FR2631168A1

FR2631168A1 - Dispositif pour charger des accumulateurs

Info

Publication number: FR2631168A1
Application number: FR8905814A
Authority: FR
Inventors: Manfred Kraus
Original assignee: ULLMANN ULO WERK
Current assignee: ULLMANN ULO WERK
Priority date: 1988-05-03
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1989-11-10
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: CH679188A5; DE3815001A1; GB2219151A; GB8909894D0; FR2631168B1

Abstract

Dans ce dispositif comprenant un micro-processeur 9, une mémoire 10, un convertisseur analogique/ numérique 11, un comparateur 12, un générateur 16, un contrôleur de température 13, un circuit 14 d'identification du type d'accumulateur, un dispositif ampèremétrique 15, 35 et un circuit d'interface 17, qui sont reliés à un bus 20 de transmission de données, à un bus 18 de transmission de signaux de commande et à un bus 19 de transmission de la cadence, pour régler le type de fonctionnement en charge et le courant d'un circuit de charge, des signaux de réglage ES, obtenus à partir d'une comparaison entre un profil de variation d'un paramètre (courant, tension, température, pression) à un profil de consigne mémorisé, sont envoyés au circuit de charge. Application notamment à des chargeurs automatiques d'accumulateurs.

Description

L'invention concerne un dispositif pour charger

des accumulateurs, notamment des accumulateurs au nickel-

cadmium, qui comportent un dispositif pour charger des accumulateurs, qui comportent des dispositifs permettant d'identifier le type d'accumulateur et éventuellement détecter sa température, et comportant un dispositif d'alimentation en courant et un circuit de charge, qui dispose d'un dispositif de commutation pour le type d'application d'une charge en tant que charge rapide, charge quasi-rapide, charge lente ou charge de

compensation pour un ou plusieurs types d'accumulateurs.

Des accumulateurs, notamment des accumulateurs au nickel-cadmium (accumulateurs LC) résistant à des courants intenses, sont des générateurs de courant très coûteux pour des appareils devant fonctionner indépendamment du secteur et ne pouvant être utilisés d'une manière relativement économique que lorsque la durée de vie de l'accumulateur utilisé est relativement longue. Mais la durée de vie de chaque accumulateur, notamment d'un accumulateur du type -mentionné plus haut, dépend très fortement de son profil d'utilisation et ce depuis sa première mise en service jusqu'à l'instant présent. Ce profil d'utilisation représente la variation dans le temps de paramètres de fonctionnement de l'accumulateur, relatifs au courant de charge, au courant de décharge et à la tension, à la température et à la

pression dans les cellules.

Alors que la décharge en fonctionnement d'un accumulateur dans un appareil alimenté par batterie est déterminée dans une large mesure par l'utilisation de l'appareil, il existe, pour recharger l'accumulateur, des choix possibles déterminés, qui vont de la charge rapide à la charge de compensation en passant par une charge quasi-rapide et une charge lente. On utilise déjà aujourd'hui des chargeurs, qui peuvent être commutés sur ces différents types de charge. Les critères, que l'on utilise de façon détaillée pour une commutation entre les types de fonctionnement, sont basés sur des considérations physiques générales, qui sont tirées essentiellement du diagramme de la figure 5, annexée à la présente demande, qui représente les états caractéristiques d'une cellule NC individuelle déterminée. Les courbes de variation représentées sont aussi bien spécifiques du type qu'associées individuellement à la cellule. La largeur de bande admissible des courbes de variation de chaque cellule peut par conséquent être représentée, pour chaque type de cellule, par un ensemble de courbes, qui est fourni par les valeurs supérieure et inférieure pouvant être encore tolérées. Il se pose des problèmes particuliers concernant la durée de vie d'un accumulateur lorsqu'on fait fonctionner ce dernier avec un courant de décharge et/ou de charge trop intense, qu'on le surcharge ou qu'on

le décharge jusqu'à la tension de cellule tombe au-

dessous d'une valeur minimale admissible déterminée. Il *se pose également des problèmes lors de la charge rapide,

dont se sert l'utilisateur pour que ses appareils soient.

à nouveau rapidement prêts à fonctionner ou bien pour maintenir à une valeur aussi faible que possible le nombre des accumulateurs utilisés pour des questions de coût, afin de maintenir un fonctionnement autant que possible ininterrompu. D'une part, dans le cas d'une charge rapide, on veut être également certain qu'après une opération de charge complète, la ou les cellules sont également réellement complètement chargées. Mais, d'autre part, l'accumulateur peut être également soumis à une certaine surcharge. S'il est soumis à une surcharge,. la pression dans cet accumulateur augmente très rapidement

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sous l'effet d'un dégagement de gaz, au point que la soupape de sécurité incorporée répond et que, éventuellement, la cellule fuit. Assurément, l'ouverture de la soupape de sécurité évite un endommagement conduisant à la destruction de la ou des cellules;

cependant, il en résulte une réduction de ia capacité.

Une façon souvent utilisée et fiable pour charger un accumulateur consiste à le décharge préalablement complètement, puis de le recharger pendant un certain temps avec un courant déterminé. Ceci évite l'application d'une surcharge à un accumulateur encore à moitié chargé, avec les conséquences mentionnées plus haut. La figure 5, montre que la tension augmente très rapidement et que la pression et la température augmentent seulement lentement lorsque la charge augmente. De ce fait, le pourcentage croissant de l'énergie envoyée est converti en gaz (oxygène), qui ne peut pas être lié chimiquement dans les électrodes, pendant l'intervalle de temps disponible. La pression augmente par conséquent de façon correspondante et a pour effet qu'une partie de l'oxygène libéré se lie à l'électrode négative à un dégagement de chaleur. Lorsque

la température augmente, la tension diminue à nouveau.

C'est pourquoi, les cellules NC présentent un coefficient de température négatif égal à environ -4 mV/'C. Ceci explique l'allure de la caractéristique de tension de la cellule lors de l'accroissement initial de la tension, qui augmente encore légèrement une fois que la charge complète (100 %) a été atteinte, mais diminue ensuite lorsque la surcharge augmente. Comme le montre également la figure 5, la majeure partie de l'énergie délivrée est convertie en chaleur. Les paramètres représentés sont une mesure de l'état de charge d'une cellule et une information sûre concernant un chargeur, qui exécute,

contrôle et arrête l'opération de charge.

On connaît suffisamment des chargeurs pour accumulateurs NC, qui réalisent une charge lente-rapide et une charge quasi-rapide. Ainsi par exemple dans la demande de brevet allemand publiée sous le N 26 51 067, se trouve décrit un dispositif appliquant une charge rapide, dans lequel un accumulateur devant être chargé est tout d'abord chargé avec un courant de charge accru, jusqu'à un pourcentage prédéterminé de la tension finale de charge devant être atteinte, et cette première phase de charge rapide est suivie par une autre phase de charge mettant en oeuvre un courant de charge réduit et exécutée pendant un intervalle de temps prédéterminé. Afin d'éviter de façon sûre une surcharge nuisible, il est en outre proposé d'interrompre éventuellement prématurément la seconde phase de charge, lorsqu'une tension aux bornes prédéterminée ou une température prédéterminée de

l'accumulateur est atteinte ou dépassée.

Ce dispositif de charge part, de même que d'autres dispositifs connus appliquant une charge rapide, de l'hypothèse consistant en ce qu'une recharge est atteinte au bout d'un intervalle de temps prédéterminé ou bien pour une tension aux bornes parfaitement déterminée, et qu'après le débranchement, chaque accumulateur individuel est chargé approximativement à la capacité nominale totale. Mais ceci n'est pas le cas fréquemment étant donné que, par suite des différences influences intervenant dans le temps (durée de fonctionnement, surcharges, courts- circuits et autres), l'énergie pouvant être stockée dans de tels accumulateurs diminue de plus en plus. Cette réduction de la capacité de charge est en général détectée uniquement lorsque l'appareil devant être alimenté par l'accumulateur tombe brusquement en panne pendant la durée de sa disponibilité d'utilisation, ce qui est inadmissible notamment dans tous les systèmes de secours ou de détresse, mais également dans des

appareils téléphoniques dans le cas d'une catastrophe.

Cette méconnaissance de l'histoire antérieure effective d'un accumulateur avant sa recharge conduit à des conditions de plus en plus défavorables pour l'accumulateur, de sorte qu'il est chargé d'une manière conduisant toujours plus rapidement à une réduction supplémentaire de la capacité, jusqu'à ce qu'il devienne inutilisable'. C'est pourquoi la présente invention a pour but d'indiquer une solution, permettant 'de charger des accumulateurs, notamment des accumulateurs, qui ne sont pas associés de façon fixe à un appareil, d'une manière permettant une longue durée de vie de l'accumulateur tant du point de vue de la résistance au courant que de

l'obtention de valeurs élevées de capacité.

Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que, pour régler le type d'application d'une charge et par conséquent les courants de charge du circuit de charge, à ce circuit sont envoyés des signaux de réglage, qui sont obtenus par comparaison d'un -profil individuel de variation dans le temps du courant de charge, du- courant de décharge, de la tension, de la température et/ou de la pression, formé dans un dispositif associé de façon fixe à l'accumulateur respectif et mémorisé, à un profil de consigne également mémorisé. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif associé de façon fixe à un accumulateur ou à un bloc d'accumulateur comporte un dispositif de traitement de données, qui contient au moins un microprocesseur, une mémoire, un convertisseur analogique/numérique, un comparateur, un générateur de cadence, un contrôleur de température, un circuit d'identification du type d'accumulateur, un dispositif ampèremétrique ainsi qu'un circuit d'interface, qui sont

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reliés entre eux au moyen d'un bus de transmission de données, d'un bus de transmission de signaux de commande

et d'un bus de transmission de la cadence.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les composants du dispositif associé de façon fixe à l'accumulateur sont disposés sur une carte à circuits,

qui comporte les conducteurs nécessaires de liaison.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la mémoire du dispositif de traitement de données est une

mémoire de lecture, effaçable et programmable électrique-

ment, du type EEPROM, dont le contenu n'est pas perdu

dans le cas d'une coupure de courant.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la mémoire est une mémoire de lecture/enregistrement dynamique ou statique, à laquelle est associée une mémoire EEPROM, qui, lorsque la tension de l'accumulateur tombe au-dessous d'une valeur minimale pouvant être prédéterminée, prend en charge les données impérativement

nécessaires pour une poursuite du fonctionnement.

Selon une autre caractéristique de l'invention, dans la voie principale de courant se trouve disposé un interrupteur, qui, lorsqu'une tension minimale pouvant être prédéterminée est atteinte aux bornes de l'accumulateur lors de la décharge, interrompt la voie principale de courant afin d'éviter une décharge intense et éventuellement une inversion de polarité des cellules

de l'accumulateur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les fonctions du convertisseur analogique/numérique, du comparateur, du contrôleur de température et du dispositif d'identification du type d'accumulateur- sont

intégrées dans le microprocesseur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins lesdits profils de consigne sont mémorisés sous

la forme d'un tableau.

-7 Selon une autre caractéristique de l'invention, les- signaux de réglage, qui sont calculés par le microprocesseur à partir de la comparaison entre les valeurs réelles et les valeurs de consigne desdits profils et sont transmis en série ou en parallèle au circuit de charge d'un appareil de charge, sont envoyés à au moins un décodeur, qui produit des signaux de commande, qui sont spécifiques du type d'application d'une charge et de l'accumulateur et règlent, pour leur part, respectivement un interrupteur commandable, qui

branche dans la voie principale de courant, respec-

tivement une résistance de limitation du courant, qui correspond au fonctionnement de charge désiré et au type

d'accumulateur désiré.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le ou les décodeurs produisent également deux ou plusieurs signaux parallèles de commande, ce qui permet de régler simultanément deux ou plusieurs interrupteurs commandables et que deux ou plusieurs résistances de limitation du courant sont insérées en parallèle dans la

voie principale de courant.

Selon une autre caractéristique de l'invention, une partie des signaux de commande obtenue par décodage à partir des signaux de réglage est transmise au dispositif d'alimentation en courant, dans lequel au moins un interrupteur commandable règle une autre tension de sortie. Selon une autre caractéristique de l'invention, les signaux de réglage règlent, après leur décodage sous la forme de signaux de commande, au moyen de ces signaux, des interrupteurs commandables, que des circuits d'amorçage servant à régler des angles individuels du flux de courant, qui correspondent à un type désiré d'application de la charge pour un type désiré d'accumulateur, raccordent à l'électrode de commande d'un redresseur commandable présentant une caractéristique de thyristor. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un dispositif d'affichage, qui est relié au dispositif et affiche des valeurs d'état, qui sont mémorisées et/ou viennent juste d'être obtenues, des paramètres de l'accumulateur (charge, tension ou analogue). Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu, comme dispositif d'affichage, un dispositif d'affichage à cristal liquide numérique ou alphanumérique

à un ou plusieurs chiffres.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'affichage est situé sur la carte à

circuits.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'affichage est monté séparément de la

carte à circuits dans le bloc d'accumulateur.

- Le moyen, indiqué conformément à l'invention, pour appliquer une charge prévue pour chaque accumulateur, dans des chargeurs entièrement automatiques, fournit l'avantage d'une longue durée de vie des accumulateurs, et ce moyennant le maintien d'une capacité et d'une résistance au courant, aussi élevées

que possible.

D'autres caractéristiques et avantages de la

présente invention ressortiront de la description donnée

ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un accumulateur NC, dans lequel sont incorporés un dispositif d'identification du type et un capteur de température; - la figure 2 représente un schéma-bloc d'un dispositif servant à produire et mémoriser un profil d'un paramètre d'utilisation et/ou de service et de produire des signaux de commande pour un chargeur; - la figure 3 représente un schéma-bloc d'un chargeur pour accumulateur; la figure 4 représente le schéma-bloc d'un circuit de charge; - la figure 5, dont il a déjà été fait mention, représente un diagramme de courbes de variation de paramètres de service d'une cellule NC; - la figure 6 représente le schéma de principe d'un dispositif ampèremétrique; - la figure 7 montre une représentation de principe d'un chargeur comportant un convertisseur série/parallèle pour la délivrance de signaux de réglage; et

- les figures 8 à 10 montrent des représen-

tations de principe de chargeurs comportant des circuits

à thyristors.

En raison de la séparation usuelle normale entre l'accumulateur, l'appareil d'utilisation et le chargeur, ce qui a pour effet qu'il ne peut plus exister une association nette dans le cas de l'utilisation de plusieurs accumulateurs, appareils d'utilisation et chargeurs, il est prévu, dans l'accumulateur, un dispositif enregistrant les varia-tions dans le temps des courants de charge et de décharger de la tension, de la température et de la pression. Un tel dispositif peut être logé dans un bloc d'accumulateur, c'est-à-dire une interconnexion éventuelle de plusieurs cellules NC pour former un bloc,- lorsque l'on se sert de la technologie de la micro-électronique. Des blocs d'accumulateurs connus jusqu'alors contiennent, comme le montre la figure 1, outre les cellules NC (2), des circuits d'identification (3), qui sont des résistances, des diodes ou analogues, servant à identifier le type d'accumulateur, ainsi que, éventuellement, des capteurs de température (4), qui peuvent être reliés à un chargeur par l'intermédiaire de

bornes extérieures (5 à 8).

Un dispositif, qui peut aussi bien produire que mémoriser la variation dans le temps des paramètres mentionnés précédemment, est représenté dans son principe sur la figure 2. Il peut être également constitué par une carte à circuits rigide ou flexible (21), qui reçoit une à plusieurs microplaquettes à semiconducteurs (9 à 17), le câblage nécessaire ainsi que les bornes de

raccordement avec le monde extérieur.

Pour une faible puissance de pertes désirée d'une valeur de l'ordre de quelques picowatts, on se servira, pour former les circuits dans, les microplaquettes, de la technologie CMOS connue, qui est

disponible sous la forme de plusieurs variantes.

L'élément principal du dispositif (21) est un microprocesseur (MP;9), et dispose déjà en soi d'une mémoire de lecture (ROM), dans laquelle se situe par exemple le programme de commande du microprocesseur. La mémoire de lecture supplémentaire, effaçable et programmable électriquement, (EEPROM;10) sert à la mémorisation des données de mesure, qui sont traitées pour former les courbes de variation des paramètres et sont mémorisées. En outre, cette mémoire contient des tableaux, qui représentent des ensembles, spécifiques au type d'accumulateur, de courbes des paramètres et contiennent par conséquent la largeur de)bande admissible

de ces paramètres.

En outre il est prévu un générateur de cadence (TG;16), qui synchronise les opérations dans le dispositif (21) et sert de base de temps pour l'enregistrement de la variation dans le temps des paramètres. Le trafic avec l'environnement extérieur est réalisé par l'intermédiaire d'une interface (SCHN;17), au moyen de laquelle des signaux analogiques d'entrée, les tensions, des valeurs de résistance dépendant de la tension, des valeurs de résistance dépendant de la température et de la pression ainsi que des signaux d'identification de types sont envoyées, sous la forme de valeurs de résistance ou de tensions de diodes, et au moyen de laquelle des signaux numériques de sortie (ES) servant à régler un courant de charge respectif désiré

sont envoyés à un circuit de charge (29).

Les signaux analogiques d'entrée indiqués de la tension (UAK) aux bornes de l'accumulateur, du dispositif (ID) d'identification du type ainsi que du capteur de température (TF) doivent être préalablement convertis, dans un convertisseur analogique/numérique (A/D;1l) sous une forme représentative numérique, afin que leur traitement numérique soit possible dans le microprocesseur (8) et dans les autres composants, à sa- voir un comparateur (VGL;12), un contrôleur de température (T0;13), un dispositif (TE 14) d'identification du type ainsi qu'un circuit

ampèremétrique (STM;15).

Si le nombre des conducteurs, par exemple des conducteurs qui sont reliés aux points de raccordement (22 à 26) et transmettent les signaux de réglage (ES) au chargeur (27) sur la figure 3, doit être. limité autant que possible à un conducteur, il faut, dans le dispositif (21), raccorder aux sorties correspondantes de l'interface (17), un convertisseur série/parallèle, qui, dans le cas le plus simple, peut être un registre à décalage à 5 positions. En fonctionnement, ces cinq étages sont chargés en parallèle et les signaux de ces cinq étages peuvent être alors transmis en série, par l'intermédiaire d'une sortie, au circuit de charge (LS.29) situé dans le chargeur (27). Contrairement à la représentation de la figure 3, en amont de ce chargeur est alors branché un convertisseur série/ parallèle, qui peut être également constitué par un registre à décalage à 5 positions, dont les cinq étages peuvent être chargés en série et lus en parallèle. Les sorties en parallèle sont reliées aux entrées du circuit de charge (29). Ces convertisseurs ne sont pas représentés ni sur la figure

2, ni sur la figure 3 (voir également la figure 7).

Pour l'obtention des paramètres relatifs à la pression, il est prévu, dans le bloc d'accumulateur (1), un capteur de pression qui, en fonction du principe physique sur lequel il est basé, produit une tension correspondant à la pression respective ou une valeur de résistance. Une telle valeur analogique est également transmise par l'intermédiaire de l'interface (17) et est envoyée, par l'intermédiaire du convertisseur analogique/ numérique (11), à un dispositif de traitement numérique ultérieur. Pour détecter les courants (courants de charge et de décharge), on utilise avantageusement un générateur de Hall (HG;37), qui mesure le champ magnétique d'une bobine (36), qui possède une valeur ohmique extrêmement faible et est branchée dans la voie principale de courant. Il s'agit d'une tension de Hall, qui dépend d'une constante du matériau, d'un courant transversal et de l'intensité du champ magnétique de la bobine située dans la voie principale de courant. Etant donné que l'intensité du champ magnétique dépend à son tour du courant circulant dans la voie principale de courant, le courant de charge ou de décharge circulant dans la voie principale du courant et par conséquent traversant la bobine, peut être utilisé pour mesurer le courant. Le dispositif ampèremétrique (15) peut réaliser, en liaison avec le circuit de mesure (35), qui -est raccordé par l'intermédiaire de l'interface, réaliser le calcul du courant de charge ou de décharge. Il faut mentionner à cet endroit que les fonctions des circuits situés sur les microplaquettes (11 à 15) peuvent être également disposées dans un microprocesseur (9) présentant une

intelligence correspondante.

Il peut être également très utile d'utiliser un dispositif d'affichage (ANZ;60) permettant d'afficher l'état instantané de la charge de l'accumulateur associé ou d'autres données intéressantes de l'accumulateur, qui

sont mémorisées ou sont précisément détectées.

Il est recommandé ici d'avoir des dispositifs d'affichage à cristaux liquides numériques ou alphanumériques à un ou plusieurs chiffres qui, comme cela est connu, ne présentent qu'une faible puissance de perte. En principe il importe peu que le dispositif d'affichage lui-même soit disposé sur la carte à circuits ou soit disposé séparément de cette dernière dans le bloc d'accumulateur. Seule la liaison supplémentaire (61, 62), qui représente une source ultérieure éventuelle de

parasites va à l'encontre d'un montage séparé.

Par conséquent, la variation dans le temps des courants (courants de charge et de décharge) peut être également mémorisée dans la mémoire (10). Pour l'exécution des fonctions de traitement des données de commande, on dispose d'un bus de transmission de données (DB;20), d'un bus de transmission de cadence (TB;19) ainsi que d'un bus de transmission de signaux de commande (STB;18), qui relient entre eux les différents composants

du système.

Le chargeur (27) représenté sur la figure 3 ne requiert plus aucune intelligence propre importante pour la réalisation d'une charge de l'accumulateur avec ménagements, étant donné que cette intelligente propre est présente pour l'essentiel dans le dispositif (21), qui est installé dans chaque bloc d'accumulateur. Par conséquent ce chargeur est encore constitué uniquement par deux composants, à savoir le dispositif d'alimentation en courant (SV;28), qui produit, à partir de la tension du réseau ou de la tension d'une batterie appropriée ou d'un autre accumulateur approprié, une

tension continue possédant la valeur désirée.

Cette tension continue est appliquée par l'intermédiaire d'un circuit de charge (29) au bloc d'accumulateur. D'une manière non représentée sur les figures 3 et 4, les signaux de réglage, qui sont spécifiques du type et sont appliqués au circuit de charge (29) par l'intermédiaire des contacts (24 à 26), peuvent être également utilisés dans le circuit d'alimentation en courant (28) pour produire des tensions continues possédant des valeurs différentes, qui sont envoyées par l'intermédiaire de (33 et 34) au circuit de charge (29). Une partie des signaux de sortie (T1 à T8) du décodeur (31) peut être transmise au circuit d'alimentation en courant (28) afin d'y produire les tensions continues possédant des valeurs différentes, qui sont nécessaires pour la charge de blocs d'accumulateurs

ayant des tensions nominales différentes.

La figure 4 représente l'une parmi plusieurs variantes possibles pour la production des courants de charge pour quatre types d'application de charge et huit types différents de blocs d'accumulateurs. Les signaux de réglage (ES), qui sont appliqués par l'intermédiaire des bornes (22 à 26) au circuit de charge (29), parviennent à un premier décodeur binaire (DEC1 30) et un second décodeur binaire (DEC2;31). Alors que le premier décodeur - (30) produit, à partir des deux premiers signaux de commande, qui lui sont transmis par l'intermédiaire des deux premières bornes (22 et 23), les signaux des types d'application de charge pour une charge rapide (SL), une charge quasi-rapide (QL), une chrge lente (LL) et une charge de compensation (EL), les signaux de réglage suivants envoyés aux bornes (24 à 26) sont décodés dans le second décodeur (31) pour fournir les signaux de type

(Tl à T8).

Un troisième décodeur (DEC3;32).branché en aval produit 32 signaux de réglage, dont chacun est représentatif d'un type d'application de charge pour un type de bloc d'accumulateur. La figure 4 représente un décodeur (32), qui décode les 12 signaux d'entrée (SL à EL et T1 à T8) selon le principe 1-parmi-32. Le signal de sortie résultant de ce décodeur (32), par exemple (SL/T1 ou EL/T1 ou EL/TS) peut être considéré comme un signal de commande d'un interrupteur commandable (Sl à S32), qui sert une résistance de limitation du courant (R1 à R32) dans le conducteur de circulation du courant principal de charge. Un tel conducteur principal du courant inclut le conducteur + au niveau du point de raccordement (33), un interrupteur fermé (Si), une résistance de limitation du courant (Ri), le point de raccordement (5), le pôle positif d'un bloc d'accumulateur (2) (figure 1) et le point de raccordement (6) et est relié à la masse de l'appareil. Dans le cas d'une conception appropriée, on peut brancher deux ou plusieurs résistances de limitation du courant en parallèle de sorte que l'on peut ainsi réduire la dépense en composants. Le décodeur (32) devrait posséder une autre constitution interne lui permettant d'être basé sur d'autres principes de décodage, prenant en compte d'une part la multiplicité des courants de charge et d'autre part la dépense réduite en composants, dans les résistances de limitation de

courant (Ri) et dans les interrupteurs de sélection (Si).

Une autre forme de réalisation d'un chargeur, qui peut être commandé par un dispositif (21) associé individuellement à un bloc d'accumulateur, est représentée sur la figure 7. Le chargeur (43), représenté sur cette figure,. est à nouveau constitué par un dispositif d'alimentation en courant (45) ainsi que par un circuit de charge (46), auxquels les signaux de réglage sont envoyés en série par l'intermédiaire de la borne (22). Les signaux de réglage parviennent au circuit de charge.(46) par l'intermédiaire d'un registre à décalage (SR 44) branché en tant que convertisseur série/parallèle. Les signaux de réglage, qui sont transmisbit par bit et arrivent en série à l'entrée (E) du registre à décalage (44), sont transférés dans cinq étages à l'aide de cinq impulsions de décalage, qui sont

appliquées à l'entrée de cadence du registre à décalage.

Les cinq signaux de réglage peuvent être prélevés en parallèle aux sorties des cinq étages du registre à décalage, et ce jusqu'à ce que de nouveaux signaux de réglage soient transmis par le dispositif (21) de l'appareil de charge (43), ce qui règle un autre courant

de charge et/ou une autre tension de charge.

La représentation de principe de la figure 7 permet également d'envisager, pour le circuit d'alimentation en courant (45), l'utilisation de redresseurs commandables possédant une caractéristique de

thyratron. Le circuit de charge (46) contient alors les.

éléments de commande, également désignés sous le terme de circuits d'amorçage, qui règlent l'angle désiré du flux de courant. Les signaux de réglage (ES) servent à raccorder, de la manière déjà expliquée en référence à la figure 4, à l'aide des interrupteurs commandables (Sl à S30), des circuits d'amorçage (ZGLi;53,54,55;...) - possédant des instants définis d'amorçage (déterminés par des circuits RC contenus en eux) à l'électrode de commande (SE) d'un thyratron (52) servant à régler l'angle désiré du flux de courant, soit, comme représenté sur la figure 8, à commander, dans un chargeur (47) d'un autre type, par exemple dans un circuit en pont (BS) dans un dispositif d'alimentation en courant (48), les thyristors (52) au moyen d'un conducteur de commande (51) à l'aide d'un circuit d'amorçage (50), dans lequel -les signaux de réglage (ES) envoyés au point de raccordement (22) par le dispositif (21) ont été déjà produits par ce dispositif en tant qu'impulsions de déclenchement d'une durée calculée en rapport avec le type d'application de la charge et le type du bloc d'accumulateur. Comme le montre la figure 8, ceci conduit à une forme de

réalisation particulièrement économique du chargeur (47).

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour charger des accumulateurs, qui contiennent des dispositifs permettant d'identifier le type d'accumulateur et éventuellement détecter sa température, et comportant un dispositif d'alimentation en courant et un circuit de charge, qui dispose d'un dispositif de commutation pour le type d'application

d'une charge en tant que charge rapide, charge quasi-

rapide, charge lente ou charge de compensation pour un ou plusieurs types d'accumulateurs, caractérisé en ce que pour régler le type d'application d'une charge et par conséquent les courants de charge du circuit de charge (29), à ce circuit sont envoyés des signaux de réglage (ES), qui sont obtenus par comparaison d'un profil individuel de variation dans le temps du courant de charge, du courant de décharge, de la tension, de la température et/ou de la pression, formé dans un dispositif (21) associé de façon fixe à l'accumulateur respectif (1) et mémorisé, à un profil de consigne

également mémorisé.

2. Dispositif pour charger des accumulateurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (21) associé de façon fixe à un accumulateur ou à un bloc d'accumulateur (1) comporte un dispositif de traitement de données, qui contient au moins un microprocesseur (9), une mémoire (10), un convertisseur

analogique/numérique (11), un comparateur (12), un géné-

rateur de cadence (16), un contrôleur de température

(13), un circuit (14) d'identification du type d'accu-

mulateur, un dispositif ampèremétrique (15,35) ainsi qu'un circuit d'interface (17), qui sont reliés entre eux au moyen d'un bus (20) de transmission de données, d'un bus (18) de transmission de signaux de commande et d'un

bus (19) de transmission de la cadence.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1

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ou 2, caractérisé en ce que les composants (9 à 16) du dispositif (21) associé de façon fixe à l'accumulateur sont disposés sur une carte à circuits, qui comporte les

conducteurs nécessaires de liaison (par exemple 18 à 20).

4. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que la mémoire (10) du dispositif de traitement de données est une mémoire de lecture, effaçable et programmable électriquement, du type EEPROM, dont le contenu n'est pas perdu dans le cas

d'une coupure de courant.

5. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 4, caractérisé en ce que la mémoire (10) est une mémoire de lecture/enregistrement dynamique ou statique (RAM), à laquelle est associée une mémoire EEPROM, qui, lorsque la tension de l'accumulateur tombe au-dessous d'une valeur minimale pouvant être prédéterminée, prend en charge les données impérativement

nécessaires pour une poursuite du fonctionnement.

6. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce que dans la voie principale de courant (5,5a,6) se trouve disposé un interrupteur, qui, lorsqu'une tension minimale pouvant être prédéterminée est atteinte aux bornes de l'accumulateur lors de la décharge, interrompt la voie principale de courant afin d'éviter une décharge intense et éventuellement une inversion de polarité des cellules

de l'accumulateur.

7. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications i à 6, caractérisé en ce que les fonctions du convertisseur analogique/numérique (11), du comparateur (12), du contrôleur de température (13) et du dispositif (14) d'identification du type d'accumulateur sont

intégrées dans le microprocesseur (9).

8. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications i à 7, caractérisé en ce qu'au moins lesdits profils de consigne sont mémorisés sous la forme d'un

tableau.

9. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 8, caractérisé en ce que les signaux de réglage (ES), qui sont calculés par le microprocesseur (9) à partir de la comparaison entre les valeurs réelles et les valeurs de consigne desdits profils et sont transmis en série ou en parallèle au circuit de charge (29) d'un appareil de charge (27), sont envoyés à au moins un décodeur (30,31,32), qui produit des signaux de commande (SL/T1 à EL/T8), qui sont spécifiques du type d'application d'une charge et de l'accumulateur et règlent, pour leur part, respectivement un interrupteur

commandable (Si à S32), qui branche dans la voie princi-

pale de courant, respectivement une résistance de limi-

tation du courant (R1 à R32), qui correspond au fonction-

nement de charge désiré et au type d'accumulateur désiré.

10. Dispositif selon la revendication 9, carac-

térisé en ce que le ou les décodeurs (30 à 32) produisent également deux ou plusieurs signaux parallèles de commande (par exemple SL/T1,EL/T1), ce qui permet de régler simultanément deux ou plusieurs interrupteurs commandables (par exemple S1,S4) et que deux ou plusieurs résistances de limitation du courant (par exemple R1,R4) sont insérées en parallèle dans la voie principale de courant.

11. Dispositif selon l'une des revendications 9

ou 10, caractérisé en ce qu'une partie des signaux de commande (par exemple T8) obtenue par décodage à partir des signaux de réglage (ES) est transmise au dispositif d'alimentation en courant (28), dans lequel au moins un interrupteur commandable (S) règle une autre tension de

sortie (UV1,UV2).

12. Dispositif selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 9, caractérisé en ce que les signaux de réglage (ES) règlent, après leur décodage sous la forme de signaux de commande (SL/T1 à EL/TB), au moyen de ces signaux, des interrupteurs commandables, que des circuits d'amorçage (53 à 55) servant à régler des angles individuels du flux de courant,-qui correspondent à un type désiré d'application de la charge pour un type désiré d'accumulateur, raccordent à l'électrode de commande (SE) d'un redresseur commandable (52) présentant

une caractéristique de thyristor.

13. Dispositif selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif d'affichage (60), qui est relié au dispositif (21) et affiche des valeurs d'état, qui sont mémorisées et/ou viennent juste d'être obtenues, des paramètres de

l'accumulateur (charge, tension ou analogue).

14. Dispositif selon la revendication 13, ca-

ractérisé en ce qu'il est prévu, comme dispositif d'affichage (60), un dispositif d'affichage à cristal liquide numérique ou alphanumérique à un ou plusieurs

chiffres.

15. Dispositif selon l'une des revendications

13 ou 14, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage

(60) est situé sur la carte à circuits.

16. Dispositif selon l'une des revendications

13 ou 14, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage (60) est monté séparément de la carte à circuits dans le

bloc d'accumulateur.