INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De plus, en l’absence de prélèvement, alors que dans le cas d’un APU à compresseur de charge celui-ci nécessite d’être alimenté continuellement notamment pour être refroidi, il n’y a pas de puissance parasite résiduelle.
Le rendement du système bicentrifuge étant en outre meilleur, on obtient un rapport de pression global, ou taux de compression global, plus élevé, par exemple de l’ordre de onze, les rapports de pression de sortie sur la pression d’entrée des compresseurs des étages amont 2 et aval 3 se multipliant entre eux pour obtenir le rapport de pression global.
La grille de pré-rotation à calage variable de l’étage aval 3 peut être calée selon un angle de sensiblement moins cinq degrés d’angle par rapport à la verticale en l’absence de prélèvement d’air par le compresseur centrifuge à deux étages, et selon un angle de sensiblement quarante-cinq degrés d’angle par rapport à la verticale lors de prélèvement d’air par le compresseur centrifuge à deux étages.
Avantageusement, l’étage amont 2 peut être également muni à son entrée d’une grille de pré-rotation à calage variable, notamment sur l’entrée du compresseur de charge basse pression de l’étage amont 2.
La grille de pré-rotation à calage variable de l’étage amont 2 peut être calée selon un angle de sensiblement quarante degrés d’angle par rapport à la verticale en l’absence de prélèvement d’air pour l’aéronef, et selon un angle de zéro à cinquante degrés d’angle par rapport à la verticale lors de prélèvement d’air pour l’aéronef.
À la différence des APU à compresseur de charge dans l’étage amont, l’APU selon l’invention peut fonctionner sans échange de signal de niveau de la demande d’air avec l’aéronef, puisque seul le mode de fonctionnement est à connaître afin d’afficher les bonnes valeurs de calage des grilles d’entrée à calage variable.
Selon une autre forme de réalisation, le compresseur de charge basse pression est centrifuge et comporte un couvercle dans lequel est réalisé un prélèvement d’air destiné à augmenter la stabilité du compresseur. Cet air prélevé n’est pas destiné à l’alimentation des systèmes avion mais joue uniquement un rôle d’aspiration de la couche limite. Des orifices pour réaliser ce prélèvement d’air dans le couvercle peuvent aussi servir à injecter de l’air dans certains autres cas de fonctionnement. Ils sont usuellement reliés à l’entrée d’air du compresseur ; l’air prélevé est donc recirculé dans le compresseur via son entrée, ou bien de l’air aspiré dans cette entrée est injecté dans le rouet au niveau des trous de prélèvement suivant les cas de fonctionnement.
De préférence, l’étage amont 2 comporte un rouet comprenant ledit couvercle, et la grille de pré-rotation à calage variable se situe axialement en aval dudit rouet.
Une description détaillée d’un exemple de couvercle est exposée dans la demande de brevet FR2966529, et l’utilisation d’un compresseur basse pression avec prélèvement d’air dans le couvercle est une technique de prélèvement connue sous l’anglicisme « shroud bleed ».
Cette technique de prélèvement d’air dans le couvercle permet d’augmenter significativement la plage de fonctionnement en débit, permettant éventuellement la suppression de la grille de pré-rotation à calage variable sur le compresseur basse pression.
L’utilisation d’un prélèvement dans le couvercle permet donc une simplification des lois de commande.
Elle permet en outre l’absence en zone soumise au givrage de pièce à géométrie variable, c’est-à-dire dont la configuration géométrique variable peut être commandée pour l’opérabilité de la turbomachine.
En effet, l’entrée d’air sur le compresseur basse pression est la seule entrée pour l’air extérieur susceptible de faire givrer des pièces sous température négative, et le givre peut affecter fortement, notamment bloquer, le fonctionnement d’une grille de pré-rotation à calage variable.
En entrée du compresseur haute pression, l’air arrivant sur la grille de pré-rotation à calage variable a été réchauffé du fait de sa compression dans le compresseur basse pression et n’est donc plus susceptible de causer du givrage.
Dans ce mode de réalisation, le fait de ne plus avoir de grille de pré-rotation à calage variable dans l’entrée d’air basse pression est donc avantageux pour la fiabilité de l’APU.
Le couvercle est par exemple formé par un carter statorique qui entoure des aubes d’un rotor du compresseur de charge basse pression.
Puis, à l’étape 110, on détermine les valeurs des variables d’une transformation rigide permettant de faire coïncider les première et seconde scènes, S1 et S2, au moins sur le domaine de recouvrement 15 des champs d’observation 13 et 14 des deux caméras 11 et 12.
Dans ce mode de réalisation, il s’agit plus précisément d’identifier la transformation rigide permettant de superposer la seconde scène S2 sur la première scène S1, en considérant qu’un nuage de point de la première scène et un nuage de point de la second scène correspondent à un même objet de l’environnement, mais observé d’un point de vue différent.
Cette superposition est réalisée en utilisant comme variables d’ajustement, les variables de la transformation rigide, c’est-à-dire in fine les paramètres extrinsèques entre les deux caméras.
La superposition optimale des nuages de points des deux scènes reconstruites peut se faire par différents algorithmes connus, notamment des algorithmes géométriques. Par exemple l’algorithme ICP (« Iterative Closest Point ») cherche à minimiser une fonction de coût fondée sur la distance euclidienne entre les points de couples de points, chaque couple étant constitué d’un point de la première scène et d’un point de la seconde scène.
Avantageusement, la fonction de coût est augmentée d’une contribution liée à la couleur des pixels associés aux points d’un couple de points des scènes à comparer, lorsque ces dernières comportent une information de couleur. Cette variante est par exemple présentée dans l’article de Łępicka M. et al. « Utilization of Colour in ICP-based Point Cloud Registration », proceedings of the 9th International Conference on Computer Recognition Systems, CORES 2015; advances in Intelligent Systems and Computing, vol 403. Springer.
L’étape 110 nécessite une instanciation initiale des valeurs des variables de la transformation rigide. Si aucune information n’est disponible, on peut par exemple faire débuter la procédure d’optimisation avec une position et une orientation relatives nulles entre les deux caméras. Dans le cas d’une recalibrage, on peut faire débuter la procédure d’optimisation avec les valeurs des paramètres extrinsèques telles que déterminées par la précédente itération du procédé de calibration, c’est-à-dire avec les valeurs des paramètres extrinsèques mémorisées dans l’espace 45.
Enfin, à l’étape 112, les valeurs des variables de la transformation identifiées à l’étape 110 comme minimisant la fonction de coût utilisée sont mémorisées, dans l’espace 45, en tant que valeurs des paramètres extrinsèques entre les première et seconde caméras.
SECOND MODE DE REALISATION
Un second mode de réalisation du procédé de calibration automatique selon l’invention est illustré par la . Une étape du procédé 200 de la identique à une étape du procédé 100 de la est identifiée par le même chiffre de référence.
De manière générale, dans ce second mode de réalisation, au lieu de superposer deux scènes dans l’espace à deux ou trois dimensions, une transformation de reprojection est appliquée par exemple sur la seconde scène afin d’obtenir une image reprojetée dans le repère de la première caméra. On cherche ensuite à aligner au mieux la première image et l’image reprojetée dans le plan image de la première caméra en jouant sur les variables de la transformation de reprojection. Les valeurs des paramètres extrinsèques sont celles qui conduisent à un optimum de cet alignement.
Plus précisément, le procédé 200 débute par une étape 101 au cours de laquelle la première caméra 11 acquière une première image I1 de la scène observée. Pour la situation de la , cette première image I1 est représentée sur la partie haute de la et sur la partie haute de la . Les objets 82 et 87 qui se trouvent au moins partiellement dans le champ d’observation 13 sont vus par la première caméra 11 et les représentations de chacun de ces objets se retrouvent dans la première image I1. Elles sont référencées respectivement 182 à 187.
A l’étape 102, la seconde caméra 12 acquière une seconde image I2 de la scène observée. Pour la situation de la , cette seconde image I2 est représentée sur la partie basse de la . Les objets 84 et 88 qui se trouvent au moins partiellement dans le champ d’observation 14 sont vus par la seconde caméra 12 et les images de chacun de ces objets se retrouvent dans la seconde image I2, où elles sont référencées respectivement 284 à 288.
On considère que l’on dispose, pour la seconde caméra 12, d’un modèle d’estimation de cartes de profondeur denses métriques.
Alors, à l’étape 104, le modèle d’estimation de cartes de profondeur 42 de la seconde caméra 12 est lu dans la mémoire 26 et est utilisé pour générer une seconde carte de profondeur dense métrique, C2, à partir de l’image I2 acquise par la seconde caméra 12.
Puis, à l’étape 106, le second modèle optique 44 de la seconde caméra 12 est lu dans la mémoire 26 et est utilisé pour reconstruire, à partir de la seconde carte de profondeur dense métrique, C2, et éventuellement de la seconde image I2, une seconde scène tridimensionnelle S2 correspondant à la scène observée par la seconde caméra 12.
Puis, dans une étape 210, une transformation de reprojection est appliquée (sous-étape 212) sur la seconde carte C2 afin de la projeter dans le plan de formation des images de la première caméra 11. Cette transformation de reprojection tient compte du modèle optique de la première caméra 11. Cette transformation de reprojection est une transformation paramétrée par les variables de position et d’orientation relatives de la seconde caméra 12 par rapport à la première caméra 11.
Le système déplacement 10 sera de préférence agencé pour offrir au moins trois degrés de liberté au plateau principal 5 par rapport à la buse 6, à savoir un degré de liberté en translation verticale, et deux degrés de liberté en translation horizontale, selon deux axes horizontaux X5, Y5 perpendiculaires l’un à l’autre, de sorte que l’on puisse déplacer la buse 6 relativement au plateau principal 5 (et réciproquement) dans les trois directions de l’espace.
Le système d’entraînement 10 pourra être ainsi agencé pour pouvoir déplacer exclusivement la buse 6 selon les trois degrés de liberté par rapport à un plateau principal 5 qui serait fixe par rapport au bâti de la machine 1 et donc par rapport à la chambre principale 2, ou bien au contraire pour pouvoir déplacer exclusivement le plateau principal 5 selon les trois degrés de liberté par rapport à une buse 6 qui serait fixe par rapport au bâti et à la chambre principale 2, ou bien encore pour répartir les degrés de liberté entre la buse 6 d’une part et le plateau principal 5 d’autre part, par exemple en prévoyant de doter le plateau principal 5 du seul degré de liberté en translation verticale par rapport au bâti et à la chambre principale 2 tandis que la buse 6 est mobile selon les deux directions horizontales par rapport à ce même bâti et à la chambre principale 2, ou inversement, de doter la buse 6 du seul degré de liberté en translation verticale tandis que le plateau principal 5 est mobile exclusivement selon les deux degrés de liberté horizontaux.
Quelle que soit la configuration retenue, les degrés de liberté en translation pourront être assurés par tout moyen de guidage motorisé approprié.
Ainsi, le degré de liberté en translation verticale pourra être réalisé au moyen d’un ascenseur, comprenant par exemple un portique pourvu de vis qui s’étendent verticalement et qui coopèrent avec des douilles à billes fixées à l’organe à guider concerné, ici par exemple le plateau principal 5.
Les degrés de liberté en translation horizontale pourront notamment être réalisés au moyen de tables de translation croisées comprenant des chariots guidés par des rails horizontaux, et mus par exemple par un système de vis à billes entraîné par un moteur.
La motorisation du système d’entraînement 10, et plus particulièrement de chaque axe de translation, sera de préférence assurée par des moteurs électriques, de préférence pilotés par une unité de commande électronique.
Par ailleurs, la première paroi 3, qui délimite la chambre principale 2, comporte au moins une fenêtre d’observation principale 11 qui est transparente sur au moins une partie du spectre lumineux visible, plus préférentiellement sur la totalité du spectre visible, et qui permet à un observateur situé à l’extérieur de la chambre principale 5 de visualiser le plateau principal 5, et donc, le cas échéant, la pièce 4 en cours d’impression qui se trouve sur ledit plateau principal 5.
Par « spectre visible », on désigne, par convention, la plage de longueurs d’onde qui s’étend de 380 nm, limite du rayonnement ultra-violet, à 780 nm, limite du rayonnement infra-rouge.
Par « transparente », on désigne par convention une fenêtre d’observation 11, ou plus globalement un corps quel qu’il soit, qui, pour la ou les longueurs d’onde considérées, présente une transmittance T, c’est-à-dire un rapport entre, au dénominateur, l’intensité lumineuse I0 d’un faisceau incident qui atteint ce corps et, au numérateur, l’intensité I du faisceau lumineux transmis correspondant, qui ressort de ce corps par transmission, qui est égale ou supérieure à 25%, c’est-à-dire : T = I/I0 ≥ 25%, et par exemple comprise entre 50% et 95%.
De manière équivalente, on pourra considérer comme « transparente » une fenêtre d’observation dont la densité optique DO, qui est égale à l’opposé du logarithme décimal de l’inverse de la transmittance T : DO = - log 10 (T) = - log 10 (I/I0), est inférieure ou égale à 0,6, et par exemple comprise entre 0,02 et 0,3.
A titre de référence, dans le cas d’un corps parfaitement transparent, pour lequel l’intensité du faisceau lumineux transmis est égale à l’intensité du faisceau lumineux incident, la transmittance est de 1 et la densité optique DO est nulle.
A l’inverse, un corps parfaitement opaque présentera une transmittance nulle et une densité optique infinie.
La transparence de la fenêtre d’observation principale 11 sera avantageusement suffisante pour permettre à l’observateur de distinguer nettement, à travers ladite fenêtre d’observation principale 11, les contours de l’objet observé, ici le plateau principal 5 et/ou la pièce 4 portée par ledit plateau principal 5.
La fenêtre d’observation principale 11 pourra de préférence être formée par un panneau transparent intégré à une porte qui est ménagée dans la première paroi 3 pour, lorsque ladite porte est ouverte, donner accès à la chambre principale 2 et au plateau principal 5 et, lorsque ladite porte est fermée, maintenir la chambre principale 2 fermée.
La fenêtre d’observation principale 11 pourra être par exemple réalisée en verre, en acrylique, en polycarbonate ou en PMMA (« Plexiglas »), d’épaisseur comprise entre 3 mm et 10 mm.
Le matériau constitutif de la fenêtre d’observation principale 11 sera en outre préférentiellement incolore.
Selon un mode de réalisation particulier, n=0, et X forme avec R1 un groupe aryle perhydrogéné, ou un groupe hétéroaryle perhydrogéné.
Selon un mode de réalisation particulier, R 3 est H ou un groupe alkyle linéaire ou branché en C 1 à C 6 , notamment H.
Selon un mode de réalisation particulier, R 3 est un groupe alkyle linéaire ou branché en C 2 à C 6 substitué par au moins un groupe –OH ou un groupe –CH 2 -OH, en particulier un groupe alkyle linéaire en C 2 à C 6 substitué par au moins un groupe –CH 2 -OH, le deuxième composé étant de préférence choisi parmi 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,3-pentanediol, 2,4-pentanediol, et de manière encore plus préférée le 1,4-butanediol.
Selon un mode de réalisation particulier, R 3 est :
La méthodologie à la base de l’invention s’appuie sur une analyse de l’usage auxquels est soumis l’accumulateur afin d’extraire les différentes phases correspondant aux différents types de sollicitations auxquels il est soumis, contribuant de manière différente à son vieillissement.
A partir des phases typiques d’usage, et donc de vieillissement, ainsi identifiées, des protocoles de vieillissements accélérés représentatifs sont établis afin d’analyser le comportement des accumulateurs dans chacune de ces phases, ce qui permet d’établir un modèle de vieillissement associé.
Ces protocoles sont construits suivant une démarche en « couches », illustrée par la .
Le premier protocole de vieillissement PrV1 correspond à l’usage principale de l’accumulateur défini comme étant celui qui introduit le plus de vieillissement soit parce que c’est la sollicitation principale en terme temporelle, soit parce que c’est la plus dommageable. Cette première phase permet de construire un premier modèle élémentaire de vieillissement ME1.
Un deuxième protocole de vieillissement PrV2 est construit en ajoutant à la première sollicitation une deuxième sollicitation correspondant à un usage secondaire de l’accumulateur, cette deuxième sollicitation étant de préférence la deuxième en termes d’importance de son impact sur le vieillissement. La sollicitation globale appliqués ici prend en compte la proportion et la fréquence des deux sollicitations pour construire un protocole de vieillissement accéléré représentatif. Les sollicitations sont appliquées de façon successive et répétitives avec une temporalité représentative de l’usage réelle. Cette deuxième étape permet de construire un deuxième modèle élémentaire de vieillissement intégrant les deux types de sollicitation de façon couplée.
Ensuite, on peut ainsi procéder de la même façon en rajoutant autant de protocoles de vieillissement PrV1, PrV2, …PrVn que nécessaire, correspondant aux différents usages et types de sollicitations identifiés, sachant que cette intégration se fait non pas de façon linéaire mais intégrative, c’est-à-dire que chaque nouvelle phase intègre dans son protocole de sollicitation les sollicitations des phases précédentes. Cela conduit à un nombre correspondant de modèles élémentaires ME1, ME2, … MEn, dont l’union constitue le modèle de vieillissement MV complet. L’ordre dans lequel les différents types de sollicitations sont introduits est préférentiellement choisi, pour les contributions les plus significatives, dans l’ordre décroissant de l’impact des contributions vis-à-vis du vieillissement global.
A titre d’exemple, une mise en œuvre complète de la méthodologie sera décrite pour le cas particulier des accumulateurs des véhicules terrestres (automobiles) tout-électriques, aussi connu sous le nom de BEV (pour « Battery Electric Vehicle »). Celle-ci se développe en quatre étapes, de l’étude de l’usage jusqu’à l’intégration potentielle dans un BMS.
La première étape de la méthode est une étude de l’usage des accumulateurs afin d’identifier les différentes phases ou typologies de vieillissement ainsi que, préférentiellement, une estimation grossière de l’impact des différents types de sollicitations au vieillissement global, dans le contexte d’usage considéré
Cette étude permet de distinguer trois types de sollicitations, ou typologie de vieillissement et d’estimer leur contribution au vieillissement global. La plus fréquente et impactante, correspondant au premier type de sollicitation S1, est le stationnement ; on parle alors de « vieillissement calendaire ». Le véhicule en effet passe plus de 90% de sa vie en stationnaire [3], dont on peut distinguer des phases inactives, en plus grande partie, où le véhicule est garé avant le premier trajet de la journée, et des phases actives, où le véhicule est garé entre deux trajets consécutifs. Le deuxième type de sollicitation S2, seconde contribution la plus importante au vieillissement dans le cas d’usage considéré, correspond aux courts trajets (<10km). Plus de 70% des trajets effectués en Europe sont en effet des trajets inférieurs à 10km et environ 34% de navetteurs français habitent à moins que 10km du lieu de travail. Le troisième type de sollicitation S3 correspond aux longs trajets (entre 10 et 20km), troisième contribution la plus importante au vieillissement dans le cas d’usage considéré. En effet, 10 à 20% représente la part de trajets effectués sur les territoires Européens, et 30% représente la part des navetteurs français qui résident à moins de 20km de leurs travails. Les trajets plus longs sont effectués moins fréquemment et donc ne vont pas faire l’objet du protocole.
La deuxième étape correspond à l’application de la méthode « à plusieurs couches » dont le principe a été exposé plus haut en référence à la . Un protocole de vieillissement PrV est défini pour chacune des trois types de sollicitation identifiés lors de l’étape précédente. Aussi, le protocole de vieillissement PrV1 correspond à une ou (préférentiellement) plusieurs itérations d’une première phase de vieillissement PV1 incluant uniquement la première sollicitation S1 ; le protocole PrV2 correspond à une ou (préférentiellement) plusieurs itérations d’une deuxième phase de vieillissement PV2 incluant la première sollicitation S1 et la deuxième sollicitation S2 et ainsi de suite jusqu’au protocole de vieillissement PrVn qui correspond à une ou (préférentiellement) plusieurs itérations d’une n-ème phase de vieillissement comprenant les sollicitations S1 …Sn. Comme cela sera détaillé plus loin, une phase de vieillissement peut également comprendre une récharge. Dans certains cas d’usage, cette recharge peut également s’appliquer à la première phase de vieillissement.
Comme illustré sur la , la première phase de vieillissement PV1, qui consiste à faire vieillir l’accumulateur en calendaire à des valeurs de SOCs (c’est-à-dire des états de charge) et des valeurs de températures différentes. Il s’agit là du premier, et plus important, type de sollicitation S1. Pour cela la cellule est placée dans un état de charge donné, puis laissée en l’état à température constante. Des tests de performance (ou « checkups ») TP sont effectués à l’issue d’une durée déterminée (par exemple 30 jours) de la phase de vieillissement PV1 pour quantifier les mécanismes de dégradation. Le premier protocole de vieillissement PrV1 comprends une ou (de préférence) plusieurs itérations du couple première phase de vieillissement calendaire – test de performance pour une durée prédéterminée.
Le deuxième protocole de vieillissement PrV2 comprend une ou plusieurs itérations d’une deuxième phase de vieillissement PV2 consistant à faire vieillir la batterie en alternant la phase calendaire pour 5h, identiques à l’étape calendaire précédente – sollicitation S1 – (mais de durée moindre), suivie d’une deuxième sollicitation S2 par cyclage de courte durée, équivalent à 10km de roulage (par exemple 15 min pour une vitesse moyenne de 40 km/h) à puissance constante, puis d’une recharge CH. L’alternance S1 – S2 – CH est itérée un nombre de fois prédéterminés avant la réalisation d’un test de performances TP. Le tout est répété pendant une durée prédéterminée. Une durée de cinq heures a été affectée à chaque phase calendaire afin de garder la part de roulage (5% de l’usage totale) identique à celle de l’usage réel. Les checkups TP permettent de quantifier les dégradations dues à une combinaison des courts trajets et du vieillissement calendaire.
Le troisième protocole PrV3 comprend une ou (de préférence) plusieurs itérations d’une troisième phase de vieillissement PV3 consiste à alterner les trois sollicitations (S1 : calendaire ; S2 : courts trajets ; S3 : longs trajets) et charge CH, avec encore une fois des tests de performance périodiques permettant de quantifier les dégradations dues à une combinaison des longs trajets, des courts trajets et du vieillissement calendaire.
Ces trois protocoles de test sont appliquées à des accumulateurs distincts mais identiques (issus d’un même lot par exemple). Le nombre d’accumulateur testé pour chacun des types de test doit être suffisant pour établir une statistique représentative et au minimum de 3.