WO2012085478A1 - Procédé et dispositif de recharge de batterie d'appareil mobile - Google Patents

Procédé et dispositif de recharge de batterie d'appareil mobile Download PDF

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WO2012085478A1
WO2012085478A1 PCT/FR2011/053153 FR2011053153W WO2012085478A1 WO 2012085478 A1 WO2012085478 A1 WO 2012085478A1 FR 2011053153 W FR2011053153 W FR 2011053153W WO 2012085478 A1 WO2012085478 A1 WO 2012085478A1
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switch
mobile device
housing
button
conversion circuit
Prior art date
Application number
PCT/FR2011/053153
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Christian Laveissiere
Xavier Jean-Luc HOUY
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Osun Goods Ltd
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    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage

Definitions

  • the present invention relates to a method and device for charging a mobile device. It applies, in particular, to recharge batteries of a mobile phone, a laptop, a sound or audiovisual file reader, an electronic book or a personal digital assistant ("PDA" for "Personal Digital Assistant ").
  • PDA Personal Digital Assistant
  • Battery chargers based on a linear transformer or a switching power supply are known, which connect, on one side, to the current of the mains and, on the other hand, to the apparatus to be recharged.
  • the present invention aims to remedy all or part of these disadvantages.
  • the present invention is directed to a device for recharging a battery of a mobile device, which comprises:
  • a housing comprising an electrical voltage conversion circuit controlled by a switch, an outlet intended to be connected to an electrical network and connected to the input of the conversion circuit,
  • a switch control button positioned outside the housing and having an outgrowth defining, together with said housing, a storage space of an electric cable.
  • the voltage conversion circuit can be activated or stopped by simply pressing the switch control button, hand or foot, the latter protruding from the housing.
  • the electrical cable connecting the mobile device to the battery charging device can be wound between the control button and the housing of the device object of the present invention.
  • the cable storage space makes it possible to move or transport the charging device in a very small space without the risk of separating them.
  • control button of the switch positioned outside the housing controls the switch when it is moved towards the housing, said movement reducing the storage space of an electric cable.
  • the winding of contiguous turns of an electric cable in said storage space, from the housing to the support surface of the switch control button prohibits a movement of the button sufficient to control the 'light switch.
  • control knob has a shape adapted to be actuated with the foot of the user, for example a mushroom shape with symmetry of revolution. This ergonomics makes it easy to control the switch by hand or foot or with any other part of the body.
  • control knob is positioned on the housing opposite the socket. Thanks to these provisions, by pressing the plug into the wall insert, it simultaneously presses the control button, and it causes, simultaneously, the control of the loading of the mobile device.
  • the axis of movement of the control knob and the axis of movement of the socket, when inserted into the insert, are merged.
  • the switch comprises an electronic component of the triac type.
  • the conversion circuit comprises a means measuring the intensity of the current flowing through the mobile apparatus and switch opening control means when the intensity of the current flowing through the mobile apparatus is less than a predetermined value.
  • the conversion circuit includes a means for measuring the switch closing time and an opening control means for the switch when the switch closing time is greater than a predetermined value.
  • the recharge power supply is cut off, which avoids a residual power consumption.
  • the conversion circuit comprises means for measuring the charging current intensity at the beginning of the charge duration, a means for setting a limit charge current intensity value as a function of the charge current. measured current and switch opening control means when the value of the charging current intensity becomes lower than the limit load current intensity value.
  • the conversion circuit comprises a means for measuring the charging current intensity at the beginning of the charge duration, a means for setting a limit charge duration value as a function of the measured intensity. and an opening control means of the switch when the elapsed charging time becomes greater than the time limit value.
  • the conversion circuit comprises means for determining the connection of the device to a plug-in insert and a means for controlling the closing of the switch when the device is connected to an said insert.
  • the output connector is an output implementing the USB standard (acronym for "Universal Serial Bus” for universal serial bus).
  • control button is actuated by placing the mobile device on a support integrated in the device object of the present invention.
  • the switch is mechanically integrated into a support adapted to support the mobile device, the switch being automatically activated when the mobile device is inserted in this support.
  • the device that is the subject of the invention integrates said electrical connection cable with the mobile device.
  • the socket is connected to the electrical network by an electric cable of suitable length to move the device.
  • the device object of the invention forms a base for the mobile device, the depression of the mobile device in the base actuating said switch.
  • the present invention is directed to a method of recharging a battery of a mobile device, which comprises:
  • a step of connecting a power outlet of a housing to an electrical network a step of pressing a control button of a switch of a voltage conversion circuit incorporated in the housing and connected, in input to the power outlet and output to the output connector, said button being positioned outside the housing, and
  • FIG. 1 represents, schematically and in perspective, a first particular embodiment of the device that is the subject of the present invention
  • FIG. 2 schematically and in perspective shows the device illustrated in FIG. 1, after winding up a power cable
  • FIG. 3 represents, schematically and in section, the device illustrated in FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 4 represents, schematically and in exploded perspective, the device illustrated in FIGS. 1 to 3,
  • FIG. 5 represents, in perspective, different ways of implementing the device illustrated in FIGS. 1 to 4,
  • FIG. 6 represents, schematically and in perspective, a second particular embodiment of the device that is the subject of the present invention.
  • FIG. 7 represents, schematically, a first example of an electrical circuit incorporated in a housing of the device illustrated in FIG.
  • FIG. 8 represents, schematically, a second example of an electric circuit incorporated in a housing of the device illustrated in FIG. 1;
  • FIG. 9 represents a detail of components of an electrical circuit performing the functions of the circuit illustrated in FIG. 7,
  • FIG. 10 represents, in the form of a logic diagram, steps implemented in a particular embodiment of the method that is the subject of the present invention.
  • FIG. 11 shows schematically and in perspective, different steps of starting a third particular embodiment of the device object of the present invention.
  • FIGS. 1 to 4 show a device 105 for charging a battery of a mobile device (not shown), which comprises:
  • a housing 110 comprising a circuit 115 for converting electrical voltage controlled by a switch 120,
  • a plug 125 of current intended to be connected to an electrical network and connected to the input of the conversion circuit
  • an output connector 130 intended to be connected to said mobile device and connected to an output of the conversion circuit
  • a control button 135 of the switch 120 positioned outside the housing and surrounding, together with said housing, a storage space 140 of an electric cable (not shown).
  • the output connector 130 has a form compliant with the USB standard ("Universal Serial Bus" for universal serial bus).
  • the wired output is direct, that is to say without a connector before the mobile or indirect device, with an external connector of the box 115, of USB type, mini
  • USB micro USB
  • 3.5 jack HDMI, DisplayPort, induction ...
  • the control button 135 is a mechanical or sensitive button.
  • the button 135 has a suitable shape, for example round and mushroom, such as a space between the switch and the body of the charger allows to wind the charging cable around the foot of the button 135.
  • the control button 135 is positioned on the housing 110, opposite the socket 125.
  • the control knob 135 (in Figure 1) or, in a variant not shown, the body portion of the housing 110 facing the control knob 135 has pins 145 which restrict the distance between the control knob 135 and the housing 110 at the periphery of the cable storage space 140 which they delimit. These pins 145 allow the passage of the cable.
  • the space 140 thus provides a cable winding function under the control button and pimples, a function of retaining the cable coiled.
  • the control button 135 of the switch 120 positioned outside the housing 110 controls the switch when it is moved towards the housing, this movement reducing the storage space of an electrical cable 150 possibly integrated with definitively.
  • the risk of accidental tripping of the switch 120 is reduced or eliminated.
  • the device of the present invention is thus very compact. Note that several devices can be pushed side by side in a power strip.
  • the cable storage space 140 makes it possible to move or transport all the components in a very small space without the risk of separating them.
  • the device has a foldable power outlet.
  • Charging the battery of the mobile device is done when pressing the control button when inserting the plug into the insert, by connecting the charger to the socket.
  • charging is performed automatically by depressing the mobile device, in particular a telephone, on a medium (not shown), this medium possibly being of the charging base and / or data transfer type, as illustrated in FIG. figure 11.
  • control knob 135 The shape and mechanical strength of the control knob 135 are adapted for actuation by the hand or the foot, as shown in FIG. 5.
  • the switch 120 is automatically actuated upon depression of the charger in the socket.
  • the depression in the socket imposes the support on the control button and therefore the change of state of the switch.
  • the pressing of the control button 135 allows the starting and / or the triggering of the charge of the battery by the circuit 115.
  • the dimensions of the control button 135 are greater than 30 mm and, preferably, 40 mm.
  • the largest dimension of the button 135, whether a diameter, in the case of a circular button or the greatest distance between vertices for a polygonal button, is greater than 30 mm and preferably at 40 mm.
  • the surface of the button 135 is flexible, which allows an adaptation of the storage volume to the length, therefore the volume, of the cable to be wound.
  • the pins 145 are flexible to let the cable to wind or unwind, under the effect of a manual effort but not under the effect of the simple elasticity of the cable.
  • the control button 135 can be actuated in two ways, thanks to the shape of the control button 135: either by hand or by with the foot.
  • the "ergonomically adapted" button here in the form of a mushroom, with the foot when the device is at the bottom of a wall or on the floor on a multi-socket strip. This is an advantage over known recharging devices because it is difficult to operate a device with a small button on the ground, where are usually the wall inserts, and / or under a table.
  • FIG. 6 shows in a device 160 the same elements as in FIGS. 1 to 4, with the exception of the control button 135 which is replaced by a control button 165 inserted in the housing. It will be noted that, as in the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5, in the embodiment illustrated in FIG. 6, the axis of displacement of the control knob and the axis of movement of the catch during its insertion into the insert are merged.
  • FIG. 7 shows functional blocks of an electronic circuit that can be integrated in the device illustrated in FIGS. 1 to 5:
  • a block 180 for recharging the battery of the mobile device which converts the AC voltage, into input, into DC voltage
  • a battery charge determining block 175, which, according to the embodiments, measures the output current and / or measures the time elapsed since the beginning of charging of the battery of the mobile device and transmits a signal when the current is less than a predetermined value, or when the duration is greater than a predetermined value and
  • a block 185 for opening control of the switch 120 which, on receiving the signal coming from the block 175, initiates the opening of the switch 120.
  • the predetermined values mentioned above ie the duration of the delay or the limit value of the output current can be set at the factory or adjustable by means not shown but known to those skilled in the art.
  • blocks 175 and 180 are interchanged.
  • the measurement of current and / or delay is positioned upstream of block 180 to arrive at the same result as in FIG.
  • FIG. 9 illustrates an example of electronic circuit components 115 realizing the functions of the block diagram illustrated in FIG. 7.
  • a mains current input 205, a charging current output 210, an external switch 215, an electronic switch 220 are observed.
  • a battery charger 225 an operational amplifier 230 for measuring battery charge current, an operational amplifier 235 for setting the tilt threshold with respect to the measured current and the delay and an opto-triac 240.
  • the electronic switch 220 is, for example, of triac or semiconductor type or relay or regulation component or switching power supply, or transistor, for example Mosfet.
  • the triac 220 illustrated in FIG. 9 corresponds to the switch illustrated in FIGS. 7 and 8.
  • the battery charger 225 illustrated in FIG. 9 corresponds to the battery charging block 180 of the mobile device illustrated in FIGS. 7 and 8.
  • control button 135 activates the triac switch 220 performing the function of electronic switch, and the putting into operation of the charging device.
  • the output current measurement or the timer maintain active triac control via opto-triac 240.
  • the power failure is done by completely disconnecting the power supply of the compact charger via the same triac controlled below a minimum consumption that can also be equal to OA nomadic product and / or after a delay that can be fixed or adjustable.
  • the measurement of current or time delay makes it possible to control the auto maintenance of the controlled triac as long as its output level is equal to 1.
  • the cutoff information transmitted corresponds to a change of state (change from 1 to 0). From this moment the charger is completely disconnected from the network and its consumption is zero.
  • the charging function is stopped automatically by:
  • the conversion circuit 115 comprises a means 230 for measuring the intensity of the current flowing through the mobile device and an opening control means for the switch 120 when the intensity of the current flowing through the mobile device is less than a predetermined value. It is noted that in other embodiments, the measurement of the current and the detection of a current value less than a limit value is performed by other discrete components or a microcontroller circuit incorporating a converter and an external resistor. to measure the intensity of the current.
  • the conversion circuit 115 comprises a means 230 for measuring the duration of closing of the switch 120 and a means for controlling the opening of the switch when the duration of closing of the switch is greater than at a predetermined value. Note that in other embodiments, the measurement of the already-elapsed recharge time is performed by other discrete components or a microcontroller circuit.
  • the limit current value causing the power supply to stop is, for example, 50 mA and no limit load time is used.
  • the current limit value causing the supply to stop is, for example, 80 mA and the limit charging time is three hours. .
  • the current limit value causing the power supply to stop is, for example, 200 mA and the limit charging time is six o'clock.
  • a microcontroller can be implemented for, under the command of instructions of a program:
  • step 315 waiting for the connection of a mobile device to the recharging device and, after such a connection, a step 320 of pressing on the control button,
  • step 325 of starting charging the battery of the mobile device After step 320 or if the result of step 310 is positive, a step 325 of starting charging the battery of the mobile device,
  • step 340 a step 345 disconnecting the charging device from the wall outlet and then winding an electrical cable for connecting the output connector to said mobile device, between the button and the casing and
  • step 340 a return to the stage
  • the control button 135 is, in some embodiments, not replaced a bracket 405 and a connector (sometimes collectively referred to as a "base") which directly actuate the switch upon depression of the mobile device. 410 on this support 405.
  • the charger support has the same electronic circuit as the device illustrated in Figures 1 to 5. The pressure on the phone presses the connector, which presses the internal button to start charging.
  • the stand is connected to the network via a 220V mains cable. Part 415 of the sheet-shaped carrier serves to hold the telephone 410 inclined.
  • the device according to the invention forms a base for the mobile device, the depression of the mobile device in the base actuating said switch.
  • the socket is connected to the electrical network by an electric cable of suitable length for moving the device which is the subject of the invention.
  • the device is positioned next to a mobile device, such as a laptop, the control button being accessible by the user next to this device.

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Abstract

Le dispositif (105) de recharge de batterie d'un appareil mobile comporte : - un boîtier (110) comportant un circuit (115) de conversion de tension électrique commandé par un interrupteur (120), - une prise de courant (125) destinée à être connectée à un réseau électrique et reliée à l'entrée du circuit de conversion, - un connecteur (130) de sortie destinée à être connectée audit appareil mobile et reliée à une sortie du circuit de conversion et - un bouton (135) de commande de l'interrupteur positionné à l'extérieur du boîtier et présentant une excroissance délimitant, conjointement avec ledit boîtier, un espace de stockage d'un câble électrique. Dans des modes de réalisation, le bouton de commande présente une forme de champignon à symétrie de révolution, est positionné, sur le boîtier, à l'opposé de la prise de courant et/ou possède un axe de déplacement confondu avec l'axe de déplacement de la prise de courant, lors de son insertion dans l'insert.

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE RECHARGE DE BATTERIE D'APPAREIL MOBILE
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de recharge d'appareil mobile. Elle s'applique, en particulier, à recharger des batteries d'un téléphone mobile, d'un ordinateur portable, un lecteur de fichiers sonores ou audiovisuels, un livre électronique ou d'un assistant personnel numérique (« PDA » pour « Personal Digital Assistant »).
On connaît les chargeurs de batteries basés sur un transformateur linéaire ou une alimentation a découpage, qui se relient, d'un côté, au courant du secteur et, de l'autre, à l'appareil à recharger.
Ces chargeurs de batteries ont de nombreux inconvénients. D'une part, s'ils restent longtemps reliés au courant du secteur, ils provoquent une consommation résiduelle non négligeable, même quand la batterie de l'appareil mobile est rechargée ou encore lorsqu'aucun appareil mobile ne leur est relié. D'autres part, ils sont lentement détériorés par la liaison au secteur et peuvent ne plus fonctionner après un certain temps.
Les chargeurs actuels pour appareil nomade, régulièrement oubliés ou laissés volontairement connectés sur la prise secteur pour des questions de facilité, consomment donc en permanence un courant résiduel qui, malgré les normes en vigueur, n'est pas nul. L'utilisation d'un interrupteur électronique seul en série sur le secteur, utilise des circuits de veille qui consomment toujours un peu en position de veille ou comportent une commande indépendante du réseau alimentée par au moins une pile ou un accumulateur incorporé qu'il est soit nécessaire de recharger ou de changer lorsque le niveau de charge est trop faible.
Pour arrêter cette consommation résiduelle, il est souvent nécessaire de débrancher le chargeur du réseau ou d'éteindre la barrette multiprises où il est branché en actionnant l'interrupteur de cette barrette. Dans ce cas, il faut se baisser pour effectuer cette manipulation, ce qui est malaisé. De plus, l'arrêt de la barrette multiprise impose d'arrêter d'alimenter tous les appareils qui y sont reliés.
De plus, le transport et/ou la manutention de ces chargeurs de batterie entraîne un risque de séparation des différents éléments avec une perte possible d'une des parties et/ou un encombrement important peu pratique au vu du nombre de pièces. L'enroulement ou rangement du câble reliant le chargeur et l'appareil mobile est, lui-même malaisé.
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif de recharge de batterie d'un appareil mobile, qui comporte :
- un boîtier comportant un circuit de conversion de tension électrique commandé par un interrupteur, - une prise de courant destinée à être connectée à un réseau électrique et reliée à l'entrée du circuit de conversion,
- un connecteur de sortie destinée à être connectée audit appareil mobile et reliée à une sortie du circuit de conversion et
- un bouton de commande de l'interrupteur positionné à l'extérieur du boîtier et présentant une excroissance délimitant, conjointement avec ledit boîtier, un espace de stockage d'un câble électrique.
Grâce à ces dispositions, le circuit de conversion de tension peut être activé ou arrêté par simple appui sur le bouton de commande de l'interrupteur, de la main ou du pied, celui-ci faisant saillie sur le boîtier. De plus, le câble électrique reliant l'appareil mobile au dispositif de recharge de batterie peut être enroulé entre le bouton de commande et le boîtier du dispositif objet de la présente invention. L'espace de stockage de câble permet de déplacer ou de transporter le dispositif de recharge dans un encombrement très réduit sans risque de les séparer.
Selon des caractéristiques particulières, le bouton de commande de l'interrupteur positionné à l'extérieur du boîtier commande l'interrupteur lorsqu'il est mis en mouvement vers le boîtier, ledit mouvement réduisant l'espace de stockage d'un câble électrique.
Selon des caractéristiques particulières, l'enroulement de spires jointives d'un câble électrique dans ledit espace de stockage, depuis le boîtier jusqu'à la surface d'appui du bouton de commande de l'interrupteur interdit un mouvement du bouton suffisant pour commander l'interrupteur.
Grâce à chacune de ces dispositions, le risque d'actionner l'interrupteur alors qu'un câble électrique est enroulé est réduit, voire éliminé.
Selon des caractéristiques particulières, le bouton de commande présente une forme adaptée à être actionnée avec le pied de l'utilisateur, par exemple une forme de champignon à symétrie de révolution. Cette ergonomie permet de commander aisément l'interrupteur à la main ou au pied ou avec toute autre partie du corps.
Selon des caractéristiques particulières, le bouton de commande est positionné, sur le boîtier, à l'opposé de la prise de courant. Grâce à ces dispositions, en enfonçant la prise dans l'insert mural, on appuie en même temps sur le bouton de commande, et on provoque, simultanément, la commande de la mise en charge de l'appareil mobile.
Selon des caractéristiques particulières, l'axe de déplacement du bouton de commande et l'axe de déplacement de la prise de courant, lors de son insertion dans l'insert, sont confondus.
Selon des caractéristiques particulières, l'interrupteur comporte un composant électronique de type triac.
Selon des caractéristiques particulières, le circuit de conversion comporte un moyen de mesure de l'intensité du courant traversant l'appareil mobile et un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur lorsque l'intensité du courant traversant l'appareil mobile est inférieure à une valeur prédéterminée. Ainsi, lorsque l'appareil mobile est rechargé ou sur le point de l'être, on coupe son alimentation électrique de recharge, ce qui évite une consommation électrique résiduelle.
Selon des caractéristiques particulières, le circuit de conversion comporte un moyen de mesure de la durée de fermeture de l'interrupteur et un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur lorsque la durée de fermeture de l'interrupteur est supérieure à une valeur prédéterminée.
Ainsi, au bout de quelques instants, par exemple une heure, on coupe l'alimentation électrique de recharge, ce qui évite une consommation électrique résiduelle.
Selon des caractéristiques particulières, le circuit de conversion comporte un moyen de mesure de l'intensité de courant de charge au début de la durée de charge, un moyen de fixation d'une valeur d'intensité de courant de charge limite en fonction de l'intensité mesurée et un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur lorsque la valeur de l'intensité du courant de charge devient inférieure à la valeur d'intensité de courant de charge limite.
Grâce à chacune de ces dispositions, lorsque le courant devient très faible, c'est-à- dire lorsque la charge est achevée, on coupe l'alimentation électrique de recharge, ce qui évite une consommation électrique résiduelle.
Selon des caractéristiques particulières, le circuit de conversion comporte un moyen de mesure de l'intensité de courant de charge au début de la durée de charge, un moyen de fixation d'une valeur de durée de charge limite en fonction de l'intensité mesurée et un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur lorsque la durée écoulée de charge devient supérieure à la valeur de durée limite.
Grâce à chacune de ces dispositions, au bout d'une durée qui dépend de l'intensité du courant de charge, donc de sa capacité, on coupe l'alimentation électrique de recharge, ce qui évite une consommation électrique résiduelle, même si l'intensité limite n'est pas détectée.
Selon des caractéristiques particulières, le circuit de conversion comporte un moyen de détermination de la connexion du dispositif à un insert pour prise de courant et un moyen de commande de fermeture de l'interrupteur lors de la connexion du dispositif à un dit insert. Ainsi, l'utilisateur n'a pas besoin de commander la recharge lorsqu'il branche le dispositif sur une prise de courant.
Selon des caractéristiques particulières, le connecteur de sortie est une sortie mettant en œuvre le standard USB (acronyme de « Universal Sériai Bus » pour bus série universel).
Selon des caractéristiques particulières, le bouton de commande est actionné par la pose de l'appareil mobile sur un support intégré au dispositif objet de la présente invention. Selon des caractéristiques particulières, l'interrupteur est mécaniquement intégré dans un support adapté à supporter l'appareil mobile, l'interrupteur étant automatiquement actionné lors de l'insertion de l'appareil mobile dans ce support.
Selon des caractéristiques particulières, le dispositif objet de l'invention intègre ledit câble électrique de liaison avec l'appareil mobile.
Selon des caractéristiques particulières, la prise de courant est connectée au réseau électrique par un câble électrique de longueur adaptée pour déporter le dispositif.
Selon des caractéristiques particulières, le dispositif objet de l'invention forme un socle pour l'appareil mobile, l'enfoncement de l'appareil mobile dans le socle actionnant ledit interrupteur.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de recharge de batterie d'un appareil mobile, qui comporte :
- une étape de connexion d'un connecteur de sortie destinée audit appareil mobile et
- une étape de connexion d'une prise de courant d'un boîtier à un réseau électrique, - une étape d'appui sur un bouton de commande d'un interrupteur d'un circuit de conversion de tension incorporé au boîtier et relié, en entrée à la prise de courant et, en sortie, au connecteur de sortie, ledit bouton étant positionné à l'extérieur du boîtier, et
- une étape d'enroulement après la charge d'un câble électrique destiné à relier le connecteur de sortie audit appareil mobile, entre le bouton et le boîtier.
Les avantages, buts et caractéristiques particulières de ce procédé étant similaires à ceux du dispositif objet de l'invention, ils ne sont pas rappelés ici.
D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente, schématiquement et en perspective, un premier mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention,
- la figure 2 représente, schématiquement et en perspective le dispositif illustré en figure 1 , après enroulage d'un câble d'alimentation,
- la figure 3 représente, schématiquement et en coupe, le dispositif illustré en figures 1 et 2,
- la figure 4 représente, schématiquement et en perspective éclatée, le dispositif illustré en figures 1 à 3,
- la figure 5 représente, en perspective, différentes manières de mettre en œuvre le dispositif illustré en figures 1 à 4,
- la figure 6 représente, schématiquement et en perspective, un deuxième mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention,
- la figure 7 représente, schématiquement, un premier exemple de circuit électrique incorporé à un boîtier du dispositif illustré en figure 1 ,
- la figure 8 représente, schématiquement, un deuxième exemple de circuit électrique incorporé à un boîtier du dispositif illustré en figure 1 ,
- la figure 9 représente un détail de composants d'un circuit électrique réalisant les fonctions du circuit illustré en figure 7,
- la figure 10 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes mises en œuvre dans un mode de réalisation particulier du procédé objet de la présente invention et
- la figure 11 représente schématiquement et en perspective, différentes étapes de mise en marche d'un troisième mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention.
On note que les figures ne sont pas à l'échelle.
On observe, en figures 1 à 4, un dispositif 105 de recharge de batterie d'un appareil mobile (non représenté), qui comporte :
- un boîtier 110 comportant un circuit 115 de conversion de tension électrique commandé par un interrupteur 120,
- une prise 125 de courant destinée à être connectée à un réseau électrique et reliée à l'entrée du circuit de conversion,
- un connecteur 130 de sortie destinée à être connectée audit appareil mobile et reliée à une sortie du circuit de conversion et
- un bouton de commande 135 de l'interrupteur 120 positionné à l'extérieur du boîtier et entourant, conjointement avec ledit boîtier, un espace de stockage 140 d'un câble électrique (non représenté).
Préférentiellement, le connecteur 130 de sortie possède une forme conforme au standard USB (« Universal Sériai Bus » pour bus série universel). Dans d'autres modes de réalisation non limitatifs, la sortie filaire est directe, c'est-à-dire sans connecteur avant l'appareil mobile ou indirecte, avec un connecteur externe du boîtier 115, de type USB, mini
USB, micro USB, jack 3.5, HDMI, DisplayPort, induction ...
Le bouton de commande 135 est un bouton mécanique ou sensitif. Le bouton 135 présente une forme adaptée, par exemple ronde et en champignon, telle qu'un espace entre l'interrupteur et le corps du chargeur permet d'enrouler le câble de charge autour du pied du bouton 135. Le bouton de commande 135 est positionné, sur le boîtier 110, à l'opposé de la prise de courant 125.
Le bouton de commande 135 (en figure 1 ) ou, dans une variante non représentée, la partie du corps du boîtier 110 faisant face au bouton de commande 135 comporte des picots 145 qui restreignent la distance entre le bouton de commande 135 et le boîtier 110, en périphérie de l'espace de stockage 140 de câble qu'ils délimitent. Ces picots 145 permettent le passage du câble. L'espace 140 assure ainsi une fonction d'enroulement de câble sous le bouton de commande et les picots, une fonction de retenue du câble enroulé.
Le bouton 135 de commande de l'interrupteur 120 positionné à l'extérieur du boîtier 110 commande l'interrupteur lorsqu'il est mis en mouvement vers le boîtier, ce mouvement réduisant l'espace de stockage d'un câble électrique 150 éventuellement intégré de manière définitive. Préférentiellement, l'enroulement de spires jointives d'un câble électrique 150 dans ledit espace de stockage, depuis le boîtier 110 jusqu'à la surface d'appui du bouton 135 de commande de l'interrupteur 120, ou le rebord interne supérieur du bouton 135, interdit un mouvement du bouton suffisant pour commander l'interrupteur 120. Ainsi, quand un câble est enroulé dans cet espace de stockage, le risque de déclenchement accidentel de l'interrupteur 120 est réduit, voire éliminé.
Le dispositif objet de la présente invention est ainsi très compact. On note que plusieurs dispositifs peuvent être enfoncés cote à cote dans une multiprise.
L'espace de stockage de câble 140 permet de déplacer ou de transporter tous les composants dans un encombrement très réduit sans risque de les séparer. En variante, le dispositif comporte une prise secteur pliable.
La mise en charge de la batterie de l'appareil mobile se fait lors de l'appui sur le bouton de commande au moment de l'insertion de la prise dans l'insert, par connexion du chargeur sur la prise.
En variante, la mise en charge est effectuée automatiquement par enfoncement de l'appareil mobile, notamment un téléphone, sur un support (non représenté), ce support pouvant être du type socle de charge et/ou de transfert de données, comme illustré en figure 11 .
La forme et la résistance mécanique du bouton de commande 135 sont adaptés à l'actionnement par la main ou le pied, comme illustré en figure 5. De plus, l'interrupteur 120 est automatiquement actionné à l'enfoncement du chargeur dans la prise. Ainsi, l'enfoncement dans la prise impose l'appui sur le bouton de commande et donc le changement d'état de l'interrupteur.
L'appui sur le bouton de commande 135 permet la mise en marche et/ou le déclenchement de la charge de la batterie par le circuit 115.
Ainsi, du fait de l'état de l'interrupteur 120 par défaut, en appuyant sur le bouton de commande 135 pour enfoncer la prise 125 dans l'insert mural (non représenté), on provoque, simultanément, la commande de la mise en charge de l'appareil mobile.
On note que, pour pouvoir être actionné à la main ou au pied, de manière non limitative, donc sans précision ni concentration, les dimensions du bouton de commande 135 sont supérieures à 30 mm et, préférentiellement, à 40 mm. Par exemple, la plus grande dimension du bouton 135, que ce soit un diamètre, dans le cas d'un bouton circulaire ou la plus grande distance entre sommets pour un bouton polygonal, est supérieur à 30 mm et préférentiellement à 40 mm. De plus, il n'est pas nécessaire d'appuyer au centre du bouton pour actionner l'interrupteur.
Préférentiellement, la surface du bouton 135 est souple, ce qui permet une adaptation du volume de stockage à la longueur, donc au volume, du câble à enrouler. Préférentiellement aussi, les picots 145 sont souples pour laisser passer le câble à enrouler ou à dérouler, sous l'effet d'un effort manuel mais pas sous l'effet de la simple élasticité du câble.
Comme on l'observe en figure 5, en haut, pour enfoncer le dispositif 105 dans un insert mural 155, on positionne la prise 125 en regard de l'insert et, avec la main, on presse sur le dispositif 105 en direction de l'insert 155. En revanche, une fois cette connexion établie, comme illustré en bas de la figure 5, le bouton de commande 135 peut être actionné de deux manières, grâce à la forme du bouton de commande 135 : soit à la main, soit avec le pied. Ainsi, on peut commander le bouton "à l'ergonomie adaptée", ici en forme de champignon, avec le pied quand l'appareil est en bas d'un mur ou au sol sur une réglette multiprises. Ceci représente un avantage, par rapport aux dispositifs de recharge connus car il est difficile d'actionner un appareil avec un petit bouton au raz du sol, où se trouvent généralement les inserts muraux, et/ou sous une table.
On observe, en figure 6, dans un dispositif 160, les mêmes éléments qu'en figures 1 à 4, à l'exception du bouton de commande 135 qui est remplacé par un bouton de commande 165 inséré dans le boîtier. On note que, comme dans le mode de réalisation décrit en regard des figures 1 à 5, dans le mode de réalisation illustré en figure 6, l'axe de déplacement du bouton de commande et l'axe de déplacement de la prise lors de son insertion dans l'insert sont confondus.
On observe, en figure 7, des blocs fonctionnels d'un circuit électronique pouvant être intégré dans le dispositif illustré en figures 1 à 5 :
- l'interrupteur électronique 120,
- un bloc 180 de recharge de la batterie de l'appareil mobile, qui convertit la tension alternative, en entrée, en tension continue,
- un bloc de détermination de recharge de la batterie 175, qui, selon les modes de réalisation, mesure le courant en sortie et/ou mesure la durée écoulée depuis le début de la recharge de la batterie de l'appareil mobile et émet un signal soit lorsque le courant est inférieur à une valeur prédéterminée, soit lorsque la durée est supérieure à une valeur prédéterminée et
- un bloc 185 de commande d'ouverture de l'interrupteur 120, qui, à réception du signal issu du bloc 175, commende l'ouverture de l'interrupteur 120.
On note que les valeurs prédéterminées citées ci-dessus, c'est-à-dire la durée de la temporisation ou la valeur limite du courant de sortie peuvent être fixées en usine ou ajustables grâce à des moyens non représentés mais connus de l'homme du métier.
On observe que, en figure 8, les blocs 175 et 180 sont intervertis. Dans ce mode de réalisation préférentiel, on positionne la mesure de courant et/ou temporisation en amont du bloc 180 pour arriver au même résultat que dans la figure 7
La figure 9 illustre un exemple de composants de circuit électronique 115 réalisant les fonctions du schéma bloc illustré en figure 7. On y observe une entrée de courant secteur 205, une sortie de courant de recharge 210, un interrupteur externe 215, un interrupteur électronique 220, un chargeur de batterie 225, un amplificateur opérationnel 230 de mesure de courant de charge de batterie, un amplificateur opérationnel 235 de réglage du seuil de basculement par rapport au courant mesuré et à la temporisation et un opto-triac 240.
L'interrupteur électronique 220 est, par exemple, de type triac ou semi-conducteur ou relais ou composant de régulation ou d'alimentation à découpage, ou transistor, par exemple Mosfet.
Le triac 220 illustré en figure 9 correspond à l'interrupteur illustré en figures 7 et 8. Le chargeur de batterie 225 illustré en figure 9 correspond au bloc 180 de recharge de la batterie de l'appareil mobile illustré en figures 7 et 8.
L'appui sur le bouton de commande 135 active l'interrupteur triac 220 réalisant la fonction d'interrupteur électronique, et la mise en fonctionnement du dispositif de recharge. La mesure de courant de sortie ou la temporisation maintiennent active la commande du triac, par l'intermédiaire de l'opto-triac 240.
La coupure de charge ce fait en déconnectant totalement l'alimentation du chargeur compact par l'intermédiaire du même triac piloté en dessous d'une consommation minimale pouvant être aussi égale à OA du produit nomade et/ou au bout d'une temporisation qui peut être fixe ou ajustable. La mesure de courant ou temporisation permet de piloter l'auto maintient du triac piloté tant que sont niveau de sortie est égal à 1 . L'information de coupure transmise correspond à un changement d'état (passage de 1 à 0). A partir de ce moment la le chargeur ce trouve complètement déconnecté du réseau et sa consommation est nulle.
La fonction de charge est stoppée automatiquement par :
- une mesure de courant de charge de la batterie réalisée par l'amplificateur opérationnel 230, l'amplificateur opérationnel 235 fixant le seuil de basculement en dessous duquel le courant mesuré coupe l'alimentation en pilotant l'interrupteur 220, et/ou
- une temporisation qui, associée à une commande électronique réalisée par l'amplificateur opérationnel 235 de réglage de la temporisation, pilote l'interrupteur électronique 220 qui coupe l'alimentation
Cet arrêt de l'alimentation permet une consommation de veille nulle et ce, même si le chargeur est toujours connecté au réseau électrique. Ainsi, dans des modes de réalisation, le circuit de conversion 115 comporte un moyen 230 de mesure de l'intensité du courant traversant l'appareil mobile et un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur 120 lorsque l'intensité du courant traversant l'appareil mobile est inférieure à une valeur prédéterminée. On note que, dans d'autres modes de réalisation, la mesure du courant et la détection d'une valeur de courant inférieure à une valeur limite est effectuée par d'autres composants discrets ou un circuit à microcontrôleur intégrant un convertisseur et une résistance externe pour mesurer l'intensité du courant.
Dans des modes de réalisation, le circuit de conversion 115 comporte un moyen 230 de mesure de la durée de fermeture de l'interrupteur 120 et un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur lorsque la durée de fermeture de l'interrupteur est supérieure à une valeur prédéterminée. On note que, dans d'autres modes de réalisation, la mesure de la durée de recharge déjà écoulée est effectuée par d'autres composants discrets ou un circuit à microcontrôleur.
Plusieurs valeurs limites d'intensités de courant de charge ou de durée de charge écoulée sont préférentiellement mises en œuvre, en fonction de l'intensité de courant mesurée en début de recharge :
Si ce courant en début de recharge est inférieur à 200 mA, la valeur limite d'intensité de courant provoquant l'arrêt de l'alimentation est, par exemple, de 50 mA et aucune durée de charge limite n'est utilisée.
Si le courant en début de recharge se situe entre 200 mA et 1000 mA, la valeur limite d'intensité de courant provoquant l'arrêt de l'alimentation est, par exemple, de 80 mA et la durée de charge limite est de trois heures.
Si le courant en début de recharge se situe au dessus de 900 mA pendant 15 minutes, la valeur limite d'intensité de courant provoquant l'arrêt de l'alimentation est, par exemple, de 200 mA et la durée de charge limite est de six heures.
En d'autres termes, un microcontrôleur peut être mis en œuvre pour, sous la commande d'instructions d'un programme :
- dans des modes de réalisation, intégrer
un circuit de conversion associé à un moyen de mesure de l'intensité de courant de charge au début de la durée de charge,
un moyen de fixation d'une valeur d'intensité de courant de charge limite en fonction de l'intensité mesurée et
un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur lorsque la valeur de l'intensité du courant de charge devient inférieure à la valeur d'intensité de courant de charge limite ;
- dans des modes de réalisation, intégrer un circuit de conversion associé à un moyen de mesure de l'intensité de courant de charge au début de la durée de charge,
un moyen de fixation d'une valeur de durée de charge limite en fonction de l'intensité mesurée et
un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur lorsque la durée écoulée de charge devient supérieure à la valeur de durée limite.
On note que ces différents modes de réalisation peuvent se combiner pour que, à la fin d'une durée prédéterminée, même si l'intensité limite n'a pas été détectée.
Comme illustré en figure 10, pour mettre en œuvre le dispositif objet de la présente invention, on effectue, préférentiellement :
- une étape 305 de connexion d'une prise de courant d'un boîtier à un réseau électrique avec appui simultané sur le bouton de commande et ainsi, l'actionnement de l'interrupteur,
- une étape 310 de détermination si un appareil mobile est connecté au dispositif de recharge,
- si le résultat de l'étape 310 est négatif, une étape 315 d'attente du raccordement d'un appareil mobile au dispositif de recharge et, après un tel raccordement, une étape 320 d'appui sur le bouton de commande,
- à la suite de l'étape 320 ou si le résultat de l'étape 310 est positif, une étape 325 de démarrage de la recharge de la batterie de l'appareil mobile,
- une étape 330 de mesure de courant de charge et/ou de durée de charge et, en fonction de cette mesure, un arrêt de la charge,
- une étape 335 de déconnexion de l'appareil mobile du dispositif de recharge,
- en cas de fin d'utilisation, étape 340, une étape 345 de déconnexion du dispositif de recharge de la prise murale puis d'enroulement d'un câble électrique destiné à relier le connecteur de sortie audit appareil mobile, entre le bouton et le boîtier et
- au cas où l'utilisation du dispositif n'est pas achevée, étape 340, un retour à l'étape
315.
Comme illustré en figure 11 , le bouton de commande 135 est, dans des modes de réalisation, remplacé pas un support 405 et un connecteur (parfois appelés conjointement « socle ») qui actionnent directement l'interrupteur à l'enfoncement de l'appareil mobile 410 sur ce support 405. Le support chargeur comporte le même circuit électronique que le dispositif illustré en figures 1 à 5. La pression sur le téléphone appuie sur le connecteur, qui appuie sur le bouton interne pour lancer la charge. Le support est relié au réseau via un câble secteur 220V. La partie 415 du support en forme de feuille sert à tenir le téléphone 410 incliné.
Ainsi, dans des modes de réalisation, le dispositif objet de l'invention forme un socle pour l'appareil mobile, l'enfoncement de l'appareil mobile dans le socle actionnant ledit interrupteur.
En variante de tous les modes de réalisation du dispositif objet de l'invention, la prise de courant est connectée au réseau électrique par un câble électrique de longueur adaptée pour déporter le dispositif objet de l'invention. Par exemple, le dispositif est positionné à côté d'un appareil mobile, tel qu'un ordinateur portable, le bouton de commande étant accessible par l'utilisateur à côté de cet appareil.
On note que, dans le mode de réalisation illustré en figure 11 , l'axe de déplacement de l'appareil mobile lors de sa connexion sur le connecteur et l'axe de déplacement du bouton de commande sont confondus.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (105) de recharge de batterie d'un appareil mobile, qui comporte :
- un boîtier (110) comportant un circuit (115, 180, 225) de conversion de tension électrique commandé par un interrupteur (120),
- une prise de courant (125) destinée à être connectée à un réseau électrique et reliée à l'entrée du circuit de conversion,
- un connecteur (130) de sortie destinée à être connectée audit appareil mobile et reliée à une sortie du circuit de conversion et
- un bouton (135) de commande de l'interrupteur positionné à l'extérieur du boîtier et présentant une excroissance délimitant, conjointement avec ledit boîtier, un espace de stockage d'un câble électrique (150).
2. Dispositif (105) selon la revendication 1 , dans lequel le bouton (135) de commande de l'interrupteur (120) positionné à l'extérieur du boîtier (110) commande l'interrupteur lorsqu'il est mis en mouvement vers le boîtier, ledit mouvement réduisant l'espace de stockage d'un câble électrique (150).
3. Dispositif (105) selon la revendication 2, dans lequel l'enroulement de spires jointives d'un câble électrique (150) dans ledit espace de stockage, depuis le boîtier (110) à la surface d'appui du bouton (135) de commande de l'interrupteur (120) interdit un mouvement du bouton suffisant pour commander l'interrupteur.
4. Dispositif (105) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le bouton (135) de commande présente une plus grande dimension supérieure à 30 mm.
5. Dispositif (105) selon la revendication 4, dans lequel le bouton (135) de commande présente une plus grande dimension supérieure à 40 mm.
6. Dispositif (105) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le bouton (135) de commande est positionné, sur le boîtier (110), à l'opposé de la prise de courant (125).
7. Dispositif (105) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'axe de déplacement du bouton (135) de commande et l'axe de déplacement de la prise de courant (125), lors de son insertion dans l'insert (155), sont confondus.
8. Dispositif (105) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'interrupteur (120) comporte un composant électronique de type triac (220).
9. Dispositif (105) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le circuit de conversion (115) comporte un moyen (175, 230) de mesure de l'intensité du courant traversant l'appareil mobile et un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur (120) lorsque l'intensité du courant traversant l'appareil mobile est inférieure à une valeur prédéterminée.
10. Dispositif (105) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le circuit de conversion (115) comporte un moyen (175, 230) de mesure de la durée de fermeture de l'interrupteur (120) et un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur lorsque la durée de fermeture de l'interrupteur est supérieure à une valeur prédéterminée.
11 . Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel le circuit de conversion comporte un moyen de mesure de l'intensité de courant de charge au début de la durée de charge, un moyen de fixation d'une valeur d'intensité de courant de charge limite en fonction de l'intensité mesurée et un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur lorsque la valeur de l'intensité du courant de charge devient inférieure à la valeur d'intensité de courant de charge limite.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11 , dans lequel le circuit de conversion comporte un moyen de mesure de l'intensité de courant de charge au début de la durée de charge, un moyen de fixation d'une valeur de durée de charge limite en fonction de l'intensité mesurée et un moyen de commande d'ouverture de l'interrupteur lorsque la durée écoulée de charge devient supérieure à la valeur de durée limite.
13. Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 12, dans lequel le circuit de conversion est intégré à un microcontrôleur.
14. Dispositif (105) selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel le circuit de conversion (115, 180, 225) comporte un moyen de détermination de la connexion du dispositif à un insert (155) pour prise de courant et un moyen de commande de fermeture de l'interrupteur (110) lors de la connexion du dispositif à un dit insert.
15. Dispositif (105) selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel le bouton de commande est actionné par la pose de l'appareil mobile (410) sur un support (405) intégré au dispositif objet de la présente invention.
16. Dispositif (105) selon l'une des revendications 1 à 15, dans lequel l'interrupteur (135) est mécaniquement intégré dans un support (405) adapté à supporter l'appareil mobile (410), l'interrupteur (120) étant automatiquement actionné lors de l'insertion de l'appareil mobile dans ce support.
17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16, qui intègre ledit câble électrique de liaison avec l'appareil mobile.
18. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 17, dans lequel la prise de courant est connectée au réseau électrique par un câble électrique de longueur adaptée pour déporter le dispositif.
19. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 18, qui forme un socle pour l'appareil mobile, l'enfoncement de l'appareil mobile dans le socle actionnant ledit interrupteur.
20. Procédé de recharge de batterie d'un appareil mobile, qui comporte :
- une étape (310, 315) de connexion d'un connecteur de sortie (130) destinée audit appareil mobile
- une étape (305) de connexion d'une prise de courant (125) d'un boîtier (110) à un réseau électrique,
- une étape (320) d'appui sur un bouton (135) de commande d'un interrupteur (120) d'un circuit de conversion (115, 180, 225) de tension incorporé au boîtier et relié, en entrée à la prise de courant et, en sortie, au connecteur de sortie, ledit bouton étant positionné à l'extérieur du boîtier, et
- une étape (345) d'enroulement, après la charge, d'un câble électrique (150) destiné à relier le connecteur de sortie audit appareil mobile, dans un espace de stockage délimité par une excroissance du bouton et le boîtier.
PCT/FR2011/053153 2010-12-22 2011-12-22 Procédé et dispositif de recharge de batterie d'appareil mobile WO2012085478A1 (fr)

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