SYSTÈME DE CHARGE DE BATTERIE À FAIBLE PUISSANCE DE VEILLE ET PROCÉDÉ ASSOCIÉ

Domaine Technique :

[001] La présente invention concerne les systèmes pour Smartphones, tablettes et PC portables qui permet d'annuler le courant (7=0 mA)) quand la batterie est pleine et basculer le mode de charge du rapide au standard quand il est nécessaire.

Technique antérieure :

[002] Lorsque la batterie est chargée à 100 % et que le chargeur reste branché, ce dernier continue d'absorber de l'électricité. Selon le Berkeley Lab, un chargeur représente ainsi une puissance moyenne d'à peu près 4 watts lors de la charge et plus de 2 watts quand il reste branché sur secteur alors que la batterie est pleine. Un inutile gaspillage d'énergie.

[003] Si la batterie Lithium-Ion est trop déchargée ou trop chargée, elle s'endommage plus vite que si elle est toujours moyennement chargée.

[004] Pour augmenter la durée de vie de la batterie, il est recommandé de toujours garder une charge entre 30 % et 80 %, c'est-à-dire de ne pas attendre qu'elle tombe complètement à plat ni de la charger au maximum.

[005] Les batteries dans les voitures électriques se chargent au maximum à 80% et se déchargent jusqu'à 30%.

[006] Utiliser le Smartphone quand il est branché au chargeur type rapide n'est pas contre- indiqué, il est déconseillé à ne pas utiliser une application trop gourmande (jeux par exemple) qui fait chauffer les Smartphones et Tablettes. Il est préconisé de débrancher le chargeur si le téléphone chauffe trop.

Exposé de l'invention :

[007] La présente invention est un système électronique intelligeant (FIG1 ;1) embarqué dans le câble chargeur (FIG1 ;2) et équipé d'une LED RGB (FIG1 ;3) permettant d'indiquer l'état de charge de la batterie de Smartphone, tablette et PC portable et d'annuler le courant d'entrée (zéro courant) quand la batterie est pleine et basculer le mode de charge du rapide au standard quand il est nécessaire :

• Rouge : Mode charge standard

• Vert : Batterie pleine

• Bleu : Mode charge rapide [008] En pleine charge les Smartphones restent alimentés avec un courant de l'ordre de 130 mA ; nos tests les Smartphones montrent avec l'utilisation de Softcharger, dès que le Smartphone atteint le 100% de charge, le courant passe de 130mA à 0 mA. Ce courant nul représente non seulement une économie en énergie électrique mais aussi la sécurité et l'amélioration des performances de la batterie de 20 à 30%.

Nous présentons les résultats expérimentaux dans le tableau ce dessous :

[009] Lorsque le niveau de charge de la batterie est plus élevé, le courant de charge est plus bas (figure 3). Nous avons conçu comme charge complète (LED verte allumée) en fonction du courant de charge. En charge complète, le courant de charge varie entre 130 et 200 mA selon le type de Smartphone testés. Pour cette raison nous avons fixé la plus faible valeur de courant (130 mA) pour repérer la pleine charge. Cette valeur est paramétrable selon le type de Smartphone, tablette ou PC portable. Quant à la tension d'entrée elle est presque la même pour tous les Smartphones. En résumé, lorsque le courant de charge atteint 130 mA, le voyant vert s'allume.

[010] Les voyants rouge et bleu dépendent de la tension et pas du courant alors que le voyant vert dépend seulement du courant.

[011] Le Softcharger assure le contrôle selon les critères suivants :

• si la tension est < 5.5V le voyant est rouge

• Si la tension est > 5.5V le voyant est bleu

• Si le courant est < 130mA le voyant est vert

[012] Le circuit imprimé le PCBD du Softcharger combine 4 blocs principaux (FIG 7)

• Bloc 1: amplificateur de courant et de tension

• Bloc 2: unité de mesure de courant

• Bloc 3: unité de comparaison

• Bloc 4: unité de contrôle Une fois le courant électrique entre dans le circuit électrique du Softcharger, il passe dans le bloc 1 d'amplification du courant et de la tension pour permettre la détection des plus petites différences à l'aide du bloc 2 de mesure, puis le courant passe dans le bloc 3 pour se référer aux états sauvegardés ( 5V, 1200mA). Après vérification de l'état, le bloc de contrôle (bloc 4) prend la décision de passer d'un mode de charge rapide au mode standard et vice versa ou d'arrêter le courant en cas où la batterie est au plein charge. Mais le bloc 4 a toujours laissé passer un courant car il se base sur des composants électriques (OU) pour que le courant puisse passer normalement si d'autres blocs sont endommagés.

[013] Notre invention permet d'éviter le problème référé en paragraphe [006] en changeant le mode de charge rapide (voyant bleu) en mode de charge standard (voyant rouge). Le basculement du mode rapide en mode standard s'appuie sur les critères cités en paragraphe [011]

[014] Pour assurer le contrôle de charge, notre système s'appuie sur un circuit électronique (figure 1) permettant de communiquer entre le chargeur basé sur une technologie analogique et le Smartphone, tablette ou PC portable basés sur une technologie logique.

[015] La communication entre le Smartphone et le chargeur nécessite une puce de l'ordre 4 cm ² . Cette contrainte de taille nous l'avons résolu à l'aide d'un PCB à double faces afin d'intégrer le circuit électronique dans le câble de charge. Notre avons pu réaliser un PCB de moins de 1 cm ² .

[016] Notre système est conçu de telle sorte de pouvoir assurer la charge de la batterie en permettant de faire un contact direct en cas de défaillance du circuit électronique.

[017] Dans les dessins qui illustrent l'invention,

FIGURE 1 : vue du dispositif Softcharger sans et avec boîtier FIGURE 2 : dessin du circuit électronique du Softcharger

FIGURE 3 : courbes expérimentales du courant d'entrée et de la capacité de charge de batterie

FIGURE 4 : vue 3D du Softcharger selon la présente invention

FIGURE 5 : vue 2D du Softcharger selon la présente invention

FIGURE 6 : vue du dispositif selon la présente invention

FIGURE 7 : dessin du processus de fonctionnement du Softcharger