FR3133453A1 - Surveillance d'une batterie - Google Patents

Surveillance d'une batterie Download PDF

Info

Publication number
FR3133453A1
FR3133453A1 FR2202016A FR2202016A FR3133453A1 FR 3133453 A1 FR3133453 A1 FR 3133453A1 FR 2202016 A FR2202016 A FR 2202016A FR 2202016 A FR2202016 A FR 2202016A FR 3133453 A1 FR3133453 A1 FR 3133453A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
voltage
vbat
counter
battery
cnt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2202016A
Other languages
English (en)
Inventor
Alexandre Tramoni
Nicolas Lafargue
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics Rousset SAS
STMicroelectronics Alps SAS
Original Assignee
STMicroelectronics Rousset SAS
STMicroelectronics Alps SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics Rousset SAS, STMicroelectronics Alps SAS filed Critical STMicroelectronics Rousset SAS
Priority to FR2202016A priority Critical patent/FR3133453A1/fr
Priority to US18/117,619 priority patent/US20230291216A1/en
Publication of FR3133453A1 publication Critical patent/FR3133453A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/28—Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00711—Regulation of charging or discharging current or voltage with introduction of pulses during the charging process
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/73—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for taking measurements, e.g. using sensing coils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16552—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies in I.C. power supplies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Surveillance d'une batterie La présente description concerne un circuit de surveillance (300) d'une première tension (VBAT) délivrée par une batterie comprenant : - un comparateur (301) comparant la première tension (VBAT) avec une deuxième tension (V_TH) ; et - un compteur (303) adapté à démarrer un comptage à chaque fois que le comparateur (301) indique que la première tension (VBAT) est inférieure à la deuxième tension (V_TH), dans lequel un signal d'interruption est généré si la valeur du compteur (301) pendant ledit comptage dépasse une valeur limite (CNT_LIM). Figure pour l'abrégé : Fig. 3

Description

Surveillance d'une batterie
La présente description concerne de façon générale les systèmes et dispositifs électroniques alimentés en énergie par une batterie. Plus particulièrement, la présente description concerne la surveillance de la tension délivrée par une batterie.
Une grande partie des systèmes et dispositifs électroniques utilisés de nos jours comprennent une batterie interne les alimentant en énergie, au moins partiellement.
Généralement, il est attendu d'une batterie qu'elle délivre une tension continue. Cependant la plupart des batteries présentent des chutes de tension pouvant empêcher le bon fonctionnement du système ou dispositif électronique.
Il serait souhaitable de pouvoir améliorer, au moins en partie, l'alimentation en énergie par batterie d'un système ou dispositif électronique.
Il existe un besoin pour une alimentation en énergie par batterie d'un système ou dispositif électronique plus performante.
Il existe un besoin pour détecter une chute de tension d'une batterie d'un système ou dispositif électronique.
Il existe un besoin pour prévenir un système ou dispositif électronique d'une chute de tension de sa batterie.
Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des alimentations par batterie connues.
Un mode de réalisation prévoit un circuit de surveillance d'une première tension délivrée par une batterie comprenant :
- un comparateur comparant la première tension avec une deuxième tension ; et
- un compteur adapté à démarrer un comptage à chaque fois que le comparateur indique que la première tension est inférieure à la deuxième tension,
dans lequel un signal d'interruption est généré si la valeur du compteur pendant ledit comptage dépasse une valeur limite.
Un autre mode de réalisation prévoit un procédé de surveillance d'une première tension délivrée par une batterie réalisée par un circuit de surveillance comprenant :
un comparateur comparant la première tension avec une deuxième tension ; et
- un compteur adapté à démarrer un comptage à chaque fois que le comparateur indique que la première tension est inférieure à la deuxième tension,
dans lequel un signal d'interruption est généré si la valeur du compteur pendant ledit comptage dépasse une valeur limite.
Selon un mode de réalisation, le circuit de surveillance comprend, en outre, un circuit adapté à générer un signal d'interruption lorsque le comparateur indique que la première tension est supérieure à la deuxième tension.
Selon un mode de réalisation, le signal d'interruption est adapté à modifier le mode de fonctionnement du dispositif électronique comprenant ladite batterie.
Selon un mode de réalisation, le signal d'interruption est généré parce que ladite valeur du compteur dépasse la valeur limite alors ledit dispositif électronique passe dans un mode de basse consommation.
Selon un mode de réalisation, si le dispositif est dans un mode basse consommation, les signaux d'interruptions générés parce que la valeur dudit compteur est supérieur à ladite valeur limite sont désactivés.
Selon un mode de réalisation, ledit dispositif comprend un processeur qui, pendant une mode basse consommation, voit sa fréquence d'horloge diminuer.
Selon un mode de réalisation, si le signal d'interruption est généré parce que ladite première tension est supérieure à la deuxième tension alors ledit dispositif électronique passe dans un mode pleine puissance.
Selon un mode de réalisation, si le dispositif est dans un mode pleine puissance, les signaux d'interruptions générés parce que ladite première tension est supérieure à ladite deuxième tension sont désactivés.
Selon un mode de réalisation, le compteur est adapté à se remettre à zéro à chaque fois que la première tension est supérieure à la deuxième tension, ou que ladite valeur du compteur est supérieure à ladite valeur limite.
Selon un mode de réalisation, la deuxième tension est configurable.
Selon un mode de réalisation, la valeur limite est configurable.
Dispositif électronique comprenant une batterie et un circuit de surveillance décrit précédemment.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend, en outre, un circuit de communication en champ proche.
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, un dispositif électronique pouvant comprendre un mode de réalisation des figures 3 à 5 ;
la représente deux graphiques illustrant une tension délivrée par une batterie ;
la représente un mode de réalisation simplifié d'un circuit de surveillance d'une tension délivrée par une batterie ;
la représente un autre mode de réalisation plus détaillé d'un circuit de surveillance d'une tension délivrée par une batterie ; et
la représente des chronogrammes illustrant le fonctionnement des modes de réalisation des figures 3 et 4.
De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.
Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés.
Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés (en anglais "coupled") entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments.
Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures.
Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.
La représente, très schématiquement et sous forme de blocs, un exemple d'un dispositif électronique 100 (DEVICE) pouvant comprendre un mode de réalisation d'un circuit de surveillance de batterie décrit en relation avec les figures 3 à 5.
Le dispositif 100 est un dispositif électronique, comme un téléphone portable, un appareil connecté, dont l'alimentation en énergie est fournie au moins partiellement de manière interne. Ainsi, le dispositif 100 comprend un système d'alimentation en énergie interne 101 (ALIM) comprenant au moins une batterie 102 (BAT). Le système d'alimentation 101 comprend, en outre, des circuits permettant de gérer l'alimentation du dispositif 100.
Le dispositif 100 comprend, en outre, des circuits et composants électronique lui permettant de mettre en oeuvre au moins une, de préférence plusieurs, fonctionnalités. Ces circuits et composants sont décrits à titre indicatifs et ne sont pas limitatifs. La personne du métier saura déterminer quel circuit ou composant sont essentiels au dispositif 100 suivant les fonctionnalités qu'il met en oeuvre. Plus particulièrement, le dispositif 100 peut comprendre :
- un processeur 103 (CPU) ;
- une ou plusieurs mémoires 104 (MEM) ;
- un ou plusieurs circuits de communications interne et/ou externe 105 (I/O) comprenant, par exemple, un module de communication en champ proche 106 (NFC) ;
- des circuits divers 107 (FCT) lui permettant de mettre en oeuvre diverses fonctionnalités ; et
- un ou plusieurs bus informatiques 108 permettant aux différents circuits et composants d'échanger des données et/ou de l'énergie.
Les circuits 107 peuvent comprendre un ou plusieurs circuits de mesure ou de traitement de données, un ou plusieurs éléments sécurisés, c'est-à-dire des dispositifs électroniques fiables permettant de traiter des données sensibles ou secrètes, un ou plusieurs dispositifs d'affichage, etc.
En , un seul bus 108 est représenté et relie tous les circuits et composants du dispositif 100 entre eux, mais plusieurs bus 108 reliant certains circuits et composants entre eux peuvent être envisagés.
La comprend deux graphiques (A) et (B) illustrant la tension délivrée par une batterie du type de la batterie 102 du dispositif 100 décrit en relation avec la . Plus particulièrement, le graphique (A) représente une mesure temporelle réelle d'une tension VBAT délivrée par une batterie, et le graphique (B) représente une version simplifiée d'une évolution temporelle de la tension VBAT.
La batterie en question ici est censée fournir une tension continue, cependant la tension VBAT fournie par la batterie comprend une composante continue VBAT_DC et une composante alternative VBAT_AC, visible sur le graphique (A).
La composante alternative VBAT_AC comprend une multitude de chutes de tension 201, ou pics négatifs. Ces pics de tension ne peuvent, en général, ni être prévus, ni être évités.
La composante continue VBAT_DC peut, elle aussi, comprendre des chutes de tension 202 qui se différent des chutes de tension 201 en ce que les chutes de tension 202 ont une durée plus longue que les chutes de tension 201.
Un problème pouvant survenir, est que lorsque les composantes continue VBAT_DC et alternative VBAT_AC présente des chutes de tension au même moment, comme à l'instant T_LIM visible sur le graphique (A), la tension VBAT peut devenir inférieure à une tension limite VBAT_LIM et peut perturber le fonctionnement du dispositif qui est alimenté par la batterie.
Sur le graphique (B), on définit un moyen de détecter une chute de tension 202 de la composante continue VBAT_DC. On considère que a composante VBAT_DC présente une chute de tension 202 lorsque pendant une chute de tension d'une durée minimale T1, la tension VBAT est inférieure à une tension seuil VBAT_TH, supérieure à la tension limite VBAT_LIM. Selon un exemple, la durée minimale T1 est de l'ordre de 4 ms.
Les modes de réalisation décrits en relation avec les à 5 ont pour but de prévenir le dispositif d'une chute de tension du type de la chute de tension 202 comme définie en relation avec la graphique (B) pour qu'il puisse agir en conséquence.
La illustre, très schématiquement et sous forme de blocs, un mode de réalisation d'un circuit de surveillance 300 d'une tension délivrée par une batterie. Le circuit 300 peut faire partie du système d'alimentation 101 du dispositif 100 décrit en relation avec la et permet de prévenir le dispositif 100 de l'apparition de chutes de tension du type des chutes de tension 202 décrites en relation avec la survenant sur la tension délivrée par la batterie 102.
Le circuit de surveillance 300 comprend :
- un comparateur 301 (COMP) ;
- un détecteur de front 302 ;
- un compteur 303 (CNT) ; et
- un générateur d'interruption 304 (IT).
Le comparateur 301 comprend au moins trois entrées IN, TH, et EN, et au moins une sortie OUT. L'entrée IN reçoit la tension à comparer, ici une tension VBAT délivrée par une batterie. L'entrée TH reçoit la tension seuil par rapport à laquelle la tension reçue sur l'entrée IN est comparée, ici l'entrée TH reçoit une tension seuil V_TH, définie de la même manière que la tension VBAT_TH décrite en relation avec la . L'entrée EN reçoit une tension d'activation du comparateur 301, ici l'entrée EN reçoit une tension COMP_EN. La sortie OUT fournit une tension de comparaison VBAT_LEVEL obtenue par comparaison de la tension VBAT avec la tension seuil V_TH. Selon un exemple, la tension VBAT_LEVEL est à un premier niveau, par exemple un niveau haut, lorsque la tension VBAT est supérieure à la tension seuil V_TH, et à un deuxième niveau, par exemple un niveau bas, lorsque la tension VBAT est inférieure à la tension seuil V_TH.
Le détecteur de front 302 comprend au moins une entrée IN et au moins une sortie OUT. L'entrée IN reçoit la tension de comparaison VBAT_LEVEL, et la sortie OUT fournit une tension de détection de front LEVEL_HIGH. Le détecteur de front 302 est adapté à indiquer au dispositif que la tension VBAT est supérieure à la tension seuil V_TH en détectant un front de passage du deuxième niveau au premier niveau de la tension de comparaison VBAT_LEVEL. Autrement dit, à chaque fois que la tension VBAT_LEVEL indique que la tension VBAT est supérieure à la tension de seuil V_TH, la tension de sortie LEVEL_HIGH du détecteur 302 l'indique, par exemple en passant à un niveau troisième niveau, par exemple un niveau haut.
Selon un exemple pratique, si la tension de comparaison VBAT_LEVEL est à un niveau haut quand la tension VBAT est supérieure à la tension de seuil V_TH, alors le détecteur 302 est un détecteur de front montant. Dans le cas inverse, le détecteur 302 est un détecteur de front descendant. La personne du métier saura adapter le reste du circuit 300 en fonction de ces deux alternatives.
Le compteur 303 (CNT) comprend au moins cinq entrées IN, EN, CLK, RST et LIM, et au moins une sortie OUT. L'entrée IN reçoit la tension de comparaison VBAT_LEVEL. L'entrée EN reçoit une tension d'activation du compteur 302, ici l'entrée EN reçoit une tension CNT_EN. L'entrée CLK reçoit une tension d'horloge du compteur 302, ici l'entrée CLK reçoit une tension CNT_CLK. L'entrée RST reçoit une tension de réinitialisation du compteur 302 permettant de remettre le compteur 302 à sa valeur initiale, ici l'entrée RST reçoit une tension CNT_RST. Selon un exemple, la tension CNT_RST est dépendante de la tension LEVEL_HIGH. L'entrée LIM reçoit la tension de programmation CNT_LIM d'une valeur limite à laquelle la valeur du compteur est comparée. Cette valeur limite est décidée de façon à ce que le comptage du compteur de sa valeur initiale jusqu'à la valeur limite prennent un temps de l'ordre de la durée T1 définie en relation avec la . La sortie OUT fournit une tension de sortie LEVEL_LOW indiquant si la valeur du compteur 303 a dépassé la valeur limite CNT_LIM.
Le générateur d'interruption 304 comprend au moins deux entrées et une sortie OUT. Le générateur 304 reçoit en entrée les tensions LEVEL_HIGH et LEVEL_LOW, et fournit, en sortie, un signal d'interruption IT. Le générateur 304 prend en compte les informations des tensions LEVEL_HIGH et LEVEL_LOW pour générer une interruption indiquant au dispositif que la tension VBAT délivrée par la batterie présente une chute de tension de durée prolongée, ou est devenue supérieure à la tension seuil V_TH.
Le fonctionnement du circuit 300 est le suivant. Le circuit comparateur 301 compare en continue la tension VBAT et la tension seuil V_TH pour fournir la tension VBAT_LEVEL. Deux cas de figures peuvent se présenter.
Premier cas : la tension VBAT est inférieure à la tension seuil V_TH. La tension de comparaison la tension VBAT_LEVEL indique cette information en étant au deuxième niveau, par exemple le niveau bas. A partir du moment où la tension VBAT est devenue inférieure à la tension seuil V_TH, le compteur 303 a été lancée.
Si la valeur du compteur arrive à la valeur limite CNT_LIM sans que l'état de la tension VBAT_LEVEL ne varie, il est considéré que la chute de tension de la tension VBAT a duré trop longtemps et que le dispositif alimenté par la batterie fournissant la tension VBAT doit être prévenu. Dans ce cas, un signal d'interruption doit être envoyé. Le compteur 303 est, ensuite, remis à zéro. Cependant, si la valeur de compteur est remise à zéro, par exemple parce que la tension VBAT_LEVEL présente un nouveau front, aucun signal d'interruption n'est envoyé.
Ce signal d'interruption peut avoir différentes conséquences. Il permet d'informer le dispositif que les performances de la batterie sont insuffisantes pour son bon fonctionnement. Selon un mode de réalisation, à réception de ce signal d'interruption, le dispositif peut décider de passer dans un mode "basse consommation" ou "basse puissance", c'est-à-dire un mode dans lequel le dispositif réduit sa consommation en énergie. Selon un exemple préféré, lors d'un mode "basse consommation", le dispositif peut réduire la fréquence de fonctionnement de son processeur.
Deuxième cas : la tension VBAT est supérieure à la tension seuil V_TH. Au moment où la tension VBAT est devenue supérieure à la tension seuil V_TH le détecteur 302 informe le générateur 304 qui génère un signal d'interruption.
Ce signal d'interruption peut avoir différentes conséquences. Il permet d'informer le dispositif que les performances de la batterie sont redevenues suffisantes pour le faire fonctionner correctement. Selon un mode de réalisation, à réception de ce signal d'interruption, le dispositif peut décider de repasser dans un mode de consommation normale, c'est-à-dire un mode dans lequel le dispositif ne réduit pas sa consommation en énergie. Le signal d'interruption a, en outre, pour objet de remettre le compteur à sa valeur initiale.
Le circuit de surveillance et son fonctionnement sont décrits avec plus de détails en relation avec les figures 4 et 5.
La représente, partiellement sous forme de blocs, un mode de réalisation plus détaillé d'un circuit de surveillance 400 d'une tension délivrée par une batterie du type du circuit de surveillance 300 décrit en relation avec la .
Comme le circuit 300, le circuit 400 est adapté à être compris dans un système d'alimentation d'un dispositif électronique D du type du dispositif 100 décrit en relation avec la . Ainsi, la batterie à laquelle le circuit 400 est associée est du type de la batterie 102 et le circuit 400 fait partie des circuits d'alimentation 101.
Le circuit 400 comprend un comparateur 401 (COMP) du type du comparateur 301 décrit en relation avec la . Ainsi, le comparateur 401 comprend au moins trois entrées IN, TH, et EN, et au moins une sortie OUT. L'entrée IN reçoit la tension à comparer, ici la tension VBAT délivrée par la batterie du dispositif D. L'entrée TH reçoit la tension seuil par rapport à laquelle la tension reçue sur l'entrée IN est comparée, ici l'entrée TH reçoit une tension seuil V_TH. L'entrée EN reçoit une tension d'activation du comparateur 401, ici l'entrée EN reçoit une tension COMP_EN. La sortie OUT fournit une tension de comparaison VBAT_LEVEL obtenue par comparaison de la tension VBAT avec la tension seuil V_TH. Dans l'exemple du circuit 400, la tension VBAT_LEVEL est à un niveau haut lorsque la tension VBAT est supérieure à la tension seuil V_TH, et à un niveau bas lorsque la tension VBAT est inférieure à la tension seuil V_TH. La personne du métier saura adapter le circuit 400 dans le cas inverse.
Le circuit 400 comprend, en outre, de manière optionnelle, un circuit 402 (TH) de génération de la tension fournissant la tension de seuil V_TH. Le circuit 402 peut être une source de tension configurable piloté par une unité de commande du dispositif D. Selon une variante, le circuit 402 peut être une simple source de tension. Selon une autre variante, le circuit 402 peut être externe au circuit 400, et/ou externe au dispositif D.
Le circuit 400 comprend, en outre, un compteur 403 (CNT) associé à une première porte logique 404 de type "AND" (ET) et une deuxième porte logique 405 de type "AND" (ET).
Le compteur 403 comprend au moins quatre entrées IN, CLK, EN et RST, et au moins une sorties OUT. L'entrée IN reçoit une tension LEVEL_EN fournit par la sortie de la porte 404 décrite plus en détail ci-après. L'entrée CLK reçoit une tension d'horloge du compteur 403, ici l'entrée CLK reçoit une tension CNT_CLK. L'entrée EN reçoit une tension d'activation du compteur 403, ici l'entrée EN reçoit une tension CNT_EN. L'entrée RST reçoit une tension de réinitialisation du compteur 403 permettant de remettre le compteur 403 à sa valeur initiale, ici l'entrée RST reçoit une tension CNT_RST. La sortie OUT fournit un signal de sortie CNT_LOW indiquant la valeur du compteur 403.
La porte logique 404 est une porte de type "AND" comprenant une entrée inverseuse recevant la tension VBAT_LEVEL, et une entrée non inverseuse recevant la tension CNT_EN. La porte logique 404 fournit en sortie la tension LEVEL_EN. La porte logique 404 a pour but d'inverser la tension VBAT_LEVEL et de la transmettre au compteur 403 seulement si celui-ci est activé par la tension CNT_EN.
La porte logique 405 est une porte de type "AND" comprenant une entrée recevant le signal CNT_LOW et une entrée recevant un signal CNT_LIM représentant la valeur limite du compteur. La porte logique 405 fournit, en sortie un signal LOW_IRQ indiquant si la valeur du compteur symbolisé par le signal CNT_LOW a atteint, ou non, la valeur limite CNT_LIM comme définie précédemment. La porte logique 405 a pour but de vérifier si la valeur du compteur est égale ou non à la valeur limite.
Le circuit 400 comprend, en outre, de manière optionnelle, un circuit 406 (LIM) de génération du signal CNT_LIM symbolisant la valeur limite du compteur 403. Le circuit 406 peut être une source de signal configurable pilotée par une unité de commande du dispositif D. Selon une variante, le circuit 406 peut être externe au circuit 400, et/ou externe au dispositif D.
Le circuit 400 comprend, en outre, un détecteur de front montant 407 recevant en entrée la tension VBAT_LEVEL et fournissant, en sortie, un signal DET_HIGH. Le détecteur 407 est du type du détecteur 302 décrit en relation avec la . Le détecteur 407 est adapté à indiquer au dispositif D que la tension VBAT est supérieure à la tension seuil V_TH en détectant un front montant de la tension VBAT_LEVEL. Autrement dit, à chaque fois que la tension VBAT_LEVEL indique que la tension VBAT est supérieure à la tension de seuil V_TH, le signal DET_HIGH l'indique, par exemple en passant à un niveau haut.
Le circuit 400 comprend, en outre, une porte logique 408 de type "AND" comprenant une entrée recevant le signal DET_HIGH, et une entrée recevant la tension CNT_EN. La porte logique 404 fournit en sortie la tension HIGH_IRQ. La porte logique 404 a pour but de ne filtrer la sortie du détecteur 407 que lorsque le compteur 403 est désactivé.
Le circuit 400 comprend, en outre, un circuit de réinitialisation 409 du compteur 403 prenant en compte les informations des signaux DET_HIGH et LOW_IRQ pour obtenir la tension CNT_RST. Selon l'exemple de la , le circuit de réinitialisation 408 est une porte logique de type "OR" (OU) recevant en entrée les signaux DET_HIGH et LOW_IRQ.
Le circuit 400 comprend, en outre, un circuit 410 adapté à activer et à désactiver les interruptions obtenues d'une chute de tension ou d'une hausse de tension. En , le circuit 410 comprend une porte logique de type "AND" 410-1 et une porte logique de type "AND" 410-2.
La porte 410-1 est adaptée à activer et à désactiver les interruptions obtenues par une hausse de tension. Pour cela, la porte 410-1 reçoit en entrée le signal HIGH_IRQ et un signal d'activation HIGH_IRQ_EN et fournit en sortie un signal HIGH_IRQ_2.
La porte 410-2 est adaptée à activer et à désactiver les interruptions obtenues par une chute de tension. Pour cela, la porte 410-2 reçoit en entrée le signal LOW_IRQ et un signal d'activation LOW_IRQ_EN et fournit en sortie un signal LOW_IRQ_2.
Pour terminer, le circuit 400 comprend, en outre, un circuit 411 de génération d'une interruption. En , le circuit 411 est une porte logique "OR" (OU) recevant en entrée les signaux HIGH_IRQ_2 et LOW_IRQ_2 et fournissant en sortie un signal IRQ.
La représente des chronogrammes de tensions et signaux du circuit de surveillance 400 décrit en relation avec la permettant de décrire le fonction de ce circuit 400.
La comprend, en particulier :
- un chronogramme de la tension VBAT ;
- un chronogramme de la tension VBAT_LEVEL ;
- une représentation temporelle du mode de fonctionnement CNT_STATE du compteur 403 ;
- un chronogramme du signal LOW_IRQ_EN ;
- un chronogramme du signal HIGH_IRQ_EN ;
- un chronogramme du signal d'interruption IRQ ; et
- une représentation temporelle du mode de fonctionnement DEVICE_STATE du dispositif D.
A un instant initial t0 les signaux cités précédemment, le compteur 403 et le dispositif D sont aux états suivants.
La tension VBAT de la batterie du dispositif D est supérieure à la tension seuil V_TH dont le niveau est représenté par une ligne en pointillée.
La tension VBAT_LEVEL représentant le résultat de la comparaison entre la tension VBAT et la tension seuil V_TH est à un état haut indiquant que la tension VBAT est supérieure à la tension seuil V_TH.
Le compteur 403 a été réinitialisé et est donc à un état initiale noté "0" (0). Le compteur 403 n'est pas en cours de compte.
Le signal LOW_IRQ_EN est à un état indiquant que les interruptions pour cause de tension VBAT inférieure à la tension seuil V_TH pendant une durée prolongée sont autorisées. Selon un exemple, le signal LOW_IRQ_EN est à un état haut.
Le signal HIGH_IRQ_EN est à un état indiquant que les interruptions pour cause de tension VBAT supérieure à la tension seuil V_TH ne sont pas autorisées. Selon un exemple, le signal LOW_IRQ_EN est à un état bas.
Le signal d'interruption IRQ est à un état indiquant qu'aucune interruption n'est, à l'instant t0, transmise. Selon un exemple, le signal IRQ est à un état bas.
Le dispositif D est dans un mode de fonctionnement "pleine puissance" (HIGH PERF) dans lequel il ne réduit pas particulièrement sa consommation en énergie.
A un instant t1, postérieur à l'instant t0, la tension VBAT décroit et devient inférieure à la tension seuil V_TH. La tension VBAT_LEVEL présente alors un front descendant, ce qui permet de démarrer le compteur 403. Le compteur 403 est alors dans un étage de comptage (1…).
A un instant t2, postérieur à l'instant t1, la tension VBAT croit et devient supérieure à la tension seuil V_TH. La tension VBAT_LEVEL présente alors un front montant. Le compteur 403 s'arrête de compter et repasse à sa valeur initiale (0). La durée entre l'instant t1 et l'instant t2 n'est pas assez longue et le compteur 403 n'a pas eu le temps de terminer son comptage, autrement dit la valeur du compteur 403 est restée inférieure à la valeur limite CNT_LIM.
De plus, à l'instant t2, le dispositif D étant dans un mode de fonctionnement à "pleine puissance", pendant lequel il ne cherche pas à réduire son consommation en énergie, les interruptions pour cause de tension VBAT supérieure à la tension seuil V_TH ne sont pas autorisées. Autrement dit, le signal HIGH_IRQ_EN est à un état bas. Ainsi, aucune interruptions IRQ n'est générée.
Jusqu'à un instant t5, postérieur à l'instant t2, la tension VBAT oscille entre une valeur supérieure à la tension de seuil V_TH et une valeur inférieure à la tension de seuil V_TH, et ce sans que la valeur du compteur n'arrive à atteindre la valeur limite CNT_LIM. Plus particulièrement :
- à un instant t3, postérieur à l'instant t2, la tension VBAT devient inférieure à la tension seuil ;
- à un instant t4, postérieur à l'instant t3, la tension VBAT devient supérieure à la tension seuil V_TH ; et
- à l'instant t5, postérieur à l'instant t4, la tension VBAT devient inférieure à la tension seuil V_TH.
A un instant t6, postérieur à l'instant t5, la valeur du compteur 403 atteint la valeur limite CNT_LIM. Le signal LOW_IRQ_EN étant à un état haut, une interruption peut être envoyée, le signal IRQ passe donc brièvement à un état haut. A réception de l'interruption, le dispositif D peut passer à un mode "basse consommation" ou "basse puissance", dans lequel il réduit sa consommation en énergie comme décrit précédemment. Par ailleurs, le compteur 403 est remis à sa valeur initiale.
De plus, en passant dans un mode "basse consommation", le dispositif D modifie le type d'interruption qu'il peut recevoir. En effet, seule une interruption indiquant que la tension VBAT est supérieure à la tension seuil V_TH est intéressante. Ainsi, le signal LOW_IRQ_EN passe à un état bas, et le signal HIGH_IRQ_EN passe à un état haut.
A un instant t7, postérieur à l'instant t6, la tension VBAT devient supérieure à la tension seuil V_TH. Le signal HIGH_IRQ_EN étant à un état haut, une interruption peut être envoyée, le signal IRQ passe donc brièvement à un état haut. A réception de l'interruption, le dispositif D peut passer de nouveau à un mode "pleine puissance", dans lequel il ne réduit plus sa consommation en énergie.
De plus, en passant dans un mode "pleine puissance", le dispositif D modifie le type d'interruption qu'il peut recevoir. Ainsi, le signal LOW_IRQ_EN passe à un état haut, et le signal HIGH_IRQ_EN passe à un état bas.
Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. La personne du métier comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaîtront à la personne du métier.
Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus.

Claims (11)

  1. Circuit de surveillance (300 ; 400) d'une première tension (VBAT) délivrée par une batterie (102) comprenant :
    - un comparateur (301 ; 401) comparant la première tension (VBAT) avec une deuxième tension (V_TH) ; et
    - un compteur (303 ; 403) adapté à démarrer un comptage à chaque fois que le comparateur (301 ; 401) indique que la première tension (VBAT) est inférieure à la deuxième tension (V_TH),
    dans lequel un signal d'interruption est généré si la valeur du compteur (301 ; 401) pendant ledit comptage dépasse une valeur limite (CNT_LIM).
  2. Circuit selon la revendication 1, dans lequel le signal d'interruption (IRQ) est adapté à modifier le mode de fonctionnement d'un dispositif électronique (100 ; D) comprenant ladite batterie (102).
  3. Circuit selon la revendication 2, dans lequel si le signal d'interruption (IRQ) est généré parce que ladite valeur du compteur (301 ; 401) dépasse la valeur limite (CNT_LIM) alors ledit dispositif électronique (100 ; D) passe dans un mode de basse consommation.
  4. Circuit selon la revendication 3, dans lequel si le dispositif (100 ; D) est dans un mode basse consommation, les signaux d'interruptions générés parce que la valeur dudit compteur (301 ; 401) est supérieur à ladite valeur limite (CNT_LIM) sont désactivés.
  5. Circuit selon la revendication 3 ou 4, dans lequel ledit dispositif (100 ; D) comprend un processeur (103) qui, pendant une mode basse consommation, voit sa fréquence d'horloge diminuer.
  6. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le compteur (301 ; 401) est adapté à se remettre à zéro à chaque fois que la première tension (VBAT) est supérieure à la deuxième tension (V_TH), ou que ladite valeur du compteur (301 ; 401) est supérieure à ladite valeur limite (CNT_LIM).
  7. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la deuxième tension (V_TH) est configurable.
  8. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la valeur limite (CNT_LIM) est configurable.
  9. Dispositif électronique (100 ; D) comprenant une batterie (102) et un circuit de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
  10. Dispositif selon la revendication 9, comprenant, en outre, un circuit de communication en champ proche (106).
  11. Procédé de surveillance d'une première tension (VBAT) délivrée par une batterie (102) réalisée par un circuit de surveillance (300 ; 400) comprenant :
    un comparateur (301 ; 401) comparant la première tension (VBAT) avec une deuxième tension (V_TH) ; et
    - un compteur (303 ; 403) adapté à démarrer un comptage à chaque fois que le comparateur (301 ; 401) indique que la première tension (VBAT) est inférieure à la deuxième tension (V_TH),
    dans lequel un signal d'interruption est généré si la valeur du compteur (301 ; 401) pendant ledit comptage dépasse une valeur limite (CNT_LIM).
FR2202016A 2022-03-08 2022-03-08 Surveillance d'une batterie Pending FR3133453A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2202016A FR3133453A1 (fr) 2022-03-08 2022-03-08 Surveillance d'une batterie
US18/117,619 US20230291216A1 (en) 2022-03-08 2023-03-06 Monitoring battery voltage delivery

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2202016A FR3133453A1 (fr) 2022-03-08 2022-03-08 Surveillance d'une batterie
FR2202016 2022-03-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3133453A1 true FR3133453A1 (fr) 2023-09-15

Family

ID=82319742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2202016A Pending FR3133453A1 (fr) 2022-03-08 2022-03-08 Surveillance d'une batterie

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230291216A1 (fr)
FR (1) FR3133453A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080309292A1 (en) * 2005-12-15 2008-12-18 Nxp B.V. Battery Recharge Prevention Principle for Short Battery Voltage Dips
US20110115526A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-19 Renesas Electronics Corporation Microcomputer, Hysteresis comparator circuit, and voltage monitoring apparatus
WO2022040501A1 (fr) * 2020-08-21 2022-02-24 Roche Diabetes Care, Inc. Procédé et appareil de compensation de températures de seuils de tensions faibles de batteries et de détection de chutes de tension dans un dispositif médical

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080309292A1 (en) * 2005-12-15 2008-12-18 Nxp B.V. Battery Recharge Prevention Principle for Short Battery Voltage Dips
US20110115526A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-19 Renesas Electronics Corporation Microcomputer, Hysteresis comparator circuit, and voltage monitoring apparatus
WO2022040501A1 (fr) * 2020-08-21 2022-02-24 Roche Diabetes Care, Inc. Procédé et appareil de compensation de températures de seuils de tensions faibles de batteries et de détection de chutes de tension dans un dispositif médical

Also Published As

Publication number Publication date
US20230291216A1 (en) 2023-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7274169B2 (en) Method and apparatus for reminding a user of an unattended device in a vehicle
FR2952460A1 (fr) Dispositif electronique de poche et procede pour prevenir la chute de celui-ci
FR2947930A1 (fr) Detection d'attachement usb
WO2001009813A1 (fr) Lecteur de carte a puce comprenant un systeme d'economie d'energie
FR2760163A1 (fr) Appareil de telecommunication muni d'un dispositif de reconnaissance de peripheriques
EP0849660B1 (fr) Appareil électronique portable doté d'un dispositif pour détecter une variation de la tension d'alimentation
FR3133453A1 (fr) Surveillance d'une batterie
EP1570632A1 (fr) Dispositif electronique portable avec une interface adaptable en fonction de son environnement
EP1598675A1 (fr) Procédé permettant une gestion optimale de la charge d'une batterie d'un terminal de télécommunication mobile
EP3748529B1 (fr) Recharge de dispositif nfc
FR3016046A1 (fr) Procede et dispositif de detection de manipulation d'un appareil portable
EP3364565B1 (fr) Procédés de communication en lumière visible
EP4198811A1 (fr) Detection de dispositif nfc
EP3293988B1 (fr) Procédé de contrôle de la détection en temps réel d'une scène par un appareil de communication sans fil, par exemple un téléphone mobile cellulaire, et appareil correspondant
EP1102158B1 (fr) Dispositif et procédé de contrôle de l'état de fonctionnement d'un système électronique en "zone grise"
EP2737373B1 (fr) Procede de gestion d'une operation de sortie de veille d'une montre à affichage numerique
FR3137512A1 (fr) Alimentation d'un dispositif électronique
EP3766014B1 (fr) Microcircuit sans contact avec gestion d'alimentation
EP4246286A1 (fr) Alimentation d'un module nfc
BE1004724A3 (fr) Dispositif de surveillance de la proximite d'un objet portatif.
US11671695B2 (en) Systems and methods for detecting tampering with privacy notifiers in recording systems
TWI696087B (zh) 穿戴式裝置及其駕駛者之身分識別方法
EP0428432B1 (fr) Antivol à ultrasons auto-adaptatif
FR3102284A1 (fr) Procédé d’ouverture d’une partie d’un véhicule automobile
EP4137993A1 (fr) Alimentation d'un dispositif electronique

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20230915

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3