FR2639485A1

FR2639485A1 - Dispositif electronique de recharge pour accumulateur au cadmium-nickel

Info

Publication number: FR2639485A1
Application number: FR8815243A
Authority: FR
Original assignee: CALAN GUY DE
Current assignee: CALAN GUY DE
Priority date: 1988-11-23
Filing date: 1988-11-23
Publication date: 1990-05-25

Abstract

Dispositif de recharge à courant constant des accumulateurs au Cadmium-Nickel avec arrêt automatique en fin de recharge et signalisation de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend deux références de tension 1 et 6 à coefficient de variation en température respectivement négatif et positif, deux ponts diviseurs 3 et 8, un potentiomètre 4, un comparateur de tension 5 dont la sortie commande un circuit de recharge comportant trois résistances 10, 12 et 15, un transistor 11, une diode électroluminescente 13 et une diode 14. Le courant de pleine charge est injecté dans l'accumulateur 9, tant que celui-ci n'a pas atteint une tension prédéterminée, variable avec la température, un courant réduit d'entretien étant ensuite maintenu dans l'accumulateur.

Description

La présente invention concerne un dispositif électronique pour la recharge des accumulateurs au cadmium-nickel.

On sait que le mode de recharge préconisé pour ce type d'accumulateur est une charge à courant constant, dont l'intensité est fonction de la capacité de l'accumulateur à recharger. L'intensité de charge en ampères s'exprime usuellement comme une fraction de la capacité C en ampèresheures. L'intensité de charge standard recommandée par la plupart des constructeurs d'accumulateurs est C/10, c'est à-dire une intensité en ampères égale au l/lOème de la capacité en ampères-heures. A cette intensité C/10 et pour un accumulateur complètement déchargé, la durée de la recharge indiquée par la plupart des constructeurs est de 14 heures.

Cependant, la plupart des modèles d'accumulateurs au cadmium-nickel acceptent sous certaines conditions une intensité de recharge plus élevée, permettant de réduire dans le même rapport la durée de cette recharge, et donc de disposer plus rapidement de l'autonomie des appareils utilisant les accumulateurs, ceci sans risque de détérioration des dits accumulateurs.

Les valeurs maximales de l'intensité de recharge indiquées par les constructeurs s'élèvent couramment à C/5 (recharge complète en 7 heures) ou
C/2,5 (recharge complète en 3 heures et demie), et pour certains modèles vont jusqu'à C et au-dela.

On sait également que la recharge à l'intensité standard C/10 ou à une intensité plus élevée doit être interrompue lorsque l'accumulateur a atteint sa pleine charge sous peine d'une détérioration de celui-ci ou du moins d'un raccourcissement de sa durée de vie. En revanche, il est souhaitable de soumettre l'accumulateur, une fois la pleine charge atteinte, à une charge réduite d'entretien, destinée à compenser liauto-décharge de l'accumulateur, dont l'intensité maximale généralement indiquée par les constructeurs est de C/30 environ pour les modèles à électrodes frittées et de C/100 environ pour les modèles à électrodes compactes.

On sait en outre que la tension nominale par élément d'un accumulateur au cadmium-nickel est de 1,24 V, mais que la tension par élément est croissante, pour une température ambiante constante, au cours d'une recharge à courant constant, et que cette tension présente en fin de charge une croissance plus importante, suivie d'un maximur,) et d'une légère décroissance. De plus, la tension par élément au cours de la recharge est fortement dépendante de la température ambiante, décroissant lorsque la température augmente.

La Figure 1 donne les formes typiques des courbes suivies par la tension par élément en fonction du pourcentage de la charge nominale atteint, dans différents cas de température ambiante et d'intensité de charge.

Les chargeurs pour accumulateurs au cadmium-nickel disponibles dans le commerce peuvent être rangés en deux catégories
- les chargeurs universels : ces appareils sont alimentés habituel le- ment à partir du secteur et peuvent recevoir simultanément un plus ou moins grand nombre d'accumulateurs à recharger, dans les différents formats nor malisés, ces accumulateurs ayant été préalablement retirés des appareils dont ils assurent l'alimentation autonome.

- les chargeurs intégrés, qui sont incorporés dans les appareils mêmes alimentés par les accumulateurs, ou dans les socles ou supports de ces appareils.

Les modèles de chargeurs les plus economiques délivrent une intensité de charge approximativement constante dans les accumulateurs, sans dispositif d'arrêt en fin de charge. Les inconvénients de ces modèles sont évidents et résultent de la méconnaissance par l'utilisateur de l'état de charge de l'accumulateur : si celui-ci est maintenu un temps trop court dans le chargeur, il n'est pas complètement rechargé et s'il y est maintenu un temps trop long, il risque d'être détérioré.

Certains modèles présentent une possibilité de test de l'état de charge de l'accumulateur par voyant lumineux, mais un tel dispositif ne permet pas en général de connaitre avec une précision convenable l'état de charge de l'accumulateur. Dans d'autres modèles un voltmètre incorporé permet de lire la tension aux bornes de l'accumulateur, mais l'interprétation de cette lecture, en tenant compte de la température ambiante, est trop difficile pour un utilisateur non spécialisé, et le temps convenable de recharge reste très malaisé à établir. Même si ce temps peut être établi avec précision, il reste la contrainte pour l'utilisateur d'être disponible pour interrompre la charge au moment opportun.

Des modèles plus sophistiqués comportent une minuterie interrompant automatiquement la charge de l'accumulateur au bout d'un temps pré-réglé.

Si l'utilisateur se trouve ainsi affranchi de l'obligation d'intervenir en fin de recharge, la même difficulté subsiste pour déterminer la durée de recharge convenable en fonction de l'état de charge initial de l'accumulateur.

Seul un dispositif détectant automatiquement la fin de recharge de l'accumulateur, en signalant cette fin gracie à un voyant lumineux, et assu- rant ensuite le maintien d'un courant réduit d'entretien, supprime l'ensemble des inconvénients précités.

Les fabricants proposent deux types de chargeurs avec arrêt automatique en fin de recharge : la première catégorie utilise la proprit QeS accumulateurs au cadmium-nickel de présenter un échauffement de l'ordre de 10 à 20"C en fin de recharge, celle-ci étant détectée par un capteur de température approprié. Dans la deuxième catégorie, la fin de recharge est détectée par la décroissance de la-tension de l'accumulateur, indiquée sur la
Figure 1.

Dans l'un et l'autre cas, il s'agit de dispositifs complexes et coûteux, impropres à la réalisation de chargeurs de grande diffusion destinés au grand public.

La présente invention présente un dispositif de recharge de batterie compensé en température, avec arrêt automatique en fin de recharge, signalisation de celle-ci et maintien d'un courant d'entretien. Ce dispositif se caractérise par la simplicité de son schéma électronique, le nombre réduit de composants employés - ces composants étant tous de grande diffusion et par conséquent de faible coût -, la simplicité de son réglage.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels
La Figure 1, déjà mentionnée, est un rappel de la loi de variation typique suivie par la tension d'un accumulateur cadmium-nickel en cours de recharge, dans différents cas de température
La Figure 2 est une représentation schématique de la partie "circuit de comparaison" du dispositif objet de l'invention ;
La Figure 3 est une représentation schématique de la partie "circuit de recharge" du dispositif ;
La Figure 4 décrit le fonctionnement du dit "circuit de recharge" ;
La Figure 5 représente, pour une réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple, la disposition mécanique des différents éléments du dispositif ; ;
La Figure 6 donne le schéma électronique complet de cette réalisation
Le principe de l'invention consiste en la comparaison de la tension électrique aux bornes de l'accumulateur avec une référence de tension d- pendante de la température suivant une loi de variation approximativement identique à celle suivie par l'accumulateur en fin de recharge.

Lorsque la tension de l'accumulateur devient égale à la tension de référence, cette égalité est maintenue par un circuit de comparaison qui agit sur la source du courant de recharge en réduisant ce courant à une valeur de courant d'entretien.

La Figure 2 présente le circuit de comparaison du dispositif. Celuici comprend un premier moyen de référence de tension 1, de valeur Vn, à une température de référence To (20"C par exemple), variant de facon aoprcximativement linéaire avec la température T suivant un coefficient de variation en température négatif Cn = AVn/LT. Ce moyen peut etre réalisé de facon particulièrement économique, mais non exclusivement, à l'aide d'une ou plusieurs diodes Zener de valeur nominale inférieure à 5 V. On connaît en effet la propriété de telles diodes de présenter une variation de tension en sens inverse de la variation de température. Le moyen de référence de tension 1 est alimenté par une source de tension continue, à travers une résistance 2 dans le cas d'une ou plusieurs diodes Zener.

La référence de tension Vn est réduite dans le rapport a à l'aide du pont diviseur formé par les résistances 3 de valeur aR et (l-a)R.

Entre les résistances 3 est placé un potentiomètre 4, de valeur faible par rapport à R, qui permet simultanément de corriger les dispersions sur les valeurs des résistances du dispositif et de régler avec précision la tension de fin de recharge de la batterie.

La tension aVn présente sur le curseur du potentiomètre est appliquée sur l'entrée positive d'un circuit comparateur 5 (amplificateur opérationnel par exemple).

Le circuit de comparaison du dispositif comprend un deuxième moyen de référence de tension 6, de valeur Vp à la température de référence To, variant de facon approximativement linéaire avec la température T suivant un coefficient de variation en température positif Cp = AVp/AT. Comme le moyen de référence de température 1, le moyen de référence 6 peut être réalisé de facon particulièrement économique, mais non exclusivement, à l'aide d'une diode Zener de valeur supérieure à 5 V. On connait en effet la propriété de telle diode de présenter une variation de tension dans le meme sens que la variation de température.Le moyen de référence de tension 6 est alimenté par une source de tension continue, préférentiellement commune, mais non obligatoirement, avec le moyen de référence 1, et dans le cas d'une diode Zener à travers une résistance 7.

La référence de tension Vp est appliquée à la tête d'un pont din - seur de rapport b formé des résistances 8 de valeurs bR' et (1-b)R'.

Le pied du pont diviseur 8 est relié au pôle positif de l'accu - lateur à recharger 9, dont le pôle négatif est relié au même potentiel que le pied des références de tension 1 et 6 (masse électrique du montage par exemple).

Si Va est la tension de fin de recharge choisie pour llaccumulateur à la température de référence T,, la tension présente entre les résistances du pont diviseur 8 est Va + b(Vp-Va). Cette dernière tension est appliquée sur l'entrée négative du moyen de comparaison de tension 5.

I1 faut noter que le potentiomètre de réglage 4 placé entre les résistances formant le pont diviseur 3 peut indifféremment être placé entre les résistances du pont diviseur 8.

De facon similaire, on peut envisager différentes variantes au circuit de comparaison du dispositif objet de l'invention sans en modifier aucunement le principe : par exemple, la tension continue d'alimentation des références de tension 1 et 6 peut être négative par rapport à la masse électrique, la polarité de ces références de tension, ainsi que celle de l'accumulateur, devant être simplement inversée.

Pour une réalisation donnée de l'invention, le choix des rapports a et b des ponts diviseurs 3 et 8 respectivement assurant la détection de fin de recharge et la compensation en température du dispositif, se détermine aisément.

Pour ce faire, il suffit d'écrire que les deux conditions suivantes sont remplies : Premièrement les entrées du comparateur 5 sont égales lorsque l'accumulateur 9 atteint sa tension de fin de recharge Va, le dispositif étant placé à la température de référence To, soit
(1) a.Vn = Va + b(Vp~Va)
Deuxièmement, si C a = AVa/dT est le coefficient de variation en température moyen de l'accumulateur autour de la température de référence To, les coefficients de variation en température résultants son égaux pour les 2 entrées du comparateur 5 ::
a.Vn/T = AVa/T + b(AVp/AT - ssVa/AT)
soit (2) a.Cn = Ca + b(Cp-Ca)
Les équations (1) et (2) forment un système à deux inconnues a et b, dont la résolution permet de définir de façon optimale les valeurs des résistances formant les ponts diviseurs 3 et 8.

Dans le cas où le moyen de référence de tension Vn 1 est réalisé à l'aide de diodes Zener de valeur inférieure à 5 V, il se peut que la résolution des équations (1) et (2) donnent un rapport a pour le pont diviseur 3 supérieur à l'unité. Dans ce cas, il suffit de disposer m diodes Zener en série de façon que la tension Vn soit multipliée par m et que le rapport a, divisé par m, redevienne inférieur à l'unité.

A titre d'exemple, le tableau ci-dessous donne les valeurs des coefficients a et b lorsque l'accumulateur comprend 1 à 7 éléments en série de valeur nominale 1,24 V, avec les composants employés pour les références de tension l et 6 dans la réalisation de l'invention décrite plus loin :
La référence de tension 1 de valeur Vn est réalisée à l'aide de diodes Zener de valeur nominale 3,6 V. La tension réelle mesurée est
Vn = 3,8 V. Le coefficient de variation en température mesuré est
Cn = - 1,9 mV/ C.

La référence de tension 6 de valeur Vp est réalisée à l'aide d'une diode Zener de valeur nominale 8,2 V. La tension réelle mesurée est
Vp = 8,35 V. Le coefficient de variation en température mesuré est
Cp = + 4,1 mV/ C.

La tension de fin de recharge par élément de l'accumulateur choisie est de 1,44 V à la température de référence To = 20 OC. Le coefficient moyen de variation en température mesuré pour cette tension est Ca = - 4 mV/ C.

Si n est le nombre d'éléments en série dans l'accumulateur, les équations (1) et (2) deviennent dans ces conditions
(1) 3,8 a = n.1,44 + (8,35 - n.1,44)b
(2) - 1,9 a = - n.4 + (4,1 + n.4)b dont les solutions sont
a = 3,16/(1 + 2,52/n)
b = 1/(1 + 2,52/n)
Pour un nombre d'éléments variant de l à 7, on obtient donc Nombre d'éléments n............. n 1 2 3 4 5 6 7
Rapport a....................... a 0,90 1,40 1,72 1,94 2,10 .23 2,3t
Nombre minimal m de diodes Zener 3,6 V dans la référence 1....... 1 1 2 2 3 7 3 3
Rapport du pont diviseur 3 0,90 0,70 0,86 0,65 0,70 0,74 0,77
Rapport b du pont diviseur 8 0,28 0,44 0,54 0,61 0,66 0,7O ^,ta
On constate donc, sur cet exemple, que le circuit de comparaison du dispositif objet de la présente invention peut être réalisé de façon parti- culièrement simple à partir de diodes Zener de valeurs normalisées, dans tous les cas de tensions d'accumulateurs rencontrés couramment dans le con- merce (1 à 7 éléments).Pour un nombre d'éléments sensiblement plus élevé, la éalisation du circuit de comparaison ne présente pas de difficulté. il apparait souhaitable cependant de choisir la valeur Vp de la référence de tension 6 également plus élevée afin que le rapport b ne soit pas trop voisin de l'unité et que le circuit de comparaison conserve ainsi une précision suffisante.

La deuxième partie du dispositif objet de l'invention est le circuit de recharge représenté sur le Figure 3. Ce circuit est commandé par la sortie du moyen de comparaison 5 mentionné dans la description du circuit de comparaison du dispositif. La sortie du comparateur 5 est à tension haute lorsque son entrée positive reçoit une tension supérieure à celle appliquée sur son entrée négative, et à tension basse dans le cas inverse.

Cette sortie agit à travers une résistance 10 d'une part sur la base d'un transistor de type NPN 11.

Le collecteur du transistor 11 est relié à une source de tension continue suffisamment puissante pour fournir le courant de recharge de 1 'ac- cumulateur 9.

L'émetteur du transistor 11 est relié à travers une résistance 12 à la borne positive de l'accumulateur 9, dont la borne négative est reliée à la masse électrique.

Sur la base du transistor Il est connectée l'anode d'une diode électro-luminescente dont la cathode est reliée d'une part à l'anode d'une diode 14 dont la cathode est reliée à la borne positive de l'accumulateur 9, d'autre part à une résistance 15 dont l'autre extrémité est connectée à la masse électrique.

Le fonctionnement du circuit de recharge est le suivant : deux régimes sont possibles pour ce circuit.

Le régime de pleine charge est établi tant que la tension Va de l'accumulateur est inférieure à la tension de fin de recharge choisie.

Dans cet état, la tension appliquée à l'entrée négative du comparateur 5 est inférieure à la tension présente sur l'entrée positive. La tension de sortie Vc du comparateur 5 est donc à son niveau maximum. La base du transistor il est alors polarisée positivement, permettant au courant de pleine charge 1r de s'établir entre collecteur et émetteur du transistor il et d'alimenter l'accumulateur 9 à travers la résistance ll. Parallèlement au transistor ll, la diode électro-luminescente 13 et la diode 14 sont traversées par un courant de saturation fourni par la sortie du comparateur 5 à travers la résistance 10. La diode électro-luminescente 13 se trouve donc dans son plein éclairement, signalant le régime de pleine charge du dispositif. La
Figure 4 décrit le fonctionnement du circuit de recharge.Le courant de pleine charge 1r est (Ve - Va)/R2. La diode 14 étant saturée, sa différence de potentiel anode-cathode Vd est connue. De même, la diode électro-luminescente 13 présente une différence de potentiel anode-cathode Vde connue.

Enfin le transistor 11 étant également saturé, sa différence de potentiel base-émetteur Vbe est également connue. On a donc
Vb = Va + Vd + Vde = Ve + Vbe
La tension aux bornes de la résistance R2 est Ve - Va = Vd + Vde -Vbc
Cette tension est par conséquent quasiment constante en fonction des fluctuations de la tension Va de l'accumulateur 9 et de la source d'alimentation appliquée au collecteur 11 du transistor 11. Celui-ci se comporte comme une source de courant constant Irs dont la valeur ne dépend que du choix de la valeur R2 de la résistance 12.

Le rôle de la diode 14 est d'empêcher l'accumulateur de se décharger dans la résistance 15 si l'alimentation électrique du dispositif de recharge, et par conséquent la source de tension continue présente sur le collecteur du transistor 11, viennent à disparaitre.

La résistance 15 ne joue pas de rôle dans le régime de pleine charge, mais dans le régime de charge d'entretien décrit ci-dessous.

Le deuxième régime possible pour le circuit de recharge du dispositif objet de l'invention est le régime de charge d'entrcWien.

Ce deuxième régime s'établit lorsque la tension Va de l'accumulateur atteint la tension de fin de recharge choisie. Les entrées positive et negative du comparateur 5 deviennent alors égales. Il est facile de montrer que la tension de sortie Vc du comparateur s;établit à un niveau nte?..e diaire tel que le courant de recharge 1r se réduise à une valeur juste suffisante pour maintenir constante -aux corrections dues aux variations de température près- la tension Va de l'accumulateur.En effet, si la tension
Va tend à devenir supérieure à la tension de fin de recharge choisie, c'està-dire que l'entrée négative du comparateur 5 devient supérieure à l'entrée positive, la tension de sortie Vc de ce comparateur diminue, ce qui a pour effet de diminuer la tension Ve qui détermine le courant de recharge Ir par la relation 1r = (Ve - Va)/R2. Ce courant diminue donc également, tendant , ramener la tension Va à sa valeur de fin de recharge choisie. :nversernert, on montre aisément que si la tension Va tend à devenir inférieure à la tension de fin de recharge, le courant de recharge 1r croit.La tension Va de l'accumulateur se trouve par conséquent asservie à une valeur constante, aux corrections liées aux variations de température près.

Pour une réalisation donnée de l'invention, le réglage de la tension de fin de recharge à la température de référence est évidemment essentiel pour le bon fonctionnement du dispositif, compte-tenu des caractéristiques de l'accumulateur à recharger. Si cette tension est choisie trop faible, le passage du régime de pleine charge au régime de charge d'entretien intervient trop tôt, l'accumulateur n'étant pas encore rechargé à une capacité voisine de sa capacité nominale. Inversement, si la tension de fin de recharge choisie est trop élevée, l'accumulateur peut être soumis à un courant d'entretien trop élevé. A l'extrême, si la tension de fin de recharge est réglée à une valeur supérieure à la tension maximum de l'accumulateur en fin de recharge, conformément aux courbes de la Figure 1, l'accumulateur est soumis en permanence au courant de pleine charge.

Dans le deuxième régime de charge d'entretien, la diode 14 n'est plus traversée que par un courant Id très réduit, insuffisant pour maintenir allumée la diode électro-luminescente 13. C'est le rôle de la résistance 15 d'ajouter au courant Id un courant If, calculé de facon à assurer l'éclairement réduit de la diode électro-luminescente 13, signalant ainsi le passage du dispositif au régime d'entretien, et par conséquent l'arrivée à l'état de pleine charge de l'accumulateur à recharger.

La Figure 4 fait apparaitre la méthode de calcul des résistances 12, 15 et 10 pour une réalisation donnée du dispositif objet de l'invention.

Le calcul de la valeur R2 de la résistance 12, en fonction du courant de pleine charge 1r' a déjà été exposé plus haut.

La valeur R3 de la résistance 15 s'obtient en considérant, en régime de charge d'entretien, le courant Id comme négligeable. Si Ir est le courant de charge d'entretien et If le courant nécessaire à l'allumage réduit de la diode électro-luminescente, on a les relations
Vb = Va + R2Ir + Vbc
et R3 = (Vb - Vde)/If
La valeur R1 de la résistance 10 se détermine d'après la valeur maximale atteinte par la tension Vc de sortie du comparateur 5 en régime de pleine charge -cette tension dépendant de la valeur de la tension d'alimentation du dispositif et des caractéristiques du comparateur-, et du courant Id + If nécessaire au plein éclairement de la diode électro-luminescente 13.

Le gain en courant du transistor 11 donnant par ailleurs le courant Ib, on a les relations :
If = (Va + Vd)/R3
Id = (Id + If) - If
et R1 = (Vc - Vb)/(Id + If + 1b)
Comme pour le circuit de comparaison du dispositif, il est possible d'imaginer des variantes du circuit de recharge, en particulier en inversant la polarité des composants entrant dans ce circuit et celle de la tension d'alimentation, sans affecter le principe de fonctionnement du dispositif et en restant par conséquent dans le cadre de la présente invention.

On peut par exemple adjoindre au circuit de recharge une deuxième diode électro-luminescente 16 associée à une résistance 17, polarisée à la source d'alimentation du comparateur 5 et commandée par la sortie de celui-ci de facon à signaler la fin de recharge, la diode 16 s'allumant dès que la sortie du comparateur 5 n'est plus à son niveau maximum.

Certaines autres variantes sont indiquées dans l'exemple de réalisation décrit plus loin.

La source d'alimentation V+ fournissant le courant de recharge peut être distincte de la source alimentant le circuit comparateur 5 et les moyens de référence de tension 1 et 6. L'utilisation de deux sources séparées est de nature à rendre la réalisation du dispositif plus économique si la tension V+ est faible (recharge d'accumulateurs de faible tension) et/ou si le courant de pleine charge est élevé (accumulateurs de forte capacité).

Il est essentiel de noter que dans le circuit de comparaison du dispositif, les tensions à comparer sont référencées par rapport à la masse électrique, de telle sorte que la source d'alimentation du comparateur 5 et des références de tension 1 et 6 peut être sommairement régulée sans aZfes- ter le bon fonctionnement du dispositif, comme c'est le cas dans l'exemple de réalisation présenté plus loin.

il en est de même de la source de courant de recharge, si celle-ci est distincte, puisque le courant de recharge 1r est quasiment indépendant des fluctuations de la tension V+, pourvu que celle-ci reste supérieure à un minimum Va + R2.lr + Vo, Vce étant la tension collecteur-émetteur du transistor 11.

A titre d'exemple et non exclusivement, une réalisation de l'invention est présentée sur les Figures 5 et 6.

Il s'agit d'un chargeur universel pour accumulateurs Cadmium-Nickel du commerce, admettant simultanément jusqu'à .

- 4 accumulateurs d'un élément (tension nominale 1,24 V) de capacité 0,5 Ah ou 1,2 Ah, rechargeables en régime accéléré C/5, soit 100 mA ou 240 mA respectivement (temps de recharge complète : 7 heures environ).

- 2 accumulateurs de 7 éléments (tension nominale 8,68 V) de capacité 100 mAh, rechargeable en régime nominal C/10, soit 10 mA (temps de recharge complète 14 heures environ).

La Figure 5 présente la disposition mécanique de cette réalisation de l'invention. Le bloc d'alimentation 18 est placé extérieurement au boitier chargeur 19, de façon que la chaleur dégagée par ce bloc d'alimentation n'induise pas d'élévation de température sensible dans le boitier chargeur, et n'agisse pas sur le système de compensation en température de la tension de pleine charge.

Dans le boitier chargeur 19, quatre emplacements 20 pour accumulateurs 1,24 V sont prévus, les contacts électriques aux extrémités étant assurés à l'aide d'un ressort 21. A chaque emplacement correspondent en outre la diode électro-luminescente 13 de signalisation de charge et un interrupteur à 2 positions 22 destiné à sélectionner le type d'accumulateur à recharger, 0,5 Ah ou 1,2 Ah.

Les deux emplacements pour accumulateurs 8,rus V-100 mAh comportent chacun leur diode électro-luminescente 13 de signalisation de charge.

Les moyens de référence de tension 1 et 6 sont montés sur un circuit séparé en communication thermique avec l'air ambiant, de façon à assurer le bon fonctionnement du dispositif de compensation de la tension de fin de recharge en fonction de la température.

Le schéma électronique de cette réalisation de l'invention est donné sur la Figure 6. On notera sur ce schéma
- la variante consistant à dédoubler, dans le circuit de recharge des accumulateurs 1,24 V, la résistance 12 déterminant le courant de pleine charge, de facon à sélectionner ce courant à la valeur 100 mA ou 240 mA à l'aide de l'interrupteur 22, suivant la capacité 0,5 Ah ou 1,2 Ah respectivement de l'accumulateur à recharger ;
- les valeurs élevées des résistances du pont diviseur 3, choisies de façon que dans la situation où l'accumulateur à recharger est présent dans le boitier chargeur, mais où le secteur est absent à l'entrée des sources d'alimentation du dispositif, et par conséquent l'amplificateur opérationnel 5 n'est pas lui-meme alimenté, l'accumulateur ne se décharge que très lentement à travers les résistances 8 ;;
- la variante consistant en l'adjonction, dans le circuit de recharge des accumulateurs 8,68 V d'une diode 23 en série avec la base du transistor 11, nécessaire lorsque ce transistor présente un courant de fuite émetteur-base non négligeable, pour éviter que dans le cas où le secteur d'alimentation est absent, l'accumulateur ne se décharge à travers le transistor 11 ;
- la variante consistant en l'adjonction d'une résistance 24, reliée à l'alimentation 13 V et au contact de liaison avec la borne + de l'accumulateur, de façon qu'en l'absence d'accumulateur, la tension sur ce contact soit supérieure à la tension de pleine charge, et par conséquent que la sortie du comparateur 5 soit à niveau bas et la diode électro-luminescente 13 éteinte ; ;
- le système de régulation de l'alimentation 13 V, particulièrement économique par simple transistor à ballast, suffisant pour la raison mentionnée plus haut que les tensions appliquées aux entrées du comparateur 5 sont quasiment indépendantes des fluctuations de cette alimentation.

Claims

REVENDICATIONS - 1 - Dispositif électronique de recharge des accumulateurs Cadmium-Nickel ou autres accumulateurs de caractéristiques similaires, avec passage au tomatique en régime de courant réduit d'entretien lorsque l'accumulateur atteint une tension de fin de recharge réglable ou prédéterminée, et avec compensation des variations de cette tension avec la température ambiante, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs circuits comportant a) un moyen de référence de tension l présentant un coefficient de variation avec la température négatif associé à un pont diviseur 3 permet tant d'appliquer une partie de cette tension de référence sur une première entrée d'un moyen de comparaison de tension 5. b) un moyen de référence de tension 6 présentant un coefficient de variation avec la température positif associé à un pont diviseur 8, dont l'extrémité opposée à cette tension de référence est connectée à l'accumu lateur à recharger, de façon à appliquer une tension intermédiaire entre la tension de l'accumulateur et la tension de référence 6 sur la deuxième entrée du moyen de comparaison 5, les rapports de réduction des ponts diviseurs

3 et 8 pouvant alors toujours etre choisis de facon que les coefficients de

variation avec la température des deux entrées du moyen de comparaison 5

soient quasiment égaux.

c) une source de courant de recharge commandable par la sortie du

moyen de comparaison 5, cette source passant d'un régime de courant de

pleine charge à un régime de courant réduit d'entretien lorsque les tensions

appliquées aux deux entrées du moyen de comparaison 5 deviennent égales.

- 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adjonction

d'un potentiomètre 4 dans l'un des pqnts diviseurs 3 ou 8 permet simultané

ment le réglage de la tension de fin de recharge et la correction des dis

persions sur les valeurs de tous les composants entrant dans une réalisation

du dispositif, aucun autre moyen de réglage n'étant nécessaire au bon fonc

tionnement du dispositif.

- 3 - Dispositif de recharge à courant constant pour accumulateurs caracté

risé en ce qu'il comprend au moins une source de courant réalisée par le

montage en parallèle d'un transistor Il et d'une rÉsistance 12 placés en

série d'une part, et d'une diode électro-luminescente 13 et d'une diode 14

placées en série d'autre part, de telle sorte que l'allumage de la diode

électro-luminescente 13 signale le passage du courant de recharge.

- 4 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'adjonction

d'une résistance 15 reliée à la masse électrique permet l'allumage réduit

de la diode électro-luminescente 13 lorsque la tension appliquée sur la

base du transistor 11 est réduite de facon à ne laisser passer qu'un cou

rant d'entretien réduit dans la résistance 12.

- 5 - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le branche

ment de plusieurs résistances 12 et l'adjonction d'un commutateur 22 permet

la sélection de différents courants de pleine charge si le dispositif est

destiné à recharger des accumulateurs de différentes capacités.

- 6 - Dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que l'in

sertion d'une résistance 10 convenablement choisie entre la sortie du moyen

de comparaison 5 et la base du transistor 11 assure l'asservissement à ten

sion constante, aux corrections liées aux variations de température près, de

l'accumulateur à recharger, un courant réduit d'entretien étant injecté dans

cet accumulateur.

- 7 - Dispositif selon les revendications 1, 3 et 6 caractérisé en ce que l'ad

jonction d'une diode électro-luminescente 16 et d'une résistance 17 connec

tées entre la sortie du moyen de comparaison 5 et la source d'alimentation

du dispositif permet une signalisation supplémentaire de l'arrivée de l'ac

cumulateur à son état de fin de recharge.

- 8 - Dispositif selon les revendications 1, 3 et 6 caractérisé en ce que

grâce à la présence de la diode 14 et à un choix de valeurs élevées pour les

résistances du pont diviseur 8, l'accumulateur à recharger ne subit qu'une

décharge très lente dans la situation où le secteur d'alimentation du dis

positif est absent.