Brevet FR3025362A1 — publié le 20160304

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention se rapporte à un module autonome de surveillance d'une grandeur physique, notamment d'une grandeur physique caractéristique de l'état d'un organe de machine, et notamment d'un palier, et notamment d'un palier logé dans une boîte de palier. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE [0002] Dans certains domaines, notamment en matière de transports publics, de production énergétique ou industrielle, les exigences de fiabilité et de disponibilité des installations sont particulièrement sévères. Ces exigences se traduisent par un besoin de surveillance des éléments d'usure de ces installations, et notamment des paliers de guidage d'organes tournants, tels que des paliers d'arbres d'alternateurs, ou d'essieux ferroviaires. Or ces paliers ont une durée de vie potentielle extrêmement longue avant qu'un défaut n'apparaisse, qui peut par exemple être de plusieurs milliards de tours pour un palier à roulement, mais peut se trouver réduite dans des conditions de fonctionnement sévères. Le dysfonctionnement d'un palier à roulement peut avoir diverses origines, notamment un grippage, une usure, des ruptures de cages, la corrosion ou l'écaillage, qui est une altération des surfaces des chemins de roulement ou des corps roulants, due à la fatigue de la matière. Dans un tel contexte, la maintenance préventive systématique qui consiste à démonter les paliers à intervalles réguliers pour en vérifier l'état présente un coût élevé d'immobilisation et une efficacité toute relative puisque la très grande majorité des paliers ainsi vérifiés sont sans défauts. La surveillance en continu des paliers constitue donc un enjeu majeur pour la sureté de fonctionnement des installations, notamment en terme de disponibilité et de fiabilité. [0003] En vue de permettre une surveillance d'un palier logé dans une boîte de palier, à coût énergétique minimal, et de préférence sans liaison filaire extérieure, et sans modifier notablement la boîte de palier, il a été proposé dans le document W013/004940 un module de surveillance autonome utilisant exclusivement l'énergie disponible dans l'environnement direct du palier pour surveiller l'état du palier. Ce module de surveillance comporte au moins un capteur d'état pour fournir un signal électrique de mesure d'une grandeur physique d'état du palier, et un circuit 3025362 2 électrique comportant : un circuit de mesure relié au capteur d'état et un circuit d'alimentation électrique du dispositif de surveillance. Un convertisseur thermoélectrique est intégré au circuit d'alimentation électrique, et est positionné entre une semelle de canalisation d'un flux thermique transitant depuis le palier 5 jusqu'au convertisseur thermoélectrique, et un radiateur de refroidissement pour évacuer un flux thermique transitant par conduction thermique du convertisseur thermoélectrique à l'extérieur. Ainsi est mise à profit l'énergie thermique générée par la rotation du palier qui, transportée par le flux thermique canalisé par la semelle, est transformée par le convertisseur thermoélectrique qui dispose d'une source froide 10 grâce au radiateur de refroidissement. [0004] Le convertisseur thermoélectrique est en mesure de produire de l'électricité dès qu'est établi un flux thermique entre le palier et l'extérieur, donc en pratique dès qu'un écart de température suffisant est établi entre la semelle et le radiateur. Dans l'application envisagée à une boîte d'essieu ferroviaire, cet écart de 15 température s'établit rapidement après le démarrage du véhicule ferroviaire, lorsque la température dans la boîte d'essieu augmente pour atteindre une température nominale de fonctionnement. Cet écart de température est maintenu au moins tant que le véhicule est en mouvement, car le mouvement du véhicule assure un flux de convection d'air au travers du radiateur, qui permet de refroidir celui-ci et de 20 préserver l'écart de température nécessaire. [0005] Toutefois, l'arrêt du véhicule s'accompagne d'un arrêt du flux d'air de refroidissement au niveau du radiateur, et d'une uniformisation rapide des températures entre semelle et radiateur, par montée en température de ce dernier. Le flux thermique au travers du convertisseur thermoélectrique ne peut donc être 25 maintenu, ce qui entraîne un arrêt de la production électrique. On peut pallier ce problème en équipant le module de surveillance d'un accumulateur électrochimique. Mais ce type d'accumulateur s'avère mal adapté aux conditions d'utilisation, notamment du fait des fluctuations de température très importantes (fonctionnement d'été et d'hiver) et du très grand nombre de cycles demandé. 3025362 3 EXPOSÉ DE L'INVENTION [0006] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et à proposer des moyens pour prolonger l'alimentation électrique d'un module de surveillance autonome à génération thermoélectrique, notamment dans des phases 5 d'arrêt transitoire. [0007] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un procédé d'alimentation électrique d'un module de surveillance autonome d'au moins une variable physique d'état d'un organe de machine dans un environnement comportant deux sources thermiques différentes, suivant lequel on associe à chacune 10 des deux sources thermiques un conducteur thermique du module de surveillance et, lorsque chaque conducteur thermique est en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée, on alimente électriquement le module de surveillance par effet thermoélectrique en établissant un flux thermique au travers d'un convertisseur thermoélectrique disposé thermiquement en série entre les deux 15 conducteurs thermiques et échangeant de la chaleur avec les deux conducteurs thermiques. L'un au moins des deux conducteurs thermiques est associé à un bloc de matériau à changement de phase de manière à échanger de la chaleur avec le bloc de matériau à changement de phase, et, lorsque le conducteur thermique associé au bloc de matériau à changement de phase n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de 20 chaleur avec la source thermique associée, le flux thermique se poursuit de manière transitoire au travers du convertisseur thermoélectrique en provoquant un changement de phase progressif du bloc de matériau à changement de phase. [0008] On appelle ici matériau à changement de phase - ou MCP - tout matériau capable de changer d'état physique, par exemple par fusion/solidification dans une 25 plage de température restreinte et avec une chaleur latente intéressante. Le changement de phase peut avoir lieu à une température de changement de phase constante, ou variable dans une plage de température restreinte. [0009] En régime établi, lorsque chaque conducteur thermique est en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée, un circuit 30 thermique est formé en série entre les deux conducteurs thermiques, en passant par 3025362 4 le convertisseur thermoélectrique et le bloc de matériau à changement de phase, qui se trouve approximativement à la température du conducteur associé. [0010] Le conducteur thermique associé au bloc de matériau à changement de phase peut en plus être en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source 5 thermique associée suite à un changement de la température de la source associée, ou suite à une détérioration, des conditions de transfert de chaleur entre le conducteur thermique et la source thermique associée. Dans cette phase, le bloc de matériau à changement de phase introduit une inertie thermique et se substitue au conducteur thermique devenu inopérant, pour prolonger les conditions de températures 10 précédemment établies aux bornes thermiques du convertisseur thermoélectrique. [0011] Suivant un mode de réalisation, l'organe de machine passe d'une phase de mouvement durant laquelle chaque conducteur thermique est en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée, à une phase d'arrêt, dans laquelle le conducteur thermique associé au bloc de matériau à changement de phase 15 n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée [0012] Une des sources thermiques peut être constituée par un fluide, par exemple un liquide ou de l'air. Dans une phase de mouvement de l'organe de machine, on peut faire en sorte que le fluide subisse un mouvement de convection forcée par 20 rapport au deuxième conducteur thermique, par exemple parce que le deuxième conducteur thermique est fixé à une partie en mouvement de l'organe de machine, ou parce ce qu'il est fixé à un carter de l'organe de machine, qui est lui-même en mouvement lorsque l'organe de machine est entraîné (cas d'un véhicule). [0013] Avantageusement, l'organe de machine peut constituer l'une des sources 25 thermiques, en général une source chaude. [0014] Suivant un mode de réalisation, le bloc de matériau à changement de phase est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique et le conducteur thermique associé, qui échange de la chaleur avec le convertisseur thermoélectrique en passant par le bloc de matériau à changement de phase. 3025362 5 Alternativement, le conducteur thermique associé au bloc de matériau à changement de phase peut être disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique et le bloc de matériau à changement de phase. [0015] Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, on relie 5 thermiquement le bloc de matériau à changement de phase au convertisseur thermoélectrique par une première interface thermiquement conductrice et au conducteur thermique associé par une deuxième interface thermiquement moins conductrice que la première interface. On s'assure ainsi que lorsque le conducteur thermique associé au bloc de matériau à changement de phase n'est plus en mesure 10 d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée, le flux thermique entre le convertisseur thermoélectrique et le bloc de matériau à changement de phase soit maximisé par rapport au flux thermique entre le bloc de matériau à changement de phase et le conducteur thermique associé. [0016] Suivant un mode de fonctionnement, le bloc de matériau à changement de 15 phase change de phase en emmagasinant de l'énergie lorsque le conducteur thermique associé au bloc de matériau à changement de phase n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée. Ce mode de fonctionnement sera mis à profit notamment lorsque la source thermique associée est la source froide. 20 [0017] Suivant un autre mode de fonctionnement, le ou au moins un des blocs de matériau à changement de phase change de phase en cédant de l'énergie lorsque le conducteur thermique associé au bloc de matériau à changement de phase n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée. Ce mode de fonctionnement sera mis à profit notamment lorsque la source thermique 25 associée est la source chaude. [0018] On comprend que si le module de surveillance se trouve dans un milieu où à la fois la source froide et la source chaude sont susceptibles de fluctuer, ou si les conditions de fonctionnement sont telles que les températures de l'un et l'autre des deux conducteurs thermiques sont susceptibles de fluctuer, on peut avantageusement 30 prévoir que l'autre des deux conducteurs thermiques soit associé à un autre bloc de 3025362 6 matériau à changement de phase de manière à échanger de la chaleur avec l'autre bloc de matériau à changement de phase, et, lorsque l'autre des deux conducteurs thermiques n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée, le flux thermique se poursuit de manière transitoire au travers 5 du convertisseur thermoélectrique, en provoquant un changement de phase progressif de l'autre bloc de matériau à changement de phase. [0019] Avantageusement, l'un des blocs de matériau à changement de phase change de phase en emmagasinant de l'énergie lorsque le conducteur thermique associé n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source 10 thermique associée et l'autre bloc de matériau à changement de phase change de phase en cédant de l'énergie lorsque le conducteur thermique associé n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée. [0020] Suivant un mode de réalisation, l'autre bloc de matériau à changement de phase est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique 15 et l'autre des deux conducteurs thermiques, qui échange de la chaleur avec le convertisseur thermoélectrique en passant par l'autre bloc de matériau à changement de phase. Alternativement, l'autre des deux conducteurs thermiques, associé à l'autre bloc de matériau à changement de phase, est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique et l'autre bloc de matériau à changement de phase. 20 [0021] Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un module de surveillance d'au moins une grandeur physique caractéristique de l'état d'un organe de machine, le module de surveillance étant destiné à être disposé entre une première source thermique et une deuxième source thermique, le module de surveillance comportant : un circuit d'alimentation électrique du module de 25 surveillance, comportant au moins un convertisseur thermoélectrique, un premier conducteur thermique pour canaliser un flux thermique transitant entre la première source thermique et le convertisseur thermoélectrique; un deuxième conducteur thermique pour canaliser un flux thermique transitant entre le convertisseur thermoélectrique et la deuxième source thermique, et au moins un bloc de matériau à 30 changement de phase associé thermiquement au premier conducteur thermique. 3025362 7 [0022] Suivant un mode de réalisation, l'un au moins des premier et deuxième conducteurs thermiques comprend un radiateur. [0023] Suivant un mode de réalisation, l'un au moins des premier et deuxième conducteurs thermiques comprend une semelle destinée à traverser une paroi d'un 5 carter de l'organe de machine. [0024] Le module de surveillance comporte de préférence au moins un capteur d'état pour fournir un signal électrique de mesure de la grandeur physique, et un circuit de mesure, relié au capteur d'état et au circuit d'alimentation électrique. [0025] Il peut en outre comporter un circuit de télécommunication sans fil relié 10 au circuit d'alimentation électrique. [0026] Suivant un mode de réalisation, le premier bloc de matériau à changement de phase est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique et le premier conducteur thermique associé. Alternativement, e premier conducteur thermique est disposé thermiquement en série entre le convertisseur 15 thermoélectrique et le premier bloc de matériau à changement de phase. [0027] Le module de surveillance comporte de préférence au moins un deuxième bloc de matériau à changement de phase associé thermiquement au deuxième conducteur de manière à échanger de la chaleur avec le deuxième conducteur. Le deuxième bloc de matériau à changement de phase peut être disposé thermiquement 20 en série entre le convertisseur thermoélectrique et le deuxième conducteur thermique associé. Alternativement, le deuxième conducteur thermique peut être disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique et le deuxième bloc de matériau à changement de phase. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES 25 [0028] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent: - la figure 1, une vue schématique d'un module de surveillance suivant un premier mode de réalisation de l'invention; 3025362 8 - la figure 2, une vue schématique d'un module de surveillance suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 3, une vue schématique d'un module de surveillance suivant un troisième mode de réalisation de l'invention; 5 - la figure 4, une vue schématique d'un module de surveillance suivant un quatrième mode de réalisation de l'invention; - la figure 5, une vue schématique d'un module de surveillance suivant un cinquième mode de réalisation de l'invention; - la figure 6, une vue schématique d'un module de surveillance suivant un 10 sixième mode de réalisation de l'invention. [0029] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION [0030] Sur la figure 1 est illustré un module de surveillance 10 d'un organe de 15 machine 11 dont seul un carter 12 a été représenté. Structurellement, le module de surveillance 10 est constitué d'un socle 14 obturant une ouverture 16 pratiquée dans le carter 12 et pourvu de moyens de fixation 17 au carter 12, d'un boîtier 18 isolé du socle 14 par un joint isolant thermique 20, et d'un radiateur 22 faisant saillie hors du boîtier 18 dans l'air ambiant 19, et isolé du boîtier 18 par un joint isolant thermique 20 24. [0031] Le boîtier 18 renferme un circuit électrique de surveillance 26 qui peut être relié d'une part à un ou plusieurs capteurs 28 plongeant à l'intérieur du carter de l'organe de machine au travers du socle, par exemple un capteur de température ou un capteur de vitesse de rotation, et/ou d'autre part à un ou plusieurs capteurs 30 25 disposés à l'extérieur du carter par exemple sur le socle lui-même, mais également prévus pour apporter une information d'état relative à l'organe de machine, par exemple un capteur accélérométrique ou un capteur acoustique. Le circuit électrique 3025362 9 de surveillance comporte de préférence un module d'interrogation des données des capteurs [0032] Le circuit électrique de surveillance 26 comporte un module de télécommunication relié à une antenne de télécommunication 32 pour permettre une 5 communication monodirectionnelle ou bidirectionnelle sans fil avec un central distant (non représenté), par exemple pour transmettre des données mesurées ou une valeur d'état représentative d'un état de l'organe de machine déduit localement des signaux délivrés par les capteurs 28, 30 et traités par le circuit électrique de surveillance 26. 10 [0033] Le circuit électrique de surveillance 26 est alimenté électriquement par un convertisseur thermoélectrique 34 dont une face 34.1 est en appui contre le socle 14. Un bloc de matériau à changement de phase 36 est interposé entre une deuxième face 34.2 du convertisseur thermoélectrique 34 et le radiateur 22. [0034] Le socle 14 est réalisé en un matériau présentant d'excellentes 15 caractéristiques de conductivité thermique, et peut le cas échéant être pourvu d'ailettes favorisant l'échange thermique avec l'organe de machine 11 à l'intérieur du carter 12. Le radiateur 22 est également réalisé en matériau de très bonne conductivité thermique et est pourvu d'ailettes favorisant les échanges de chaleur avec l'environnement. On établit ainsi un circuit thermique en série entre l'intérieur 20 de l'organe de machine 11 et l'air ambiant 19, en passant par le socle 14 constituant un premier conducteur thermique ayant une surface d'échange avec l'intérieur de l'organe de machine 11, le convertisseur thermoélectrique 34, le bloc de matériau à changement de phase 36 et le radiateur 22 constituant un deuxième conducteur thermique ayant une surface d'échange thermique avec l'air ambiant 19. 25 [0035] On supposera dans la suite de l'exposé que l'organe de machine 11 est une boîte d'essieu d'un véhicule ferroviaire, contenant par exemple un palier à roulement. [0036] Lorsque l'organe de machine 11 tourne et que par conséquent le véhicule se déplace, la température à l'intérieur du carter 12 augmente jusqu'à se stabiliser à une température de fonctionnement. Dans ces conditions, un flux thermique s'établit 3025362 10 entre l'organe de machine 11 à l'intérieur du carter 12 constituant une source chaude et l'air 19 environnant constituant une source froide, ce flux thermique traversant le socle 14 en matériau thermiquement conducteur, le convertisseur thermoélectrique 34, et le bloc de matériau à changement de phase 36, pour être évacué par le 5 radiateur 22 refroidi par la source froide 19. L'évacuation de la chaleur au niveau du radiateur est favorisée par la circulation d'air 38 induite par le mouvement du véhicule, et permet au bloc de matériau à changement de phase 36 de rester en dessous d'une température de changement de phase, dans une phase dite froide, par exemple une phase solide. Le convertisseur thermoélectrique 34 prélève une portion 10 de l'énergie thermique disponible et la transforme par effet Seebeck en énergie électrique qui alimente le circuit électrique de surveillance 26. [0037] Si la circulation forcée d'air 38 au niveau du radiateur 22 devient insuffisante, par exemple suite à l'arrêt d'un véhicule intégrant l'organe de machine 11 et le module de surveillance 10, la différence de température constatée dans le 15 régime précédent entre le radiateur 22 et le socle 14 diminue. Toutefois, le bloc de matériau à changement phase 36 constitue un tampon qui pendant un temps joue le rôle de source froide en absorbant le flux thermique en provenance de l'organe de machine continue et traversant le convertisseur thermoélectrique. La température du bloc de matériau de phase 36 augmente jusqu'à atteindre une température de 20 changement de phase, puis se stabilise à cette température pendant le changement de phase du matériau en continuant à emmagasiner de l'énergie thermique. On prolonge ainsi la durée d'alimentation électrique du module de surveillance 10 à un moment critique pour ce module, à savoir, dans l'exemple d'un véhicule ferroviaire, au moment de l'arrêt en gare, qui est le moment où le module de surveillance 10 peut 25 communiquer à distance avec une station de surveillance fixe située en gare. Lorsque le bloc de matériau à changement de phase 36 a achevé son changement de phase (par exemple en passant dans une phase liquide), la température du bloc 26 augmente et le flux thermique diminue jusqu'à s'annuler lorsque l'équilibre des températures est atteint. 30 [0038] Lorsque la circulation de l'air 38 au niveau du radiateur 22 reprend, le radiateur 22 évacue progressivement l'énergie emmagasinée dans le bloc de matériau 3025362 11 à changement de phase 36. Le matériau à changement de phase change de nouveau de phase pour retourner dans sa phase froide. Durant cette phase de transition, la production électrique par le convertisseur thermoélectrique 34 est nulle ou faible, car la présence du bloc de matériau thermoélectrique 36 retarde l'apparition d'une 5 différence de température suffisante entre les faces opposées 34.1, 34.2 constituant les bornes thermiques du convertisseur thermoélectrique 34. [0039] En résumé, ce mode de réalisation permet, après la fin d'une phase de mouvement stabilisée de l'organe de machine 11, de continuer à produire de l'électricité en prolongeant une différence de température entre les bornes 10 thermiques 34.1, 34.2 du convertisseur thermoélectrique 34, et donc un flux thermique par effet Seebeck au travers du convertisseur thermoélectrique 34, ce qui permet au module de surveillance d'effectuer des mesures et/ou de communiquer avec une station fixe ou embarquée pendant cette période transitoire critique. Cette prolongation de l'alimentation électrique au moment de l'arrêt de l'organe de 15 machine 11 se fait au prix d'un retard sensiblement de la même durée lors de la mise en route ou de la remise en route de l'organe de machine 11, mais ce retard s'avère sans conséquence, car ne correspond pas à une période critique pour les mesures ou la transmission de données. [0040] Dans la variante de la figure 2, on interpose entre le bloc de matériau à 20 changement de phase 36 et le radiateur 22 un coussin d'interface 40 choisi de manière à constituer une interface ayant une relativement mauvaise conductivité thermique comparée à l'interface entre le bloc de matériau à changement de phase 36 et face 34.2 en contact du convertisseur thermoélectrique 34. L'objectif est ici, lorsque la température du radiateur 22 augmente du fait d'une mauvaise circulation 25 d'air 38, d'éviter que le radiateur 22 réchauffe trop vite le bloc de matériau à changement de phase 36. [0041] Naturellement, ce coussin d'interface 40 est contreproductif dans la phase de mouvement de l'organe de machine 11, puisqu'il entrave le refroidissement du bloc de matériau à changement de phase 36 par le radiateur 22. Un juste milieu doit 30 donc être trouvé dans le dimensionnement des éléments, pour permettre durant la phase de mouvement un refroidissement suffisant du bloc de matériau à changement 3025362 12 de phase 36 par le radiateur 22, de manière à ce que le bloc de matériau à changement de phase 36 se trouve bien en phase froide dans les conditions nominales de fonctionnement de l'organe de machine 11. [0042] Dans la variante de la figure 3, un bloc de matériau à changement de phase 5 42 a été disposé entre le socle 14 et le convertisseur thermoélectrique 34. Cette configuration répond à une situation dans laquelle la source froide ne varie pas, alors que la source chaude fluctue. Un exemple d'une telle situation est un organe de machine de pompe à fluide chaud, par exemple une pompe à hydrocarbure chaud, qui en fonctionnement a la température du fluide pompé, mais dont la température chute 10 rapidement dès que la pompe cesse de fonctionner. L'objectif est ici une fois encore de prolonger l'alimentation électrique du circuit électrique 26 et plus généralement du module de surveillance 10 après l'arrêt de l'organe de machine 11. L'interposition du bloc de matériau à changement de phase 42 entre le socle 14 et le convertisseur thermoélectrique 34 introduit une inertie dans le système thermique, qui permet 15 cette prolongation. [0043] Plus spécifiquement, l'organe de machine en phase de mouvement se trouve à haute température et, le cas échéant après avoir provoqué un passage du bloc de matériau à changement de phase 42 d'une phase froide (par exemple solide) en phase chaude (par exemple liquide), génère un flux de chaleur qui traverse le bloc 20 de matériau à changement de phase 42, le convertisseur thermoélectrique 34 et le radiateur 22 refroidi par une source froide 19, par exemple de l'air ambiant. Le convertisseur thermoélectrique prélève une quantité d'énergie à ce flux, et la transforme en électricité d'alimentation du circuit électrique 26. Lorsque l'organe de machine 11 s'arrête et que sa température baisse rapidement, le bloc de matériau à 25 changement de phase 36, dont la température de changement de phase est plus élevée que la température de la source froide 19, permet à un flux thermique de se poursuivre depuis le bloc de matériau à changement de phase 42, au travers du convertisseur thermoélectrique 34 et du radiateur 22 jusqu'à la source froide 38. Ce flux thermique perdure au moins tant que le matériau à changement de phase n'est 30 pas passé en phase froide. L'énergie disponible pour la conversion par le 3025362 13 convertisseur thermoélectrique est donc directement fonction de la chaleur latente du matériau à changement de phase. [0044] On a en outre illustré sur la figure 3 un coussin d'interface 44 optionnel, qui peut le cas échéant être interposé entre le socle 14 et le bloc de matériau à 5 changement de phase 42. Ce coussin d'interface 44 est choisi de manière à constituer une interface ayant une relativement mauvaise conductivité thermique comparée à l'interface entre le bloc de matériau à changement de phase 36 et face 34.1 en contact du convertisseur thermoélectrique 34. L'objectif est ici, lorsque la température du socle 14 diminue, d'éviter que le socle 14 refroidisse trop vite le bloc de matériau à 10 changement de phase 36. [0045] Sur la figure 4 a été illustrée une variante combinant un bloc de matériau à changement de phase 42 entre le socle 14 et le convertisseur thermoélectrique 34 et un bloc de matériau à changement de phase 42 entre le convertisseur thermoélectrique 34 et le radiateur 22. L'objectif est, dans des conditions stables de 15 fonctionnement de l'organe de machine, que le bloc de matériau à changement de phase 42 soit en phase chaude approximativement à la température de la source chaude constituée par l'organe de machine, et le bloc de matériau à changement de phase 34 soit en phase froide, approximativement à la température du radiateur 22. Lorsque la différence de température entre le socle 14 et le radiateur 22 diminue, du 20 fait d'un refroidissement du socle 14 et/ou d'un réchauffement du radiateur 22, un flux thermique transitoire s'établit entre le bloc de matériau à changement de phase 42 et le bloc de matériau à changement de phase 36 au travers du convertisseur thermoélectrique, et perdure tant qu'il existe une différence de température suffisante entre les deux blocs. De préférence, la température de changement de 25 phase du bloc 42 est plus élevée que la température de changement de phase du bloc 36. [0046] Optionnellement, on peut prévoir des coussins d'interface (non illustrés sur la figure 4, mais comparables aux coussins d'interface 44 et 40 des modes de réalisation précédents) entre le bloc de matériau à changement de phase 42 et le 30 socle 14 et/ou entre le bloc de matériau à changement de phase 36 et le radiateur 22. 3025362 14 [0047] Ce mode de réalisation permet de prolonger l'alimentation électrique du circuit électrique 26 en cas de fluctuations de la source froide et de la source chaude, ou plus généralement en cas de fluctuation des températures du socle 14 et/ou du radiateur 22. 5 [0048] Naturellement, diverses modifications sont possibles. Le socle 14 peut être remplacé par toute autre forme de conducteur thermique propre à prélever de la chaleur à la source chaude constituée par l'organe de machine. Il en va de même du radiateur 22. La source chaude n'est pas nécessairement constituée par l'organe de machine sur lequel des mesures sont effectuées, il peut s'agir de tout autre élément 10 situé à proximité de l'organe de machine objet de la surveillance par le module de surveillance. [0049] Le matériau à changement de phase peut être de tout type approprié aux conditions rencontrée dans l'application, par exemple à base de silicate de sodium pentahydraté avec une température de changement de phase de 72°C environ, ou de 15 sulfate de sodium décahydraté, avec une température de changement de phase d'environ 32.4°C ou de sulfate de sodium, additionné de chlorure de sodium, qui permet d'abaisser la température de fusion à 18°C. [0050] Le module de surveillance 10 illustré sur la figure 5 diffère des précédents par l'emplacement du bloc de matériau à changement de phase 36, qui n'est pas 20 disposé en série entre le convertisseur thermoélectrique 34 et l'un des conducteurs thermiques constitués par le socle 14 et le radiateur 22, mais est associé à l'un de ces conducteurs thermiques, en l'occurrence le radiateur 22. [0051] En se plaçant comme précédemment dans l'hypothèse d'un organe de machine 11 constitué par une boîte d'essieu d'un véhicule ferroviaire, contenant par 25 exemple un palier à roulement, le comportement lorsque l'organe de machine 11 tourne et que par conséquent le véhicule se déplace est similaire aux modes de réalisation précédents: la température à l'intérieur du carter 12 augmente jusqu'à se stabiliser à une température de fonctionnement. Dans ces conditions, un flux thermique s'établit entre l'organe de machine 11 à l'intérieur du carter 12 constituant 30 une source chaude et l'air 19 environnant constituant une source froide, ce flux 3025362 15 thermique traversant le socle 14 en matériau thermiquement conducteur, le convertisseur thermoélectrique 34, pour être évacué par le radiateur 22 refroidi par la source froide 19. Le bloc de matériau à changement de phase 36 associé thermiquement au radiateur 22 est sensiblement à la température de ce dernier. 5 L'évacuation de la chaleur au niveau du radiateur 22 est favorisée par la circulation d'air 38 induite par le mouvement du véhicule, et permet au bloc de matériau à changement de phase 36 de rester en dessous d'une température de changement de phase, dans une phase dite froide, par exemple une phase solide. Le convertisseur thermoélectrique 34 prélève une portion de l'énergie thermique disponible et la 10 transforme par effet Seebeck en énergie électrique qui alimente le circuit électrique de surveillance 26. [0052] Si la circulation forcée d'air 38 au niveau du radiateur 22 devient insuffisante, par exemple suite à l'arrêt d'un véhicule intégrant l'organe de machine 11 et le module de surveillance 10, un flux thermique s'établit entre le radiateur 22 et 15 le bloc de matériau à changement de phase 36, qui absorbe ainsi la chaleur en provenance du socle 14 et du convertisseur thermoélectrique 34. Le radiateur 22 se trouve alors disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique 34 et le bloc de matériau à changement de phase 36. Le bloc de matériau à changement phase 36 constitue un tampon qui pendant un temps joue le rôle de 20 source froide en absorbant le flux thermique en provenance de l'organe de machine. La température du bloc de matériau de phase 36 augmente jusqu'à atteindre une température de changement de phase, puis se stabilise à cette température pendant le changement de phase du matériau en continuant à emmagasiner de l'énergie thermique. On prolonge ainsi la durée d'alimentation électrique du module de 25 surveillance 10 à un moment critique pour ce module, à savoir, dans l'exemple d'un véhicule ferroviaire, au moment de l'arrêt en gare, qui est le moment où le module de surveillance 10 peut communiquer à distance avec une station de surveillance fixe située en gare. Lorsque le bloc de matériau à changement de phase 36 a achevé son changement de phase (par exemple en passant dans une phase liquide), la 30 température du bloc 26 augmente et le flux thermique diminue jusqu'à s'annuler lorsque l'équilibre des températures est atteint. 3025362 16 [0053] Lorsque la circulation de l'air 38 au niveau du radiateur 22 reprend, le radiateur 22 évacue progressivement l'énergie emmagasinée dans le bloc de matériau à changement de phase 36. Le matériau à changement de phase change de nouveau de phase pour retourner dans sa phase froide. Durant cette phase de transition, la 5 production électrique par le convertisseur thermoélectrique 34 est faible, car la présence du bloc de matériau thermoélectrique 36 retarde la baisse de température du radiateur 22. Mais à la différence du premier mode de réalisation, la production électrique n'est pas nulle, car le bloc de matériau à changement de phase 36 n'est pas interposé entre le convertisseur thermoélectrique 34 et le radiateur 22. 10 [0054] Par analogie avec le mode de réalisation de la figure 5, on peut concevoir une variante (non illustrée) du mode de réalisation de la figure 3, dans laquelle le bloc de matériau à changement de phase 42 n'est plus disposé en série entre le socle 14 et le convertisseur thermoélectrique 34, mais associé au socle 14 en parallèle avec le thermoélectrique 34, à l'intérieur du boîtier 18. 15 [0055] Le module de surveillance 10 illustré sur la figure 6 diffère des précédents par l'emplacement du bloc de matériau à changement de phase 36, qui est disposé est associé à l'un de ces conducteurs thermiques, en l'occurrence le radiateur 22, à l'extérieur du boîtier 18, le radiateur étant thermiquement disposé en série entre le convertisseur thermoélectrique 34 et le bloc de matériau à changement de phase 36. 20 [0056] En se plaçant comme précédemment dans l'hypothèse d'un organe de machine 11 constitué par une boîte d'essieu d'un véhicule ferroviaire, contenant par exemple un palier à roulement, le comportement lorsque l'organe de machine 11 tourne et que par conséquent le véhicule se déplace est similaire aux modes de réalisation précédents: la température à l'intérieur du carter 12 augmente jusqu'à se 25 stabiliser à une température de fonctionnement. Dans ces conditions, un flux thermique s'établit entre l'organe de machine 11 à l'intérieur du carter 12 constituant une source chaude et l'air 19 environnant constituant une source froide, ce flux thermique traversant le socle 14 en matériau thermiquement conducteur, le convertisseur thermoélectrique 34, pour être évacué par le radiateur 22 refroidi par 30 la source froide 19. Le bloc de matériau à changement de phase 36 associé thermiquement au radiateur 22 est sensiblement à la température de ce dernier. 3025362 17 L'évacuation de la chaleur au niveau du radiateur 22 est favorisée par la circulation d'air 38 induite par le mouvement du véhicule, et permet au bloc de matériau à changement de phase 36 de rester en dessous d'une température de changement de phase, dans une phase dite froide, par exemple une phase solide. Le convertisseur 5 thermoélectrique 34 prélève une portion de l'énergie thermique disponible et la transforme par effet Seebeck en énergie électrique qui alimente le circuit électrique de surveillance 26. [0057] Si la circulation forcée d'air 38 au niveau du radiateur 22 devient insuffisante, par exemple suite à l'arrêt d'un véhicule intégrant l'organe de machine 10 11 et le module de surveillance 10, un flux thermique s'établit entre le radiateur 22 et le matériau à changement de phase 36, qui absorbe ainsi la chaleur en provenance du socle 14 et du convertisseur thermoélectrique 34. Le bloc de matériau à changement phase 36 constitue un tampon qui pendant un temps joue le rôle de source froide en absorbant le flux thermique en provenance de l'organe de machine. La température 15 du bloc de matériau de phase 36 augmente jusqu'à atteindre une température de changement de phase, puis se stabilise à cette température pendant le changement de phase du matériau en continuant à emmagasiner de l'énergie thermique. On prolonge ainsi la durée d'alimentation électrique du module de surveillance 10. Lorsque le bloc de matériau à changement de phase 36 a achevé son changement de phase (par 20 exemple en passant dans une phase liquide), la température du bloc 26 augmente et le flux thermique diminue jusqu'à s'annuler lorsque l'équilibre des températures est atteint. [0058] Lorsque la circulation de l'air 38 au niveau du radiateur 22 reprend, le radiateur 22 évacue progressivement l'énergie emmagasinée dans le bloc de matériau 25 à changement de phase 36. Le matériau à changement de phase change de nouveau de phase pour retourner dans sa phase froide. Durant cette phase de transition, la production électrique par le convertisseur thermoélectrique 34 est faible, car la présence du bloc de matériau thermoélectrique 36 retarde la baisse de température du radiateur 22. Mais à la différence du premier mode de réalisation, la production 30 électrique n'est pas nulle, car le bloc de matériau à changement de phase 36 n'est pas interposé entre le convertisseur thermoélectrique 34 et le radiateur 22. 3025362 18 [0059] Par analogie avec le mode de réalisation de la figure 6, on peut concevoir une variante du mode de réalisation de la figure 3, dans laquelle le bloc de matériau à changement de phase 42 n'est plus disposé en série entre le socle 14 et le convertisseur thermoélectrique 34, mais associé au socle 14, à l'extérieur du boîtier 5 18 et à l'intérieur de l'organe de machine, au contact de la source thermique 11. [0060] D'autres variantes peuvent être obtenues en combinant les différents modes de réalisation. Il est en particulier possible de prévoir une variante du mode de réalisation de la figure 4, en ne disposant pas au moins l'un des blocs de matériau à changement de phase 36, 42 en série entre le conducteur 22, 14 associé et le 10 convertisseur thermoélectrique 34. Il est également possible dans les modes de réalisation des figures 5 et 6 de prévoir des coussins d'interface 44 et 40 analogues à ceux des modes de réalisation des figures 2 et 3. REVENDICATIONS1. Procédé d'alimentation électrique d'un module de surveillance autonome (10) d'au moins une variable physique d'état d'un organe de machine (11) dans un environnement comportant deux sources thermiques différentes (11, 19), suivant lequel on associe à chacune des deux sources thermiques (11, 19) un conducteur thermique (14, 22) du module de surveillance (10) et, lorsque chaque conducteur thermique (14, 22) est en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée (11, 19), on alimente électriquement le module de surveillance (10) par effet thermoélectrique en établissant un flux thermique au travers d'un convertisseur thermoélectrique (34) disposé thermiquement en série entre les deux conducteurs thermiques (14, 22) et échangeant de la chaleur avec les deux conducteurs thermiques (14, 22), caractérisé en ce que l'un au moins des deux conducteurs thermiques (14, 22) est associé thermiquement à un bloc de matériau à changement de phase (42, 36)de manière à échanger de la chaleur avec le bloc de matériau à changement de phase (42, 36), et, lorsque le conducteur thermique (14, 22) associé au bloc de matériau à changement de phase (42, 36) n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique (11, 19) associée, le flux thermique se poursuit de manière transitoire au travers du convertisseur thermoélectrique (34) en provoquant un changement de phase progressif du bloc de matériau à changement de phase (42, 36). 2. Procédé d'alimentation électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de machine (11) passe d'une phase de mouvement durant laquelle chaque conducteur thermique (14, 22) est en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée (11, 19), à une phase d'arrêt, dans laquelle le conducteur thermique (14, 22) associé au bloc de matériau à changement de phase (42, 36) n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée (11, 22). 3025362 20 3. Procédé d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des deux sources thermiques est constituée par un fluide (19), et en ce que dans une phase de mouvement de l'organe de machine (11), le fluide subit un mouvement de convection forcée (38) par rapport au deuxième conducteur thermique (22). Procédé d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des deux sources thermiques est constituée par l'organe de machine (11). Procédé d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc de matériau à changement de phase (42, 36) est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique (34) et le conducteur thermique associé (14, 22) qui échange de la chaleur avec le convertisseur thermoélectrique (34) en passant par le bloc de matériau à changement de phase (42, 36). Procédé d'alimentation électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on relie thermiquement le bloc de matériau à changement de phase (42, 36) au convertisseur thermoélectrique (34) par une première interface (34.1, 34.2) thermiquement conductrice et au conducteur thermique (14, 22) associé par une deuxième interface (44, 40) thermiquement moins conductrice que la première interface. Procédé d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le conducteur thermique associé (14, 22) au bloc de matériau à changement de phase (42, 36) est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique (34) et le bloc de matériau à changement de phase (42, 36). 8. Procédé d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc de matériau à changement de phase 5 4. 10 5. 15 6. 20 25 7. 30 3025362 21 (36) change de phase en emmagasinant de l'énergie lorsque le conducteur thermique associé au bloc de matériau à changement de phase n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée. 5 9. Procédé d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le bloc de matériau à changement de phase (42) change de phase en cédant de l'énergie lorsque le conducteur thermique associé au bloc de matériau à changement de phase n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée. 10 10. Procédé d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'autre des deux conducteurs thermiques (14, 22) est associé à un autre bloc de matériau à changement de phase (42, 36) de manière à échanger de la chaleur avec l'autre bloc de matériau à changement de 15 phase (42, 36), et, lorsque l'autre des deux conducteurs thermiques (14, 22) n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée (11, 19), le flux thermique se poursuit de manière transitoire au travers du convertisseur thermoélectrique (34) en provoquant un changement de phase progressif de l'autre bloc de matériau à changement de 20 phase (42, 36). 11. Procédé d'alimentation électrique selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'un des blocs de matériau à changement de phase (36) change de phase en emmagasinant de l'énergie lorsque le conducteur thermique associé (22) n'est 25 plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée (19) et l'autre bloc de matériau à changement de phase (42) change de phase en cédant de l'énergie lorsque le conducteur thermique associé (14) n'est plus en mesure d'échanger suffisamment de chaleur avec la source thermique associée (11). 30 12. Procédé d'alimentation électrique selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce que l'autre bloc de matériau à changement de phase (42, 3025362 22 36) est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique (34) et l'autre des deux conducteurs thermiques (14, 22), qui échange de la chaleur avec le convertisseur thermoélectrique (34) en passant par l'autre bloc de matériau à changement de phase (42, 36). 5 13. Procédé d'alimentation électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'autre des deux conducteurs thermiques (14, 22), associé à l'autre bloc de matériau à changement de phase (42, 36), est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique (34) et l'autre 10 bloc de matériau à changement de phase (42, 36). 14. Module de surveillance (10) d'au moins une grandeur physique caractéristique de l'état d'un organe de machine (11), le module de surveillance (10) étant destiné à être disposé entre une première source thermique (11) et une 15 deuxième source thermique (19), le module de surveillance (10) comportant : - un circuit d'alimentation électrique du module de surveillance (10), comportant au moins un convertisseur thermoélectrique (36), - un premier conducteur thermique (14) pour canaliser un flux thermique transitant entre la première source thermique (11) et le 20 convertisseur thermoélectrique (36), - un deuxième conducteur thermique (22) pour canaliser un flux thermique transitant entre le convertisseur thermoélectrique (36) et la deuxième source thermique (19), caractérisé en ce que le module de surveillance (10) comporte au moins un 25 premier bloc de matériau à changement de phase (36, 42) associé thermiquement au premier conducteur thermique (14, 22), de manière à échanger de la chaleur avec le premier conducteur thermique (14, 22). 15. Module de surveillance selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'un au 30 moins des premier et deuxième conducteurs thermiques (14, 22) comprend un radiateur (22). 3025362 23 16. 5 17. 10 18. 15 19. 20 20. 25 21. 30 Module de surveillance selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que l'un au moins des premier et deuxième conducteurs thermiques comprend une semelle (14) destinée à traverser une paroi d'un carter (12) de l'organe de machine (11). Module de surveillance selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur d'état (28, 30) pour fournir un signal électrique de mesure de la grandeur physique, un circuit électrique de mesure, relié au capteur d'état (28, 30) et au circuit d'alimentation électrique. Module de surveillance selon l'une quelconque des revendications 14 à 17 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un circuit de télécommunication sans fil relié au circuit d'alimentation électrique. Module de surveillance selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que le premier bloc de matériau à changement de phase (42, 36) est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique (34) et le premier conducteur thermique (14, 22). Module de surveillance selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que le premier conducteur thermique est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique (34) et le premier bloc de matériau à changement de phase (42, 36). Module de surveillance selon l'une quelconque des revendications 14 à 19 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un deuxième bloc de matériau à changement de phase (36, 42) associé thermiquement au deuxième conducteur thermique (14, 22), de manière à échanger de la chaleur avec le deuxième conducteur thermique (14, 22). 3025362 24 22. Module de surveillance selon la revendication 21, caractérisé en ce que le deuxième bloc de matériau à changement de phase (42, 36) est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique (34) et le deuxième conducteur thermique associé (14, 22). 23. Module de surveillance selon la revendication 21, caractérisé en ce que le deuxième conducteur thermique est disposé thermiquement en série entre le convertisseur thermoélectrique (34) et le deuxième bloc de matériau à changement de phase (42, 36). 5 10