INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un avantage est de pouvoir déterminer rapidement la consommation énergétique à partir de profil de roulage type déterminé.
Avantageusement et de manière non limitative, l’étape de détermination d’un paramètre d’évolution de la consommation énergétique dudit véhicule automobile comprend le calcul d’une consommation électrique prévisionnelle de ladite batterie soit en faisant une moyenne sur le trajet réalisé soit en anticipant la consommation à partir d’un trajet planifié.
On établit la même constatation en comparant le profil de tension de l’élément C avec celui de l’élément A. Les deux profils ont été tracés à la . La polarisation est plus faible pour l’élément C que pour l’élément A surtout pour des états de charge proche de la fin de la charge. L’élément C présente une capacité chargée supérieure de 12 mAh.g -1 par rapport à celle l’élément A. La diminution de la polarisation et l’augmentation de capacité chargée sont attribuées à la présence d’oxalate de lithium dans la cathode de l’élément C.
Le cyclage des éléments A et B s’est poursuivi à la température de 25°C au régime de C/10-D/10 entre les tensions limites de 3,3 V et 4,9 V. On a mesuré la capacité déchargée par les éléments au cours d’un cyclage de 35 cycles. L’évolution de la capacité déchargée par les éléments A et B a été représentée à la . On constate une capacité déchargée supérieure pour l’élément B sur toute la durée du cyclage. On note également une perte de capacité plus lente pour l’élément B que pour l’élément A. L’élément A connait une chute brutale de sa capacité à partir du 25 ème cycle alors que la capacité de l’élément B reste quasiment constante, même après le 25 ème cycle. L’évolution du rendement coulombique des éléments A et B, c’est-à-dire le rapport entre la capacité déchargée et la capacité chargée, a été représentée à la . On note qu’après le 5 è me cycle, le rendement coulombique de l’élément B devient supérieur à celui de l’élément A. Les résultats des figures 3 et 4 mettent en évidence que la présence de l’additif LiPO 2 F 2 dans la cathode permet l’amélioration de la durée de vie en cyclage et l’amélioration du rendement coulombique. Effet de la fluoration du solvant de l’électrolyte :
Des essais sur les éléments D, E, F et G ont mis en évidence l’effet de la fluoration du solvant de l’électrolyte sur la durée de vie en cyclage de ces éléments. Les éléments D à G diffèrent par la nature du solvant de l’électrolyte. On a cyclé les éléments D à G à la température de 25°C au régime de C/10-D/10 entre les tensions limites de 3,3 V et 4,9 V et on a représenté sur la la variation de la capacité massique déchargée en fonction du numéro de cycle. La fluoration de EMC dans l’élément E permet d’améliorer la durée de vie en cyclage par comparaison avec l’élément D dans lequel EMC est non fluoré. L’effet de la fluoration est encore plus notable quand c’est le carbonate cyclique qui est fluoré. La durée de vie de l’élément F qui contient F1EC est nettement supérieure à celle de l’élément E qui contient F3EMC. Enfin, le meilleur résultat est obtenu quand le carbonate cyclique et le carbonate linéaire sont tous les deux fluorés. En effet, l’élément G qui contient F1EC et F3EMC est celui qui présente la plus longue durée de vie. L’utilisation de fluoroalkyl carbonates en remplacement de leurs équivalents non fluorés permet d’augmenter la durée de vie de l’élément. Mise en évidence de l’augmentation de la durée de vie pour des éléments comportant une anode à base d’un oxyde lithié de titane.
Les éléments H, I et J comportent tous une anode dont la matière active est un oxyde lithié de titane de formule Li 4 Ti 5 O 12 . Ils ont subi un premier cycle et les profils de tension au cours de ce premier cycle ont été tracés sur la . On constate que l’élément H qui comporte un électrolyte liquide contenant LiPO 2 F 2 et qui ne contient pas d’additif dans la cathode présente la capacité la plus faible. L’élément I qui comporte un électrolyte gélifié et pas d’additif dans la cathode présente une capacité supérieure à celle de l’élément H. L’élément J selon l’invention qui comporte un électrolyte gélifié et LiPO 2 F 2 à la cathode est l’élément qui présente la plus forte capacité.
Les éléments H, I et J ont été cyclés à 25°C pendant 16 cycles au régime de C/5-D/5 entre les tensions limites de 1,5 et 3,4 V. La variation de la capacité de ces éléments au cours du cyclage a été représentée à la . On constate que la capacité de l’élément H décroit rapidement dès les premiers cycles et reste bien inférieure au cours du cyclage à celle des éléments I et J. La capacité de l’élément J selon l’invention reste supérieure à celle des éléments H et I sur toute la durée du cyclage. Les essais sur les éléments H, I et J montrent d’une part le bénéfice d’utiliser un électrolyte gélifié par rapport à un électrolyte liquide et d’autre part le bénéfice d’ajouter un additif dans la cathode.
Un module RS de reconstruction du signal permet de reconstruire le signal avant de réaliser l’intercorrélation COR avec une copie du signal généré.
Différentes techniques de reconstruction du signal peuvent être mises en œuvre par le module RS. Un exemple de mise en œuvre possible consiste à appliquer un algorithme glouton permettant de construire d’une manière itérative une approximation parcimonieuse du signal. Un exemple d’algorithme glouton est l’algorithme « Orthogonal Matching Pursuit » décrit dans la référence [2].
Procédé d’estimation de l’état de santé d’un élément électrochimique La présente invention concerne un procédé d’estimation d’au moins un paramètre relatif à l’état de santé d’un élément électrochimique d’une batterie comprenant au moins une électrode comportant un mélange de matériaux actifs. La présente invention se rapporte aussi à un calculateur, un système de gestion et une batterie associés.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Typiquement une batterie comprend un ou plusieurs accumulateurs de courant appelés aussi générateurs électrochimiques, cellules ou éléments. Un accumulateur est un dispositif de production d'électricité dans lequel de l'énergie chimique est convertie en énergie électrique. L'énergie chimique provient des composés électrochimiquement actifs déposés sur au moins une face d'électrodes disposées dans l'accumulateur. L'énergie électrique est produite par des réactions électrochimiques au cours d'une décharge de l'accumulateur. Les électrodes, disposées dans un conteneur, sont connectées électriquement à des bornes de sortie de courant qui assurent une continuité électrique entre les électrodes et un consommateur électrique auquel l'accumulateur est associé.
Afin d'augmenter la puissance électrique délivrée, on peut associer plusieurs accumulateurs entre eux pour former une batterie. Ainsi, une batterie peut être divisée en modules, chaque module étant composé d'un ou plusieurs accumulateurs reliés entre eux en série et/ou en parallèle. Ainsi, une batterie peut par exemple comporter une ou plusieurs branches parallèles d'accumulateurs reliés en série et/ou une ou plusieurs branches parallèles de modules reliés en série.
L’état de santé est une information utile au système électronique de gestion de la batterie pour optimiser son utilisation et sa durée de vie. L’état de santé est souvent désigné sous l’abréviation SOH qui renvoie à la dénomination anglaise de « State of Health ».
L’état de santé SOH permet d’estimer le vieillissement de la batterie entre un état neuf et un état fin de vie, ou plus généralement, entre un état initial et un état final.
Une technique de détermination de l’état de santé SOH est une technique dans laquelle les valeurs de température, de tension, et éventuellement de courant de la batterie sont surveillées pour déterminer une valeur de l’état de santé SOH à partir de lois de vieillissement. De telles lois de vieillissement sont obtenues à partir d’essais réalisés en laboratoire. L’application des lois de vieillissement aux valeurs surveillées donne ainsi une estimation du vieillissement de la batterie.
Toutefois, cette technique de type statique suppose un vieillissement homogène des accumulateurs de la batterie et un circuit de puissance sans défaillance entre les accumulateurs.
Selon une première approche, la valeur réelle de l’état de santé SOH est mesurée en mettant en œuvre un test de capacité, consistant en une pleine charge puis une pleine décharge successive de la batterie, dans des conditions choisies de température et de courant. Durant cette décharge, la quantité de charges restituée est mesurée, ce qui permet d'en déduire la capacité réelle de la batterie, et donc son état de santé SOH.
L'avantage de cette méthode est d'obtenir la valeur réelle de l’état de santé SOH, puisqu'elle repose sur une mesure de la réalité.
Pour pallier les inconvénients de la mesure de l’état de santé SOH réel, d'autres approches moins intrusives existent, qui reposent sur son estimation. A titre d'exemple, une méthode usuelle pour estimer l’état de santé SOH consiste à suivre l'évolution de la résistance de la batterie, ou par extension suivre un ou plusieurs paramètres d'impédance de la batterie. L'usure d'une batterie s'accompagne en effet généralement d'une évolution de ces paramètres.
L'inconvénient de cette méthode est de ne pas mesurer directement la perte de capacité de la batterie, mais de l'estimer à partir de l'évolution d'un paramètre différent. Or, l'évolution des pertes de capacité et des augmentations de résistance, ou d'impédances, ne suivent pas des lois généralisables pour toutes les batteries, ni pour toutes les conditions de vieillissement des batteries.
Ainsi, il existe des situations pratiques pour lesquelles l'augmentation de la résistance d'une batterie est parfois négligeable alors que la batterie subit une perte de capacité importante, et inversement. Cette méthode d'estimation reste donc insuffisamment fiable, et souvent complexe car elle implique des calculs complémentaires reposant par exemple sur un apprentissage préalable pour tenter de pallier ses défaillances.
- une unité de traitement d'image, qui est configurée pour traiter des images capturées par la caméra pour déterminer la présence et la position de la seconde tache laser réfléchie dans l'image,
- une unité de commande, qui est configurée pour déterminer la direction dans laquelle la tache laser doit être dirigée de façon à aligner la seconde tache laser réfléchie détectée par l'unité de traitement d'image avec la tache laser, et pour transmettre des données sur cette direction à l'unité de direction de laser.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’unité de direction de laser est configurée pour aligner une tache laser de différentes longueurs d'onde.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’unité de direction de laser est configurée pour aligner mécaniquement la source laser, la caméra et une interface optique.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, la caméra est configurée pour détecter une tache laser créée par la tache laser alignée sur la cible.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le système comprend une interface optique configurée pour former une image, sur la caméra, des informations de signal laser transportées par la seconde tache laser réfléchie.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’unité de commande est configurée pour fournir une connexion nécessaire pour le processus d'alignement entre l'unité de direction de laser et l'unité de traitement d'image une fois que la tache laser est capturée par la caméra et que sa position est déterminée au moyen de l'unité de traitement d'image.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le système comprend une unité de sortie d'image configurée pour transférer des images produites par la caméra hors du système.
La description détaillée ci-dessous exposée en référence aux dessins annexés permet de mieux comprendre les propriétés structurelles et caractéristiques et tous les avantages de l'invention ; pour cette raison, l'évaluation doit être faite en prenant en considération ces dessins et cette description détaillée. Sur ces dessins :
est une vue représentative du système de l’invention.
Description des signes de référence 1. Source laser
1.1. Tache laser
2. Unité de direction de laser
2.1. Tache laser alignée
2.2. Milieu de propagation
2.3. Tache laser
Ainsi, la plateforme 4 peut être reliée au châssis 2 par une structure d’élévation comprenant au moins un actionneur de la structure d’élévation. Actionneur et structure d’élévation forment au moins une partie du dispositif 6 d’entraînement en déplacement de la plateforme 4.
La structure d’élévation peut comprendre au moins un bras pivotant autour d’un axe horizontal, et l’actionneur est un vérin d’actionnement dudit bras s’étendant entre le bras et le châssis.
Ce bras peut être un bras télescopique.
En variante, et comme dans l’exemple représenté à la , la structure d’élévation peut être une structure de type ciseaux et les actionneurs tels que des vérins peuvent être prévus pour l’entraînement en déplacement des ciseaux.
La nacelle 1 comprend au moins un bac 7 technique monté mobile entre une position rentrée dans le châssis 2 et une position au moins partiellement sortie du châssis 2, dans laquelle ledit bac 7 s’étend au moins partiellement de manière déportée latéralement par rapport au châssis 2, pour permettre un accès au contenu du bac 7.
Dans l’exemple représenté, le châssis 2 affecte, vu de dessus, une forme quadrangulaire en particulier rectangulaire.
Ce châssis 2 se présente sous forme d’un bloc, à l’intérieur duquel est ménagé un espace de réception du ou des bacs. Ce châssis 2 présente deux bords longitudinaux pris par référence à l'axe longitudinal du châssis 2 qui s'étend depuis une extrémité avant en direction d'une extrémité arrière du châssis 2. Les bacs 7, qui sont ici au nombre de deux, s’étendent en position au moins partiellement sortie du châssis 2, en saillie d’un bord longitudinal du châssis 2, comme illustré à la , avec l’un des bacs qui fait saillie de l’un des bords longitudinaux du châssis et l’autre bac qui fait saillie de l’autre bord longitudinal du châssis 2. Bien évidemment, l’invention s’applique également à un châssis 2 équipé d’un seul bac.
Chaque bac 7 est ouvert par le dessus, pour permettre un accès à l’intérieur du bac, en position au moins partiellement sortie.
Chaque bac 7 est dit technique, car il loge des éléments ou organes nécessaires au bon fonctionnement de la nacelle, tels que des batteries, des pompes, un réservoir de fluide ou autres.
À nouveau, le contenu de ces bacs 7 techniques ne sera pas décrit en détail, car il est bien connu à ceux versés dans cet art, et importe peu dans le cadre de la présente invention.
Chaque bac 7 technique peut, pour son passage d’une position à une autre, être un bac coulissant ou pivotant. C’est la seconde solution qui est représentée à la , où le bac pivote autour d’un axe dit vertical, s’étendant verticalement à l’état positionné du châssis 2 sur une surface plane horizontale.
La nacelle 1 comprend encore un dispositif de commande manuelle 8, c’est-à-dire à actionnement manuel du dispositif 6 d’entraînement en déplacement de la plateforme 4 et du système 3 d’entraînement en déplacement au sol du châssis 2.
Dans les exemples représentés, le dispositif de commande manuelle 8 du dispositif 6 d’entraînement en déplacement de la plateforme 4 et du système 3 d’entraînement au sol du châssis 2 comprend au moins un pupitre 81 de commande porté par la plateforme 4.
Ce pupitre 81 de commande comprend au moins une commande 811 manuelle c'est-à-dire actionnable par l'opérateur du dispositif 6 d’entraînement en déplacement de la plateforme 4 et une commande 812 manuelle c'est-à-dire actionnable par l'opérateur du système 3 d’entraînement au sol du châssis 2.
Ce pupitre 81 de commande est généralement disposé à écartement du plancher de la plateforme, le long du garde-corps de la plateforme, comme illustré à la .
Les commandes 811, 812 actionnables manuellement du pupitre 81 de commande peuvent être formées par des boutons, leviers ou autres. La commande 811 manuelle du dispositif 6 d'entraînement en déplacement de la plateforme 4 permet, au niveau de la plateforme 4, à partir du pupitre 81 de commande, la commande du dispositif 6 d’entraînement en déplacement de la plateforme 4 par actionnement d’au moins un actionneur de la structure d’élévation, pour permettre un déplacement en monte et baisse de la plateforme.
Le ou les agents dispersants peuvent donc avoir un squelette de silicone, tel que le polyéther de silicone et des dispersants de type amino- silicone, différents des silicones de formule (I) ou des alcoxysilanes décrits dans la demande. Parmi les agents dispersants appropriés, on peut citer : - les amino-silicones i.e. silicones comprenant un ou plusieurs groupes amino telles que celles commercialisées sous les noms et références :BYK LPX 21879, par BYK, GP-4, GP-6, GP-344, GP-851, GP-965, GP-967 et GP-988-1, commercialisée par Genesee les polymères, - les acrylates de silicone telles que Tego ® RC 902, Tego ® RC 922, Tego ® RC 1041, et Tego ® RC 1043, par commercialisée Evonik, - les silicones polydiméthylsiloxanes (PDMS) à groupes carboxyliques tel que X- 22162 et X-22370 par Shin-Etsu, époxy de silicone tel que le GP-29, GP-32, GP-502, GP-504, GP-514, GP-607, GP-682, et GP-695, par Genesee Polymers, ou Tego ® RC 1401, Tego ® RC 1403, Tego ® RC 1412, par Evonik.
Selon un mode de réalisation particulier, le ou les agents dispersants sont de type amino-silicone, différents des silicones de formule (I) ou des alcoxysilanes décrits dans la demande et sont cationiques.
Dans une variante de l’invention, le ou les pigments selon l’invention sont des pigments organiques, préférentiellement des pigments organiques traités en surface par un agent organique choisi parmi les composés siliconés. Dans une autre variante de l’invention, le ou les pigments selon l’invention sont des pigments minéraux.
Ils peuvent être ioniques ou non ioniques, de préférence anioniques, cationiques ou non ioniques.
Les colorants directs sont de préférence des colorants directs cationiques. On peut mentionner les colorants cationiques hydrazono des formules (III) et (IV), les colorants cationiques azo (V) et (VI) ci-dessous : (III) (IV) (V) (VI) formules (III) à (VI) dans lesquelles : - Hét + représente un radical hétéroaryle cationique, préférentiellement à charge cationique endocyclique tel que imidazolium, indolium, ou pyridinium, éventuellement substitué préférentiellement par au moins un groupe (C 1 -C 8 )alkyle tel que méthyle ; - Ar + représente un radical aryle, tel que phényle ou naphtyle, à charge cationique exocyclique préférentiellement ammonium particulièrement tri(C 1 -C 8 )alkyl-ammonium tel que triméthylammonium ; - Ar représente un groupement aryle, notamment phényle, éventuellement substitué, préférentiellement par un ou plusieurs groupement électrodonneurs tels que i) (C 1 -C 8 )alkyle éventuellement substitué, ii) (C 1 -C 8 )alcoxy éventuellement substitué, iii) (di)(C 1 -C 8 )(alkyl)amino éventuellement substitué sur le ou les groupements alkyle par un groupement hydroxyle, iv) aryl(C 1 -C 8 )alkylamino, v) N-(C 1 -C 8 )alkyl-N-aryl(C 1 -C 8 )alkylamino éventuellement substitué ou alors Ar représente un groupement julolidine ; - Ar’’ représente un groupement (hétéro)aryle éventuellement substitué tel que phényle ou pyrazolyle éventuellement substitués, préférentiellement par un ou plusieurs groupements (C 1 -C 8 )alkyle, hydroxyle, (di)(C 1 -C 8 )(alkyl)amino, (C 1 -C 8 )alcoxy ou phényle ; - Ra et Rb , identiques ou différents, représentant un atome d’hydrogène ou un groupement (C 1 -C 8 )alkyle éventuellement substitué, préférentiellement par un groupement hydroxyle ; ou alors le substituant Ra avec un substituant de Het+ et/ou Rb avec un substituant de Ar forment ensemble avec les atomes qui les portent un (hétéro)cycloalkyle ; particulièrement Ra et Rb, représentant un atome d’hydrogène ou un groupement (C 1 -C 4 )alkyle éventuellement substitué par un groupement hydroxyle ; - Q- représente un contre-ion anionique organique ou minéral tel qu’un halogénure ou un alkylsulfate.
Particulièrement on peut citer les colorants directs à charge cationiques endocycliques azoïques et hydrazono de formule (III) à (VI) tels que définis précédemment. Plus particulièrement, les colorants directs cationiques à charge cationiques endocycliques décrits dans les demandes de brevets WO 95/15144, WO 95/01772 et EP-714954.
Préférentiellement les colorants directs suivants : (VII) (VIII) formules (VII) et (VIII) dans lesquelles : - R 1 représente un groupement (C 1 -C 4 )alkyle tel que méthyle ; - R 2 et R 3 , identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène ou un groupement (C 1 -C 4 )alkyle tel que méthyle ; et - R 4 représente un atome d’hydrogène ou un groupement électrodonneur tels que (C 1 -C 8 )alkyle éventuellement substitué, (C 1 -C 8 )alcoxy éventuellement substitué, (di)(C 1 -C 8 )(alkyl)amino éventuellement substitué sur le ou les groupements alkyle par un groupement hydroxyle ; particulièrement R 4 est un atome d’hydrogène, - Z représente un groupe CH ou un atome d’azote, préférentiellement CH, - Q- est un contre ion anionique tel que défini précédemment particulièrement halogénure tel que chlorure ou un alkylsulfate tel que méthylsulfate ou mésytyle.
Particulièrement les colorants de formule (VII) et (VIII) sont choisis parmi le Basic Red 51, Basic Yellow 87 et Basic Orange 31 ou leurs dérivés avec Q’ un contre ion anionique tel que défini précédemment, particulièrement halogénure tel que chlorure ou un alkylsulfate tel que méthylsulfate ou mésytyle.