FR2780569A1 - Dispositif de controle de charge de batterie pour un systeme de remplacement de batteries - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de contrôle de charge de batterie comprend une batterie de réserve d'énergie (31) qui est chargée avec l'électricité au tarif de nuit, une unité (331) de décision d'effet de mémoire pour décider si une batterie rendue (7a) est dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire, et une unité (332) de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue pour détecter une quantité chargée restante de la batterie rendue (7a). Sur la base d'une décision prise par l'unité (331) de décision d'effet de mémoire et d'une valeur détectée par l'unité (332) de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue, l'énergie générée quand la batterie rendue (7a) est déchargée dans un état recyclé est fournie pour charger soit une batterie en attente (7b) soit la batterie de réserve d'énergie (31).
Description
4éL 2780569
DISPOSITIF DE CONTROLE DE CHARGE DE BATTERIE POUR UN
SYSTEME DE REMPLACEMENT DE BATTERIES
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries qui prête des batteries à utiliser sur des véhicules électriques, et plus particulièrement un dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries qui décharge périodiquement des batteries rendues de façon à empêcher une défaillance de charge due à un
effet de mémoire.
ART ANTERIEUR
Jusqu'à présent, des batteries à utiliser comme des sources d'énergie électrique sur des véhicules électriques ont en fait été en possession des particuliers. Cependant, ces dernières années ont vu un intérêt grandissant pour les systèmes de remplacement de batteries. Les systèmes conventionnels de remplacement de batteries ont un dispositif de remplacement de batteries et un appareil de gestion centrale pour gérer le dispositif de remplacement de batteries par l'intermédiaire d'un circuit de communication.
PROBLEMES A RESOUDRE PAR L'INVENTION
Les batteries cadmium-nickel, qui ont été largement utilisées comme batteries rechargeables, sont souvent chargées alors qu'elles ne sont pas entièrement déchargées. En particulier, il est connu que les batteries pour des appareils électriques ne peuvent pas être chargées suffisamment en raison de ce que l'on appelle un effet de mémoire. De façon à empêcher une défaillance de charge d'une batterie rechargeable due à un tel effet de mémoire, la batterie doit être
déchargée suffisamment avant de commencer sa charge.
Les batteries rechargeables doivent être déchargées périodiquement par un tel processus de décharge de recyclage. Le système de remplacement de batteries doit aussi effectuer un processus de décharge de recyclage pour des batteries rendues périodiquement pour les
décharger avant de les charger.
Cependant, même pour empêcher l'effet de mémoire, un tel processus de décharge de recyclage n'est pas nécessairement effectué sur une batterie chaque fois que la batterie doit être chargée. Il suffit que le processus de décharge de recyclage soit effectué sur la batterie chaque fois que la batterie a été chargée un nombre prédéterminé de fois. Le système de remplacement de batteries gère un très grand nombre de batteries, et certaines des batteries rendues peuvent en inclure dont
la quantité chargée restante est relativement grande.
Donc, si toutes les batteries rendues sont déchargées de façon inconditionnelle sans aucune exception, une grande quantité d'énergie stockée est indûment gaspillée. Un autre problème est que, lorsque l'énergie déchargée est consommée, une grande quantité de chaleur
est générée.
Un objet de la présente invention est de prévoir un dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries, qui résoudra les problèmes de l'art antérieur et est capable d'empêcher effectivement un effet de mémoire des batteries tout en minimisant une consommation d'énergie peu économique et
une génération de chaleur.
MOYENS POUR RESOUDRE LES PROBLEMES
Pour atteindre l'objet ci-dessus, il est prévu conformément à la présente invention un dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries destiné à remplacer une batterie rendue par une batterie pouvant être prêtée, à charger la batterie rendue, et à stocker la batterie chargée comme une batterie pouvant être prêtée, caractérisé par des moyens de contrôle de charge destinés à décharger la batterie rendue jusqu'à ce qu'un effet de mémoire de celle-ci soit éliminé, et à charger d'autres moyens de stockage d'énergie électrique avec l'énergie déchargée de la batterie rendue. Avec la disposition ci-dessus, puisque l'énergie déchargée de la batterie rendue qui développe un effet de mémoire peut être stockée, une quantité restante d'énergie stockée dans la batterie rendue peut être
utilisée effectivement.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est une vue d'un système de remplacement de batteries auquel s'applique la présente invention; la figure 2 est un schéma fonctionnel d'un dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance; la figure 3 est un schéma fonctionnel des fonctions du dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance; la figure 4 est un organigramme (1) du fonctionnement du système de remplacement de batteries; la figure 5 est un organigramme (2) du fonctionnement du système de remplacement de batteries; la figure 6 est un organigramme (3) du fonctionnement du système de remplacement de batteries; la figure 7 est un organigramme (4) du fonctionnement du système de remplacement de batteries; la figure 8 est un schéma représentatif d'un processus consistant à charger une batterie rendue avec l'énergie d'une batterie de réserve d'énergie; la figure 9 est un schéma représentatif d'un processus consistant à charger une batterie en attente avec l'énergie d'une batterie de réserve d'énergie; la figure 10 est un schéma représentatif d'un processus consistant à charger une batterie de réserve d'énergie avec l'énergie d'une batterie rendue; la figure 11 est un schéma représentatif d'un processus consistant à charger une batterie en attente avec l'énergie d'une batterie rendue; la figure 12 est un schéma fonctionnel d'un chargeur.
MODE DE REALISATION PREFERE DE L'INVENTION
Un mode de réalisation de la présente invention sera maintenant décrit ci-dessous en se référant aux dessins ci-joints. La figure 1 est une vue d'un système de remplacement de batteries auquel s'applique la présente invention. Sur la figure, le système de remplacement de batteries comprend un dispositif de remplacement de batteries automatique 1 ayant une fonction de charge de batterie et un appareil de gestion centrale 3 pour effectuer une gestion centralisée sur le dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance 1 par
l'intermédiaire d'un circuit de communication 2.
En fait, le système de remplacement de batteries du présent mode de réalisation a une pluralité de dispositifs de remplacement de batteries automatiques sans surveillance 1 situés dans de nombreuses régions géographiques. Quand un utilisateur doit utiliser le système de remplacement de batteries, il établit un contrat pour utiliser le système de remplacement de batteries avec la société de système de remplacement de batteries, directement ou par l'intermédiaire d'un agent. L'utilisateur reçoit ensuite un numéro d'enregistrement d'utilisateur (identification de location) de la société de système de remplacement de batteries. Chacun des dispositifs de remplacement de batterie automatiques sans surveillance 1 mentionnés ci-dessus comprend une pluralité de casiers de rangement 15 pour stocker des batteries de remplacement 7, une pluralité de voyants d'unité de stockage 15a respectivement associés aux casiers de rangement 15, une unité d'alarme 16, une unité d'affichage 17, un indicateur
sonore 17a, et un dispositif d'éclairage 22.
Quand l'utilisateur utilise le dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance 1, il insère une batterie usagée 7 dans l'un des casiers de rangement 15 pour laisser le dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance 1 reconnaître le numéro d'identification de la batterie usagée 7. Quand le dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance 1 confirme le retour de la batterie 7, le dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance 1 informe l'utilisateur d'une position stockée d'une batterie complètement chargée, c'est-à-dire un casier de rangement 15, dans lequel est stockée une batterie complètement chargée. L'utilisateur retire ensuite la batterie du casier de rangement indiqué 15, et utilise
la batterie.
Le dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance 1 lit le numéro d'identification et la quantité chargée restante de la batterie nouvellement à prêter, ainsi que le numéro d'identification et la quantité chargée restante de la batterie usagée rendue, et transmet ensuite les informations lues, par l'intermédiaire du circuit de
communication 2, à l'appareil de gestion centrale 3.
L'appareil de gestion centrale 3 stocke les informations transmises dans une base de données (D/B)
de celui-ci.
La figure 2 est un schéma fonctionnel montrant une majeure partie du dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance 1. Ci-après, on peut se référer différemment à la batterie 7, en fonction de son état au moment considéré. Une batterie usagée immédiatement après son retour de chez l'utilisateur peut être appelée "batterie rendue". Une batterie usagée placée en mode d'attente préparée pour être chargée avec l'énergie déchargée générée par une batterie rendue au cours d'un processus de décharge de recyclage peut être appelée "batterie en attente". Une batterie qui a été chargée et est prête à être prêtée à un utilisateur peut être appelée "batterie pouvant être prêtée". Le dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance 1 comprend une batterie de réserve d'énergie 31 d'une capacité relativement grande qui est chargée avec l'électricité au tarif de nuit, des moyens de reconnaissance d'informations 33 pour reconnaitre les numéros d'identification et les quantités chargées restantes des batteries 7, des moyens de contrôle de charge 32 pour contrôler la charge des batteries 7 et de la batterie de réserve d'énergie 31, et des moyens de communication 34 pour contrôler la transmission d'informations entre les moyens de reconnaissance d'informations 33 et
l'appareil de gestion centrale 3.
La figure 3 est un schéma fonctionnel montrant les fonctions du dispositif de remplacement de batteries automatique sans surveillance 1. Les caractères de référence sur la figure 3 qui sont identiques à ceux montrés sur la figure 2 sont représentatifs de pièces
identiques ou équivalentes.
Les moyens de reconnaissance d'informations 33 comprennent une unité 331 de décision d'effet de mémoire pour décider si chaque batterie 7 est dans une condition lui permettant de provoquer une défaillance de charge due à un effet de mémoire, sur la base d'un historique de charge et de décharge de la batterie 7 qui est stocké dans la base de données de l'appareil de gestion centrale 3, une unité 332 de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue pour détecter une quantité chargée restante d'une batterie rendue 7a, une unité 333 de détection de quantité chargée restante dans une batterie de réserve d'énergie pour détecter une quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31, et une unité de B gestion de stock 334 pour déterminer le nombre de batteries en attente 7b en stock et de batteries
pouvant être prêtées 7c.
Les moyens de contrôle de charge 32 comprennent un convertisseur CA/CC 49 pour convertir un CA de 100 V en CC de 24 V, des chargeurs 41, 42, un sélecteur 48 pour contrôler des connexions entre les bornes de sortie des chargeurs 41, 42 et une batterie rendue 7a et une batterie en attente 7b, un sélecteur 43 pour des dispositifs de remplacement auxquels sont connectées les bornes d'entrée du chargeur 41, un sélecteur 44 pour des dispositifs de remplacement auxquels sont connectées les bornes de sortie du chargeur 41, un sélecteur 45, une unité 46 de commutation entre circuits de charge et de décharge pour contrôler les sélecteurs 43, 44, 45, 48 pour relier ensemble une source de charge et une batterie rechargeable associée, et une unité de recyclage 47 pour court-circuiter les électrodes de la batterie rendue 7a afin de la
décharger selon le processus de décharge de recyclage.
Le fonctionnement du système de remplacement de batteries du présent mode de réalisation sera décrit en
détail en se référant aux figures 4 et 5.
L'étape S101 décide si une batterie 7 est rendue ou pas. Quand une batterie 7 est reconnue comme ayant été rendue, l'unité 332 de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue des moyens de reconnaissance d'informations 33 détecte une quantité chargée restante de la batterie rendue sur la base d'une tension aux bornes de la batterie rendue à l'étape S102. Ensuite, les moyens de reconnaissance d'informations 33 lisent un numéro d'identification inhérente (BAT-ID) enregistré pour la batterie rendue à
l'étape S103.
A l'étape S104, l'unité 331 de décision d'effet de mémoire se réfère à la base de données de l'appareil de gestion centrale 3 sur la base de la BAT-ID lue. La base de données stocke les historiques de charge des
batteries respectives qui sont gérées sous leurs BAT-
ID. A l'étape S105, l'unité 331 de décision d'effet de mémoire décide si oui ou non la batterie rendue 7a est dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire, c'est-à-dire, si oui ou non la mémoire rendue 7a doit être déchargée selon le processus de décharge de recyclage pour éliminer un effet de mémoire, sur la base de l'historique de charge
de la batterie rendue 7a.
En stockant dans la base de données le nombre de fois que la batterie rendue 7a est chargée alors que sa quantité chargée restante est égale ou supérieure à un niveau de référence (par exemple, 60%), quand le nombre de fois stocké dans celle-ci a atteint un nombre prédéterminé, l'unité 331 de décision d'effet de mémoire peut décider que la batterie rendue 7a est dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire. En variante, l'unité 331 de décision d'effet de mémoire peut décider si la batterie rendue 7a est dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire, en stockant dans la base de données le nombre de fois que la batterie rendue 7a est chargée sans être soumise au processus de décharge de recyclage, et en déterminant que le nombre stocké de
fois a atteint un nombre predetermine.
Si l'unité 331 de décision d'effet de mémoire détermine que la batterie rendue 7a doit être déchargée selon le processus de décharge de recyclage à l'étape S105, le contrôle passe à l'étape S121 montrée sur la figure 7 (décrite ultérieurement). Si l'unité 331 de décision d'effet de mémoire détermine que la batterie rendue 7a ne doit pas être déchargée selon le processus de décharge de recyclage, alors le contrôle passe à
l'étape S106.
L'étape S106 décide si oui ou non la quantité chargée restante de la batterie rendue 7a correspond à 60% ou plus sur la base d'une valeur détectée par l'unité 332 de détection de quantité chargée restante dans une batterie. Si la quantité chargée restante de la batterie rendue 7a correspond à 60% ou plus, l'unité de gestion de stock 334 détermine le nombre de batteries pouvant être prêtées 7c en stock qui sont complètement chargées à l'étape S110. Si le nombre de batteries pouvant être prêtées 7c en stock est suffisant, alors un temporisateur de mode d'attente démarre à l'étape Slll, et la batterie rendue 7a est
placée en mode d'attente à l'étape S112.
Le mode d'attente continue jusqu'à expiration du temporisateur de mode d'attente. La batterie en mode d'attente, c'est-à-dire la batterie en attente, est autorisée à être chargée seulement avec de l'énergie déchargée, générée par une batterie rendue ultérieurement au cours du processus de décharge de
recyclage à l'étape S122, décrite plus tard.
Dans ce mode de réalisation, comme décrit ci-dessus, quand le nombre de batteries pouvant être prêtées 7c en stock est grand, la batterie rendue 7a n'est pas chargée immédiatement, mais placée en mode d'attente. La batterie rendue 7a en mode d'attente attend d'être chargée avec la batterie déchargée d'une batterie rendue ultérieurement. Par conséquent, le système de remplacement de batteries ne peut pas se trouver dans une condition dans laquelle il ne pourrait plus prêter des batteries en raison d'un manque de batteries pouvant être prêtées, et donc d'utiliser
efficacement l'énergie électrique.
Si le nombre de batteries pouvant être prêtées 7c en stock est insuffisant à l'étape S110, alors une quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est déterminée sur la base d'une valeur détectée obtenue par l'unité 333 de détection de quantité chargée restante dans la batterie de réserve d'énergie, à l'étape S115. Si la quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est égale ou supérieure à 20%, alors le contrôle passe à l'étape S116 pour charger immédiatement la batterie rendue 7a avec l'énergie provenant de la batterie de réserve d'énergie 31. Si la quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est inférieure à 20%, alors le contrôle passe à l'étape S117 pour charger immédiatement la batterie rendue 7a avec l'énergie provenant d'une alimentation en CA par
l'intermédiaire du convertisseur CA/CC 49.
A l'étape S116, comme montré sur la figure 8, l'unité 46 de commutation entre circuits de charge et de décharge contrôle les sélecteurs 43, 44, 45, 48 pour connecter les bornes d'entrée du chargeur 41 à la batterie de réserve d'énergie 31 par l'intermédiaire du sélecteur 43, et aussi pour connecter les bornes de sortie du chargeur 41 à la batterie rendue 7a par l'intermédiaire des sélecteurs 44, 48. En conséquence, la batterie rendue 7a est chargée avec l'énergie stockée dans la batterie de réserve d'énergie 31 par le
chargeur 41.
La figure 12 est un schéma fonctionnel montrant chacun des chargeurs 41, 42. Selon ce mode de réalisation, chacun des chargeurs 41, 42 comprend un convertisseur CC/CC du type de régulateur à commutation de transistor. Dans chacun des chargeurs 41, 42, un contrôleur 402 surveille un courant de charge IA circulant à travers un point A pour maintenir le courant de charge IA à un certain niveau, et allume et éteint un transistor 403 pour contrôler ainsi une
tension de sortie Vout.
Au contraire, à l'étape S117, le sélecteur 43 de la figure 8 est connecté au convertisseur CA/CC 49 du côté de l'alimentation en CA. Donc, la batterie rendue 7a est chargée avec l'énergie de l'alimentation en CA par l'intermédiaire du convertisseur CA/CC 49 par le
chargeur 41.
La batterie rendue 7a, le convertisseur CA/CC 49, et la batterie de réserve d'énergie 31 sont connectés
sélectivement aux étages d'entrée des chargeurs 41, 42.
Si une batterie 7 a une tension nominale de 24 V, alors la tension aux bornes de la batterie 7 varie dans une plage de 18 V à 24 V selon la quantité chargée de celle-ci. La tension appliquée à une batterie 7 pour charger cette batterie est réglée sur environ 12 V de plus que la tension aux bornes de la batterie 7. En particulier, si la tension aux bornes de la batterie 7 est de 20 V, alors 32 V sont appliqués à la batterie 7 pour la charger, et si la tension aux bornes de la batterie 7 est de 24 V, alors 36 V sont appliqués à la batterie 7 pour la charger. Donc, chacun des chargeurs 41, 42 doit être capable de convertir au moins une tension d'entrée de 18 V en une tension de 36 V à sortir. Si la quantité chargée restante de la batterie rendue 7a est inférieure à 60% à l'étape S106 montrée sur la figure 4, alors l'étape S107 décide si l'instant présent se trouve dans une plage horaire correspondant à l'électricité au tarif de nuit (22.00 h à 8.00 h) ou dans une plage horaire ne correspondant pas à l'électricité au tarif de nuit (8. 00 h à 22.00 h). Si l'instant présent se trouve dans la plage horaire correspondant à l'électricité au tarif de nuit, alors le contrôle passe à l'étape S117 montrée sur la figure dans laquelle la batterie rendue 7a est chargée avec l'électricité au tarif de nuit qui est peu coûteuse. Si l'instant présent se trouve dans la plage horaire ne correspondant pas à l'électricité au tarif de nuit, alors l'étape S108 détermine une quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31. Si la quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est égale ou supérieure à 20%, alors le contrôle passe à l'étape S109 pour charger la batterie rendue 7a avec l'énergie provenant de la batterie de
réserve d'énergie 31.
A l'étape S109, comme pour l'étape S116, les sélecteurs 43, 44, 45, 48 sont contrôlés pour charger la batterie rendue 7a avec l'énergie stockée provenant de la batterie de réserve d'énergie 31 par le chargeur 41. Si la quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est inférieure à 20%, le contrôle
passe à l'étape S110.
Dans ce mode de réalisation, comme décrit ci-dessus, si l'instant présent pour charger la batterie rendue 7a se trouve dans la plage horaire correspondant à l'électricité au tarif de nuit, alors la batterie rendue 7a est chargée par l'alimentation électrique en CA par l'intermédiaire du convertisseur CA/CC 49, et si l'instant présent pour charger la batterie rendue 7a se trouve dans la plage horaire ne correspondant pas à l'électricité au tarif de nuit, alors la batterie rendue 7a est chargée par la batterie de réserve d'énergie 31 qui a été chargée avec l'électricité au tarif de nuit. Par conséquent, l'électricité peu coûteuse peut être utilisée
efficacement pour charger la batterie rendue 7a.
Si le retour d'une batterie n'est pas détecté à l'étape S101, alors le contrôle passe à l'étape S131 qui décide si oui ou non il existe une batterie en attente 7b en stock. S'il existe une batterie en attente 7b en stock, alors l'étape S132 décide si le temporisateur de mode d'attente de la batterie en attente 7b en stock expire ou pas. Si le temporisateur de mode d'attente de la batterie en attente 7b en stock n'expire pas, le contrôle revient à l'étape S101 montrée sur la figure 4, autrement le contrôle passe à
l'étape S133.
A l'étape S133, une quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est déterminée. Si la quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est égale ou supérieure à 20%, alors le contrôle passe à l'étape S135 pour charger la batterie en attente 7b avec l'énergie de la batterie de réserve d'énergie 31. Si la quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est inférieure à 20%, alors le contrôle passe à l'étape S134 pour charger la batterie en attente 7b avec l'énergie de l'alimentation
en CA par l'intermédiaire du convertisseur CA/CC 49.
A l'étape S135, comme montré sur la figure 9, l'unité 46 de commutation entre circuits de charge et de décharge contrôle les sélecteurs 43, 44, 45, 48 pour connecter les bornes d'entrée du chargeur 41 à la batterie de réserve d'énergie 31 par l'intermédiaire du sélecteur 43, et de plus pour connecter les bornes de sortie du chargeur 41 à la batterie en attente 7b par l'intermédiaire des sélecteurs 44, 48. En conséquence, la batterie en attente 7b est chargée avec l'énergie stockée dans la batterie de réserve d'énergie 31 par le
chargeur 41.
A l'étape S134, le sélecteur 43 est connecté au
convertisseur CA/CC 49 du côté alimentation en CA.
Donc, la batterie en attente 7b est chargée avec l'énergie provenant de l'alimentation en CA par l'intermédiaire du convertisseur de CA/CC 49 par le
chargeur 41.
Si la batterie rendue 7a doit être déchargée selon le processus de décharge de recyclage à l'étape S105 montrée sur la figure 4, alors à l'étape S121 montrée sur la figure 7, l'unité de gestion de stock 334 décide si oui ou non il existe une batterie en attente 7b placée en mode d'attente à l'étape S112. S'il n'y a aucune batterie en attente 7b de ce type, alors une quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est déterminée sur la base d'une valeur détectée par l'unité 333 de détection de quantité chargée restante dans la batterie de réserve d'énergie
à l'étape S125.
Si la quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est égale ou supérieure à 90%, alors l'unité 46 de commutation entre circuits de charge et de décharge met sous tension l'unité de recyclage 47 pour décharger de force la batterie rendue 7a selon le processus de décharge de recyclage à l'étape S127. Si la quantité chargée restante de la batterie de réserve d'énergie 31 est inférieure à 90%, alors l'unité 46 de commutation entre circuits de charge et de décharge contrôle les sélecteurs 43, 44, , 48 pour connecter les bornes de sortie du chargeur 41 à la batterie de réserve d'énergie 31 par l'intermédiaire du sélecteur 44, et aussi pour connecter les bornes d'entrée du chargeur 41 à la batterie rendue 7a par l'intermédiaire des sélecteurs , 48, comme montré sur la figure 10. En conséquence, le chargeur 41 décharge la batterie rendue 7a jusqu'à ce que son effet de mémoire soit éliminé, et charge la batterie de réserve d'énergie 31 avec l'énergie
déchargée de la batterie rendue 7a.
S'il existe une batterie en attente 7b en stock à l'étape S121, alors l'unité 46 de commutation entre circuits de charge et de décharge contrôle les sélecteurs 43, 44, 45, 48 pour connecter la batterie rendue 7a aux bornes d'entrée du chargeur 42, et aussi pour connecter les bornes de sortie du chargeur 42 à la
batterie en attente 7b, comme montré sur la figure 11.
En conséquence, le chargeur 42 décharge la batterie rendue 7a jusqu'à ce que son effet de mémoire soit éliminé, et charge la batterie en attente 7b avec
l'énergie déchargée de la batterie rendue 7a.
Selon le mode de réalisation représenté, comme décrit ci-dessus, quand la batterie rendue 7a est déchargée jusqu'à ce que son effet de mémoire soit éliminé, l'énergie déchargée est fournie pour charger d'autres dispositifs de stockage incluant la batterie
en attente 7b et la batterie de réserve d'énergie 31.
Donc, toute énergie restante stockée dans la batterie
rendue peut être utilisée efficacement.
EFFETS DE L'INVENTION
La présente invention offre les effets suivants: (1) Quand une batterie rendue est déchargée jusqu'à ce que son effet de mémoire soit éliminé, l'énergie déchargée est fournie pour charger d'autres dispositifs de stockage d'énergie incluant une autre batterie usagée (batterie en attente) et une batterie de réserve d'énergie. Donc, toute énergie restante stockée dans la
batterie rendue peut être utilisée efficacement.
(2) Si le nombre de batteries complètement chargées et pouvant être prêtées en stock est grand, alors une batterie rendue n'est pas chargée immédiatement, mais placée en mode d'attente, et est plus tard chargée avec l'énergie déchargée d'une batterie rendue ultérieurement. Par conséquent, le système de remplacement de batteries est empêché de souffrir d'une condition dans laquelle il ne pourrait plus prêter de batteries en raison d'un manque de batteries pouvant être prêtées, et peut donc utiliser efficacement
l'énergie électrique.
(3) Si la quantité chargée restante d'une batterie rendue est relativement grande et le nombre de batteries complètement chargées et pouvant être prêtées en stock est petit, alors la batterie rendue est chargée immédiatement. Donc, une insuffisance en batteries pouvant être prêtées peut être évitée dans
une délai court. (4) Si l'instant présent pour charger une batterie rendue se trouve dans
la plage horaire correspondant à l'électricité au tarif de nuit, alors la batterie rendue est chargée directement par l'alimentation en CA par l'intermédiaire du convertisseur CA/CC, et si l'instant présent pour charger la batterie rendue se trouve dans la plage horaire ne correspondant pas à l'électricité au tarif de nuit, alors la batterie rendue est chargée par la batterie de réserve d'énergie qui a été chargée à l'avance par l'électricité au tarif de nuit. Par conséquent, l'électricité peu coûteuse peut être utilisée efficacement pour charger la
batterie rendue.
Claims (12)
1. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries destiné à remplacer une batterie rendue (7a) par une batterie pouvant être prêtée, à charger la batterie rendue (7a), et à stocker la batterie chargée comme une batterie pouvant être prêtée, caractérisé par: des moyens de contrôle de charge (32) destinés à décharger la batterie rendue (7a) jusqu'à ce que l'effet de mémoire de celle-ci soit éliminé, et à charger d'autres moyens de stockage d'énergie électrique avec l'énergie électrique déchargée par la
batterie rendue (7a).
2. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (331) de décision d'effet de mémoire pour déterminer si oui ou non ladite batterie rendue (7a) est dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire, dans lequel: lesdits moyens de contrôle de charge (32) chargent les autres moyens de stockage d'énergie électrique avec l'énergie déchargée par la batterie rendue (7a) si lesdits moyens (331) de décision d'effet de mémoire déterminent que ladite batterie rendue est dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire.
3. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits autres moyens de stockage d'énergie électrique comprennent une autre batterie usagée qui a été rendue précédemment.
4. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une batterie de réserve d'énergie (31) pouvant être chargée par l'électricité au tarif de nuit, dans lequel lesdits autres moyens de stockage d'énergie électrique comprennent soit une autre batterie usagée qui a été rendue précédemment, soit ladite batterie de
réserve d'énergie (31).
5. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle de charge (32) chargent la batterie usagée avec de l'énergie stockée provenant de ladite batterie
de réserve d'énergie (31).
6. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon
l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé
en ce qu'il comprend en outre: des moyens (332) de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue pour détecter une quantité chargée restante de ladite batterie rendue; et une unité de gestion de stock (334) pour déterminer un état des batteries en stock; dans lequel si ladite batterie rendue satisfait aux trois conditions suivantes, alors ladite batterie rendue est placée dans un mode d'attente pour être utilisée comme lesdits autres moyens de stockage d'énergie électrique: condition n 1: lesdits moyens (331) de décision d'effet de mémoire déterminent que ladite batterie rendue n'est pas dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire; condition n 2: lesdits moyens (332) de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue détectent une quantité chargée restante égale ou supérieure à une valeur prédéterminée; et condition n 3: ladite unité de gestion de stock (334) détermine que le nombre de batteries pouvant être
prêtées en stock est suffisant.
7. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon la revendication 6, caractérisé en ce que, si lesdits moyens (331) de décision d'effet de mémoire déterminent que ladite batterie rendue est dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire, ladite batterie rendue est déchargée jusqu'à ce qu'un effet de mémoire de celle-ci soit éliminé, et la batterie placée en mode d'attente pour être utilisée comme les autres moyens de stockage d'énergie électrique est chargée
avec l'énergie déchargée par la batterie rendue.
8. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon les
revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend
en outre: des moyens (332) de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue pour détecter une quantité chargée restante de ladite batterie rendue; et une unité de gestion de stock (334) pour déterminer un état des batteries en stock; dans lequel si ladite batterie usagée rendue satisfait aux trois conditions suivantes, alors ladite batterie usagée rendue est chargée immédiatement: condition n 1: lesdits moyens (331) de décision d'effet de mémoire déterminent que ladite batterie rendue n'est pas dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire; condition n 2: lesdits moyens (332) de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue détectent une quantité chargée restante égale ou supérieure à une valeur prédéterminée; et condition n 3: ladite unité de gestion de stock (334) détermine que le nombre de batteries pouvant être
prêtées en stock est insuffisant.
9. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: des moyens (333) de détection de quantité chargée restante dans une batterie de réserve d'énergie pour détecter une quantité chargée restante de ladite batterie de réserve d'énergie (31); dans lequel ladite batterie usagée rendue est chargée par ladite batterie de réserve d'énergie (31) si la quantité chargée restante de ladite batterie de réserve d'énergie (31) est égale ou supérieure à la valeur prédéterminée.
10. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: des moyens (333) de détection de quantité chargée restante dans une batterie de réserve d'énergie pour détecter une quantité chargée restante de ladite batterie de réserve d'énergie (31); dans lequel ladite batterie usagée rendue est chargée par une alimentation électrique commerciale externe si la quantité chargée restante de ladite batterie de réserve d'énergie (31) est inférieure à une valeur prédéterminée.
11. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par des moyens (332) de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue pour détecter une quantité chargée restante de ladite batterie rendue; et des moyens de décision pour déterminer si l'instant présent se trouve dans une plage horaire correspondant à l'électricité au tarif de nuit; dans lequel, si ladite batterie rendue satisfait aux trois conditions suivantes, alors ladite batterie rendue est chargée avec l'électricité au tarif de nuit: condition n 1: lesdits moyens (331) de décision d'effet de mémoire déterminent que ladite batterie rendue n'est pas dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire; condition n 2: lesdits moyens (332) de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue détectent une quantité chargée restante inférieure à une valeur prédéterminée; et condition n 3: lesdits moyens de décision déterminent que l'instant présent se trouve dans la plage horaire correspondant à l'électricité au tarif de
nuit.
12. Dispositif de contrôle de charge de batterie pour un système de remplacement de batteries selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par des moyens (332) de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue pour détecter une quantité chargée restante de ladite batterie rendue; des moyens de décision pour décider si l'instant présent se trouve dans une plage horaire correspondant à l'électricité au tarif de nuit; et des moyens (333) de détection de quantité chargée restante dans une batterie de réserve d'énergie pour détecter une quantité chargée restante de ladite batterie de réserve d'énergie (31); dans lequel si ladite batterie usagée rendue satisfait aux quatre conditions suivantes, alors ladite batterie usagée rendue est chargée par ladite batterie de réserve d'énergie (31): condition n 1: lesdits moyens (331) de décision d'effet de mémoire déterminent que ladite batterie rendue n'est pas dans une condition lui permettant de développer un effet de mémoire; condition n 2: lesdits moyens (332) de détection de quantité chargée restante dans une batterie rendue détectent une quantité chargée restante inférieure à une valeur prédéterminée; condition n 3: lesdits moyens de décision déterminent que l'instant présent se trouve dans une plage horaire ne correspondant pas à l'électricité au tarif de nuit; et condition n 4: la quantité chargée restante de ladite batterie de réserve d'énergie (31) est égale ou
supérieure à une valeur prédéterminée.
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