INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Aujourd’hui les technologies de modules multi-jonctions ayant atteint le stade industriel sont réservées à l’industrie du spatial du fait de leurs coûts élevés. Les modules multi-jonctions ne sont pas encore présents sur les marchés des installations terrestres (en fermes solaires, sur toiture, intégré au bâti, etc.) qui sont réalisées actuellement à base de cellules silicium monocristallin, polycristallin ou amorphe dans des modules simple face ou bifaciaux. De nombreux efforts de recherche et industriels sont développés pour rendre les technologies multi-jonctions accessibles et rentables pour un usage courant d’ici quelques années (champ PV, particuliers, etc.). Un aspect important pour améliorer la rentabilité de ces solutions est d’accroître leur durée de vie. Les cellules multi-jonctions composées de jonctions pérovskite et silicium sont notamment étudiées pour leurs bonnes performances. Or les cellules pérovskite ont une durée de vie aujourd’hui inférieure aux cellules traditionnelles silicium avec lesquelles elles peuvent être associées pour réaliser ces modules multi-jonctions, et les panneaux utilisant de tels modules n’ont pas une durée de vie optimisée.
Problème technique Dans un tel module multi-jonctions, les deux jonctions sont connectés en parallèle et liées optiquement. La lumière absorbée par la jonction inférieure est filtrée par la jonction supérieure. En conséquence, lorsque la jonction supérieure se dégrade, celle-ci continue de filtrer la jonction inférieure et en plus d’avoir des performances réduites, perturbe la production de cette dernière. De plus, la jonction supérieure peut perdre son pouvoir filtrant en se dégradant et devenir de plus en plus opaque, perturbant encore plus la jonction inférieure.
Par ailleurs, il est possible aujourd’hui, de concevoir des cellules comportant des jonctions ayant des taux de bifacialité élevés : la lumière perçue à l’arrière de la jonction est convertie avec un rendement quasiment aussi bon que la lumière perçue à l’avant de cette jonction.
La présente divulgation propose un procédé ayant pour but d’accroître la durée de vie de multi-jonctions et des panneaux les comprenant et de leur donner une seconde vie.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible de prévoir d’autres formes pour le boîtier de support.
Dispositif électronique et procédé de pilotage avec degré de liberté supplémentaire d’un convertisseur d’énergie électrique comportant un élément piézoélectrique, système électronique de conversion d’énergie électrique associé La présente invention concerne un dispositif électronique de pilotage d’un convertisseur d’énergie électrique apte à convertir une ou plusieurs tensions d’entrée en une ou plusieurs tensions de sortie, le convertisseur étant configuré pour délivrer N tension(s) de sortie distincte(s), à partir de E tension(s) d’entrée distincte(s), E et N étant chacun un nombre entier supérieur ou égal à 1. Le convertisseur comporte un élément piézoélectrique et plusieurs interrupteurs aptes à être commandés pour alterner des phases à tension sensiblement constante aux bornes de l’élément piézoélectrique et des phases à charge sensiblement constante aux bornes dudit élément piézoélectrique.
L’invention concerne également un système électronique de conversion d’énergie électrique comprenant un tel convertisseur d’énergie électrique et un tel dispositif électronique de pilotage, ainsi qu’un procédé de pilotage d’un tel convertisseur d’énergie électrique.
L’invention concerne le domaine des systèmes électroniques de conversion d’énergie électrique, en particulier ceux comportant un élément piézoélectrique, notamment des systèmes de conversion en une énergie électrique continue, c’est-à-dire les systèmes de conversion continu-continu, également appelés systèmes de conversion DC-DC (de l’anglais Direct Current - Direct Current ), et les systèmes de conversion alternatif-continu, également appelés systèmes de conversion AC-DC (de l’anglais Alternating Current - Direct Current ).
On connait des documents FR 3 064 850 B1, FR 3 086 471 A1 et FR 3 086 472 A1, ainsi que du manuscrit de thèse « Convertisseurs DC-DC piézoélectrique avec stockage provisoire d’énergie sous forme mécanique » de Benjamin POLLET, un convertisseur d’énergie électrique et un dispositif électronique de pilotage du type précité.
Le convertisseur d’énergie électrique est typiquement un convertisseur continu-continu comportant un élément piézoélectrique, avec un premier interrupteur reliant une première électrode de l'élément piézoélectrique à une première borne d'application d'une première tension, un deuxième interrupteur reliant ladite première électrode de l'élément piézoélectrique à une première borne de fourniture d'une deuxième tension, et au moins un troisième interrupteur connectant la première électrode à une deuxième électrode de l'élément piézoélectrique ou à une borne de fourniture d’une troisième tension, lesdits interrupteurs étant commandés de façon cyclique, à la fréquence principale d’oscillation de l’élément piézoélectrique autour de son mode de résonance présélectionné avec, entre chaque fermeture d'un des interrupteurs, une phase dans laquelle tous les interrupteurs sont ouverts. La fermeture de chaque interrupteur s'effectue sous une tension approximativement nulle à ses bornes. La deuxième électrode de l'élément piézoélectrique est connectée à une deuxième borne d'application de la première tension et à une deuxième borne de fourniture de la deuxième tension et éventuellement à la borne de fourniture de la troisième tension, aussi appelée troisième borne de fourniture.
En régime établi, un cycle de commande comporte typiquement les phases successives suivantes : (I) ouverture de tous les interrupteurs ; (II) fermeture du premier interrupteur ; (III) ouverture de tous les interrupteurs ; (IV) fermeture du troisième interrupteur ; (V) ouverture de tous les interrupteurs ; et (VI) fermeture du deuxième interrupteur.
Pour le pilotage d’un tel convertisseur d’énergie électrique, une stratégie de régulation consiste typiquement à réguler la tension de sortie pour suivre une consigne souhaitée, tout en assurant une commutation à zéro de tension et une synchronisation avec le courant interne de l’élément piézoélectrique, comme décrit dans le document FR 3 064 850 B1, ou encore dans l’article “ Implementation of control strategy for step-down dc-dc converter based on piezoelectric resonator ” de Mustapha TOUHAMI et al (EPE ’20 ECCE Europe, pp. 1-9).
Toutefois, une grandeur représentative de la sortie du convertisseur, telle que la tension de sortie ou la puissance de sortie, est régulée par un instant de commutation, notamment la fin de la phase (II) via l’ouverture du premier interrupteur dans l’exemple précité, et les autres instants de commutation des interrupteurs en sont en déduit.
Le but de l’invention est alors de proposer un dispositif électronique, et un procédé associé, de pilotage d’un tel convertisseur d’énergie électrique offrant un pilotage amélioré du convertisseur, notamment une meilleure régulation.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif électronique de pilotage d’un convertisseur d’énergie électrique apte à convertir une ou plusieurs tensions d’entrées en une ou plusieurs tensions de sorties, le convertisseur étant configuré pour délivrer N tension(s) de sortie distincte(s), à partir de E tension(s) d’entrée distincte(s), E et N étant chacun un nombre entier supérieur ou égal à 1, le convertisseur comportant un élément piézoélectrique et plusieurs interrupteurs,
le dispositif électronique de pilotage comprenant un module de commande configuré pour commander, lors d’un cycle respectif de résonance de l’élément piézoélectrique, une commutation de chacun des interrupteurs pour alterner des phases à tension sensiblement constante aux bornes de l’élément piézoélectrique et des phases à charge sensiblement constante aux bornes dudit élément piézoélectrique, chaque cycle de résonance comportant des premier et second demi-cycles, un courant circulant selon un premier sens dans l’élément piézoélectrique lors du premier demi-cycle et selon un second sens, opposé au premier sens, lors du second demi-cycle,
Avec le dispositif électronique de pilotage selon l’invention, chaque cycle respectif de résonance comporte alors une phase supplémentaire à tension sensiblement constante, en comparaison avec le dispositif de pilotage de l’état de la technique, le nombre M V de phases à tension sensiblement constante lors d’un cycle respectif de résonance étant supérieur ou égal à N+3, i.e. M V ≥ N+3 ; avec chaque demi-cycle comportant au moins deux phases à tension sensiblement constante, alors qu’avec le dispositif de pilotage de l’état de la technique l’un des demi-cycles comporte généralement une seule phase à tension sensiblement constante.
Le nombre de phases à tension sensiblement constante lors de chacun des premier et second demi-cycles, c’est-à-dire lors de chaque demi-cycle respectif de résonance, est alors supérieur ou égal à deux. Chaque cycle de résonance est de préférence constitué des premier et second demi-cycles. Les deux demi-cycles se différencient par une évolution en sens opposé de la déformation mécanique de l’élément piézoélectrique, ou encore par une évolution en sens opposé du courant interne I L dans la branche motionnelle du modèle électrique équivalent de l’élément piézoélectrique.
Cette phase supplémentaire à tension sensiblement constante permet alors d’avoir un degré de liberté supplémentaire pour la régulation, ce degré de liberté supplémentaire correspondant à la durée de ladite phase supplémentaire. Cette durée est contrôlée par exemple par l’instant de fin de ce palier, ou encore par l’instant de fin du palier précédent.
Pour les besoins de la description, on considère que la chaussure repose par sa semelle sur un sol horizontal. On définit un axe longitudinal X comme étant un axe parallèle à l'axe dans lequel le pied de l'utilisateur s'étend du talon (à l’arrière) vers les orteils (à l’avant). L'axe transversal Y désigne un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal X et passant par les deux malléoles de l'utilisateur. Les axes X et Y sont horizontaux. L'axe vertical Z est un axe perpendiculaire aux axes X et Y. L'avant et l'arrière sont définis en relation avec l'axe longitudinal X : l'avant désigne une zone davantage vers les orteils tandis que l'arrière désigne une zone davantage vers le talon. Le haut et le bas sont définis en relation avec l'axe vertical Z. Une zone supérieure désigne une zone davantage vers le haut et une zone inférieure désigne une zone davantage vers le bas.
La chaussure de glisse 1 comprend un bas de coque 2 comprenant une partie enveloppante 3 destinée à accueillir, ou autrement dit à envelopper, le pied de l'utilisateur. La chaussure de glisse 1 comprend aussi un collier 4 destiné à envelopper le bas de la jambe de l'utilisateur. Le collier est articulé en rotation autour du bas de coque, et notamment autour de la partie enveloppante 3, selon un axe Y1 sensiblement parallèle à l'axe transversal Y et passant par les deux malléoles de l'utilisateur.
La partie enveloppante 3 comprend une forme générale qui épouse la forme du pied. Elle comprend notamment une paroi arrière 5 qui épouse la forme du talon et du tendon d’Achille. Elle comprend aussi des parois latérales bombées qui épousent la forme des malléoles. La paroi arrière s'étend verticalement sur toute la hauteur du bas de coque et latéralement sensiblement jusqu'au niveau des malléoles. Comme cela est visible sur la , cette paroi arrière 5 peut comprendre une portion globalement inclinée vers l'avant, afin de favoriser une mise en appui du tibia de l'utilisateur sur une surface opposée de la chaussure, c'est-à-dire sur une surface avant de la chaussure, notamment une surface avant du collier.
Le bas de coque 2 peut aussi comprendre des interfaces de fixation destinées à coopérer avec un dispositif de fixation d'une planche de glisse. Selon le mode de réalisation présenté, la chaussure de glisse étant une chaussure de ski, elle comprend un trottoir avant 6A et un trottoir arrière 6B destinés à coopérer avec les mâchoires d'un dispositif de fixation. Dans ce cas, les trottoirs forment au moins une partie de la semelle de la chaussure.
La partie enveloppante 3, laquelle est bien visible aussi sur les figures 4 et 6, s'étend vers le haut jusqu'au-dessus des malléoles. Elle comprend une ouverture supérieure 7 permettant l'insertion du pied à l'intérieur du bas de coque. Cette ouverture supérieure 7 est prolongée sur le dessus du pied par une ouverture longitudinale 8 qui peut être fermée au moyen de dispositifs de fermeture (non représentés), comme par exemple une ou plusieurs boucles de serrage. Deux rabats latéraux, positionnés de part et d’autre de l’ouverture longitudinale 8 peuvent ainsi se superposer sur le dessus du pied, notamment afin de garantir l’étanchéité de la chaussure de glisse.
Le collier 4, bien visible sur la , a une forme globalement tubulaire. Il comprend deux rabats latéraux 9 destinés à se chevaucher à l'avant du bas de la jambe, sensiblement au niveau du tibia. Le collier 4 peut également comprendre des moyens de fermeture aptes à bloquer les deux rabats latéraux 9 pour enserrer le bas de la jambe, par exemple une ou plusieurs boucles de serrage. Le collier 4 s'étend vers le bas sensiblement jusqu'à hauteur des malléoles, et il s'étend vers le haut sensiblement jusqu'à mi-hauteur du tibia ou jusqu'au tiers de la hauteur du tibia. La liaison en rotation entre le collier et le bas de coque peut être réalisée au moyen d'axes s'étendant parallèlement à l'axe Y1. Ces axes sont aptes à coopérer avec des ouvertures pratiquées dans des parois du bas de coque 2 et du collier 4, au niveau de chacune des malléoles de l'utilisateur.
Le collier et le bas de coque peuvent être de préférence en plastique, notamment en plastique injecté. Par exemple, ils peuvent être en polyuréthane. Avantageusement, le collier et le bas de coque peuvent être fabriqués avec le même matériau plastique. Le matériau plastique et l'épaisseur des parois formant le collier et le bas de coque sont choisis de sorte à protéger le pied et de sorte à conférer à la chaussure de glisse une rigidité adaptée à la pratique du sport de glisse concerné. En variante tout autre matériau peut être envisagé pour former le bas de coque et/ou le collier. Le matériau plastique peut être chargé, notamment de fibres de verre ou de carbone. Il est également possible que le collier et/ou le bas de coque soient formés par un assemblage de plusieurs matériaux, obtenus par exemple par sur-injection, bi-injection ou encore co-injection. De préférence, le matériau constituant le collier et le bas de coque n'est pas une mousse (c’est-à-dire un matériau rempli de bulles d'air ou de gaz). Avantageusement, le matériau plastique comprend un module de flexion compris entre 100 et 500 Mpa, de préférence compris entre 100 et 300 Mpa.
La chaussure de glisse peut en outre comprendre un chausson de confort (non représenté) inséré à l'intérieur du bas de coque et du collier. Le chausson de confort permet d'éviter un contact direct entre le pied ou le bas de la jambe de l'utilisateur d'une part et le bas de coque et le collier d'autre part.
Le bas de coque 2 comprend une languette 10 monobloc avec la partie enveloppante 3. On comprend par "monobloc" que la languette 10 et la partie enveloppante 3 forment une unique et même pièce. La languette 10 et la partie enveloppante forment donc un ensemble monolithique, par opposition à un ensemble formé par l'assemblage de deux pièces distinctes. Lorsque le bas de coque est fabriqué par injection plastique, la partie enveloppante et la languette peuvent être obtenues au cours de la même opération d’injection. Le maintien de la languette sur la partie enveloppante est obtenu grâce à la cohésion du matériau plastique.
Selon une variante de réalisation, la languette 10 pourrait ne pas être une languette monobloc avec la partie enveloppante 3. Elle pourrait notamment être un élément longitudinal fixé, par exemple vissé sur la partie enveloppante 3.
La languette 10 est reliée à la paroi arrière 5 de la partie enveloppante 3 par l'intermédiaire d'une extrémité inférieure 11 de la languette 10. La languette s'étend donc sensiblement à l'arrière du bas de coque 2. La liaison entre la languette et le bas de coque est positionnée sensiblement à mi-hauteur de la partie enveloppante 3. Ainsi, la languette est reliée à la partie enveloppante sensiblement à hauteur des malléoles, notamment à hauteur de l’axe d’articulation entre le bas de coque et le collier. La liaison entre la languette 10 et la partie enveloppante 3 est positionnée sensiblement au centre de la paroi arrière 5, à équidistance des deux malléoles. Ainsi, la liaison entre la languette 10 et la partie enveloppante 3 est positionnée sensiblement en regard du tendon d’Achille de l’utilisateur. La languette est agencée à l'extérieur de la partie enveloppante 3 et n'est ainsi pas destinée à entrer en contact avec le pied de l'utilisateur ou avec un chausson inséré dans la partie enveloppante. Comme nous allons le voir par la suite, la languette est destinée à coopérer avec le collier 4, notamment par l'intermédiaire de son extrémité supérieure 12.
La languette 10, que l'on pourrait également dénommer "lame" ou "appendice" s'étend sensiblement depuis la paroi arrière 5 de la partie enveloppante 3 et vers le haut. Elle s'étend sensiblement parallèlement à la paroi arrière 5, et donc principalement parallèlement à l'axe vertical Z. Un espace 13 peut ainsi être défini entre la paroi arrière 5 de la partie enveloppante et la languette 10. Une dimension de cet espace 13, c’est-à-dire la distance séparant la languette 10 de la paroi arrière 5, peut être par exemple comprise entre 2mm et 15mm. Cette espace 13 peut être sensiblement constant sur la hauteur de la languette 10 en vis-à-vis avec la paroi arrière 5. La languette 10 peut ne pas s'étendre parfaitement verticalement. Avantageusement, elle peut être globalement inclinée vers l'avant d'un angle A1 compris entre 5° et 20° par rapport à l'axe vertical Z.
La languette 10 s'étend vers le haut au-dessus de la partie enveloppante 3 afin de coopérer avec le collier 4. L'extrémité supérieure 12 de la languette est donc positionnée au-dessus de l'ouverture supérieure 7 de la partie enveloppante 3. La languette comprend une forme globalement rectangulaire. Une hauteur H de la languette, mesurée selon sa direction principale d'extension, peut être comprise entre 5 cm et 20 cm. Une largeur L de la languette, mesurée suivant l'axe transversal Y, peut être comprise entre 5 mm et 30 mm. En variante, la languette arrière pourrait être de forme globalement trapézoïdale, notamment plus large au niveau de son extrémité inférieure 11, qu’au niveau de son extrémité supérieure 12.
La languette 10 est destinée à coopérer avec le collier pour produire un effort de rappel du collier par rapport à la partie enveloppante 3. La languette permet ainsi de modifier les caractéristiques de rebond de la chaussure. Plus précisément, la languette est liée au collier de sorte à fléchir lorsque le collier pivote vers l'avant par rapport à la partie enveloppante. La languette comprend des caractéristiques mécaniques telles qu'elle engendre un effort de rappel sur le collier, tendant à ramener le collier en position verticale, par opposition à une position plus inclinée vers l'avant. La languette 10 permet ainsi d'améliorer les caractéristiques de rebond de la chaussure. On comprend donc que la languette est une languette élastique. Elle est capable de supporter une flexion vers l'avant dont l'amplitude est déterminée par l'amplitude de flexion du collier autour du bas de coque, sans se casser ou sans subir de déformation permanente. En remarque, la languette 10 peut ne pas être déformable, ou très peu déformable élastiquement dans la direction dans laquelle elle s'étend, c’est-à-dire dans la direction verticale.
Comme cela est bien visible sur la , la languette 10 comprend une nervure de rigidification 14 qui peut s'étendre sur toute la hauteur de la languette. La nervure 14 est agencée verticalement au centre de la languette et est saillante vers l'arrière. La nervure comprend une épaisseur décroissante en parcourant la languette de bas en haut. Une telle forme de nervure confère à la languette des propriétés de flexion conduisant à obtenir un excellent rebond de la chaussure. Les caractéristiques de rebond de la chaussure pourront être modifiées en adaptant les dimensions de la languette, notamment sa longueur, et/ou son épaisseur et/ou les dimensions de la nervure de rigidification, et/ou son point d'ancrage sur une paroi du bas de coque. Le profil décroissant de la nervure de rigidification peut également être modifié afin de modifier le comportement de la chaussure.
La languette 10 est de préférence fixée directement ou indirectement au collier 4. Selon le mode de réalisation illustré sur la , la fixation de la languette au collier est réalisée au moyen d'une vis de fixation 15 traversant un trou aménagé au niveau de l'extrémité supérieure 12 de la languette 10, et un trou 16 aménagé à l'arrière du collier. La vis de fixation 15 coopère avec une pièce de liaison 22, telle qu'un écrou, positionnée depuis l’intérieur du collier. Avantageusement, la pièce de liaison 22 peut comprendre une partie tubulaire positionnée au travers des trous prévus dans la languette et dans le collier ainsi qu'un filetage apte à coopérer avec la vis de fixation 15. La partie tubulaire permet d'éviter un contact direct entre le filetage de la vis de fixation et les bords des trous prévus dans la languette et dans le collier. La vis de fixation s'étend sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal X. Une partie supérieure du collier est ainsi retenue au bas de coque par l'intermédiaire de la languette. En remarque, cette liaison ne bloque pas l'articulation en rotation du collier par rapport à la partie enveloppante 3 du bas de coque, car la languette 10 est capable de fléchir. De plus, il est possible de prévoir un trou dans la languette de dimension plus importante que le diamètre de la vis de fixation 15 le traversant. Cela permet d'autoriser un certain déplacement relatif entre la languette et le collier lors de l'inclinaison du collier. De surcroit, les matériaux constituant le bas de coque et le collier, qui sont de préférence en plastique, sont aptes à se déformer. Ainsi, l'inclinaison du collier par rapport à la partie enveloppante est aussi rendue possible par la déformation des matériaux constituant la chaussure.
ETAT DE LA TECHNIQUE Les systèmes de Bus série s’utilisent pour transmettre des messages ou des données dans des installations techniques. Par exemple, on peut utiliser un système de Bus série pour la communication entre les capteurs et les appareils de commande d’un véhicule ou d’une installation technique de production ou autre. Pour la transmission des données, on dispose de différents standards ou protocoles de transmission de données. Sont également connus notamment les systèmes de Bus CAN, systèmes de Bus LVDS (signaux différentiels basse tension LVDS), systèmes de Bus MSC (MSC=micro secondes canal) ou une 10 base-T1S éthernet.
Dans le cas d’un système de Bus CAN (Bus système série encore appelé Controller Area Network), les informations sont transmises par un protocole CAN et/ou un protocole CAN FD comme cela est défini dans la norme ISO-11898-1 :2015 comme spécification du protocole CAN décrit par CAN FD. Dans le cas du protocole CAN, pour la transmission sur le Bus, on commute entre un mode de fonctionnement lent dans une première phase de communication (phase d’arbitrage) et un mode de fonctionnement rapide dans une seconde phase de communication (phase de données). Dans le cas du système de Bus CAN FD, le débit de transmission de données est supérieur à 1 Mbit par seconde (MDPS) dans la seconde phase de communication. Le protocole CAN FD est appliqué par la plupart des fabricants dans une première étape avec un débit de 500 K bits/s pour le débit d’arbitrage et un débit de 2Mbits/s pour le débit de transmission de données dans un véhicule.