INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon une variante, la première consigne de recharge est une consigne de courant de charge maximum autorisée, la première valeur du coefficient est égale à 0, et la deuxième valeur est une valeur strictement supérieure à 0, comprise entre 0 et 1, par exemple 0,5, 0,75, 0,90 ou 1.
Selon une variante, la première consigne de recharge est un niveau d’état de charge maximum autorisé, lorsque la valeur du paramètre est supérieure ou égale au seuil de limitation, le niveau d’état de charge maximum autorisé est strictement inférieur au niveau de charge disponible, par exemple est égal à 90% du niveau maximum de charge disponible, ou alors 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, ou 10% du niveau maximum de charge disponible.
L’invention améliore la gestion de la recharge électrique en ce qu’elle est pilotée de manière adaptée au vieillissement de la batterie grâce à la surveillance de la pression interne des cellules électrochimiques. Grâce à l’invention, il est possible de prolonger la durée de vie d’une batterie, en acceptant un niveau d’état de charge maximum limité et piloté spécifiquement selon le procédé. L’invention permet de surveiller l’augmentation de pression interne des cellules et commander l’arrêt de la recharge en cas de risque de rupture des cellules.
représente schématiquement un système de batterie selon l’invention.
représente un diagramme fonctionnel décrivant le moyen de contrôle de la recharge prévu pour piloter le procédé de contrôle de la recharge selon l’invention.
est un graphique illustrant schématiquement l’évolution du niveau de vieillissement d’une batterie et le contrôle de la recharge selon l’invention en fonction de la pression exercée par les éléments de stockage d’énergie électrique de la batterie.
représente schématiquement une variante de réalisation du système de batterie comportant un capteur de pression.
représente schématiquement une autre variante de réalisation du système de batterie comportant un capteur de pression.
L’invention s’applique au domaine des batteries électrochimiques, notamment dans le domaine des véhicules électrifiés, mais pas exclusivement. Le système de batterie et le procédé associé trouvent une application dans le domaine des applications de gestion de contrôle de recharge en application stationnaire, d’électromobilité et tout dispositif électronique à système de batterie. A titre d’exemple non limitatif, le mode préférentiel de l’invention sera décrit pour une application de véhicule automobile électrifié comprenant une batterie de traction de haute puissance. 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.
L’invention a pour objectif d’arrêter la recharge et/ou réduire graduellement la recharge en fonction d’un paramètre représentatif d’une pression interne de la batterie. L’invention a pour effet de réduire progressivement le niveau d’état de charge maximum autorisé en fonction du vieillissement de la batterie.
Dans un mode de réalisation, le dispositif DI selon un deuxième aspect de l’invention est réalisé à l’aide d’un dispositif DI selon un premier aspect de l’invention et la pluralité de grilles QG1,QG2 de confinement comprend une pluralité de premières grilles QG1 de confinement sensiblement parallèles entres elles formant une pluralité de lignes ; et une pluralité de deuxièmes grilles QG2 de confinement sensiblement parallèles entres elles et croisant, de préférence de manière perpendiculaire, les grilles de confinement de la pluralité de premières grilles QG1 de confinement de sorte à former une pluralité de colonne. Par ailleurs, la zone définie par le croisement de deux lignes consécutives (ou deux premières grilles QG1 de la pluralité de premières grilles QG1) avec deux colonnes consécutives (ou deux deuxièmes grilles QG2 consécutives de la pluralité de deuxièmes grilles QG2) forme une boite quantique QD de sorte à obtenir la matrice de boites quantiques QD. On notera que les boites quantiques QD ainsi formées comprises entre les mêmes grilles QG1 de confinement de la pluralité de premières grilles QG1 de confinement forment une ligne LQD de boites quantiques QD. De manière similaire, les boites quantiques QD ainsi formées comprises entre les mêmes grilles QG2 de confinement de la pluralité de deuxièmes grilles QG2 de confinement forment une colonne CQD de boites quantiques QD.
Dans ce mode de réalisation, il est possible de moduler la barrière PE de potentiel séparant deux boites quantiques QD d’une même ligne LQD de boites quantiques QD à l’aide de la deuxième grille séparant les deux boites quantiques QD. Cette modulation peut être utilisée pour isoler les deux boites quantiques QD l’une de l’autre ou bien encore pour transférer les particules chargées PC de l’une à l’autre. De la même manière, les lignes peuvent être maintenues isolées entre elles à l’aide de la première grille QG1 qui les sépare de sorte à éviter tout transfert de particules chargées d’une boite quantique QD d’une ligne LQD de boites quantiques QD à une autre boite quantique QD d’une ligne LQD de boites quantiques QD adjacente.
Dans un mode de réalisation, le dispositif DI comprend, pour chaque boite quantique QD, une quatrième grille PG configurée de sorte à pouvoir moduler le potentiel électrostatique au sein de la boite quantique QD. Cette quatrième grille PG est connue dans le domaine sous l’appellation anglaise plunger . Bien qu’optionnelle, une telle grille PG permet de disposer d’un degré de liberté supplémentaire dans la configuration du puit de potentiel au niveau de chaque boite quantique QD.
Dans un mode de réalisation, le dispositif selon un deuxième aspect de l’invention est réalisé à l’aide d’un dispositif selon un premier aspect de l’invention et cette quatrième électrode PG est située dans la zone définie par le croisement de deux lignes consécutives avec deux colonnes consécutives formant la boite quantique QD considérée et configurée pour moduler le potentiel électrostatique au sein de la boite quantiques QD.
Lecture de l’état de charge
Afin de lire l’état de charge des boites quantiques QD d’un dispositif DI selon un premier aspect ou un deuxième aspect de l’invention, un troisième aspect de l’invention illustré aux et concerne un procédé 100 de lecture de l’état de charge des boites quantiques QD d’au moins une ligne LQD de boites quantiques QD d’un tel dispositif DI. Le procédé comprend, pour au moins une ligne LQD de boites quantiques QD, de préférence pour toutes les lignes LQD de boites quantiques QD du dispositif DI, les étapes suivantes.
Le procédé 100 comprend tout d’abord une première étape 1E1 de détermination de l’état de charge de la boite quantique extrême QDE de la ligne considérée à l’aide du moyen de mesure EM de l’état de charge associé à la ligne considérée. A l’issue de cette étape, l’état de charge de la boite quantique extrême QDE est connue. On notera qu’un moyen de mesure peut être associé à plusieurs boites quantiques extrêmes QDE. Aussi, un moyen de mesure est dit associé à une boite quantique extrême QDE lorsque le moyen de mesure est susceptible de pouvoir déterminer l’état de charge de la boite quantique extrême QDE considérée.
Une fois cet état de charge connu, il est donc possible de décharger cette dernière afin de rétablir un état de charge égal à zéro. Pour cela, le procédé comprend une deuxième étape 1E2 de décharge des particules chargées PC présentes dans la boite quantique extrême QDE. Les particules chargées PC éventuellement contenues dans la boite quantique extrême QDE sont par exemple déchargées dans des réservoirs auxquels la boite quantique extrême QDE peut être connectée. Cette étape peut par exemple être mise en œuvre en abaissant la barrière de potentiel PE qui sépare la boite quantique extrême QDE d’un réservoir RE, par exemple en jouant sur la tension appliquée à la deuxième grille QG2 située entre la boite quantique extrême QDE et le réservoir RE en question. Sur les à cette deuxième grille QG2 est la deuxième grille QG2 la plus à droite, c’est-à-dire la deuxième grille extrême QG2E définissant la limite de la matrice de boites quantiques QD au niveau des boites quantiques extrême QDE.
Il est ensuite possible de transférer les particules chargées PC contenues dans la boite quantique adjacente afin de pouvoir en déterminer l’état de charge. Pour cela, le procédé 100 comprend ensuite, pour chaque boite quantique QD de la ligne LQD de boites quantiques QD considérée et en partant de la boite quantique QD la plus proche de la boite quantique QDE extrême, une troisième étape 1E3 de transfert de l’état de charge de la boite quantique QD considérée vers la boite quantique QD adjacente à la boite quantique QD considérée la plus proche de la boite quantique extrême QDE. Autrement dit, le ou les particules chargées PC contenues dans la boite quantique QD considérée sont transférées vers la boite quantique QD adjacente à la boite quantique QD considérée la plus proche de la boite quantique extrême QDE. A l’issue de cette étape 1E3, la ou les particules chargées PC contenues dans la boite quantiques QD d’indice n ont été transférées dans la boite quantique QD d’indice n-1 (ou n est l’indice de la boite quantique QD considérée, l’indice 1 étant attribué à la boite quantique extrême QDE et les indices allant croissant). Cette étape 1E3 peut par exemple être mise en œuvre en abaissant la barrière de potentiel PE qui sépare la boite quantique QD considérée de la boite quantique QD adjacente à la boite quantique QD considérée la plus proche de la boite quantique extrême QDE, par exemple en jouant sur la tension appliquée à la deuxième grille QG2 séparant les deux boites quantiques QD.
Une illustration de la deuxième étape 1E2 et de la troisième étape 1E3 est proposée à la dans laquelle chaque boite quantique QD est représentée par un carré, chaque transfert de particules chargées PC est représenté par une flèche et le réservoir RE dans lequel est déchargée la boite quantique extrême QDE est représenté par un cercle, le temps s’écoulant de haut en bas.
Afin de déterminer l’état de charge de chaque boite quantique QD de la ligne LQD de boites quantiques QD considérée, les trois étapes 1E1-1E3 qui viennent d’être décrites sont réitérées un nombre de fois égal au nombre de boites quantiques QD de la ligne LQD de boites quantiques QD considérée.
Dans un mode de réalisation, les étapes E1-E3 du procédé 100 sont réalisées séquentiellement sur toutes les lignes LQD de boites quantiques QD du dispositif DI. Par exemple, chaque étape E1-E3 est mise en œuvre une fois pour chaque ligne LQD de boites quantiques QD, puis le cycle est répété jusqu’à que l’état de charge de l’ensemble des boites quantiques QD du dispositif DI ait été mesuré.
Dans un exemple alternatif, chaque étape E1-E3 est répétée pour une même ligne LQD jusqu’à la détermination de l’état de charge de toutes les boites quantiques QD de la ligne LQD de boites quantiques QD considérée, puis le cycle est répété pour la ligne LQD de boites quantiques QD suivante jusqu’à que l’état de charge de l’ensemble des boites quantiques QD du dispositif DI ait été mesuré. Ce mode de réalisation présente l’avantage d’être simple de mise en œuvre, mais le temps nécessaire à la détermination de l’état de charge de toutes les boites quantiques QD du dispositif DI croit linéairement avec le nombre boites quantiques QD sur une ligne LQD de boites quantiques QD, mais également avec le nombre de lignes LQD de boites quantiques QD.
Dans un mode de réalisation alternatif, les étapes E1-E3 du procédé 100 sont réalisées simultanément sur toutes les lignes LQD de boites quantiques QD du dispositif DI. Autrement dit, la lecture de l’état de charge des boites quantiques QD se fait en parallèle sur chaque ligne LQD de boite quantique QD. Ce mode de réalisation est plus complexe en mettre en œuvre, mais il présente l’avantage d’être plus rapide, le temps nécessaire à la détermination de l’état de charge de toutes les boites quantiques QD du dispositif DI dépendant du nombre de boites quantiques QD sur une ligne LQD de boites quantiques QD, mais pas du nombre de lignes LQD de boites quantiques QD.
Détermination du diagramme de stabilité
La notion de diagramme de stabilité est bien connue de la personne du domaine et un simple rappel sera donc fait ici. Le diagramme de stabilité caractérise l’état de charge de chaque boite quantique QD d’un système, ici le dispositif DI selon un premier aspect ou un deuxième aspect de l’invention, en fonction de la tension appliquée aux grille QG1, QG2 définissant les boites quantiques QD du dispositif DI. Dans le dispositif DI selon un premier aspect de l’invention ou un deuxième aspect de l’invention, la pluralité de grilles QG1, QG2 de permet de définir les boites quantiques QD du dispositif DI et c’est donc en fonction de la tension appliquée à cette pluralité de grilles QG1, QG2 que l’état de charge de chaque boite quantique QD doit être déterminé. Pour cela, un quatrième aspect de l’invention illustré aux et concerne un procédé 200 de détermination du diagramme de stabilité d’un dispositif DI quantique selon un premier aspect de l’invention.
Une présence de précipités de phase oméga au sein de l’alliage n’affecte pas les propriétés mécaniques de l’alliage lorsqu’elle est inférieure à une quantité seuil.
Une quantité de précipités de phase oméga au sein de l’alliage doit être inférieure à une valeur seuil de 10 % afin que l’alliage conserve un faible module élastique.
La fraction volumique des précipités de phase oméga peut être inférieur à 5 %, de préférence à 2 %, de préférence encore à 1 %.
La phase alpha de l’alliage peut présenter une fraction volumique comprise entre 1 et 40%, de préférence entre 2 et 35%, de préférence entre 5 et 30%.
La présence d’une fraction volumique de phase alpha compris entre 5 et 30% permet à l’alliage de présenter des propriétés mécaniques optimales.
La présence d’une fraction volumique de phase alpha compris entre 1 et 40% permet de conserver un module élastique relativement faible.
De manière avantageuse, la phase alpha et la phase oméga sont présentes sous forme de précipités au sein d’une matrice constituée de grains austénitique.
La présence des précipités de phases alpha au sein d’une matrice constituée de grains austénitique permet de durcir l’alliage.
La présence des précipités de phase oméga est nécessaire pour initier l’apparition des précipités de phase alpha.
Une taille de grain de l’alliage peut être inférieure à 1 µm.
L’alliage comprenant des grains de taille inférieure à 1 µm présente une limite de déformation élastique augmentée.
Les grains de l’alliage peuvent être, de préférence, équiaxes.
De manière avantageuse, la taille de grain de l’alliage est inférieure à 500 nm.
La taille de grains de l’alliage inférieurs à 500 nm permet d’améliorer la limite élastique de l’alliage.
L’alliage peut comprendre :
-une taille de précipités de phase alpha inférieure à 500 nm, et
La montre une représentation schématique du régime isolé mis en œuvre dans l’invention.
La montre un ordinogramme d’un procédé selon un quatrième aspect de l’invention.
Les à illustrent de manière schématique les différentes étapes de fabrication d’un dispositif selon l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE Dispositif s quantique s
Comme illustré à la , un premier aspect de l’invention concerne dispositif DI semiconducteur susceptible d’être utilisé comme dispositif quantique.
Ce dispositif comprend une couche d’un matériau semi-conducteur, par exemple du silicium, dans laquelle est formée une zone active ZA.
Ce dispositif DI comprend une pluralité de premières grilles QG1 formant une pluralité de lignes sensiblement parallèles entre elles et recouvrant en partie la zone active ZA. Il comprend également une pluralité de deuxièmes grilles QG2 formant une pluralité de colonnes sensiblement parallèles entre elles, les lignes de la pluralité de lignes croisant, de préférence de manière perpendiculaire, les colonnes de la pluralité de colonnes en recouvrant en partie la zone active ZA et étant isolées électriquement de la pluralité de lignes. La définition d’une grille est ici conforme à la définition dans le domaine, à savoir un élément comprenant une couche d’un matériau conducteur (par exemple du polysilicium dégénéré) et une couche d’un matériau diélectrique (par exemple de l’oxyde de silicium ou de l’hafnie). Comme détaillé dans la suite, ces grilles QG1, QG2 permettent de moduler le champ électrostatique au sein de la zone active ZA de sorte à pouvoir former au sein de cette dernière une pluralité de boites quantiques QD.
Dans un mode de réalisation, la couche de matériau semi-conducteur comprend des ouvertures sur la totalité de son épaisseur, lesdites ouverture étant située sous chaque croisement d’une ligne de la pluralité de lignes avec une colonne de la pluralité de colonnes. La taille de ces microstructures est donc fixée par la taille des grilles de la première et deuxième pluralités de grilles QG1,QG2. Ces microstructures permettent d’améliorer le confinement des éventuelles particules chargées PC présentes dans les îlots lorsque ces derniers sont configurés pour opérer en tant que boites quantiques QD.
De plus, dans le dispositif DI selon l’invention, l’intersection de deux lignes successives avec deux colonnes successives délimite un îlot QD de sorte à obtenir une pluralité d’îlots répartis sur une pluralité de chaines d’îlots LQD. Les chaînes d’îlots LQD ainsi obtenues sont disposées selon un axe parallèle aux lignes de la pluralité de lignes, chaque chaîne d’îlot LQD comprenant une pluralité d’îlots QD. Les boites quantiques QD obtenues par l’application d’un potentiel sur les premières et deuxièmes grilles QG1, QG2 évoquées précédemment seront formées au niveau desdits îlots. En outre, chaque chaîne d’îlots LQD comprend une première extrémité matérialisée par une première colonne extrême et une deuxième extrémité matérialisée par une deuxième colonne extrême QG2E. On notera également que les îlots QD forment aussi une pluralité de colonnes d’îlots CQD et en particulier une colonne extrême d’îlot CQDE le long de la deuxième colonne extrême QG2E.
En outre, le dispositif DI comprend au moins une troisième grille, de préférence une pluralité de troisièmes grilles, dite grille de mesure EM, s’étendant selon un axe sensiblement parallèle aux ligne de la pluralité de lignes et dans une direction opposée aux lignes de la pluralité de lignes par rapport à la zone active ZA, l’extrémité de chaque grille de mesure EM la plus proche de la deuxième colonne extrême QG2E étant située dans la zone active ZA, la ou les troisième grilles EM étant configurées pour réaliser un ou plusieurs moyens de mesure disposés de sorte à pouvoir mesurer l’état de charge de l’ilot situé au niveau de la deuxième extrémité de chaque chaine d’ilots LQD. Autrement dit, la ou les grilles de mesures EM sont configurées pour former un ou plusieurs moyens de mesure, par exemple un ou plusieurs points quantiques ou bien encore un ou plusieurs transistors à électron unique (ou SET pour Single Electron Transistor en anglais). De plus, ce ou ces moyens de mesure sont disposés de sorte que l’état de charge de chaque îlot QD de la colonne extrême QG2E peut être mesuré à l’aide d’un ou plusieurs de ces moyens de mesure.
Enfin, le dispositif DI selon l’invention comprend une première électrode de contact CO1 et une deuxième électrode de contact CO2 situées de part est d’autre de la ou des grilles de mesure EM, dans la zone active ZA et en contact avec cette dernière. De plus, ces première et deuxième électrodes CO1,CO2 sont configurées de sorte qu’un courant allant de la première électrode CO1 à la deuxième électrode CO2 passe, dans la zone active ZA, entre la ou les grilles de mesure EM et la deuxième colonne extrême QG2E.
Dans un mode de réalisation illustré aux à , une troisième électrode de mesure EM est située en regard de chaque chaine de d’îlot QD de sorte à réaliser, pour chaque chaine d’ilots LQD, un moyen de mesure de l’état de charge de l’ilot situé au niveau de la deuxième extrémité de la chaine d’ilots considérée LQD. Ainsi, dans ce mode de réalisation, un moyen de mesure est formé pour chaque chaine d’ilots LQD.
Cependant, comme mentionné précédemment et illustré aux et , il peut en être autrement. Par exemple, dans le mode de réalisation de la , un moyen de mesure est formé toutes les deux chaines d’ilots LQD au moyen d’une grille de mesure LQD. Dans l’exemple de la , chaque moyen de mesure est un transistor à électron unique formé à l’aide de deux grilles de mesure EM. Dans ce dernier exemple, le dispositif comprend un moyen de mesure pour deux chaines d’ilots LQD.
Dans un mode de réalisation illustré à la et , le dispositif DI selon l’invention comprend une pluralité de quatrièmes grilles PG, chaque quatrième grille PG de la pluralité de quatrièmes grilles PG étant située dans un îlot QD de sorte que chaque îlot QD de la pluralité d’îlots QD comprend une quatrième grille PG de la pluralité de quatrièmes grilles PG.
Dans un mode de réalisation illustré de la et à la , le dispositif DI selon l’invention comprend une pluralité de quatrièmes électrodes de contact COi, chaque quatrième électrode de contact COi de la pluralité de quatrièmes électrodes COi étant située dans la zone active ZA, en contact avec cette dernière, entre deux grilles de mesure EM successives de la pluralité de grilles de mesure EM. Dans le mode de réalisation illustré de la et à la , une quatrième électrode de contact COi de la pluralité de quatrièmes électrodes COi est située entre chaque grille de mesure EM. Cependant, il peut en être autrement. Par exemple, lorsque le ou les moyens de mesure de l’état de charge formés par les grilles de mesures EM sont des transistors à électron unique (comme illustré à la ), alors chaque électrode de contact COi est séparée de la suivante par deux grilles de mesure EM.
Dans un mode de réalisation, la zone active ZA comprend une pluralité de doigts DTi, une grille de mesure EM de la pluralité de grilles de mesure EM étant située entre chaque doigt DTi de la pluralité de doigts DTi, les doigts DTi de la pluralité de doigts DTi étant reliés entre eux par une partie commune, l’extrémité des grilles de mesure EM la plus proche de la colonne extrême QG2E étant située sur ladite partie commune, la première électrode de contact CO1 étant située sur un premier doigt extrême de la pluralité de doigts DTi, la deuxième électrode de contact CO2 étant située sur un deuxième doigts extrêmes de la pluralité de doigts DTi, chaque doigt DTi compris entre deux grilles de mesure EM comprenant une quatrième électrode de contact COi de la pluralité de quatrièmes électrodes de contact COi.
Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description des exemples de réalisation particuliers et non limitatifs de la présente invention ci-après, en référence aux figures 1 à 5 annexées, sur lesquelles :
illustre schématiquement un système pour l’apprentissage d’un modèle de prédiction de composants réparés et l’utilisation d’un tel modèle dans un processus d’identification de composant dans un premier véhicule, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;
illustre schématiquement une partie d’un réseau de neurones configuré pour la mise en œuvre d’une partie des opérations des processus de la , selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;
illustre schématiquement une arborescence d’une méthode de forêts aléatoires pour la mise en œuvre d’une partie des opérations des processus de la , selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;
illustre schématiquement un dispositif configuré pour identifier un ou plusieurs composants du premier véhicule de la ayant subi une réparation, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;
illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé d’identification d’un ou plusieurs composants du premier véhicule de la ayant subi une réparation, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.