INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon l’invention, le capteur LiDAR permet de mesurer la vitesse du vent sur au moins un plan de mesure en amont de l’éolienne. Il existe plusieurs types de capteur LiDAR, par exemple les capteurs LiDAR scannés, LiDAR continus ou LiDAR pulsés. Dans le cadre de l’invention, on utilise de préférence un LiDAR pulsé. Cependant, les autres technologies de LiDAR peuvent être utilisées tout en restant dans le cadre de l’invention.
Le capteur LiDAR permet une mesure rapide. Par conséquent, l’utilisation d’un tel capteur, permet une détermination rapide en continu de la vitesse du vent. Par exemple, le taux d’échantillonnage du capteur LiDAR peut être compris entre 1 et 5 Hz (voire plus dans le futur), et peut valoir 4 Hz. De plus, le capteur LiDAR permet d’obtenir des informations relatives au vent en amont de l’éolienne, ces informations sont liées au vent qui va arriver sur l’éolienne. Par conséquent, le capteur LiDAR peut être utilisé pour la prédiction de la vitesse du vent dans le plan du rotor de l’éolienne.
La représente, de manière schématique et non limitative, une éolienne 1 à axe horizontal équipée d'un capteur LiDAR 2 pour le procédé selon un mode de réalisation de l’invention. Le capteur LiDAR 2 est utilisé pour mesurer la vitesse du vent à une distance donnée sur une pluralité de plans de mesure PM (seulement deux plans de mesure sont représentés). La connaissance en avance de la mesure de vent permet a priori de donner beaucoup d'informations. Sur cette figure, sont représentés également les axes x, y et z. Le point de référence de ce repère est le centre du rotor. La direction x est la direction longitudinale, correspondant à la direction de l’axe du rotor, en amont de l’éolienne, cette direction correspond aussi à la direction de mesure du capteur LiDAR 2. La direction y, perpendiculaire à la direction x, est la direction latérale ou transversale située dans un plan horizontal (les directions x, y forment un plan horizontal). La direction z est la direction verticale (correspondant sensiblement à la direction du mât 4) dirigée vers le haut, l’axe z est perpendiculaire aux axes x et y. Le plan du rotor est indiqué par le rectangle en traits pointillés PR, il est défini par les directions y, z pour une valeur de x nul. Les plans de mesure PM sont des plans formés par les directions y, z à une distance du plan du rotor PR (pour une valeur de x non nulle). Les plans de mesure PM sont parallèles au plan du rotor PR.
Classiquement, une éolienne flottante 1 permet de transformer l'énergie cinétique du vent en énergie électrique ou mécanique. Pour la conversion du vent en énergie électrique, elle se compose des éléments suivants :
un mât 4 permettant de placer un rotor (non représenté) à une hauteur suffisante pour permettre son mouvement (nécessaire pour les éoliennes à axe horizontal) ou de placer ce rotor à une hauteur lui permettant d'être entraîné par un vent plus fort et régulier qu'au niveau de la surface d’eau 6 (par exemple au niveau de la mer). Le mât 4 abrite éventuellement une partie des composants électriques et électroniques (modulateur, commande, multiplicateur, générateur, ...), le mât 4 repose sur un support flottant 8 qui assure la flottaison de l’éolienne flottante, un tel support flottant 8 peut être relié au fond de l’eau par des lignes d’ancrage ; une nacelle 3 montée au sommet du mât 4, abritant des composants mécaniques, pneumatiques, certains composants électriques et électroniques (non représentés, par exemple modulateur, commande, multiplicateur, générateur, …), nécessaires au fonctionnement de la machine. La nacelle 3 peut tourner pour orienter la machine dans la bonne direction ; le rotor, fixé à la nacelle, comprenant plusieurs pales 7 (en général trois) et le nez de l'éolienne. Le rotor est entraîné par l'énergie du vent, il est relié par un arbre mécanique directement ou indirectement (via un système de boîte de vitesse et d'arbre mécanique) à une machine électrique (générateur électrique...) (non représentés) qui convertit l'énergie recueillie en énergie électrique. Le rotor est potentiellement doté de systèmes de contrôle tels que des pales à angle variable ou des freins aérodynamiques ; éventuellement une transmission, composée de deux axes (arbre mécanique du rotor et arbre mécanique de la machine électrique) reliés par une transmission (boîte de vitesse) (non représentés).
Comme visible à la , qui est un exemple de réalisation d’un capteur LiDAR pulsé, le capteur LiDAR 2 utilisé comporte quatre faisceaux ou axes de mesures (b1, b2, b3, b4). De manière non limitative, le procédé selon l’invention fonctionne également avec un capteur LiDAR comportant un nombre quelconque de faisceaux. Le capteur LiDAR réalise une mesure ponctuelle en chaque point d’intersection d’un plan de mesure PM et d’un faisceau (b1, b2, b3, b4). Ces points de mesure sont représentés par des cercles noirs sur la , pour le premier plan de mesure PM, les points de mesure sur notés PT1, PT2, PT3 et PT4. Le traitement des mesures en ces points de mesure permet de déterminer la vitesse du vent dans les plans de mesure PM.
De préférence, le capteur LIDAR 2 peut être monté sur la nacelle 3 de l’éolienne flottante 1 ou dans le nez de l’éolienne flottante 1 (c’est à l’extrémité avant de la nacelle dans la direction du vent).
Selon l’invention, l’éolienne, de préférence l’éolienne flottante, est également équipée d’au moins un capteur de mouvement, afin de mesurer les variations de position de l’éolienne en fonction du temps. Un tel capteur de mouvement peut déterminer une translation et/ou une rotation d’au moins une partie de l’éolienne. De préférence, au moins un des capteurs de mouvement peut comprendre un accéléromètre, un gyroscope, un inclinomètre, une centrale inertielle, par exemple un capteur de type MRU (de l’anglais « Motion Reference Unit » pouvant être traduit par unité de référence de mouvement) qui peut comprendre un capteur unidirectionnel ou multidirectionnel, ou tout capteur de mouvement analogue.
Par exemple, une centrale inertielle peut comprendre six capteurs : trois gyromètres mesurant les composantes du vecteur de vitesse angulaire, et trois accéléromètres mesurant les composantes du vecteur force spécifique (qui peut se définir comme la somme des forces extérieures autres que gravitationnelles divisée par la masse). Une telle centrale inertielle peut comporter également un calculateur qui détermine, en temps réel, à partir des mesures des capteurs, les angles d’attitude, le vecteur vitesse, la position. Une telle centrale inertielle peut être du type IMU (de l’anglais « Inertiel Measurement Unit » pouvant être traduit par unité de mesure inertielle), du type IRS (de l’anglais « Inertial Reference System » pouvant être traduit par système de référence inertielle), ou du type INS (de l’anglais « Inertial Navigation System » pouvant être traduit par système de navigation inertiel). On peut noter que, généralement, une centrale inertielle IMU ne comprend pas de calculateur.
De préférence, le ou au moins un des capteurs de mouvement peut être agencé dans la nacelle de l’éolienne. En effet, la nacelle de l’éolienne est soumise à des mouvements d’amplitude importante. En variante ou cumulativement, au moins un des capteurs de mouvement peut être agencé dans le mât de l’éolienne et/ou dans le rotor de l’éolienne et/ou sur le support flottant.
Selon l’invention, le procédé de détermination de la vitesse moyenne du vent comporte les étapes suivantes :
2) Construction d’un modèle du vent
3) Mesure du vent
4) Mesure du mouvement de l’éolienne
5) Détermination de la vitesse du vent
Une empreinte supérieure 34 du moule 30 est ensuite placée sur l’empreinte inférieur 31, sur l’empreinte latérale gauche 32 et sur l’empreinte latérale droite 33 de sorte à recouvrir l’aimant et fermer le moule 30 dans une étape E8 ( ). L’empreinte supérieure 34 comprend un premier orifice 34A et un deuxième orifice 34B.
Un pion vertical 51 et un pion oblique 52 sont ensuite insérés respectivement dans le premier orifice 34A et le deuxième orifice 34B de l’empreinte supérieure 34 dans une étape E9 afin de bloquer l’aimant respectivement en translation selon un axe vertical Z et en translation selon l’axe longitudinal X vers l’avant ( ).
Une bride de fixation gauche 54 et une bride de fixation droite 55 sont ensuite montées sur l’empreinte supérieure 34 du moule 30 dans une étape E10 afin de maintenir le pion vertical 51 et le pion oblique 52 pour le moulage ( ).
Le circuit intégré, l’aimant et une partie de la grille de connexion sont ensuite surmoulés dans une étape E11 à l’aide d’une résine epoxy de sorte à laisser dépasser l’extrémité des broches de connexion 12. L’aimant 40 et le surmoulage du circuit intégré sont alors figés dans un surmoulage intermédiaire 61 (visible sur la ) de sorte à les bloquer relativement l’un par rapport à l’autre de manière précise pour une efficacité de mesure importante du capteur 1. Les coins 13-1 restent apparents du fait de leur matage par les deux protubérances 32A des empreintes 32, 33 du moule 30.
Le moule 30 est ensuite retiré dans une étape E12 afin d’obtenir un élément intermédiaire 60 ( ). Les terminaux 12-1 peuvent alors être soudés sur les broches de connexion 12 pour compléter la connexion électrique et permettre au capteur 1 de transmettre les signaux qu’il mesure vers une unité de contrôle électronique du véhicule.
Un surmoulage final 70 de l’élément intermédiaire 60 est réalisé dans un autre moule (non représenté) dans une étape E13 ( ) afin de former le capteur 1 et notamment une embase de connecteur 71 autour des terminaux 12-1, pour connecter le capteur 1 électriquement dans le véhicule, et un organe de fixation 72, par exemple en forme de bague, pour monter le capteur 1 dans le véhicule.
SUPERVISION DE LA RÉALISATION DE TESTS DE LA BATTERIE DE SERVITUDE D’UN VÉHICULE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules comprenant un réseau de bord alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude et un convertisseur, et plus précisément la supervision de tests de la batterie de servitude.
Etat de la technique Comme le sait l’homme de l’art, certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent un réseau de bord qui est alimenté en énergie électrique par une batterie de servitude et un convertisseur. Ce dernier peut être de type courant continu/courant continu (ou DC/DC) et peut être associé à une batterie principale de type basse, moyenne ou haute tension et chargée d’alimenter en énergie électrique au moins une machine motrice électrique du groupe motopropulseur (ou GMP) du véhicule.
Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « batterie de servitude » une batterie rechargeable, par exemple par le convertisseur, et de type très basse tension (typiquement 12 V, 24 V ou 48 V).
De plus, dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « équipement (ou organe) sécuritaire » un équipement (ou organe) assurant au moins une fonction dite « sécuritaire » du fait qu’elle concerne la sécurité des passagers d’un véhicule, et donc devant être alimenté en énergie électrique de façon prioritaire. C’est le cas, par exemple, de la direction assistée électrique, ou d’un dispositif de freinage électrique (frein de service, frein de secours, système d’aide au freinage ou anti-patinage, par exemple), ou encore d’un dispositif de contrôle de trajectoire.
Dans certaines situations de vie d’un véhicule, comme par exemple lors de manœuvres dites d’urgence (telles que des freinages d’urgence ou des évitements), il est indispensable que les équipements (ou organes) sécuritaires participant à ces manœuvres soient alimentés avec un niveau de puissance électrique qui garantit leur fonctionnement, ainsi que leur niveau de performance attendu.
Ce sont la batterie de servitude et le convertisseur qui sont responsables de la fourniture de ce niveau de puissance électrique aux équipements sécuritaires concernés à l’instant considéré, mais aussi, en parallèle, du niveau de puissance électrique nécessaire au fonctionnement des autres organes non sécuritaires utilisés à cet instant considéré. En cas d’incapacité à fournir la puissance électrique nécessaire à tous les organes électriques concernés à l’instant considéré, un écroulement de la tension pourrait survenir aux bornes du réseau de bord et donc des équipements électriques sécuritaires, ce qui ne permettrait pas à ces derniers de fonctionner correctement (c’est-à-dire avec un niveau de performance suffisant), et donc pourrait mettre en danger les passagers du véhicule et/ou ce dernier et/ou des personnes situées dans l’environnement de ce véhicule.
Lorsque le véhicule comprend à la fois une batterie de servitude et une batterie principale, c’est la batterie principale qui est principalement sollicitée pour alimenter le réseau de bord après conversion par le convertisseur. La batterie de servitude fournit de l’énergie électrique pour démarrer une éventuelle machine motrice thermique du GMP, et assure un complément d’alimentation électrique permettant d’éviter l’écroulement du réseau de bord en cas de forte consommation énergétique transitoire. Mais, lorsque le convertisseur est défaillant, c’est la batterie de servitude qui doit fournir intégralement l’énergie électrique au réseau de bord en garantissant des niveaux de tension minima aux organes sécuritaires.
Il est donc indispensable que la batterie de servitude soit fréquemment testée indépendamment du convertisseur pour déterminer son état en cours, et plus précisément sa capacité à fournir les niveaux de tension minima précités. Il a donc été proposé d’équiper le véhicule d’un dispositif d’isolement propre à isoler la batterie de servitude du convertisseur (mais aussi à coupler ces derniers), en cas de besoin et notamment lorsqu’un dispositif de test doit tester la batterie de servitude.
Un test consiste à solliciter la batterie de servitude, par exemple au moyen d’un ou plusieurs appels de courant successifs, afin d’évaluer des paramètres de la batterie de servitude tels que sa résistance interne et sa tension minimale atteinte.
Les coordonnées de l’au moins un paramètre d'unicité 8 identifié dans l’espace géométrique objet E avec le repère prédéterminé 11, sont stockées temporairement, par exemple dans un dispositif externe au dispositif de sécurité 10, afin d'être utilisées comme paramètre d'entrée d'une fonction mathématique configurée pour générer des coordonnées d'un ou de plusieurs micro-motifs, ces coordonnées étant liées de manière unique aux coordonnées de l’au moins un paramètre d'unicité 8.
Dès lors que les coordonnées d’un micro-motif 9 sont générées, il n'est plus nécessaire de stocker les coordonnées de l’au moins un paramètre d'unicité 8 du fait qu'elles sont déterminables comme décrit précédemment à partir du dispositif de sécurité 10.
En particulier, les coordonnées de l’au moins un micro-motif 9 sont générées par la fonction mathématique injective à partir des coordonnées de l’au moins un paramètre d'unicité 8 identifié dans le repère prédéterminé 11.
Les coordonnées de l’au moins un micro-motif 9 générées par la fonction mathématique injective sont établies à partir du repère prédéterminé 11. En variante, les coordonnées de l’au moins un micro-motif peuvent être établies dans un autre repère.
Dans l'exemple de mise en œuvre représenté, la fonction mathématique est adaptée à générer les coordonnées d'un micro-motif 9 à partir des coordonnées d'un paramètre d'unicité 8 de sorte que le nombre de micro-motifs 9 est égal au nombre de paramètres d'unicité 8 identifiés.
En variante, la fonction mathématique injective peut être adaptée à générer les coordonnées d'un micro-motif 9 à partir des coordonnées d’au moins deux paramètres d'unicité 8 identifiés dans le repère prédéterminé 11, de sorte que le nombre de micro-motifs 9 est inférieur au nombre de paramètres d'unicité 8 identifiés.
Afin d'authentifier un dispositif de sécurité personnalisé 1 selon l'invention, une image est acquise, par exemple lors d'un contrôle d'identité, afin d'identifier l’au moins un paramètre d'unicité 8 et de déterminer ses coordonnées dans le repère prédéterminé 11.
Cette étape d'acquisition est identique à l'étape d'acquisition du procédé de personnalisation du dispositif de sécurité 10 décrit précédemment. Les coordonnées de l’au moins un micro-motif 9 dans l’espace géométrique image E’ du dispositif de sécurité 1 sont également déterminées de manière analogue au procédé de personnalisation. De ce fait, la détermination des coordonnées à partir de l'image du dispositif de sécurité personnalisé 1 ne nécessite pas non plus de traitement d'images important.
On génère ensuite des coordonnées dites de vérification d’au moins un micro-motif de vérification 12 ( ), avec la fonction mathématique injective, à partir des coordonnées de l’au moins un paramètre d'unicité 8 identifié sur l'image du dispositif de sécurité personnalisé 1, dans le repère prédéterminé 11.
Les coordonnées d’au moins un micro-motif sont comparées aux coordonnées de vérification de l’au moins un micro-motif de vérification 12, calculées via la fonction injective à partir des coordonnées de l’au moins un paramètre d'unicité 8 afin d'établir ou non une correspondance entre ces coordonnées.
Le dispositif de sécurité personnalisé 1 est considéré comme authentique lorsque les coordonnées correspondent, à une zone de tolérance près.
A l'inverse, le dispositif de sécurité 1 est déclaré non-authentique lorsqu'au moins une des coordonnées ne correspond pas, à une zone de tolérance près.
En pratique, la zone de tolérance est définie pour les coordonnées de l’au moins un paramètre d'unicité 8 et/ou de l’au moins un micro-motif 9 et permet de tenir compte des imprécisions liés par exemple à l'acquisition de l'image, la détermination du repère prédéterminé 11, la détermination des coordonnées de l’au moins un paramètre d'unicité 8 et de l’au moins un micro-motif 9, voire au marquage de l’au moins un micro-motif 9 sur le dispositif de sécurité 10.
Un tel exemple d'application du procédé d'authentification est représenté à la , dans laquelle un premier dispositif de sécurité personnalisé 1, représenté par la figure 3a, comporte une photographie d'identité 2 d'un premier détenteur. Ce dispositif de sécurité 1 comporte en outre des données alphanumériques relatives à son détenteur 3 et à son émetteur 5, ainsi qu'une signature 4, un logo 6 et une pluralité de micro-motifs 9 ayant des coordonnées correspondant à un résultat d'une fonction mathématique injective appliquée aux coordonnés de paramètres d'unicité 8 dans un repère prédéterminé 11, qui correspond à un ou plusieurs points biométriques e la photographie d'identité 2.
La et en particulier la figure 3b représente également un deuxième dispositif de sécurité personnalisé 1' qui comporte les mêmes données alphanumériques 3 et 5, le même logo 6 et les mêmes motifs guillochés 7 que le premier dispositif de sécurité personnalisé 1. En revanche, le deuxième dispositif de sécurité personnalisé 1' comporte une photographie d'identité 2' qui diffère de la photographie d'identité 2 du premier dispositif de sécurité personnalisé 1 et présente à cet effet des paramètres d'unicité 8' différents des paramètres d'unicité 8 du premier dispositif de sécurité personnalisé 1.
Il est ici considéré que les photographies d'identité 2 et 2' des premier et deuxième dispositifs de sécurité personnalisés 1 et 1' sont positionnées à l'identique, de sorte que le repère prédéterminé 11 est identique pour chacun de ces dispositifs de sécurité personnalisé.
Moyens d’alimentation électrique Les moyens d’alimentation électrique 3 consistent avantageusement en un générateur à courant alternatif ou alternateur.
Les moyens d’alimentation électrique 3 consistent de préférence en des moyens d’alimentation électrique 3 de l’engin équipé du système de compensation active 1.
Dans ce cas, les moyens d’alimentation électrique 3 sont encore appelés « Vessel Power Supply » ou VPS.
Les moyens d’alimentation électrique 3 sont avantageusement connectés électriquement aux moyens moteurs électriques 2 par l’intermédiaire de moyens redresseurs 11 (REC), de préférence bidirectionnel ou unidirectionnel.
Les moyens redresseurs 11 créent une tension continue à partir d’un courant électrique alternatif ou continu, obtenu à partir d’un tableau à commutateurs 31 de l’engin (dit encore VSW ou « vessel switch board »).
Lorsque l’engin accepte la restitution d’énergie électrique vers le réseau électrique, les moyens redresseurs 11 sont avantageusement bidirectionnelle ; sinon les moyens redresseurs 11 sont avantageusement unidirectionnelle.
En l’espèce, les moyens redresseurs 11 sont avantageusement montés sur une branche principale 1a1 (ou ligne électrique principale) du circuit électrique 1a.
Les moyens d’alimentation électrique 3, et le cas échéant les moyens redresseurs 11, forment avantageusement un module « alimentation principale », dit encore « Vessel Power Supply » (VPS).
Moyens moteurs électriques Les moyens moteurs électriques 2 comportent avantageusement au moins deux moteurs électriques 21, connectés en parallèle au circuit électrique 1a.
Un moteur électrique 21 consiste avantageusement en un moteur – générateur électrique :
- au cours de la première phase A du mouvement ondulatoire, les moyens moteurs électriques 21 assurent une fonction moteur entrainant la charge dans un premier sens vertical, et
- au cours de la seconde phase B du mouvement ondulatoire, l’énergie est restituée et les moyens moteurs électriques 21 assurent une fonction générateur électrique.
Les moyens moteurs électriques 2 sont avantageusement connectés électriquement au circuit électrique 1a par l’intermédiaire de moyens onduleurs 22.
Les moyens moteur électriques 2 équipent avantageusement un appareil de levage, ou tout autre appareil de manœuvre, porté par l’engin.
Moyens de stockage électrique Les moyens de stockage électrique 4 sont encore appelés « storage capacity » ou SCA.
Les moyens de stockage électrique 4 limitent avantageusement la puissance électrique requise par les moyens d’alimentation électrique 3 et équilibrent la charge.
Enfin, en référence à la , le chapeau 70 est positionné sur le carter rotatif en basculant le levier en position drapeau. Un joint d’étanchéité est placé entre le chapeau et le carter rotatif. Le chapeau 70 est alors fixé sur le carter rotatif.
On note que les exemples illustrés sur les figures ne sont en rien limitatif, le système de changement de pas des pales selon l’invention pourrait par exemple être incorporé au rotor d’une hélice d’un turbopropulseur ou bien encore au rotor de chacune des deux hélices d’une turbomachine comprenant deux hélices contrarotatives, plus connue sous la désignation anglaise « Open Rotor ». Dans la définition de l’invention, le terme « soufflante » couvre également l’hélice ou les hélices de telles turbomachines.
En outre, dans les exemples illustrés sur les figures, le piston du vérin est lié au rotor (dans le repère tournant) et le corps du vérin est mobile en translation par rapport au piston et fixé à l’anneau de synchronisation. Cependant, l’invention pourrait également s’appliquer à un système dans lequel le piston serait fixé à l’anneau de synchronisation et mobile en translation par rapport au corps du vérin. Ainsi selon la configuration du vérin, l’ensemble du dispositif de mise en drapeau est soutenu par un carter lié directement au vérin ou à la structure du moteur.
SYSTEME DE CHANGEMENT DE PAS DES PALES D’UNE SOUFFLANTE D’UN ENSEMBLE PROPULSIF La présente invention concerne un module de soufflante à pales à calage variable pour un ensemble propulsif, et plus précisément un dispositif de calage du pas des pales adapté à une telle soufflante.
Ce dispositif est ensuite engagé à l’intérieur de la bague 116. Il y est maintenu en position grâce à la bague d’étanchéité 401 précitée.
Plus tard, la boîte de vitesse peut être assemblée au moteur, en engageant le manchon 210C à l’intérieur du dispositif de couplage 300. Variantes
A titre d’exemple, l’extrémité creuse pourrait appartenir à l’arbre primaire tandis que l’extrémité de l’arbre de sortie serait engagée à l’intérieur de cette extrémité creuse, le dispositif de couplage s’interposant radialement entre ces deux extrémités.