INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans tous les exemples qui viennent d’être décrits, la centrale de commande 32 du dispositif d’aide au pilotage de l’aéronef au taxiage 12 dans la configuration active pilote chaque moteur 14 dans son mode de poussée nominal, avantageusement sans utiliser le mode de poussée inversée (ou « reverse » en anglais). En variante, le mode de poussée inversée pourrait être utilisé.
Le stator 3 comprend un module central 7 représenté sur la . Le module central 7 comprend des cadres de connexion 11 configurés pour connecter des bobines 9 destinées à venir se positionner autour du module central 7. Le module central 7 comprend par exemple quatre cadres de connexion 11 configurés pour relier les bobines 9 entre elles.
La représente une première configuration électrique dans laquelle le stator 3 comprend 15 bobines 9, trois phases notées u, v, w et dans laquelle les bobines 9 sont connectées en étoile selon un bobinage standard à pas entier, c’est-à-dire un bobinage dans lequel les différentes bobines 9 d’une phase u, v, w sont disposées en parallèle. Un tel stator 3 peut être utilisé dans un moteur électrique 1 à 10 pôles.
La représente une deuxième configuration électrique dans laquelle le stator 3 comprend 18 bobines 9, trois phases notées u, v, w et dans laquelle les bobines 9 sont connectées en étoile selon un bobinage à pas fractionnaire, c’est-à-dire un bobinage dans lequel certaines bobines 9 d’une phase u, v, w sont disposées en série. Dans le cas présent, chaque phase u, v, w comprend deux branches de trois bobines 9 disposées en série, les deux branches étant disposées en parallèle. Le bobinage à pas fractionnaire permet d’avoir une transition plus amortie lors du passage des pôles du rotor 5 devant les dents du stator 3 et permet ainsi de réduire le bruit généré par le moteur électrique 1. Un tel stator 3 peut être utilisé dans un moteur électrique à 14 pôles.
De telles configurations permettent d’obtenir un couple important tout en limitant la taille du moteur électrique 1.
L’invention ne se limite pas aux deux configurations de bobinages présentées sur les figures 3 et 4 de sorte que d’autres configurations ayant un nombre de bobines 9 ou de bobines 9 en parallèle par phase u, v, w différent peuvent également être utilisées. Un bobinage du stator 3 en triangle et un rotor 5 ayant un nombre de pôles différent peuvent également être utilisés.
Ainsi, les cadres de connexion 11 permettent d’obtenir les liaisons voulues entre les bobines 9. Les cadres de connexion 11 comprennent par exemple un anneau central 11a à partir duquel s’étendent des pattes de connexion 11b associées audit cadre de connexion 11. Les anneaux centraux 11a sont par exemple superposés axialement et séparés les uns des autres par des parois intermédiaires 13 non conductrices électriquement pour éviter tout court-circuit entre les cadres de connexion 11. Les cadres de connexions 11 sont par exemple réalisés en métal, notamment en aluminium, laiton, cuivre ou fer, et les parois intermédiaires 13 sont par exemple réalisés en plastique.
Les pattes de connexion 11b s’étendent radialement à partir des anneaux centraux 11a et peuvent comprendre une première extrémité proximale en forme de S ou Z redressé, c’est-à-dire avec une barre de liaison s’étendant verticalement, pour rattraper la différence de hauteur axiale entre les différents anneaux centraux 11a et une deuxième extrémité distale configurée pour être reliée à une extrémité d’une bobine 9. Les pattes de connexion 11b des différents cadres de connexion 11 peuvent être réparties régulièrement autour des anneaux centraux 11a. Les pattes de connexion 11b adjacentes étant distantes les unes des autres pour éviter tout court-circuit entre les différents cadres de connexion 11.
Le module central 7 peut également comprendre des connecteurs additionnels 15, par exemple trois connecteurs additionnels 15, qui s’étendent axialement et qui sont configurés pour permettre l’alimentation des différentes phases u, v, w via une source d’alimentation extérieure au stator 3.
Le module central 7 est configuré pour recevoir des dents séparées 17 formées par des bobineaux autour desquels sont enroulés des fils de bobinage pour former les bobines 9. Une culasse 19 (visible sur la ) de forme cylindrique est également configurée pour être positionnée autour des dents séparées 17. La culasse 19 comprend par exemple des rainures ou encoches axiales 190 configurées pour recevoir un embout 170 des dents séparées 17 pour permettre la fixation entre les dents séparées 17 et la culasse 19.
Les dents séparées 17 sont amovibles par rapport à la culasse 19. La représente un exemple de stator 3 à dents séparées 17 dans lequel la culasse 19 comprend une pluralité d’encoches 190 s’étendant axialement sur le côté interne de la culasse 19. Dans le cas de la , le stator 3 comprend dix-huit dents séparées 17 mais un stator 3 comprenant un autre nombre de dents séparées 17, notamment quinze dents comme sur la , peut bien sûr être réalisé également. Les encoches 190 ont par exemple une section évasée ou en forme de T. Les dents 17 comprennent alors un embout de fixation 170 présentant une section de forme complémentaire aux encoches 190. L’embout de fixation 170 est destiné à être introduit dans une encoche 190 de la partie cylindrique 19 par translation de l’embout de fixation 170 dans l’encoche 190. La fixation des dents 17 est assurée par la complémentarité des formes de l’embout de fixation 170 et de l’encoche 190. L’utilisation d’un stator 3 à dents séparées 17 permet de réaliser l’enroulement des bobines 9 sur les bobineaux formant les dents 17 avant le positionnement des dents 35 sur la culasse 19 ce qui permet de réduire l’espace nécessaire entre les bobines 9, les bobines 9 pouvant ainsi être plus proches les unes des autres. Cela permet également le positionnement des dents sur le module central 7.
De plus, les dents séparées 17 du stator 3 comprennent un premier connecteur 17a et un deuxième connecteur 17b (visible sur la ). Le premier connecteur 17a est configuré pour être relié à une première extrémité du fil de bobinage d’une bobine 9 et le deuxième connecteur 17b est configuré pour être relié à une deuxième extrémité du fil de bobinage d’une bobine 9. La fixation des extrémités du fil de bobinage dans les premier 17a et deuxième 17b connecteurs peuvent se faire par contact (le connecteur 17a, 17a comprenant par exemple un logement configuré pour recevoir le fil de bobinage comme dans le cas des connecteurs auto-dénudants. Alternativement, c’est la patte de connexion 11b qui peut comprendre un embout de type auto-dénudant configuré pour recevoir l’extrémité du fil de bobinage), par brasage ou par soudure. De plus, les premier 17a et deuxième 17b connecteurs sont configurés pour recevoir chacun l’extrémité distale d’une patte de connexion 11b lors de l’insertion des dents séparées sur le module central 7 et permettre ainsi la fixation de la dent sur le module central 7. La liaison se fait par exemple par encliquetage de la dent séparée 17 sur le module central 7 via les pattes de connexion 11b et les connecteurs 17a et 17b. Les premier 17a et deuxième 17b connecteurs comprennent par exemple deux formes en U en regard l’une de l’autre et formant une encoche configurée pour recevoir l’extrémité de la bobine 9. L’extrémité distale de la patte de connexion 11b est configurée pour venir en contact avec l’extrémité du fil de bobinage maintenu dans le connecteur 17a, 17b et permettre ainsi le contact entre l’extrémité de la bobine 9 et la patte de connexion 11b reçue par le connecteur 17a, 17b. Dans le cas des figures 1 et 6, les encoches des connecteurs 17a et 17b sont orientées radialement et les pattes de connexion 11b s’étendent de manière rectiligne pour venir en contact avec l’extrémité des bobines 9 disposée dans les encoches. Les pattes de connexion 11b forment ainsi une partie mâle configurée pour s’introduire dans une partie femelle complémentaire formée par les connecteurs 17a et 17b pour assurer une connexion mécanique et électrique entre les pattes de connexion 11b et les connecteurs 17a, 17b comprenant l’extrémité du fil de bobinage. Alternativement, la partie femelle de la liaison mécanique peut être portée par les pattes de connexion 11b et la partie mâle par les connecteurs 17a et 17b.
La représente une variante de réalisation dans laquelle les connecteurs 17a et 17b comprennent une forme en U dont les branches comprennent chacune une encoche, l’extrémité de la bobine 9 s’étendant entre les deux encoches dans une direction tangentielle. Les pattes de connexion 11b présentent une extrémité distale en forme de C ou de S, le creux du S ou du C de la patte de connexion venant en contact avec l’extrémité de la bobine 9 qui s’étend entre les deux encoches du connecteur 17a, 17b.
Toute autre configuration des pattes de connexion et des connecteurs 17a et 17b permettant d’assurer le contact entre les extrémités du fil de bobinage et les cadres de connexion peut également être utilisé.
Comme représenté sur la , le stator 3 comprend une pluralité de dents séparées 17 cependant un nombre différents de dents séparées 17 peut être utilisé. Les dents séparées 17 peuvent présentées une section radiale en forme de H formant un bobineau configuré pour retenir les bobinages formant les bobines 9. Ainsi, une bobine 9 est formée sur chaque dent séparée 17 par un enroulement de spires d’un bobinage.
L’enroulement formant les bobines 33 comprend généralement une pluralité de spires adjacentes et s’étendant entre les extrémités radiales de la dent séparée 17. De plus, plusieurs couches de spires peuvent être superposées autour de la dent séparée 17.
La présente invention concerne également un moteur électrique 1 comprenant un stator 3 tel que décrit précédemment. Le moteur électrique 1 comprend également un rotor 5 (visible sur la ) configuré pour être positionné à l’intérieur du stator 3, c’est-à-dire en regard et au centre du module central 7 de sorte que le rotor est positionné à l’intérieur des dents séparées 17 comprenant les bobines 33. Le moteur électrique 1 est par exemple un moteur à courant continu triphasé sans balais et comprend par exemple 10 ou 14 pôles (dans le cas d’un moteur électrique 1 à 15 ou 18 bobines 9) mais d’autres types de moteurs électriques 1 ayant notamment un nombre de pôles différent peuvent également être utilisés. Les pôles sont par exemple réalisés par des aimants permanents disposés sur le rotor 5.
La présente schématiquement un dispositif de stockage électrique 1. Ce dispositif de stockage électrique 1 peut équiper un véhicule automobile comprenant un moteur électrique pour sa traction. Ce dispositif de stockage électrique 1 comprend un module 2 de batterie. Ce module de batterie comprend au moins deux cellules électrochimiques 2a, 2b adjacentes.
Ces cellules électrochimiques 2a, 2b comprennent chacune une face, respectivement 2a’, 2b’ en regard l’une de l’autre.
Une tranche 3 d’isolant thermique sépare les deux cellules électrochimiques 2a, 2b. Cette tranche 3 d’isolant thermique sert à la prévention de l’emballement thermique du module 1 de batterie. Cette tranche 3 est prise en sandwich entre les deux cellules électrochimiques 2a, 2b, autrement dit les cellules électrochimiques 2a, 2b sont en contact entre elles via cette tranche 3 d’isolant thermique. La tranche 3 d’isolant thermique est de préférence constituée d’un matériau isolant thermiquement.
Dans le cas de cellules électrochimiques 2a, 2b dites prismatiques, c’est-à-dire avec une forme parallélépipédique, la tranche 3 est prise en sandwich entre les grandes faces de ces cellules.
Comme le montre la , les cellules électrochimiques sont toutes en contact entre elles via ce matériau isolant. Ce contact est nécessaire afin de pouvoir tenir l’ensemble du module 2 de batterie, ainsi que pour assurer une précontrainte en compression de l’ensemble des cellules électrochimiques.
Les cellules électrochimiques sont reliées électriquement entre elles au moyen de connecteurs électriques 2a’’, 2b’’.
Le dispositif de stockage électrique 1 comprend encore un circuit de refroidissement 4 des cellules électrochimiques du module 2 de batterie par un liquide de refroidissement diélectrique 5, c’est-à-dire un liquide qui n’est pas conducteur d’électricité. Un tel liquide est déjà utilisé comme isolant électrique dans les applications haute tension, par exemple, transformateurs, condensateurs.
Le circuit de refroidissement 4 comprend une pompe 4a de circulation du liquide diélectrique 5 reliée par exemple au moyen d’une conduite à une entrée 2e de liquide diélectrique d’un carter 2c du module 2 de batterie. Le carter 2c comprend également une sortie 2s de liquide diélectrique 5 reliée au moyen par exemple d’une conduite à une entrée de liquide diélectrique 5 d’un échangeur de chaleur 4b. L’échangeur de chaleur 4b comprend une sortie de liquide diélectrique 5 reliée par exemple au moyen d’une conduite à la pompe 4a de circulation.
La pompe 4a est avantageusement à débit ou à pression variable pilotable en fonction des besoins en refroidissement. A cet effet, le dispositif comprend des moyens 6 de commande de la pompe 4a.
Afin de limiter la quantité de liquide embarqué par le dispositif, les cellules électrochimiques 2a, 2b sont partiellement immergées par le liquide diélectrique 5. Cependant dans ce cas les cellules électrochimiques ont une partie émergée qui peut avoir besoin d’être refroidie. De plus, les connecteurs électriques 2a’’, 2b’’, qui sont dans la partie émergée, sont une source non négligeable de chaleur dans le module 2 de batterie. Aussi, il est prévu de pouvoir amener le liquide diélectrique 5 sur la partie émergée des cellules électrochimiques en aménageant dans la tranche 3 d’isolant thermique au moins une conduite 3a interne d’amenée du liquide diélectrique 5 débouchant au niveau de la partie émergée des cellules électrochimiques 2a, 2b.
Afin de d’améliorer l’arrosage de la partie émergée des cellules électrochimiques, il est prévu que la conduite 3a débouche sur au moins une trou calibré 3b formant une buse de pulvérisation. Le diamètre du trou 3b de pulvérisation peut être compris entre 0,5 mm et 1 mm. Un trou 3b de pulvérisation peut être prévu notamment pour l’arrosage des connecteurs électrique 2a’’, 2b’’.
La conduite 3a interne et le trou 3b de pulvérisation peuvent être obtenu par moulage de la tranche 3 d’isolant thermique.
Les cellules électrochimiques 2a, 2b sont posées sur un support 2f qui fait aussi office de rampe d’alimentation en fluide de la conduite 3a interne. La conduite 3a interne à la tranche 3 d’isolation thermique est donc connectée à une sortie de liquide aménagée dans le support 2f.
Le dispositif de stockage électrique 1 peut encore comprendre un clapet 2g configuré pour rester fermé en deçà d’un seuil déterminé de débit ou de pression de liquide diélectrique 5 fournit par la pompe 4a et s’ouvrir si ce seuil est dépassé.
Ainsi pendant des situations de vie d’utilisation normale de la batterie, telle que par exemple du roulage en ville, le débit ou pression de la pompe 4a est commandé de sorte à être inférieur au seuil déterminé. Le clapet 2g reste fermé et les cellules électrochimiques sont refroidies avec seulement un bain pour refroidir la partie immergée des cellules. Une immersion des cellules électrochimiques comprise entre 10% et 40% de leur hauteur suffit pour un bon refroidissement lors de ces des situations de vie jugée normale de la batterie.
Lors des situations de vie extrêmes de sollicitation des cellules électrochimiques telles qu’une demande de recharge rapide ou des conditions climatique extrêmes ou un roulage sur autoroute, le débit ou la pression de la pompe 4a est commandé de sorte à être Supérieur au seuil déterminé. Le clapet 2g s’ouvre et la pulvérisation est activé via le liquide diélectrique 5 passant dans la rampe d’alimentation 2f, la conduite 3a interne et les trous de pulvérisation pour asperger les faces adjacentes des cellules électrochimiques 2a, 2b et le haut des cellules électrochimiques et leurs connecteurs électriques 2a’’, 2b’’. Le liquide diélectrique s’écoule ensuite vers le bas du module 2 où il s’accumule pour former le bain de refroidissement directe des parties inferieures des cellules électrochimiques 2a, 2b. Ce mode de fonctionnement permet de protéger le module 2 de batterie contre un risque d’emballement thermique et d’optimiser le volume et le poids du fluide de refroidissement dans le module 2 batterie afin de refroidir efficacement les cellules par contact direct et ainsi extraire la chaleur localement à la source.
représente, en perspective, une partie de coque de l’enceinte illustrée en figures 1 à 4.
On note dès à présent que les figures 1 à 5 sont à l’échelle, même si elles peuvent être à des échelles différentes.
Dans toute la description, on appelle « arrière » ou « interne », ce qui est proche ou orienté vers le moteur d’un haut-parleur et « avant » ou « externe », ce qui éloigné de ce moteur.
On observe, en figures 1 à 3, une enceinte acoustique orientable 10, qui comporte au moins un haut-parleur 24 présentant un premier axe d’émission d’ondes sonores 13. On note que l’enceinte 10 peut ainsi comporter un seul haut-parleur ou plusieurs haut-parleurs co-axiaux.
L’enceinte 10 comporte aussi une coque 12 comportant chaque haut-parleur 24. La coque 12 comporte aussi une première interface mécanique 15 présentant une symétrie de rotation autour d’un deuxième axe 14 non parallèle au premier axe 13.
Un support 11 présente une deuxième interface mécanique 16 complémentaire de la première interface mécanique 15.
Un moyen 18, 19 et 20 de transmission de signaux électriques à travers les interfaces mécaniques 15 et 16 comporte, dans ce mode de réalisation, des pièces 18 et 19, décrites plus loin, entourant une lumière traversant le long du deuxième axe 14 et un câble 20 qui parcourt cette lumière traversante. Les pièces 18 et 19 forment ainsi un passage, 18 et 19, de câble 20 traversant les interfaces mécaniques 15 et 16 le long du deuxième axe 14.
Une pièce de rappel 17 met en appui la première interface mécanique 15 et la deuxième interface mécanique 16.
Comme on l’observe en regard des figures 1 et 2, en faisant tourner la coque 12 et la première interface mécanique 15 autour du deuxième axe de rotation 14 et du support 11, on modifie la direction du premier axe 13 d’émission des ondes sonores. On peut ainsi choisir une orientation avec un seul degré de liberté en rotation entre le support 11 et la coque 12 de l’enceinte 10. Alternativement, comme illustré en figures 1 et 2, on peut maintenir sensiblement inchangé le premier axe 13 d’émission des ondes sonores tout en modifiant le type de support 11, en passant d’un support 11 posé sur une surface horizontale plane ( ) à un support mural sur une paroi verticale 23 ( ).
Dans le mode de réalisation représenté dans les figures 1 à 5, la surface de contact entre la première interface mécanique 15 et la deuxième interface mécanique 16 présente une forme générale en tronc de cône. Dans d’autres modes de réalisation (non représentés), cette surface de contact présente une forme générale en tronc de sphère, en tronc de tore ou toute autre surface de rotation, voire de révolution, autour du deuxième axe 14.
On rappelle ici qu’une surface présentant une symétrie de rotation est une surface invariante par rotation d’un angle donné autour d'un axe fixe, ici le deuxième axe 14. Préférentiellement, cette surface générale de contact des interfaces mécaniques présente aussi une symétrie de révolution, c’est-à-dire qu’elle est invariante par rotation d’un angle quelconque autour du deuxième axe 14.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté dans les figures 1 à 5, l’une des interfaces mécaniques, ici la deuxième interface mécanique 16, présente au moins une bosse 26 orientée vers l’autre interface mécanique, ici la première interface mécanique 15, et cette autre interface mécanique 15 présente au moins un creux 25 de forme complémentaire d’une dite bosse 26. Dans d’autres modes de réalisation (non représentés), c’est la première interface mécanique, de la coque, qui présente au moins une bosse et c’est la deuxième interface mécanique qui présente au moins un creux de forme complémentaire d’une dite bosse. Comme illustré en figures 4 et 5, dans le mode de réalisation représenté dans les figures, huit creux 25 et huit bosses 26 sont mises en œuvre. Dans d’autres modes de réalisation (non représentés, le nombre de creux est supérieur au nombre de bosses.
Les bosses forment, à leur intersection avec la forme générale de l’interface mécanique qui les portent, un angle préférentiellement supérieur à 90 degrés, par exemple 135 degrés, afin que le passage, par rotation de la coque 12 autour de l’axe 14, d’une bosse 26 au creux suivant soit facilité. La pièce de rappel 17 assure le maintien de chaque bosse 26 dans un creux 25 en l’absence d’effort manuel sur les interfaces mécaniques. Bien entendu, en l’absence ou en présence de bosses et de creux, la position en rotation respective des interfaces mécaniques est maintenue par la pièce de rappel 17. La présence des bosses 26 et des creux 25 assure, néanmoins, un confort d’utilisation en assistant l’utilisateur dans sa recherche d’une telle position respective de la coque 12 et du support 11. Ainsi, la rotation de la coque 12 autour du support 11 présente des directions privilégiées dans lesquelles chaque bosse 26 est logée dans un creux 25.
Préférentiellement, le premier axe et le deuxième axe sont coplanaires (dans le plan de coupe des figures 1 et 2), ce qui donne à l’enceinte 10 un plan de symétrie dans les configurations illustrées en figures 1 et 2. Préférentiellement, comme illustré en figures 1 et 2, l’angle aigu formé entre le premier axe 13 et le deuxième axe 14 est compris entre 40 et 50 degrés. Ainsi, la rotation autour du deuxième axe fait parcourir au premier axe sensiblement un angle droit.
Dans le mode de réalisation illustré en figures 1 à 3, la pièce de rappel 17 comporte un ressort hélicoïdal et deux pièces 18 et 19 présentant, respectivement, un taraudage et un filetage complémentaires (tous deux référencés 21), configurées pour compresser le ressort hélicoïdal.
Selon une réalisation, le centre du premier arrondi et le centre du deuxième arrondi sont décalés selon une direction parallèle au deuxième axe.
Selon une réalisation, la plaque comporte une première bande transversale, une deuxième bande transversale, une bande supérieure du côté du bord supérieur, une bande inférieure du côté du bord inférieur, le circuit de réactif étant disposé dans une partie centrale de la plaque, entre la bande supérieure, la bande inférieure, la première bande transversale et la deuxième bande transversale.
Selon une réalisation, l’orifice collecteur de sortie de réactif est disposé dans la première bande transversale et l’orifice collecteur d’entrée de réactif est disposé dans la deuxième bande transversale.
Selon une réalisation, la plaque comporte un collecteur d’entrée de fluide de refroidissement formé au travers de la plaque et disposé dans la bande supérieure.
Selon une réalisation, la plaque comporte un collecteur de sortie de fluide de refroidissement formé au travers de la plaque et disposé dans la bande inférieure.
L'invention a également pour objet une cellule de pile à combustible, notamment de pile à combustible à membrane échangeuse de protons, la cellule comportant deux plaques telles que décrites précédemment et un Assemblage Membrane Électrodes interposé en sandwich entre les plaques.
Selon une réalisation, l’une des deux plaques est une plaque anodique et l’autre des plaques est une plaque cathodique.
Selon une réalisation, un joint est disposé autour du circuit de réactif.
Selon une réalisation, la surface inférieure est située majoritairement entre le joint et le premier axe.
L’invention a également pour objet une pile à combustible, notamment à membrane échangeuse de protons, comportant un empilement de cellules tel que décrites précédemment.
Selon une réalisation, la plaque anodique d’une des cellules de la pile est fixée, notamment collée ou soudée, à la plaque cathodique d’une autre des cellules de la pile, formant ainsi une plaque bipolaire.