INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Il est expliqué ci-après un exemple d’apparition d’un Knee Point suite au dépôt de lithium métallique.
Le profil de tension V d’un dispositif de stockage électrochimique rechargeable, en fonction de son état de charge (noté Q sur les figures), est déterminé par la différence de potentiel entre la cathode et l’anode. Il constitue un bon indicateur permettant de prévoir le "Knee Point" lié à un dépôt de lithium métal. Un exemple typique d'analyse est présenté sur la - 1). La courbe référencée « a » représente le profil de tension de l'anode et la courbe « c » le profil de tension de la cathode, pendant la charge. La courbe « b » représente la tension du dispositif, qui correspond à la courbe « c » - « a ». La capacité réversible du dispositif correspond alors à la région de chevauchement, référencée Q1. On suppose dans cet exemple qu'il n'y a pas de perte de capacité du côté de la cathode.
Après dégradation/vieillissement, la capacité réversible du dispositif est réduite à Q2 dans la figure 1- 2). Dans ce cas, la tension de l’anode est décalée vers la droite (déplacement de la courbe) de Q2 et réduite (avec un rétrécissement de la courbe). Ici, la capacité réversible de l'anode a diminué mais elle reste supérieure à la capacité du dispositif (limitée par la capacité de la cathode), de sorte qu'il n'y a pas (encore) d'effet sur la capacité totale du dispositif.
Après un vieillissement supplémentaire, la capacité réversible est réduite à Q3 comme illustré sur la - 3). Dans ce cas, la capacité réversible de l'anode (qui devient l’électrode limitante et détermine maintenant la capacité totale du dispositif) devient inférieure à la capacité de la cathode. Il y a donc un excès d’ions lithium par rapport aux sites d’insertion disponibles à l’anode et le potentiel anodique atteint 0 V, induisant un risque non négligeable de dépôt métallique.
La figure 1- 4) montre une tendance typique de la capacité Qt en fonction des cycles de charge/décharge (ou de la durée de fonctionnement) d’un dispositif électrochimique du type précité. Entre Q1 et Q2, la pente de la perte de capacité est constante car elle est régie par la valeur prise par Q2. Ensuite, la pente de la perte de capacité change formant un point d’inflexion : il s’agit du "Knee Point". Ainsi dans cas, la perte de capacité est maintenant régie par la perte de capacité de l'anode. Il s'agit d'un exemple typique pour illustrer l'apparition du "Knee Point" due à une dégradation de l'anode.
Comme l'anode est en général dimensionnée de manière à ce que sa capacité soit supérieure à celle de la cathode afin d'éviter le placage métallique, il est difficile, voire impossible en pratique, de mesurer directement la capacité de l'anode directement à partir de la variation de tension du dispositif.
Pour estimer la capacité de l'anode, une analyse de la dérivée (analyse différentielle) de la tension par rapport à la capacité (dV/dQ) est généralement utilisée. En référence à la , il s’agit de la variation dV/dQ (à droite de chaque graphe 1) à 3)) marquée en traits forts noirs. Par exemple, le matériau anodique (du graphite typiquement) présente un profil de tension constitué de plateaux pendant l'intercalation et la désintercalation des ions lithium. Le plateau le plus distinct est observé à la moitié de la capacité de l'anode, Qa/2, comme illustré sur la . Le début de la charge est supposé commencer avec l’anode complètement dé-lithiée (lorsque presque aucun ion lithium n’est présent dans la structure du graphite). Par conséquent, la capacité mesurée entre le début de la charge et le pic le plus élevé de dV/dQ se situe à Qa/2. La capacité réversible de l'anode Qa peut alors être estimée à partir de la position de ce pic par Qa = 2 x Qa/2, comme le montre la - 1).
Après dégradation comme dans la - 2), la perte de capacité de l'anode peut être estimée en utilisant l'analyse dV/dQ. Il est alors possible de prévoir l’apparition d’un Knee Point en utilisant l'analyse de dV/dQ et l'estimation de la capacité de l'anode après dégradation. En traçant la capacité réversible de l'anode en fonction des cycles de charge/décharge ou des jours d'utilisation, il est possible de prévoir le Knee Point en extrapolant la tendance de la capacité de Qa et en trouvant son point d'intersection avec la capacité du dispositif. En d'autres termes, le Knee Point correspond au point pour lequel la capacité totale du dispositif Qt devient égale à la capacité de l'anode Qa (l’électrode limitante n’étant plus la cathode mais devenant l’anode).
Cette estimation de l’apparition d’un Knee Point se base sur la capacité entre deux pics pour obtenir la valeur de la mi-capacité d’anode Qa/2. Cependant, l’expérience montre en pratique qu’il peut arriver qu’un Knee Point apparaisse avant sa prévision par cette technique. En d'autres termes, le Knee Point peut apparaître lorsque la capacité réversible de l'anode Qa est encore supérieure à la capacité Qt du dispositif. Par conséquent, des considérations supplémentaires doivent être mises en œuvre pour prévoir le Knee Point plus finement, pour une utilisation pratique.
Elle propose à cet effet un procédé de prédiction d’une accélération de dégradation de la capacité d’un dispositif électrochimique (constatée par observation d’une rupture de pente ou point d’inflexion du type « Knee Point » précité, dans l’évolution de la capacité), le procédé comportant : - Une obtention de données de mesure de points d’une fonction liant une tension (V) aux bornes du dispositif électrochimique à un état de charge (Q) du dispositif électrochimique, et d’une mesure de capacité (totale) du dispositif électrochimique, - Un calcul de la dérivée de ladite fonction et une identification d’un pic de variation de ladite dérivée, dû à une inflexion de variation de ladite fonction et caractérisant une grandeur représentative d’une capacité d’anode du dispositif électrochimique (Qa/2), - Une estimation d’une largeur du pic (σ) et une comparaison d’une combinaison de la largeur de pic et de la grandeur représentative de la capacité d’anode, à la mesure de capacité (Qt) du dispositif électrochimique, et - Si ladite combinaison est inférieure à la capacité du dispositif électrochimique, une prédiction d’accélération de la dégradation de la capacité du dispositif électrochimique.
Ainsi, l’invention propose de prédire le "Knee Point" précité en se basant sur la position et le degré d'élargissement des pics de la courbe d’une fonction dérivée telle que dV/dQ, élargissement qui est représentatif du degré d’inhomogénéité au sein du dispositif électrochimique. En analysant ce degré d'inhomogénéité, il est possible de prédire l'apparition du "Knee Point" (et ce pour diverses applications).
Dans un mode de réalisation, la fonction dont la dérivée est calculée (dV/dQ) est la variation de la tension (V) en fonction de l’état de charge (Q) du dispositif électrochimique, et la grandeur représentative de la capacité d’anode est la moitié de la capacité de l’anode du dispositif électrochimique (Qa/2), donnée par l’abscisse du pic précité.
Bien entendu, alternativement, il est possible de retrouver également un point de singularité donné par la dérivée dQ/dV de la fonction réciproque Q(V) (au lieu du choix de la fonction V(Q) ci-dessus).
Dans une réalisation, l’estimation de la largeur du pic (σ) est effectuée par ajustement (ou « fit » en anglais) du pic par une gaussienne et en mesurant ainsi la largeur de cette gaussienne.
La fabrication de réservoirs cryogéniques à double enveloppe requiert un grand soin dans l’assemblage des enveloppes et en particulier pour le maintien de l’enveloppe interne dans l’enveloppe externe. La structure doit limiter les entrées thermiques vers l’intérieur tout en s’adaptant à des dilatations/rétractations relatives des pièces lors des passages entre les configurations chaude (réservoir à température ambiante) et froide (réservoir interne à température cryogénique, par exemple inférieure à -150°C). De plus, la structure doit être capable de tenir et reprendre les efforts.
Les solutions connues ne permettent pas de répondre à toutes ces exigences de façon optimale.
A cette fin, le selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que la seconde liaison mécanique comprend une seconde paroi support de forme générale en tronc de cône dont l’extrémité de plus grand diamètre est reliée rigidement à l’enveloppe externe et l’extrémité de plus petit diamètre est reliée à l’enveloppe interne.
la structure de maintien de l'enveloppe interne dans l'enveloppe externe est constituée par la première paroi support et de la seconde paroi support, la première paroi support est inclinée selon un angle compris entre zéro degrés et 30 degrés et de préférence 5 degrés par rapport à la direction longitudinale, la seconde paroi support est inclinée selon un angle compris entre 60 degrés et 89 degrés et de préférence 85 degrés par rapport à la direction longitudinale, la première paroi support est orientée de sorte que le tronc de cône converge en direction de la seconde extrémité longitudinale, la seconde paroi support est orientée de sorte que le tronc de cône converge en direction de la seconde extrémité longitudinale, la seconde paroi support constitue une liaison mécanique entre les deux enveloppes qui est plus déformable que la première paroi support, c’est-à-dire que la seconde paroi support est configurée pour permettre, lors d’un différentiel de température entre les deux enveloppes générant une rétraction ou une dilatation relative des enveloppes, un déplacement longitudinal relatif entre les deux enveloppes au niveau de la seconde extrémité, ce déplacement relatif étant supérieur au déplacement longitudinal relatif autorisé par la déformation de la première paroi support entre les deux enveloppes au niveau de la première extrémité, les enveloppes interne et externe comportent chacune une portion cylindrique à section circulaire s’étendant selon la direction longitudinale et dont les deux extrémités sont refermées par des parois en dômes, les extrémités des parois support étant reliées rigidement aux portions cylindriques, les parois support ont une épaisseur comprise entre 1 et 5mm et de préférence comprise entre 1 et 3mm, en configuration d’utilisation du réservoir, la direction longitudinale est horizontale.
représente une vue en coupe verticale et longitudinale, schématique et partielle, illustrant un exemple de réalisation possible de l’invention,
représente une vue en coupe d’un détail B d’une première extrémité du réservoir de l’exemple de réalisation de la ,
représente une vue en coupe d’un détail A d’une seconde extrémité du réservoir de l’exemple de réalisation de la ,
représente une vue en perspective, schématique et en transparence, de la première extrémité du réservoir de l’exemple de réalisation de la ,
représente une vue en perspective schématique et en transparence du réservoir de la seconde extrémité de l’exemple de réalisation de la .
Le réservoir 1 cryogénique de stockage de fluide liquéfié illustré à titre d’exemple comprend une enveloppe interne 2 délimitant un volume de stockage pour du fluide liquéfié et une enveloppe externe 3 disposée de façon espacée autour de l'enveloppe 2 interne.
L'espace entre les enveloppes interne 2 et externe 3 comprend une isolation 4 thermique, par exemple un isolant thermique du type multicouches (« MLI »). Cet espace est de préférence maintenu sous vide.
Les enveloppes interne 2 et externe 3 s’étendent selon une direction A longitudinale entre deux extrémités longitudinales.
En conséquence, les systèmes actuels présentent les inconvénients suivants :
Pas d’information sur la tension des sangles en permanence Pas de contrôle réel sur la sangle Les sangles se desserrent au cours du temps Pas de procédure de sanglage Risque d’erreur humaine fort lors de l’analyse de l’arrimage Risque de déplacement ou d’endommagement des armes Utilisation de la manutention d’armes non-prévue L’équipage se retrouve en zone dangereuse lors du sanglage si c’est une arme dangereuse Perte de temps pour vérifier la tension pour les sangles militaires.
La Demanderesse a déjà proposé dans le document FR 3 096 125, un système de fixation d’un objet sur un support tel que notamment une arme sur un berceau de réception de celle-ci.
Le but de l’invention est de proposer un système amélioré permettant de mesurer et d’envoyer une information sur l’état de serrage des sangles métalliques.
A cet effet l’invention a pour objet un système d’indication de la tension de serrage d’une sangle, notamment d’arrimage d’une arme dans une plateforme, comportant des moyens de serrage munis de tiges de charge de la sangle, caractérisé en ce qu’il comporte des jauges de contrainte montées en pont sur au moins une tige de charge et raccordées à des moyens d’indication de la tension de serrage.
la ou chaque tige de charge comporte au moins une gorge de réception des jauges ; les moyens d’indication de la tension de serrage comportent des moyens en forme de témoin lumineux ; les moyens en forme de témoin lumineux comprennent au moins une diode ; les moyens en forme de témoin lumineux présentent des caractéristiques de couleur et/ou d’allumage/extinction différentes pour délivrer une information de niveau de tension de serrage ; les jauges de contrainte sont raccordées à des moyens de transmission d’informations à distance ; les jauges de contrainte montées en pont sont associées à des moyens de stockage et d’alimentation en énergie électrique.
L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
La représente une vue en perspective d’une sangle métallique de serrage d’une arme sur un berceau d’une plateforme. La représente une vue de côté d’une tige de charge entrant dans la constitution d’une telle sangle. La illustre le montage en pont de jauges de contrainte entrant dans la constitution d’une telle sangle. La illustre l’implantation d’un système d’indication de tension de serrage d’une sangle d’arrimage par exemple d’une arme dans une plateforme.
On a en effet illustré sur ces figures, en particulier sur la , une sangle par exemple métallique notamment d’arrimage d’une arme dans une plateforme.
La sangle peut également être une sangle composite ou autre.
Cette sangle est désignée par la référence générale 1 sur cette figure et comporte à ses extrémités, des crochets par exemple désignés par les références générales 2 et 3 sur cette .
La sangle comporte également, à un ou plusieurs endroits de sa longueur, des moyens de serrage munis de tiges de charge de la sangle.
Les tiges de charge sont reliées à des parties de sangle et il est alors prévu des moyens de serrage entre celles-ci.
Dans l’exemple illustré sur cette , la sangle 1 comporte des moyens de serrage à deux endroits, ces moyens étant désignés par des références respectivement 4 et 5.
Les ou chaque moyens de serrage comportent alors par exemple un mécanisme à vis-écrou, actionné par exemple par un opérateur, pour serrer les brins de la sangle et donc l’arme en position sur la plateforme.
Par ailleurs, l’autocentrage des pignons satellites 12, 13 permet de mieux répartir le couple transmis par chacun des pignons 12, 13. Cette meilleure répartition du couple permet de pouvoir réaliser un motoréducteur 1 avec des précisions de réalisation moindres, ce qui facilite sa réalisation et réduit son coût de fabrication. Également, les cames excentriques 14 des pignons satellites 12, 13 n’ont plus à être parfaitement déphasées entre elles. Ce type de défaut n’est plus du tout problématique car l’arbre 5 s’autocentre au milieu des cames excentriques 14 sous l’équilibre des efforts radiaux des pignons satellites 12, 13. De plus, l’absence de guidage radial rigide du côté des pignons 12, 13 permet que les possibles dissymétries du couple transmis entre les pignons satellites 12, 13 ne puissent plus engendrer de surcharge radiale du roulement côté pignons 12, 13 à l’origine de bruit, pertes de rendement et augmentation de l’usure.
Il va de soi que pour permettre un petit déplacement plan des pignons 12, 13, il est nécessaire de prévoir un jeu de fonctionnement suffisant dans l’engrènement des pignons 12, 13 dans la couronne 10.
Selon un exemple de réalisation, les éléments roulants déformables 37 sont montés précontraints radialement sur le chemin de roulement pour que le palier n’ait pas de jeu radial initial. Cette précontrainte ne doit pas pour autant gêner l’auto-centrage par les pignons satellites 12, 13 en cas de couples importants. Les éléments roulants déformables 37 sont donc déformables dans le domaine élastique et il est nécessaire qu’ils conservent bien leurs propriétés élastiques, notamment dans la durée et dans toute la gamme de température d’utilisation (en évitant tout phénomène de relaxation de contrainte et/ou de fluage).
De préférence, les éléments roulants déformables 37 ont une précontrainte radiale suffisante pour que dans tous les cas extrêmes de jeu maxi entre le porte-satellite 12, 13, les éléments roulants déformables 37 et le logement cylindrique, le diamètre nominal des éléments roulants déformables 37 soit tel qu’il n’y ait pas de jeu radial. Dans ce cas, les éléments roulants déformables 37 doivent avoir suffisamment d’élasticité radiale afin d’accepter la déformation radiale imposée cette fois par le montage de serrage à laquelle se superpose en plus la course radiale nécessaire à l’auto-centrage.
Il est toutefois possible de tolérer un jeu radial limité, c’est-à-dire sans précontrainte initiale des éléments roulants déformables 37, pour limiter l’amplitude du potentiel battement radial des pignons satellites 12, 13 dans la couronne dentée 10 mais ce jeu doit être alors inférieur au jeu fonctionnel radial des pignons satellites 12, 13 dans la couronne dentée 10.
Dans l’exemple des figures 1 à 6 où le motoréducteur 1 est monté dans le pédalier 102 du cycle et le stator 6 du moteur électrique 3 est fixé au carter 7 reçu dans le pédalier 102, le roulement de rotor 34 est interposé entre l’arbre 5 et le stator 6 du moteur électrique 3 pour le centrage de l’arbre 5 à la première extrémité menante du motoréducteur 1, l’arbre 5 étant monté de manière indépendante de l’axe central 103, notamment avec un jeu radial suffisant pour éviter tout contact ( et schématique).
Avec ce montage, le motoréducteur 1 est totalement isolé de l’axe central 103. L’arbre 5 monté de manière indépendante de l’axe central 103 est autocentré par les éléments roulants déformables 37.
Comme on peut mieux le voir sur la schématique, l’arbre 5 est guidé uniquement à la première extrémité motrice par le roulement de rotor 34 centré dans le stator 6 du moteur électrique 3, les pignons satellites 12 et 13 étant montés en pivot sur leurs cames excentriques 14 respectives et s’engrenant dans la couronne dentée 10 liée au carter 7 (sur ce schéma les éléments roulants déformables ne sont pas représentés pour faciliter la compréhension). Ainsi les pignons satellites 12, 13 s’autocentrent sous l’effet de l’équilibre des efforts radiaux engendrés par la poussée de leur denture respective lors de la transmission de couple. Le porte-satellite 11 qui est lui aussi centré sur l’arbre 5, transmet le couple de sortie à l’axe central 103 du pédalier 103 par le biais de l’accouplement en rotation 24, par exemple de type Oldham (schématisé de manière simpliste sur la pour illustrer qu’un déplacement radial est possible entre le porte-satellite 11 et l’axe central 103 du pédalier). Cet autocentrage de l’arbre 5 au milieu des pignons satellites 12, 13 permet au motoréducteur 1 de fonctionner sans être perturbé par le déplacement radial de l’axe central 103 produit par l’effort de pédalage.
Selon un exemple de réalisation, les éléments roulants déformables 37 sont formés par une série de galets tubulaires disposés en cercle avec des axes respectifs parallèles entre eux et à un axe de l’arbre 5 ( ). Les galets tubulaires (ou rouleaux ou tubes), sont des pièces cylindriques, c’est-à-dire creuses, ce qui permet d’augmenter leurs souplesses radiales à l’écrasement et permet de réduire les contraintes lorsqu’ils subissent une ovalisation de quelques centièmes de mm.
Les galets tubulaires sont par exemple dimensionnés pour permettre un déplacement radial compris entre 0,02mm et 0,15mm sans risque d’endommagements en fatigue sur toute la durée de vie du motoréducteur 1.
Lorsque le réducteur 2 transmet un couple sous charge, les galets tubulaires doivent être suffisamment souples radialement afin de ne pas s’opposer à l’auto-centrage des pignons satellites 12, 13 du réducteur 2 de sorte qu’ils puissent trouver leur équilibre radial sans trop de contraintes. La rigidité radiale des galets tubulaires doit être suffisante pour que les éléments roulants déformables 37 puissent se déformer pour permettre un certain déplacement du réducteur 2 tout en étant assez rigide pour pouvoir centrer le réducteur 2.
En fonctionnement, les galets tubulaires tournent sur eux-mêmes comme un roulement à billes ou à rouleaux. Cette rotation fait travailler les parois tubulaires des galets en flexion rotative car les parois tubulaires se déforment alternativement en traction puis en compression, le galet tubulaire doit donc être dimensionné pour résister de préférence en fatigue illimitée.
Le dispositif de roulements 36 comporte par exemple entre dix et cinquante éléments roulants déformables 37. L’augmentation du nombre d’éléments roulants déformables 37 permet d’augmenter la rigidité radiale initiale du réducteur 2 sans perte de couple.
Selon un exemple de réalisation, les éléments roulants déformables 37 sont réalisés en matériau polymère, comme en matériau thermoplastique, tel qu’en matériau PEEK ou PAI.
De nombreux matériaux polymères, et plus particulièrement les matériaux thermoplastiques PEEK ou PAI, permettent de conserver leurs propriétés à haute température et ne sont pas sensibles au fluage. Ils peuvent résister aux contraintes mécaniques et de température sans perdre de leur élasticité. Or, l’échauffement généré par les pertes du moteur électrique 3 et du réducteur 2 peuvent nécessiter que le motoréducteur 1 fonctionne à haute température (jusqu’à 90°C). La résistance au fluage et/ou la relaxation de contraintes permet que, lorsque les éléments roulants déformables 37 restent statiques pendant une longue période, ils ne viennent pas à s’ovaliser et générer un couple s’opposant à leur redémarrage. Les matériaux PEEK ou PAI permettent donc de conserver une précontrainte très stable au cours du temps.
Les matériaux PEEK ou PAI ont de plus des propriétés d’hystérèse mécanique particulièrement faibles qui font que la déperdition d’énergie, liée à leur déformation cyclique et au roulement des éléments roulants déformables 37, est négligeable, ce qui assure ainsi une liaison sans frottement significatif.
est une vue schématique en coupe d’une machine électrique conforme à l’invention,
est une vue en perspective d’une dent de stator selon l’invention,
est une vue en perspective d'un outil de préhension selon l'invention placé sur la dent de la ,
est une autre vue en perspective de l’outil de préhension de la , vue sous un angle différent,
illustre un double contact ponctuel établi entre une rainure de la dent de la et un système de centrage de l’outil de préhension de la ,
est une vue en coupe de l’outil de préhension et d’un doigt de centrage du système de centrage de la .
A titre préliminaire, on notera que les éléments similaires mais légèrement différents seront, dans la mesure du possible, référencés par des signes de référence présentant le même radical mais se terminant par des lettres différentes (par exemple 3A et 3B).
Sur la , on a représenté une machine électrique 1 d’un groupe motopropulseur pouvant notamment être installé dans un véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride.
La machine électrique 1 pourrait être du type à flux radial. Toutefois, de préférence, elle est du type à flux axial. Elle comporte donc au moins un rotor 2 et au moins un stator, situés en face l’un de l’autre.
Ici, elle comporte un rotor 2 flanqué de deux stators 3A, 3B.