INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode de réalisation, la cellule élémentaire comprend en outre : - une cinquième boîte quantique adjacente à la première boîte quantique selon la deuxième direction à l’opposé de la troisième boîte quantique ; - un troisième site de blocage adjacent aux deuxième et cinquième boîtes quantiques et un quatrième site de blocage adjacent aux quatrième et cinquième boîtes quantiques.
Selon un mode de réalisation, les boîtes quantiques et les sites de blocage sont agencés de telle sorte que : - pour un même signal de commande de déplacement de qubit dans la première direction, le déplacement d’un qubit de spin depuis la première boîte quantique vers la quatrième boîte quantique dans la première direction est permis alors que le déplacement d’un qubit de spin depuis la cinquième boîte quantique dans la première direction est bloqué par les troisième et quatrième sites de blocage ; et/ou - pour un même signal de commande de déplacement de qubit dans la deuxième direction, le déplacement d’un qubit depuis la première boîte quantique vers la cinquième boîte quantique dans la deuxième direction est permis alors que le déplacement d’un qubit de spin depuis la quatrième boîte quantique dans la deuxième direction est bloqué par les deuxième et quatrième sites de blocage.
Selon un mode de réalisation, la cellule élémentaire comprend en outre : - une quatrième grille de commande s’étendant sur le deuxième niveau parallèlement à la deuxième grille de commande, ladite quatrième grille de commande étant apte à envoyer un signal de commande de déplacement de qubit dans la deuxième direction en agissant sur la barrière tunnel séparant les première et cinquième boîtes quantiques.
Selon un mode de réalisation, une boîte quantique est une nanostructure en semiconducteur, chaque bord d’une boîte quantique étant relié à une grille de commande, et un site de blocage est une nanostructure au moins partiellement exempte de semiconducteur, par exemple comprenant un matériau diélectrique.
Selon un mode de réalisation particulier, les bords d’un site de blocage d’une cellule élémentaire ne sont pas tous reliés à une grille de commande.
Un mode de réalisation prévoit une matrice de boîtes quantiques comprenant au moins deux cellules élémentaires selon un mode de réalisation, les au moins deux cellules élémentaires étant disposées les unes à côté des autres selon la première direction et/ou la deuxième direction, la matrice comportant ainsi une pluralité de premières, deuxièmes, troisièmes boîtes quantiques et de premiers sites de blocage.
Selon un mode de réalisation particulier, les au moins deux cellules élémentaires sont disposées directement les unes à côté des autres selon la première direction et/ou la deuxième direction. Par "directement", il faut comprendre sans boîte quantique intermédiaire.
Selon un mode de réalisation, la matrice comprend au moins autant de sites de blocages que de cellules élémentaires.
Selon un mode de réalisation particulier, les bords de certains sites de blocage d’une matrice, par exemple des sites de blocage sur les bords de la matrice, ne sont pas tous reliés à une grille de commande.
Selon un mode de réalisation, les cellules élémentaires adjacentes selon la deuxième direction partagent la même première grille de commande et les cellules élémentaires adjacentes selon la première direction partagent la même deuxième grille de commande.
Selon un mode de réalisation, la matrice comprend : - entre deux cellules élémentaires adjacentes selon la première direction, une cinquième grille de commande s’étendant sur le premier niveau parallèlement à la première grille de commande ; et/ou - entre deux cellules élémentaires adjacentes selon la deuxième direction, une sixième grille de commande s’étendant sur le deuxième niveau parallèlement à la deuxième grille de commande.
Selon un mode de réalisation, la matrice comprend une pluralité de cellules élémentaires selon un mode de réalisation dans lequel chaque cellule élémentaire comporte des première, deuxième, troisième, quatrième et cinquième boîtes quantiques et des premier, deuxième, troisième et quatrième sites de blocage, les cellules étant assemblées les unes à côté des autres selon la première direction et/ou la deuxième direction, la matrice comportant ainsi une pluralité de premières, deuxièmes, troisièmes, quatrièmes et cinquième boîtes quantiques et de premiers, deuxièmes, troisièmes et quatrièmes sites de blocage.
Selon un mode de réalisation, les cellules élémentaires adjacentes selon la deuxième direction partagent les mêmes première et troisième grilles de commande et les cellules élémentaires adjacentes selon la première direction partagent les mêmes deuxième et quatrième grilles de commande.
Le réducteur comprend par exemple des résistances chauffantes, et le dispositif de commande est alors configuré pour commander l’activation de ces résistances chauffantes de manière à chauffer le liquide pour réduire la différence de température. Ces résistances chauffantes sont par exemple disposées dans à l’intérieur du boîtier, dans une zone apte à être occupée par le liquide, temporairement ou en permanence.
En variante, ou en complément, toujours lorsque l’on cherche à augmenter la température du liquide et celle du boîtier du réducteur, notamment lorsque ce liquide circule également dans la machine électrique pour refroidir celle-ci, et lorsque l’enroulement électrique de stator est polyphasé, l’adaptation de la commande peut être effectuée comme suit. Le dispositif de commande peut être configuré pour commander l’alimentation de certaines phases seulement de cet enroulement électrique de stator de manière à chauffer le liquide pour réduire la différence de température. Cette alimentation de certaines phases seulement ne fait pas tourner le rotor de la machine électrique mais permet, par effet Joule dans l’enroulement électrique de stator, de chauffer le liquide. Lorsque le liquide refroidissant la machine électrique n’est pas le même que celui contenu dans le réducteur, l’échauffement dans la machine électrique peut être transmis au carter de cette machine électrique puis au boîtier du réducteur par convection et conduction.
En variante, ou en complément de ce qui précède, toujours dans le cas où l’enroulement électrique de stator est polyphasé, le dispositif de commande peut être configuré pour appliquer une tension moyenne continue entre les phases de l’enroulement électrique de stator, de manière à chauffer le liquide pour réduire la différence de température. L’application de cette tension moyenne continue permet, par effet Joule dans l’enroulement électrique de stator, d’obtenir les mêmes effets que ce qui vient d’être décrit.
Cette adaptation de la commande pour faire augmenter la température du liquide et celle du boîtier du réducteur peut être conditionnée au fait que la température à l’extérieur du système de propulsion, ou du véhicule, soit inférieure à une valeur donnée alors qu’un signal de réveil est reçu par le dispositif de commande. Un tel signal de réveil est par exemple l’une de la détection d’un déverrouillage du véhicule, de la détection de l’ouverture d’une porte du véhicule, de la détection de l’appui sur un bouton de démarrage du véhicule, ou de la réception d’un signal de commande depuis une télécommande.
Cette adaptation de la commande pour faire augmenter la température du liquide et celle du boîtier du réducteur peut s’interrompre lorsque la température du liquide dans le réducteur atteint une valeur donnée et/ou lorsqu’une durée donnée est dépassée.
En variante ou en complément de tout ce qui précède, on peut selon l’invention adapter la commande du système de propulsion pour diminuer la température des roues du réducteur. On modifie par exemple l’alimentation de l’enroulement électrique de stator de manière à réduire la consigne de couple pour la machine électrique, pour réduire la différence de température.
Du fait de cette réduction de la consigne de couple pour la machine électrique, le couple transmis par engrènement par les roues est plus faible, de sorte que la température des roues diminue. La différence entre la température des roues et la température du boîtier ou entre la température des roues et la température du liquide est ainsi réduite.
Dans tout ce qui précède, la valeur seuil peut être comparée à la différence entre la température des roues du réducteur et la température du boîtier du réducteur.
En variante, dans tout ce qui précède, la valeur seuil peut être comparée à la différence entre la température des roues du réducteur et la température du liquide contenu dans le réducteur. En variante encore, la valeur seuil peut être comparée à la différence entre la température du liquide contenu dans le réducteur et la température du boîtier du réducteur.
Dans tout ce qui précède, l’une au moins de la température du boîtier, de la température du liquide, et de la température des roues du réducteur peut être obtenue à l’aide d’un estimateur. Le cas échéant, la température du liquide dans le réducteur est obtenue à l’aide d’un estimateur mettant en œuvre une cartographie reliant cette température et : la puissance mécanique en entrée du réducteur et/ou la température à l’extérieur du système. La puissance mécanique en entrée du réducteur est par exemple obtenue à l’aide de la puissance électrique de la machine électrique déterminée à l’aide de la valeur du courant de phase et à l’aide du rendement de la machine électrique. Une fois l’estimation de la température du liquide obtenue, on déduit la température des roues et/ou la température du boîtier. L’estimation de la température du liquide peut également être obtenue par des équations dynamiques. En variante, chacune de la température du boîtier et de la température des roues du réducteur est par exemple obtenue via un estimateur respectif ou via un estimateur commun. Chaque estimateur met par exemple en œuvre une cartographie reliant la puissance mécanique en entrée du réducteur et/ou la température à l’extérieur du système de propulsion avec la température considérée, ou chaque estimateur peut mettre en œuvre des équations dynamiques.
En variante, l’une au moins de la température du boîtier, de la température du liquide, et de la température des roues du réducteur peut être obtenue à l’aide d’un capteur. Un capteur de température est par exemple disposé sur chaque arbre du réducteur et sa température est considérée comme étant celle de la ou des roues qu’il porte. Dans ce cas, la température des roues considérée pour l’écart de température ci-dessus peut être la moyenne de ces différentes valeurs fournies par les capteurs des arbres. Un capteur de température peut être monté sur la paroi intérieure du boîtier.
Le capteur de température peut être une ou plusieurs sondes de température, de type CTN ou CPN. En variante ou en complément, il peut s’agir d’un ou plusieurs thermocouples.
Dans tout ce qui précède, le dispositif de commande est par exemple intégré à l’unité de contrôle de la transmission du véhicule (« TCU » en anglais) ou à l’unité de contrôle moteur (« ECU » en anglais) ou à une autre unité de contrôle distincte. Le dispositif de commande met par exemple en œuvre un ou plusieurs dispositifs de traitement numérique, comme des microcontrôleurs. Le dispositif de commande est par exemple un circuit intégré de type ASIC (« Application-specific integrated circuit » en anglais). Le dispositif de commande fournit par exemple des instructions à une unité de pilotage (« driver » en anglais) de l’électronique de commande.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un système de propulsion de véhicule électrique ou hybride, comprenant :
Le présent document propose un assemblage pour turbomachine comprenant un disque de soufflante rotatif autour d’un axe longitudinal et un arbre basse pression apte à entrainer un rotor de compresseur basse pression autour de l’axe longitudinal, dans lequel le disque comprend une virole s’étendant le long de l’axe longitudinal et configurée pour être emmanchée sur l’arbre basse pression,
dans lequel ladite virole comprend des premiers moyens de couplage s’étendant radialement en saillie, et une partie amont de l’arbre basse pression comprend des seconds moyens de couplage sur sa surface radialement externe coopérant avec les premiers moyens de couplage, ladite virole comprenant des orifices s’étendant radialement, et traversant les premiers moyens de couplage, et configurés pour recevoir des moyens de vissage de ladite virole à une partie amont de l’arbre basse pression.
L’assemblage entre l’arbre basse pression et la virole du disque de soufflante est réalisé par boulonnage, ce qui permet d’éviter l’utilisation de cannelures pour transmettre la rotation de la soufflante au compresseur basse pression. Ceci augmente la durée de vie de la turbomachine. En outre, le centrage entre le disque rotor et l’arbre basse pression s’effectue à travers la liaison boulonnée ce qui permet de simplifier la fabrication et le montage de l’assemblage.
Les premiers moyens de couplage de la virole du disque de soufflante peuvent comprendre une première surface en contact avec une seconde surface correspondante des seconds moyens de couplage de l’arbre basse pression et les moyens de vissage traversent ladite première surface et ladite seconde surface.
La partie amont de l’arbre basse pression peut être creuse.
Les seconds moyens de couplage de l’arbre basse pression peuvent comprendre des évidements configurés pour recevoir les premiers moyens de couplage. Ces évidements peuvent être formés sur la surface radialement externe de l’arbre basse pression et s’étendent radialement et axialement. Par exemple, de tel évidements peuvent présenter une forme complémentaire à celle des premiers moyens de couplage.
Le disque de soufflante peut comprendre une virole radialement externe configurée pour recevoir des aubes de la soufflante, agencée radialement à l’extérieur de la virole comprenant les premiers moyens de couplage et un moyeu reliant la virole comprenant lesdits premiers moyens de couplage à la virole radialement externe.
Les moyens de vissage peuvent être agencés en aval dudit moyeu du disque de soufflante.
Le moyeu du disque de soufflante peut comprendre au moins un ajour suivant l’axe longitudinal configuré pour le passage d’un outil de serrage des moyens de vissage.
Selon un aspect particulier préférentiel optionnel, les au moins deux capteurs de température redondés 12 et 14 sont identiques. De plus, préférentiellement, les au moins deux capteurs de température redondés 12 et 14 sont localisés à proximité l’un de l’autre et à proximité d’une zone dite « chaude » (i.e. dont la température est la plus élevée au sein de l’équipement électronique 16 considéré).
Selon un aspect particulier de l’invention, le dispositif de commande 18 est embarqué au sein d’une unité de contrôle U comprenant un ou plusieurs modules d’entrées/sorties distant RIOM (de l’anglais Remote Input Output Module ), localisée en dehors dudit équipement électrique 16, dont la température est à contrôler.
Une telle unité de contrôle U , localisée en dehors dudit équipement électrique 16, dont la température est à contrôler, comprend un premier module d’entrées/sorties distant RIOM et son étage de conversion C 1 configuré pour convertir chaque signal électrique analogique représentatif d’une mesure de température, par exemple un signal électrique analogique de 20mA, transmis par un capteur de température desdits au moins deux capteurs de température 12 ou 14 localisés au sein du même équipement électrique 16, en un signal numérisé à destination du dispositif de commande 18.
Un tel signal électrique numérisé par le premier module d’entrées/sorties distant RIOM et son étage de conversion C 1 , est en effet analysable, par exemple de manière logicielle au sein dudit dispositif de commande 18 et utilisable sur un réseau de communication, notamment au sein d’un véhicule correspondant à un véhicule ferroviaire.
Selon un autre aspect particulier, l’unité de contrôle U, localisée en dehors dudit équipement électrique 16, comprend en sortie dudit dispositif de commande 18 un deuxième module d’entrées/sorties distant RIOM et son étage de de conversion C 2 configuré pour convertir, chaque ordre numérique d’ouverture d’électrovanne pneumatique généré par le dispositif de commande 18 en un signal électrique basse tension à destination de chaque électrovanne pneumatique respectivement, via un câblage mis en œuvre au sein dudit véhicule.
Autrement dit, une telle unité de contrôle U est « intelligente » et permet d’acquérir des informations numérisées, de traiter et vérifier ces informations et de transmettre en conséquence des commandes numérisées à d’autres dispositifs (i.e. ici les électrovannes 20 et 22).
A titre d’alternative « basique » non représentée, l’ensemble formé par l’unité de contrôle U et l’ensemble E 1 de capteurs de température pourrait être remplacé par un simple thermostat propre à réaliser uniquement le rôle d’interrupteur d’activation/désactivation des électrovannes 20 et 22 asservi à la température, mais une telle alternative « basique » serait dépourvue d’intelligence, de contrôle de température et en conséquence non conforme à un niveau d’intégrité de sécurité SIL 2 (de l’anglais Safety Integrity Level ).
En complément facultatif, selon un autre aspect particulier, le dispositif de commande 18 est propre à comparer les mesures de températures fournies simultanément par lesdits au moins deux capteurs de température 12 et 14 localisés au sein du même équipement électrique 16, et à émettre une première alerte en cas d’écart supérieur à une valeur d’écart prédéterminée entre ces deux mesures de températures.
En complément facultatif, le dispositif de commande 18 est également propre à filtrer les mesures de températures fournies simultanément par lesdits au moins deux capteurs 12 et 14 de température localisés au sein du même équipement électrique, en présence d’une mesure de température en dehors d’une plage de température prédéterminée, ladite mesure de température en dehors de ladite plage de température prédéterminée étant extraite, et à transmettre une deuxième alerte représentative de la présence de ladite mesure de température en dehors de ladite plage de température prédéterminée et extraite.
Autrement dit, cet aspect particulier permet un filtrage de valeur de température aberrante au regard de la plage de température de fonctionnement souhaitée.
En particulier, ladite première alerte et/ou ladite deuxième alerte est transmise à un conducteur dudit véhicule et/ou à une plateforme de maintenance distante dudit véhicule, afin de signaler une incohérence entre capteur ou la défaillance d’un capteur pour maintenance.
En complément facultatif, le dispositif de commande 18 est configuré pour transmettre une instruction d’arrêt d’urgence au conducteur dudit véhicule en cas de mesure(s) supérieure(s) audit au moins un seuil de température prédéterminé pendant une période supérieure à une durée prédéterminée.
Autrement dit, ce dernier aspect permet par exemple de déclencher le refroidissement par le tube vortex refroidisseur 28 au sein de l’équipement 16 en cas de détection d’une température via les au moins deux capteurs redondés 12 et 14, par exemple supérieure ou égale à 45°C et à requérir un arrêt d’urgence si au bout d’une période prédéterminée la température au sein de l’équipement 16 ainsi refroidi ne devient pas inférieure à 45°C, ce qui aboutirait en parallèle à un arrêt du système de refroidissement 10 selon l’invention par ordre de fermeture des électrovannes 20 et 22. En effet, pendant toute la période de refroidissement, correspondant à la période d’ouverture des électrovannes 20 et/ou 22 en vue d’alimenter le tube vortex refroidisseur 28 directement avec l’air comprimé, par exemple de 5 à 10 bars et de débit prédéterminé, issu du circuit d’alimentation existant du véhicule, notamment roulant, par exemple le circuit d’alimentation pneumatique dédié aux consommateurs pneumatiques auxiliaires (portes, contacteurs), le système de refroidissement 10 selon la présente invention continue à vérifier la température, afin de vérifier qu’elle revient ou qu’elle se maintient dans la plage de température souhaitée.
Selon un aspect non représenté sur la , une redondance de tube vortex refroidisseur 28 est également propre à être mise en œuvre pour augmenter la fiabilité du système de refroidissement proposé. Autrement dit, l’ajout d’un tube vortex refroidisseur 28 est associé également à son propre circuit de commande d’alimentation en air comprimé comprenant les deux boucles de sécurité précédemment décrites.
Ainsi, l’homme du métier observera notamment que la solution de refroidissement (i.e. maintien de température dans une plage de température prédéterminée) selon la présente invention permet d’avoir une température de fonctionnement optimale et de garantir la meilleure durée de vie et la meilleure fiabilité pour des composants critiques en limitant la fatigue des composants en cas de changement brutal de température, élément très impactant notamment lors de l’arrivée d’un véhicule ferroviaire dans un tunnel par exemple, et ce tout en présentant avantageusement une puissance frigorifique illimitée dans le temps car puisant dans le circuit d’alimentation 24 pneumatique existant au sein dudit véhicule, dédié habituellement à une autre utilisation telle que celle fournie aux consommateurs pneumatiques auxiliaires (tels que des portes, contacteurs, etc.).
Une telle puissance est par exemple de 30 à 1740W et modulable en fonction du besoin, même lorsqu’une faible puissance frigorifique est nécessaire, et permet de refroidir un volume complet d’équipement 16 ou une surface très spécifique.
la , la , la , la , la , la , la et la représentent des exemples de procédés de déplacement de qubits au sein d’une matrice de boîtes quantiques selon un mode de réalisation ;
la , la , la , la , la , la , la , la et la représentent un exemple de procédé de fabrication d’une matrice de boîtes quantiques selon un mode de réalisation ;
la et la représentent deux variantes d’un procédé de fabrication d’une matrice de boîtes quantiques selon un mode de réalisation.
Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, la structure d’une boîte quantique apte à confiner un qubit de spin n’a pas été détaillée. Une telle boîte quantique peut être réalisée en utilisant la technologie des transistors à effet de champ (FET), et notamment avec une technologie dérivée de celle des dispositifs CMOS, ou par d’autres technologies.
Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures ou à une matrice de boîtes quantiques dans une position normale d'utilisation.
La représente une matrice bidimensionnelle 1 de boîtes quantiques 2. Chaque boîte quantique 2 contient un qubit 5. La matrice formée est ainsi une matrice dense de qubits. Le couplage entre un qubit central est possible avec au moins ses quatre plus proches qubits voisins, notamment en agissant sur la barrière tunnel entre les boîtes quantiques correspondantes. Plus précisément, un niveau de grilles en lignes 3 et un niveau de grilles en colonnes 4 permettent d’appliquer un potentiel électrique de commande à plusieurs boîtes quantiques afin de pouvoir réaliser un adressage parallèle de qubits. Une grille en ligne 3 est adaptée pour contrôler les qubits situés de part et d’autre de la ligne et une grille en colonne 4 est adaptée pour contrôler les qubits situés de part et d’autre de la colonne. Ainsi, si l’opération sur une ligne complète ou sur une colonne complète est envisageable, une opération locale sur un qubit unique ou deux qubits donnés devient complexe, voire impossible. En outre, une telle structure matricielle dense ne permet pas de compenser localement la variabilité des qubits.