DISPOSITIF POUR LA MAINTENANCE D'UNE ALIMENTATION ELECTRIQUE La présente invention concerne un dispositif pour la maintenance d'une alimentation électrique. Elle s'applique, en particulier, à l'alimentation électrique de systèmes de sécurité, notamment pour la détection de fumées ou d'incendie. De nombreux systèmes sont alimentés par le secteur et par une batterie et disposent de moyens d'indications permettant d'indiquer des défauts de fonctionnement ou de sources d'énergie. Par exemple, ils fournissent des voyants et des contacts qui changent d'état lors d'un défaut d'alimentation secteur ou batterie. Cependant, ces indications sont insuffisantes et ne permettent pas de prévoir une panne d'alimentation, notamment un vieillissement de la batterie. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un dispositif pour la maintenance d'une alimentation électrique reliée au secteur comportant une batterie chargée par l'alimentation reliée au secteur, caractérisé en ce qu'il comporte : un moyen de mesure du courant de charge et du courant de décharge de la batterie et - un moyen de détection de vieillissement de la batterie en fonction des courants de charge et de décharge mesurés et - un moyen de transmission d'un message d'alerte en cas de détection de vieillissement. Grâce à ces dispositions, lorsque la batterie vieillit et que, en conséquence, l'énergie qu'elle fournit est très inférieure à l'énergie qu'elle reçoit, un système automatique et/ou un utilisateur peuvent être avertis et procéder au remplacement de la batterie. La sécurité du système alimenté par cette alimentation est ainsi améliorée. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de transmission de message d'alerte comporte un écran adapté à afficher ladite résistance interne.The present invention relates to a device for the maintenance of a power supply. It applies, in particular, to the power supply of safety systems, in particular for the detection of smoke or fire. Many systems are powered by the mains and a battery and have means of indication to indicate malfunctions or sources of energy. For example, they provide LEDs and contacts that change state during a power failure or battery failure. However, these indications are insufficient and can not predict a power failure, including aging of the battery. The present invention aims to remedy these disadvantages. For this purpose, the present invention aims, in a first aspect, a device for the maintenance of a power supply connected to the sector comprising a battery charged by the power supply connected to the sector, characterized in that it comprises: a means of measuring the charging current and the discharge current of the battery and - means for detecting aging of the battery as a function of the measured charge and discharge currents and - a means of transmitting an alarm message in the event of aging detection. Thanks to these arrangements, when the battery is aging and, as a result, the energy it provides is much lower than the energy it receives, an automatic system and / or a user can be notified and proceed to the replacement of battery. The security of the system powered by this power supply is thus improved. According to particular features, the alert message transmission means comprises a screen adapted to display said internal resistance.
Grâce à ces dispositions, un utilisateur chargé de la maintenance peut directement être averti sans avoir à accéder à la batterie, à couper son alimentation et à utiliser un ampèremètre lors de la charge et de la décharge de la batterie. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de transmission de message d'alerte comporte un moyen de transmission à distance d'un signal représentatif de ladite résistance.With these provisions, a user in charge of maintenance can be warned directly without having to access the battery, cut off power and use an ammeter when charging and discharging the battery. According to particular features, the alert message transmission means comprises means for remotely transmitting a signal representative of said resistor.
Grâce à ces dispositions, un système centralisé peut surveiller un ensemble d'alimentations électriques et requérir le remplacement des batteries dont le vieillissement a été détecté. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détection de vieillissement comporte un moyen de comparaison du ratio de l'énergie entrant sur l'énergie sortant avec une valeur limite. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif objet de la présente invention comporte, en outre, un moyen de détermination d'une durée en fonction du vieillissement de la batterie et d'un événement prédéterminé et un moyen de temporisation adapté, lors de la survenance dudit événement prédéterminé, à laisser passer ladite durée avant de déclencher une action prédéterminée. Par exemple, en fonction du vieillissement de la batterie, on détermine pendant combien de temps un dispositif de sécurité peut fonctionner en toute sécurité avant d'effectuer une action, par exemple pour couper une alimentation après un défaut secteur et fermer une porte coupe-feu. La présente invention vise, selon un second aspect, un dispositif de sécurité comportant une alimentation et un dispositif de maintenance objet de la présente invention, telle que succinctement exposée ci-dessus. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif de sécurité objet de la présente invention comporte une pluralité d'alimentations et de dispositifs de maintenance objets de la présente invention, une liaison informatique avec chaque dispositif de maintenance et un centralisateur de mise en réseau incendie. La présente invention a ainsi des applications de sécurité des bâtiments, de sites et d'ouvrages d'art.Thanks to these provisions, a centralized system can monitor a set of power supplies and require the replacement of batteries whose aging has been detected. According to particular features, the aging detection means comprises means for comparing the ratio of the energy entering on the outgoing energy with a limit value. According to particular features, the device that is the subject of the present invention further comprises means for determining a duration as a function of the aging of the battery and a predetermined event, and a suitable delaying means, on the occurrence of said predetermined event, to pass said duration before triggering a predetermined action. For example, depending on the aging of the battery, it is determined for how long a safety device can operate safely before taking action, for example to cut a power supply after a power failure and close a fire door . The present invention aims, in a second aspect, a safety device comprising a power supply and a maintenance device object of the present invention, as briefly described above. According to particular features, the safety device that is the subject of the present invention comprises a plurality of power supplies and maintenance devices that are the subject of the present invention, a computer link with each maintenance device and a fire network centralization unit. The present invention thus has applications for the safety of buildings, sites and structures.
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, un schéma-bloc d'une alimentation électrique et d'un dispositif de maintenance objets de la présente invention, - la figure 2 représente, schématiquement, un schéma-bloc d'un dispositif de sécurité objet de la présente invention et les figures 3 et 4 représentent, sous forme de logigrammes, des étapes de fonctionnement de l'alimentation illustrée en figure 1 et du dispositif illustré en figure 2.Other advantages, aims and features of the present invention will emerge from the description which follows, made for an explanatory and non-limiting purpose, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 schematically represents a block diagram of a power supply and a maintenance device object of the present invention, - Figure 2 shows schematically a block diagram of a safety device object of the present invention and Figures 3 and 4 represent, in form of flowcharts, steps of operation of the power supply illustrated in Figure 1 and the device illustrated in Figure 2.
On observe, en figure 1, une entrée de secteur 110, une alimentation à découpage 115 et une batterie 125. On observe aussi, en figure 1, un dispositif de maintenance 105 comportant un microprocesseur 120, une liaison CMSI 130, un écran d'affichage 135, des interrupteurs 140 et 145, une sortie de basse tension 150, un capteur de tension et de courant 155, un voyant 180 indiquant le service ou le défaut de secteur ou de batterie, de l'alimentation 105 et un voyant 185 indiquant si la sortie de basse tension 150 alimente une charge.FIG. 1 shows a mains input 110, a switching power supply 115 and a battery 125. FIG. 1 also shows a maintenance device 105 comprising a microprocessor 120, a CMSI link 130, a screen of FIG. 135, switches 140 and 145, a low voltage output 150, a voltage and current sensor 155, an indicator 180 indicating the service or the fault of sector or battery, the power supply 105 and a light 185 indicating if the low voltage output 150 is supplying a load.
La liaison CMSI 130 est une liaison permettant le dialogue entre un centralisateur de mise en sécurité incendie et le microprocesseur 120. L'écran d'affichage 135 est de type connu, par exemple matriciel. Il constitue, avec les interrupteurs 140 et 145, une interface de dialogue avec un utilisateur. La sortie de basse tension 150 est adaptée à fournir une basse tension continue, par exemple de 24 ou 48 Volts.The CMSI link 130 is a link allowing the dialogue between a fire protection centralizer and the microprocessor 120. The display screen 135 is of known type, for example matrix. It constitutes, with the switches 140 and 145, a dialogue interface with a user. The low voltage output 150 is adapted to provide a low DC voltage, for example 24 or 48 volts.
Le capteur de tension et de courant 155 est relié aux deux bornes de la sortie 150. Il comporte une résistance 160 en parallèle de la sortie 150 et très supérieure à la résistance nominale de la batterie 125 et un ampèremètre 170 sur l'une des lignes d'alimentation de la batterie 125. Pour mesurer la résistance interne de la batterie 125, le microprocesseur 120 commande la coupure de l'alimentation à découpage 115 et lit la mesure d'ampérage fournie par l'ampèremètre 170. Connaissant la tension aux bornes de la batterie, le microprocesseur 120 obtient la résistance interne de la batterie. Cette mesure, qui dure quelques millisecondes, est répétée périodiquement. L'entrée de secteur 110 est reliée au secteur, par exemple en 220 Volts et 50 Hz.The voltage and current sensor 155 is connected to the two terminals of the output 150. It has a resistor 160 in parallel with the output 150 and much greater than the nominal resistance of the battery 125 and an ammeter 170 on one of the lines 125. To measure the internal resistance of the battery 125, the microprocessor 120 controls the cutoff of the switching power supply 115 and reads the amperage measurement supplied by the ammeter 170. Knowing the voltage at the terminals of the battery, the microprocessor 120 obtains the internal resistance of the battery. This measurement, which lasts a few milliseconds, is repeated periodically. The mains inlet 110 is connected to the mains, for example 220 volts and 50 Hz.
L'alimentation à découpage 115 est de type connu. Elle fournit la basse tension sur la sortie 150. Le microprocesseur 120 est adapté à commander l'alimentation à découpage 115, à recevoir les signaux issus du capteur 155 et de la liaison CMSI 130 et à commander les signaux émis sur la liaison CMSI 130 et l'affichage sur l'écran d'affichage 135. La batterie 125 est de type connu. Elle délivre une tension de sortie supérieure à tension sur la sortie 150. Le microprocesseur 120 commande l'écran 135 pour y afficher la résistance interne de la batterie, le courant débité par la batterie, la tension de sortie 150 et la détection d'un défaut de secteur ou de batterie. De plus, le microprocesseur 120 commande la liaison CMSI pour transmettre ces valeurs à distance.The switching power supply 115 is of known type. It provides the low voltage on the output 150. The microprocessor 120 is adapted to control the switching power supply 115, to receive the signals from the sensor 155 and the CMSI link 130 and to control the signals transmitted on the CMSI link 130 and the display on the display screen 135. The battery 125 is of known type. It delivers an output voltage higher than voltage on the output 150. The microprocessor 120 controls the screen 135 to display the internal resistance of the battery, the current delivered by the battery, the output voltage 150 and the detection of a mains or battery failure. In addition, the microprocessor 120 controls the CMSI link to transmit these values remotely.
Préférentiellement, le microprocesseur 120 est adapté à comparer la résistance interne avec une valeur limite et, si la résistance interne est inférieure à la valeur limite, il commande l'écran 135 et la liaison 130 pour y afficher et y transmettre, respectivement, des informations qui représentent le résultat de cette comparaison. Préférentiellement, le microprocesseur 120 est adapté à déterminer une durée en fonction de la résistance interne de la batterie et d'un événement prédéterminé et effectue une temporisation lors de la survenance de l'événement prédéterminé pour laisser passer la durée considérée avant de déclencher une action prédéterminée.Preferably, the microprocessor 120 is adapted to compare the internal resistance with a limit value and, if the internal resistance is lower than the limit value, it controls the screen 135 and the link 130 to display and transmit therein, respectively, information which represent the result of this comparison. Preferably, the microprocessor 120 is adapted to determine a duration as a function of the internal resistance of the battery and of a predetermined event and performs a delay upon the occurrence of the predetermined event to allow the duration to pass before triggering an action. predetermined.
Par exemple, en fonction de la résistance, le microprocesseur détermine à quel moment, lors d'une coupure du secteur, des portes coupe-feu doivent être fermées en relâchant des électro-aimants qui les retiennent en position ouverte. Sur la base de l'ampérage mesuré par l'ampèremètre 170, le microprocesseur 120 obtient le courant de charge et le courant de décharge de la batterie 125. Sur cette base, le microprocesseur 120 détermine l'énergie entrant dans la batterie 125 au cours de la charge et l'énergie sortant de la batterie 125 au cours de la décharge, effectue le ratio de la première sur la seconde et compare ce ratio à une valeur limite prédéterminée. Si ce ratio d'énergie entrant sur énergie sortant est supérieur à la valeur limite, le microprocesseur 120 transmet un message d'alerte, à la fois sur l'écran 135 et sur la liaison CMSI 130. Par ailleurs, le microprocesseur 120 commande l'écran 135 pour y afficher le courant débité par la batterie 125 et la tension de sortie 150. De plus, le microprocesseur 120 commande la liaison CMSI pour transmettre ces valeurs à distance.For example, depending on the resistance, the microprocessor determines when, during a power failure, fire doors must be closed by releasing electromagnets that hold them in the open position. Based on the amperage measured by the ammeter 170, the microprocessor 120 obtains the charging current and the discharge current of the battery 125. On this basis, the microprocessor 120 determines the energy entering the battery 125 during the charge and the energy leaving the battery 125 during the discharge, performs the ratio of the first on the second and compares this ratio to a predetermined limit value. If this ratio of incoming energy energy to energy is greater than the limit value, the microprocessor 120 transmits an alert message, both on the screen 135 and on the CMSI link 130. Furthermore, the microprocessor 120 controls the 135 to display the current delivered by the battery 125 and the output voltage 150. In addition, the microprocessor 120 controls the CMSI link to transmit these values remotely.
Préférentiellement, le microprocesseur 120 est adapté à déterminer une durée en fonction du ratio qui représente le vieillissement de la batterie et d'un événement prédéterminé et effectue une temporisation lors de la survenance de l'événement prédéterminé pour laisser passer la durée considérée avant de déclencher une action prédéterminée.Preferably, the microprocessor 120 is adapted to determine a duration as a function of the ratio representing the aging of the battery and of a predetermined event and performs a delay when the predetermined event occurs to allow the duration to pass before triggering a predetermined action.
Par exemple, en fonction de la résistance, le microprocesseur détermine à quel moment, lors d'une coupure du secteur, des portes coupe-feu doivent être fermé en relâchant des électro-aimants qui les retiennent en position ouverte. On observe, en figure 2, dans un dispositif de sécurité 205, une pluralité d'alimentations et de dispositifs de maintenance 105 telles qu'illustrées en figure 1, une liaison informatique 210 reliée aux liaisons CMSI 130 de chaque alimentation et un centralisateur de mise en réseau incendie 215. On observe, en figure 3, qu'après une étape 305 de mise en fonctionnement de l'alimentation, la batterie est chargée au cours d'une étape 310. Au cours d'une étape 315, on mesure le courant de charge de la batterie. Si ensuite, au cours d'une étape 320, se produit un défaut de l'alimentation électrique par le secteur, la batterie fournit l'énergie électrique en sortie de l'alimentation. Au cours d'une étape 325, on mesure le courant de décharge de la batterie. Au cours d'une étape 330, sur la base de l'ampérage mesuré par l'ampèremètre 175, le microprocesseur 120 obtient le courant de charge et le courant de décharge de la batterie. Sur cette base, le microprocesseur 120 détermine l'énergie entrant dans la batterie au cours de la charge et l'énergie sortant de la batterie au cours de la décharge, effectue le ratio de la première sur la seconde et compare ce ratio à une valeur limite prédéterminée. Si ce ratio d'énergie entrant sur énergie sortant est supérieur à la valeur limite, le microprocesseur 120 transmet un message d'alerte, à la fois sur l'écran 135 et sur la liaison CMSI 130, au cours d'une étape 335. Au cours d'une étape 340, le dispositif de maintenance 105 mesure la tension de sortie. Au cours d'une étape 345, le dispositif de maintenance 105 émet un message représentatif de la tension de sortie et du courant débité, à la fois sur l'écran 135 et sur la liaison 130. Au cours d'une étape 350, le dispositif 105 détermine, pour un événement prédéterminé, tel qu'une coupure d'alimentation secteur, une durée, par exemple, une durée pendant laquelle la batterie peut fournir une tension et un courant suffisants pour un fonctionnement nominal du processeur 120 et de systèmes externes, par exemple des détecteurs de fumées ou d'incendie, des commandes de trappes d'évacuation de fumées, des commandes de portes coupe-feu. Au cours d'une étape 355, le microprocesseur 120 détermine l'autonomie en veille de l'alimentation en divisant sa capacité, en Ampère-heure par l'ampérage mesuré au cours de l'étape 325. Au cours d'une étape optionnelle 360 (illustrée en figure 4), sur commande de la part d'un utilisateur, typiquement un installateur ou un chargé de maintenance, en mettant en oeuvre une combinaison d'au moins un appui sur l'un des interrupteurs 140 et 145, le microprocesseur 120 déclenche une alarme et lit l'ampérage mesuré sur l'ampèremètre 170. Au cours d'une étape 365, le microprocesseur 120 détermine l'autonomie en alarme de l'alimentation en divisant sa capacité, en Ampère-heure par l'ampérage mesuré au cours de l'étape 350. Au cours d'une étape 370, le microprocesseur 120 compare chaque autonomie mesurée avec une valeur limite, généralement fixée par la loi. Au cours d'une étape 375, le microprocesseur 120 provoque l'affichage et la transmission à distance de chaque autonomie mesurée et, le cas échéant, une information indiquant qu'elle est inférieure à la valeur limite qui lui correspond. Lorsque l'événement prédéterminé se produit, ce qui peut déjà être le cas si cet événement est la coupure d'alimentation secteur survenue au cours de l'étape 315, au cours d'une étape 380, le processeur 120 effectue une temporisation (en anglais « timer »), c'est-à-dire un décompte de temps en partant de la durée déterminée au cours de l'étape 350. Préférentiellement, cette durée est préprogrammée ou déterminée en fonction de l'autonomie de la batterie en alarme. Lorsque cette durée est écoulée, au cours d'une étape 385, le microprocesseur déclenche une action de sécurité, par exemple l'ouverture de trappes d'évacuation, pour la conservation de la sécurité, ou la fermeture de portes coupe-feu, pour augmenter la sécurité au détriment du confort des utilisateurs.For example, depending on the resistance, the microprocessor determines when, during a power failure, fire doors must be closed by releasing electromagnets that hold them in the open position. FIG. 2 shows, in a security device 205, a plurality of power supplies and maintenance devices 105 as illustrated in FIG. 1, a computer link 210 connected to the CMSI links 130 of each power supply and a centralization manager. in network fire 215. It is observed, in FIG. 3, that after a step 305 of putting the feed into operation, the battery is charged during a step 310. During a step 315, the charging current of the battery. If then, during a step 320, there is a fault of the power supply by the sector, the battery provides the electrical energy output of the power supply. During a step 325, the discharge current of the battery is measured. During a step 330, based on the amperage measured by the ammeter 175, the microprocessor 120 obtains the charging current and the discharge current of the battery. On this basis, the microprocessor 120 determines the energy entering the battery during charging and the energy exiting the battery during the discharge, performs the ratio of the first over the second and compares this ratio to a value. predetermined limit. If this ratio of incoming energy energy is greater than the limit value, the microprocessor 120 transmits an alert message, both on the screen 135 and on the CMSI link 130, during a step 335. During a step 340, the maintenance device 105 measures the output voltage. During a step 345, the maintenance device 105 transmits a message representative of the output voltage and the current delivered, both on the screen 135 and on the link 130. During a step 350, the Device 105 determines, for a predetermined event, such as a mains power failure, a duration, for example, a time during which the battery can provide sufficient voltage and current for nominal operation of processor 120 and external systems. eg smoke or fire detectors, smoke evacuation door controls, fire door controls. During a step 355, the microprocessor 120 determines the stand-by time of the power supply by dividing its capacity, in Ampere-hours, by the amperage measured during step 325. During an optional step 360 (illustrated in FIG. 4), on order from a user, typically an installer or a maintenance representative, by implementing a combination of at least one pressing on one of the switches 140 and 145, the microprocessor 120 triggers an alarm and reads the amperage measured on the ammeter 170. During a step 365, the microprocessor 120 determines the alarm time of the power supply by dividing its capacity, in ampere-hour by the amperage measured in step 350. During a step 370, the microprocessor 120 compares each measured range with a limit value, generally set by law. During a step 375, the microprocessor 120 causes the display and remote transmission of each measured range and, if necessary, information indicating that it is less than the corresponding limit value. When the predetermined event occurs, which may already be the case if this event is the mains power failure occurring in step 315, during a step 380, the processor 120 performs a delay (in English "timer"), that is to say a count of time starting from the duration determined during step 350. Preferably, this duration is pre-programmed or determined according to the battery life in alarm . When this time has elapsed, during a step 385, the microprocessor triggers a safety action, for example the opening of escape hatches, for the preservation of security, or the closing of fire doors, for increase security at the expense of user comfort.
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|---|---|---|---|
| FR1002069AFR2960107A1 (en) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | Power supply maintaining device for use in safety device to detect fire/smoke in e.g. building, has transmission unit comprising connector and display screen and transmitting alert message in event of detection of ageing |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1002069AFR2960107A1 (en) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | Power supply maintaining device for use in safety device to detect fire/smoke in e.g. building, has transmission unit comprising connector and display screen and transmitting alert message in event of detection of ageing |
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| FR2960107A1true FR2960107A1 (en) | 2011-11-18 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR1002069APendingFR2960107A1 (en) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | Power supply maintaining device for use in safety device to detect fire/smoke in e.g. building, has transmission unit comprising connector and display screen and transmitting alert message in event of detection of ageing |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020021131A1 (en)* | 2000-05-09 | 2002-02-21 | Plow William R. | Battery monitoring system |
| US20020033692A1 (en)* | 2000-09-20 | 2002-03-21 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Uninterruptible power supply |
| US20090189451A1 (en)* | 2007-03-20 | 2009-07-30 | Belkin International, Inc. | Estimated remaining life of a battery included in an uninterruptible power supply |
| Title |
|---|
| NOWOROLSKI Z ET AL: "A microcomputer-based battery management system", PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL TELECOMMUNICATIONS ENERGY CONFERENCE. (INTELEC). KYOTO, NOV. 5 - 8, 1991; [PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL TELECOMMUNICATIONS ENERGY CONFERENCE. (INTELEC)], NEW YORK, IEEE, US, vol. CONF. 13, 5 November 1991 (1991-11-05), pages 177 - 180, XP010040455, ISBN: 978-0-87942-670-5, DOI: DOI:10.1109/INTLEC.1991.172393* |
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