulator in order to emit a signal for disconnection from the use circuit at the terminals of this accumulator when the state of the latter is close to complete discharge.

9. Circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for generating an alarm signal when the state of the accumulator is close to its state of complete discharge.

10. The circuit of claim 8, characterized in that it comprises means for allowing the connection of the use circuit when the voltage across the terminals of the accumulator having previously bernent reaches the value V3 corresponding to complete discharge, this voltage reaches a value V4 greater than V3.

11. Circuit according to claim 10, characterized in that the means for transmitting the disconnection and connection signals comprises a SCHMITT flip-flop (150).

12. Electricity generator with accumulator charged by a direct current source, characterized in that between the source and the accumulator is interposed a control circuit according to any one of the preceding claims.

13. Generator according to claim 12, characterized in that the source is a solar panel.