INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La ressource géothermique exploite le gradient géothermique (augmentation de la température avec la profondeur) naturel de la Terre, qui peut être très variable en fonction des sites. Ainsi, pour capter l'énergie géothermique, on fait circuler un fluide dans le sous-sol, à plus ou moins grandes profondeurs en fonction de la température désirée et selon le gradient thermique local. Ce fluide peut être naturellement présent dans la roche (aquifère) ou bien être volontairement injecté dans le sous-sol. Le fluide se réchauffe au contact des roches du sous-sol et remonte, chargé de calories (énergie thermique), qui sont transmises dans un échangeur de chaleur. Puis le fluide est réinjecté dans le milieu, une fois refroidi et après filtrage.
Une simulation numérique des écoulements dans le sous-sol permet de fournir des informations essentielles à une exploitation géothermique optimale. Tout d’abord, une telle simulation peut être avantageusement utilisée avant la mise en place de toute installation, afin de déterminer le potentiel d’un site envisagé pour une exploitation géothermique, ou encore afin de déterminer l’emplacement, la géométrie et la profondeur des puits injecteur/producteur. La simulation numérique des écoulements peut être également avantageusement utilisée pour la surveillance d’un site géothermique, notamment pour optimiser la production tout en préservant le potentiel géothermique de ce site, ou encore pour la surveillance des interactions avec les aquifères environnants.
Les sites favorables à une exploitation géothermique sont souvent localisés dans des zones géologiquement actives, telles des zones volcaniques. Ces zones sont le plus souvent caractérisées par des réseaux de fractures, qui ont un impact très important sur les écoulements de fluide, les fractures pouvant agir comme des drains ou des barrières aux écoulements de fluide. Il est donc important que les simulateurs numériques des écoulements utilisés permettent une modélisation réaliste des écoulements, y compris dans le cas d’un milieu fracturé.
Or une modélisation exacte des écoulements dans un milieu fracturé demanderait des mailles extrêmement fines pour modéliser les hétérogénéités que représentent les failles. Afin de limiter les temps de calcul, des modèles approchés des milieux fracturés ont été proposés dans la littérature du domaine de l’exploration et de l’exploitation pétrolière.
Les documents suivants seront cités au cours de la description :
Aliyu, M.D., Chen, H.P., Harireche, O. and Hills, C.D. (2017) “Numerical Modelling of Geothermal Reservoirs with Multiple Pore Media”, PROCEEDINGS, 42nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, California, USA, 13-15 February. Austria, J. and O’Sullivan, M. (2015) “Dual Porosity Models of a Two-phase Geothermal Reservoir” Proceedings World Geothermal Congress 2015, Melbourne, Australia, 19-25 April. Fujii, S., Ishigami, Y. and Kurihara, M. (2018) “Development of Geothermal Reservoir Simulator for Predicting Three-dimensional Water-Steam Flow Behavior Considering Non-equilibrium State and Kazemi/MINC Double Porosity System” GRC Transaction, vol.42. Omagbon, J., O’Sullivan, M., O’Sullivan, J. and Walker, C. (2016) “Experiences in Developing a Dual Porosity Model of the Leyte Geothermal Production Field” Proceedings of 38 th New Zealand Geothermal Workshop, Auckland, New Zealand, 23-25 Nov. Warren, J. E. & Root, P. J. (1963) “The Behavior of Naturally Fractured Reservoirs”, SPE Journal, Volume 3, pp. 245-255. Lemonnier, P. and Bourbiaux, B. (2010) “Simulation of Naturally Fractured Reservoirs. State of the Art Part 2, MatriX-fractures Transfers and Typical Features of Numerical Studies” Oil & Gas Science and Technology, Vol. 65 (2010), No. 2, pp. 263-286
Dans le domaine pétrolier, le modèle double porosité, décrit notamment dans le document (Warren et Root, 1963), est largement utilisé pour simuler les écoulements dans les réservoirs fracturés. Cette approche suppose que le réservoir fracturé est décomposé en des blocs parallélépipédiques identiques, appelés blocs matriciels, délimités par un système orthogonal de fractures uniformes continues orientées suivant les directions principales d'écoulement. Dans un modèle double porosité (encore appelé modèle double milieu), le milieu à modéliser est décomposé en un milieu « fractures » et un milieu « matriciel ».
Avec un tel modèle, tout volume élémentaire (maille du modèle de réservoir) du réservoir fracturé est associé à une fraction de bloc(s) matriciel(s). L'écoulement des fluides, à l'échelle du réservoir, s'effectue à travers les fractures pour l’essentiel, des échanges de fluides interviennent localement entre les blocs matriciels et les fractures, et les quantités de fluide sont essentiellement stockés dans les matrices. La présente de manière illustrative un exemple de formation souterraine présentant un réseau de fractures RF (à gauche) et un modèle double porosité équivalent (à droite), formé de blocs parallélépipédiques B, délimités par un système de fractures RFX, RFY orthogonales entre elles.
Ce type de modèles est de plus en plus utilisé dans le domaine de la géothermie, comme décrit par exemple dans les documents (Austria et O’Sullivan, 2015 ; Omagbon et al., 2016 ; Aliyu et al., 2017 ; Fugii et al., 2018).
Toutefois, si le modèle double porosité est de manière générale particulièrement adapté à la modélisation des écoulements dans le domaine pétrolier, pour lequel la convection est le mécanisme de transport principal, le modèle double porosité n'est pas adapté aux réservoirs fracturés géothermiques, où le mécanisme de conduction thermique joue un rôle très important.
représente schématiquement un véhicule électrifié prévu pour mettre en œuvre le procédé de pilotage selon l’invention.
représente schématiquement les modules fonctionnels du dispositif de contrôle de la recharge et de supervision de la batterie pour exécuter le procédé selon l’invention.
est un logigramme décrivant un mode de réalisation du procédé selon l’invention.
L’invention s’applique aux véhicules électrifiés, en particulier les véhicules automobiles rechargeables, hybrides et électriques. Dans la présente description, le terme environ signifie +/-10% de la valeur indiquée et les bornes d’une plage de valeurs sont comprises dans la plage.
En , on a représenté un exemple de véhicule électrifié 1 apte à mettre en œuvre l’invention. Le véhicule 1 comporte un groupe motopropulseur muni d’une unité de commande 2, d’une machine électrique de traction (non représentée) alimentée par un système de batterie de traction 3 et un dispositif de recharge de la batterie 9.
Le système de batterie 3 comporte une batterie électrique de haute tension, généralement de plusieurs centaines de volts, par exemple entre 300V et 500V à charge complète, assurant la fourniture d’énergie électrique à la machine électrique. La batterie électrique comprend des cellules électriques, par exemple de type Lithium-ion. Le système de batterie 3 comprend un dispositif de contrôle 4 destiné à la supervision du système de batterie 3. Ce dispositif 4 est apte à délivrer à d’autres calculateurs du véhicule des informations d’état de la batterie, telles une valeur représentative de l’état de charge (« State of Charge » selon le terme anglophone), de la température, le courant de charge circulant à travers la batterie ou la tension à vide notamment, ainsi que des consignes à destination d’une borne de recharge, notamment une puissance de recharge autorisée, un mode de recharge, un courant de recharge maximal, ou une commande de limitation de courant, notamment au calculateur du dispositif de recharge 9.
Le dispositif de recharge 9 comporte des moyens de recharge coopérant avec une prise électrique 6 de manière à pouvoir se brancher électriquement à une borne de recharge externe 7 connectée à un réseau d’alimentation électrique 8, fonctionnant généralement en tension alternative. Des contacteurs haute tension 5 assurent la déconnexion/connexion de la batterie 3 avec le circuit électrique de puissance du véhicule, le convertisseur 4 et la prise de courant 6. La borne 7 délivre un courant continu ou alternatif.
Les contacteurs haute tension 5 sont des commutateurs de puissance pilotables en ouverture et fermeture par le dispositif 4. Ils permettent d’isoler la batterie 3 des autres équipements électriques du véhicule, notamment lorsque le véhicule est éteint, en situation d’accident ou lorsqu’un opérateur intervient sur le véhicule. Un objectif de l’invention et du protocole de fin de charge proposé est d’éviter une dégradation de ces contacteurs.
Le dispositif de recharge 9 a pour fonction de gérer la communication entre les différentes bornes de recharge et de surveiller et contrôler la recharge électrique sur borne. Le dispositif de recharge 9 comporte également un convertisseur électrique de type alternatif/continu AC/DC et continu/continu DC/DC. Dans les situations de recharge sur borne, il réalise la conversion d’une tension alternative vers une tension continue AC/DC, notamment lors de recharge en mode 2 ou mode 3 dans lesquels il est nécessaire de convertir une tension alternative en 220V (de type monophasique ou triphasique) vers une tension continue compatible du système de batterie, jusqu’à 450V ou 1000V par exemple. En situation de roulage, une autre fonction est la conversion DC/DC entre la batterie et les systèmes embarqués du véhicule, par exemple le réseau de bord en 14V, la batterie basse tension et la machine électrique de traction du groupe motopropulseur.
Selon le mode de recharge, le dispositif de recharge 9 pilote une consigne de recharge, par exemple une tension de charge et un courant de charge compatible de la batterie. Pour les modes 2 et 3, le dispositif de recharge réalise la conversion de tension AC/DC et pilote le courant de recharge pour respecter en permanence la consigne de recharge.
Dans le cadre des recharges dites rapides ou de mode 4, la tension de recharge est délivrée directement par la borne 7, c’est-à-dire sans modification de la tension par le convertisseur de tension. La tension délivrée par la borne 7 est de type continu, généralement supérieure à 300V, dans cet exemple comprise entre 350V et 500V, et est directement appliquée aux bornes de la batterie 3 à travers les contacteurs haute tension 5. Pour ce type de charge, le dispositif de recharge 9 délivre à la borne 7 la consigne de recharge calculée par le dispositif de contrôle 4 du système de batterie 3.
Dans cet exemple, l’unité de commande 2 est un calculateur dont une fonction est de centraliser les données collectées du véhicule et de les retransmettre aux calculateurs du véhicule à travers un bus de communication de données, par exemple de type CAN (Controler Area Network en anglais). En particulier, la consigne de recharge calculée par le dispositif 4 est transmise au dispositif de recharge 9 à travers ce bus de communication. L’unité de commande 2 peut réaliser d’autres fonctions de pilotage et coordination des actionneurs du véhicule, par exemple les fonctions de stratégie énergétique, ou bien encore le pilotage de la traction électrique.
En , on a représenté plus précisément les moyens de calcul du dispositif de contrôle 4 de la batterie 3 permettant de déterminer l’état de charge SOC, la puissance de recharge maximale autorisée Pmax et la consigne de recharge CSImax. On a représenté en outre les moyens de calcul du dispositif de contrôle de recharge 9 permettant de commander la fin de la charge conformément au procédé selon l’invention pour éviter un dépassement de la consigne de recharge et le déclenchement en urgence d’une mesure de protection si le courant délivré est supérieur à la consigne de recharge, notamment pour les bornes incapables de délivrer un courant de faible valeur.
Le dispositif de contrôle 4 reçoit en entrée une valeur mesurée T de la température de la batterie à partir d’un ou de capteurs de température, ainsi qu’une valeur mesurée U de la tension totale de la batterie 3. De façon connue en soi, la tension totale de la batterie 3 peut être déterminée à partir d’informations mesurées au niveau des cellules électrochimiques composant la batterie 3. Le courant circulant à travers la batterie est déterminé à partir de capteurs de courant de la batterie 3.
En outre, le dispositif de contrôle 4 comporte un premier module 21 pour déterminer le niveau d’état de charge SOC de la batterie 3 à tout instant, par exemple exprimé en % de la capacité totale de la batterie, à partir de tables d’équivalence avec la tension mesurée et un indicateur d’état de santé ou d’état de vieillissement (SOH pour « State of Health » selon le terme anglophone), exprimé par exemple en pourcentage de capacité de la capacité initiale à l’état neuf de la batterie. La ou les tables sont enregistrées en mémoire du dispositif de contrôle 4 et consultables à tout instant par le calculateur du dispositif 4.
Un deuxième module 22 est configuré pour déterminer, à tout instant de la recharge, la valeur de la puissance de recharge maximale autorisée Pmax par la batterie 3. Selon le mode de réalisation préférentiel, le dispositif de contrôle 4 comporte en mémoire de son calculateur une cartographie déterminant la puissance maximale de recharge Pmax et prenant en entrée une première valeur mesurée de la température instantanée de la batterie T et une deuxième valeur représentative de l’état de charge instantané de la batterie SOC, connue à partir des tensions mesurées U.
Le système de transfert étanche 12 est apte à transférer un produit liquide contenu dans un bidon 14, tel que du produit phytosanitaire, vers le circuit de liquide 10 de façon étanche. Le système de transfert étanche 12 est aussi appelé « Closed Transfer System » en anglais ou encore « CTS ». Le système de transfert étanche 12 est notamment conforme à la norme ISO 21191 publiée le 26 février 2021. Le système de transfert étanche 12 est en particulier apte à mettre en communication le bidon avec le circuit de liquide 10, lorsque le bidon est raccordé de manière étanche au système de transfert étanche 12.
Le bidon 14 comprend par exemple un goulot (non référencé) prévu pour se connecter de manière étanche avec le système de transfert étanche 12. Pour cela, des moyens de connexion étanche et réversible entre le goulot du bidon 14 et le système de transfert étanche 12 sont prévus. Lorsque le goulot du bidon 14 et le système de transfert étanche 12 sont connectés de manière étanche l’un avec l’autre, le bidon 14 est par exemple retourné, son goulot étant orienté vers le bas, de sorte que le produit liquide contenu dans le bidon 14 se déverse dans le système de transfert étanche 12 et donc dans le circuit de liquide 10 notamment par gravité.
Le système de transfert étanche 12 peut encore comprendre un dispositif de rinçage 12a apte à rincer l’intérieur du bidon 14 avec un liquide de rinçage, tel que de l’eau claire, notamment lorsque le goulot du bidon 14 coopère de manière étanche avec le système de transfert étanche 12. Lors du rinçage du bidon 14, le liquide de rinçage s’évacue par le système de transfert étanche 12 vers le circuit de liquide 10 de la même manière que le produit liquide.
Le système de transfert étanche 12 est par exemple embarqué sur l’engin agricole.
Le mécanisme d’aspiration 13 est conçu pour aspirer du produit liquide provenant du système de transfert étanche 12, notamment via une voie de transfert 15, et pour refouler le produit liquide aspiré vers la cuve principale 11, notamment via une ligne d’incorporation 16. Comme cela sera expliqué plus en détail ci-après, le produit liquide est notamment incorporé à de l’eau claire ou à de la pré-bouillie lors de son refoulement vers la cuve principale 11, de manière à former le liquide de traitement à pulvériser sur les végétaux à traiter du champ.
Dans la suite de la description, les termes « amont » et « aval » tiennent compte du sens de circulation du liquide dans le circuit de liquide 10, qui est imposé par le mécanisme d’aspiration 13.
Le circuit de liquide 10 comprend encore un mécanisme doseur 17, ainsi qu’une unité de commande 18 électronique.
Le mécanisme doseur 17 est agencé en aval du système de transfert étanche 12 et en amont du mécanisme d’aspiration 13, notamment le long de la voie de transfert 15.
L’unité de commande 18 est conçue pour déterminer une quantité de produit liquide à fournir au mécanisme d’aspiration 13 pour le remplissage de la cuve principale 11, et pour commander le mécanisme doseur 17 de fournir la quantité déterminée de produit liquide au mécanisme d’aspiration 13.
Le mécanisme doseur 17 et l’unité de commande 18 permettent ainsi de réaliser un dosage précis du produit liquide provenant du système de transfert étanche 12, évitant ainsi les risques liés à un surdosage ou à un sous dosage du liquide de traitement en produit liquide.
La quantité de produit liquide à fournir au mécanisme d’aspiration 13 pour le remplissage de la cuve principale 11 est par exemple déterminée à partir de paramètres de traitement prédéfinis tel qu’un volume de la cuve principale 11, une surface du champs de végétaux à traiter, un volume de produit liquide à utiliser par unité de surface, et/ou une quantité déjà transférée de produit liquide à la cuve principale 11. Les paramètres de traitement sont par exemple préenregistrés dans une mémoire de données de l’unité de commande 18. Un, plusieurs ou tous les paramètres de traitement peuvent sinon être enregistrés par un agriculteur dans la mémoire de données de l’unité de commande 18, via une interface utilisateur 19.
Le mécanisme doseur 17 comprend par exemple une pompe volumétrique 17a agencée en aval du système de transfert étanche 12 et en amont du mécanisme d’aspiration 13, notamment le long de la voie de transfert 15. Le transfert de produit liquide dans la pompe volumétrique 17a se fait au moyen d’un ou plusieurs organes, qui sont entraînés en rotation par un moteur, notamment au moyen d’un arbre tournant, et qui entraînent un volume de produit liquide en déplacement à chacune de leur rotation. Le moteur est piloté par l’unité de commande 18. Le moteur peut être piloté directement par l’unité de commande 18, lorsque le moteur est électrique, ou indirectement lorsque moteur est hydraulique, l’unité de commande 18 pilotant un circuit hydraulique pilotant lui-même le moteur. Chaque cycle de la pompe volumétrique 17a comprend une phase d’aspiration au cours de laquelle la pompe volumétrique 17a aspire un volume de produit liquide et une phase de refoulement au cours de laquelle la pompe volumétrique 17a refoule le volume de produit liquide. Chaque cycle correspond à un ou plusieurs tours de l’arbre du moteur et donc à une rotation des organes entraînés en rotation par le moteur. A chaque cycle, la pompe volumétrique 17a délivre donc un volume défini de produit liquide, et donc une quantité définie de produit liquide, permettant ainsi le dosage du produit liquide provenant du système transfert étanche 12 pour le remplissage de la cuve principale 11.
Le moteur de la pompe volumétrique 17a est par exemple un moteur pas à pas ou un servomoteur, de sorte à assurer un pilotage précis du moteur et donc de la pompe volumétrique 17a en nombre de tours et/ou en vitesse de rotation. Un pilotage précis de la pompe volumétrique 17a permet d’améliorer encore la précision du dosage de produit liquide provenant du système de transfert étanche 12.
La pompe volumétrique 17a peut être une pompe à engrenages ou à lobes, une pompe à pistons axiaux à cylindrée variable, notamment à plateau inclinable ou à axe brisé, une pompe péristaltique ou encore une pompe sans vanne à unique piston rotatif. De telles pompes volumétriques 17a présentent l’avantage de ne pas être ou de n’être que peu dépendantes de la viscosité du produit liquide qui les traverse. Ainsi, quel que soit le produit liquide contenu dans le bidon 14 et sa viscosité, la pompe volumétrique 17a est capable de délivrer la même quantité de produit liquide pour un même volume. Cela permet d’augmenter la précision du dosage effectué au moyen de la pompe volumétrique 17a.
Les pompes à engrenages ou à lobes, les pompes péristaltiques et les pompes à pistons axiaux à cylindrée variable, à plateau inclinable ou à axe brisé, sont bien connues de l’homme du métier. Elles ne seront donc pas détaillées ici.
Il est entendu par « pompe sans vanne à unique piston rotatif », une pompe telle que par exemple décrite dans les documents US 4 941 809 A et US 5 246 354 B1.
Les compositions inventives et comparatives ont été mises à l’essai dans une étude dans laquelle un fond de teint était appliqué sur la peau et laissé à sécher pendant 30 minutes. Chacune des compositions liquides multiphasiques qui incluent la Formule 1, la Formule BF et la Formule BPAN a été agitée et 1 gramme du mélange monophasique formé a été transféré sur un coton. Chacun des cotons mouillés a été frotté six fois contre le film de maquillage sur la peau, et la capacité de démaquillage a été estimée après le frottement. Les résultats ont montré que la formule 1 montrait une performance d’élimination comparable à celle de la formule comparative BPAN, et une meilleure performance que la formule comparative BF.
Les compositions inventives et comparatives ont également été mises à l’essai dans une étude dans laquelle le mascara était étalé uniformément sur la peau, puis séché pendant 1 heure. Chacune des compositions liquides multiphasiques qui incluent la Formule 1 et la Formule BF a été agitée et 1 gramme du mélange monophasique formé a été transféré sur un coton. Chacun des cotons mouillés a été frotté deux fois contre le film de mascara sur la peau, et la capacité d’élimination a été estimée après frottement. Les résultats ont démontré que la formule 1 présentait une meilleure performance d’élimination que la formule comparative BF.
EXEMPLE 4 : Compositions inventives Le tableau 5 montre un autre exemple de composition liquide à trois phases (formule 3) basée sur la découverte de la présente divulgation.
Formule inventive 3 : composition liquide cosmétique à 3 phases :
Phase INCI % en poids Phase aqueuse WATER 53,35 % ETHYL LAUROYL ARGINATE HCL AND GLYCERIN 0,350 % CAPRYLYL/CAPRYL GLUCOSIDE 0,50 % PROPANEDIOL 5,00 % SODIUM CHLORIDE 0,80 % Phase huileuse supérieure ISODODECANE 15 % Phase huileuse inférieure TRIETHYL CITRATE 25 %
*Toutes les quantités sont la concentration finale de l’actif ; la matière première PCA Ethyl Cocoyl Arginate contient un actif présent à hauteur d’environ 50 % à environ 100 %.
Le tableau 6 montre un autre exemple d’une composition tout-liquide à trois phases (formule 4) basée sur la découverte de la présente divulgation.
Formule inventive 4 : composition liquide cosmétique à 3 phases :
Phase INCI % en poids Phase aqueuse WATER 53,35 % ETHYL LAUROYL ARGINATE HCL AND GLYCERIN 0,350 % CAPRYLYL/CAPRYL GLUCOSIDE 0,50 % PROPANEDIOL 5,00 % SODIUM CHLORIDE 0,80 % Phase huileuse supérieure UNDECANE AND TRIDECANE 15 % Phase huileuse inférieure TRIETHYL CITRATE 25 %
*Toutes les quantités sont la concentration finale en actif ; la matière première éthyl lauroyl arginate and glycerine a un actif présent à hauteur d’environ 50 % à environ 100 %.
Pour les formules 3 et 4 des tableaux 5 et 6, le pH a été corrigé à pH 5,3 ± 0,4 en utilisant de l’acide glutamique et de l’hydroxyde de sodium.
Chacune des compositions de Formule 3 et de Formule 4 démontre une bonne performance de séparation, ce qui inclut : 1) une séparation de phase initiale lente pour permettre une émulsion suffisamment homogène avant distribution ; 2) une interface limpide avant la couche haute d’huile et la couche basse de solution aqueuse ; 3) une paroi de récipient transparente avec un minimum de gouttelettes de liquide visibles à l’œil. La composition nettoyante démontrait également une excellente capacité à éliminer à la fois le mascara longue tenue et le fond de teint longue tenue.
Arginate d’Ethyl Lauroyle HCl et Glycérine, 80 % glycérine, 20 % actif, Arginate d’Ethyl Cocoyle PCA pureté entre 50 % à 100 %, matière première Arginate d’Ethyl Lauroyle Glycérine a un actif présent à hauteur d’environ 50 % à environ 100 %, et caprylyl/capryl glucoside, pureté ~ 60 %.