INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Avec ce type de bornes de recharge largement démocratisées, une recharge complète d’un véhicule électrique prend typiquement 8 à 12 heures.
Cependant, le soutirage réalisé par plusieurs bornes de recharge sur un réseau peut entrainer des dégradations au niveau des performances du réseau. En effet, dans un réseau électrique, la consommation doit toujours être équilibrée avec la production au risque de faire varier les caractéristiques du réseau, notamment sa fréquence. Pour ce faire, le gestionnaire du réseau peut utiliser des réserves primaires, secondaires et tertiaires, qui interviennent à des échelles de temps et de puissance différentes. Par exemple, la réserve primaire présente un délai d’action inférieur à 30 secondes, la réserve secondaire présente un délai d’action inférieur à 15 min et la réserve tertiaire présente un délai d’action de 30 min.
Ainsi, lorsqu’un déséquilibre est constaté, les réserves primaires s’activent automatiquement en fonction des écarts de fréquence mesurés entre le réseau et un signal de référence élaboré par le gestionnaire de réseau de transport. En effet, lorsqu’un déséquilibre se produit entre la production et la consommation, la fréquence du réseau s’écarte du niveau requis de 50 Hz et cet écart active la réserve primaire des entités participant à cette réserve primaire. Chacune de ces entités doit augmenter sa puissance d’injection si la fréquence est inférieure à 50 Hz ou diminuer sa puissance d’injection voire soutirer du courant, si la fréquence est supérieure à 50 Hz. Un nouveau point d’équilibre entre la production et la consommation est ainsi obtenu sur le réseau.
Pour obtenir la réactivité nécessaire, la réserve primaire comporte des entités de réserve connectées sur le réseau haute tension ou le réseau moyenne tension. En effet, un réseau de transport d’énergie électrique est classiquement structuré avec plusieurs niveaux de tension, par exemple des lignes haute-tension transportent le courant avec une tension entre 50kV et 400kV, des lignes moyenne-tension avec une tension entre 1kV et 50kV et des lignes basse-tension avec une tension de 220V. Ces lignes sont interconnectées avec des postes de transformation disposés entre les différents types de lignes.
Un équipement utilisant des batteries pour participer en tant qu’entité de réserve à la réserve primaire comporte classiquement un ensemble de batteries de très forte capacité chargées à moitié de leur capacité pour pourvoir, le cas échéant, injecter ou soutirer de la puissance sur le réseau. De même, cet équipement participe au réglage de tension suivant le cahier des charges du gestionnaire de réseau, en injectant ou soutirant de la puissance réactive.
La réserve primaire doit être dimensionnée pour injecter ou restituer une part non négligeable de la production et de la consommation du réseau. En Europe, l’ensemble des entités de réserve formant la réserve primaire représentent une capacité de 3000MW, soit la puissance de production des deux plus gros réacteurs nucléaires en service. Pour obtenir cette puissance totale, chaque entité de réserve doit être dimensionnée pour présenter une capacité d’au moins 1 MW.
Plus précisément, tel qu’illustré sur la , un équipement d’équilibrage 100 à batteries 17 comporte une entrée de réseau 11 intégrant des organes de protection 12 du réseau haute-tension ou moyenne-tension et des organes de mesure 13 des performances du réseau pour détecter les besoins d’équilibrage en puissance et en tension. Cette entrée de réseau est connectée à un transformateur 14 abaissant la tension. Par exemple, lorsque l’équipement d’équilibrage est connecté sur le réseau moyenne-tension, le transformateur peut être configuré pour transformer une tension alternative de 20kV en une tension alternative de 450V. La sortie du transformateur 14 est connectée à un onduleur 15 configuré pour convertir la tension alternative en une tension continue alimentant un réseau 16 de batteries 17. Un organe de supervision, non représenté, mesure les puissances active et réactive du réseau au cours du temps et commande la charge ou la décharge des batteries 17 pour compenser les déséquilibres du réseau.
Pour limiter la puissance souscrite de raccordement de l’équipement au réseau, il est également connu des bornes de recharges 101 pour véhicules électriques intégrant une ou plusieurs batteries, tel qu’illustré sur la . Ce type de borne de recharge 101 intègre un transformateur 12 abaissant la tension alternative du réseau basse-tension suivi d’un onduleur 15 connecté à une batterie 17 et configuré pour adapter le niveau de tension à la batterie 17.
Les moyens de stockage 17 sauvegardent une estimation LT de la latence globale du deuxième réseau 3.
Les moyens de datation 18 datent les trames de données émises par la quatrième unité 9 et reçues par le dispositif de synchronisation 14 de sorte que les trames sont considérées comme étant reçues à l’instant de réception par le dispositif de synchronisation 14 diminué de l’estimation de la latence globale LT.
Le dispositif de synchronisation 14 permet de dater de façon simple les trames traversant ledit dispositif sans la mise en place d’organes coûteux et complexes à mettre en œuvre.
A présent est exposé un exemple d’estimation de la latence globale LT.
On suppose que le deuxième bus 11 est du type réseau d'aire de contrôle CAN, et que le troisième et le quatrième bus 13, 15 sont du type réseau interconnecté local LIN.
On suppose en outre que la cinquième unité 10 est une passerelle, « gateway » en anglais, transformant les trames de données reçues par l’intermédiaire du deuxième bus 11 en trames de données lisibles par le troisième bus 13, et que la sixième unité 12 est une passerelle, « gateway » en anglais, transférant les trames de données circulant sur le troisième bus 13 vers le quatrième bus 15 sans transformer lesdites trames.
Bien entendu les deuxième, troisième et quatrième bus 11, 13, 15 peuvent être de même type ou de types différents, par exemple du type LIN et CAN.
En outre, le deuxième réseau 3 peut comporter un nombre différent de trois unités de traitement reliées par des bus de données.
La quatrième unité 9 comprend une première latence LT91 associée à la réception de données émises par les capteurs du véhicule 1, une deuxième latence LT92 associée au traitement des données reçues par ladite unité de traitement, une troisième latence LT93 associée à l’écriture de la trame de données traitée dans une mémoire de ladite unité de traitement.
La cinquième unité 10 comprend une première latence LT101 associée à la réception de trames de données circulant sur le deuxième bus 11, une deuxième latence LT102 associée au traitement des données reçues par ladite unité de traitement pour convertir les trames de données circulant sur le deuxième bus 11 en trames de données acceptées par le troisième bus 13, une troisième latence LT103 associée à l’écriture de la trame de données traitée dans une mémoire de ladite unité de traitement.
Comme les troisième et quatrième bus 13, 15 sont du même type, aucune conversion de trames de données n’est nécessaire de sorte que la sixième unité 12 comprend seulement une première latence LT121 associée à la réception de trames de données circulant sur le troisième bus 13.
Pour une passerelle sans séquenceur, la latence liée à la cadence de trame de sortie n’est pas prise en compte.
Le deuxième bus 11 comprend une quatrième latence LT111 associée à l’envoi d’une trame de données traitée et stockée dans la mémoire de la quatrième unité 9 de traitement par un séquenceur du deuxième bus, et une cinquième latence LT112 associée à la transmission par le deuxième bus de la trame de données traitée à la cinquième unité 10.
Le troisième bus 13 comprend une quatrième latence LT131 associée à l’envoi d’une trame de données traitée et stockée dans la mémoire de la cinquième unité 10 de traitement par un séquenceur du troisième bus, et une cinquième latence LT132 associée à la transmission par le troisième bus de la trame de données traitée à la sixième unité 12.
Le quatrième bus 15 comprend une quatrième latence LT151 associée à l’envoi par un séquenceur du quatrième bus d’une trame de données reçue par la sixième unité 12, et une cinquième latence LT152 associée à la transmission par le quatrième bus de la trame de données au dispositif de synchronisation 14.
L’estimation de la latence globale LT est déterminée par un dispositif d’estimation 20 de la latence globale.
Chaque première excroissance est avantageusement orientée dans un plan différent du plan de la première tôle 18 tout autour de l’ouverture 19.
De préférence, la première tôle 18 présente deux premières excroissances s’étendant chacune depuis une portion latérale 23 de la première tôle 18 vers l’intérieur de la cabine de conduite 15.
En particulier, chaque première excroissance s’étend depuis une portion latérale 23 sur toute la longueur de ladite portion latérale 23.
Les premières excroissances sont disposées de part et d’autre de la baie vitrée frontale 16.
Chaque première excroissance présente en particulier une forme rectangulaire.
La largeur de chaque première excroissance doit être suffisante pour pouvoir y disposer au moins un toron ou câble électrique, de préférence une pluralité de torons et/ou câbles électriques.
La largeur de chaque première excroissance est par exemple comprise entre 50 mm et 300 mm
Chaque première excroissance présente une pluralité d’orifices(non représentés) permettant le passage de colliers de maintien de câbles (non représentés).
Avantageusement, les orifices sont régulièrement répartis le long de chaque première excroissance, sensiblement parallèlement aux portions latérales 23.
En particulier, deux orifices consécutifs sont disposés à une distance comprise entre 50 mm et 500 mm, de préférence entre 100 mm et 300 mm.
Des torons et/ou câbles peuvent ainsi être disposés le long de chaque première excroissance et attachés au moyen de colliers maintenant les câbles au niveau des orifices.
La fonction dalle de câblage est ainsi directement intégrée à la caisse 12.
Les câbles comprennent par exemple des câbles haute tension conduisant le courant introduit via des collecteurs de courant en bout de véhicule ou de voiture vers un transformateur ou vers un dispositif d'entraînement du véhicule.
Chaque première excroissance est par exemple réalisée en pliant la première tôle 18 et en perçant des orifices permettant le passage de colliers de maintien de câbles.
Dans l’exemple de la , la caisse 12 de la voiture de tête 10 comprend de part et d’autre de la première tôle 18 une deuxième tôle 30 de fermeture de la cabine de conduite 15 disposée entre la première tôle 18, le toit 13 et une face latérale 14 de la caisse 12.
Chaque deuxième tôle 30 présente par exemple une forme sensiblement triangulaire dont la pointe 32 est orientée vers le bas de la baie vitrée frontale 16.
Les colonnes utilisées sont en PVC et présentent un diamètre interne de 16 mm et une longueur de 130 mm, soit un volume de lit, plus simplement appelé BV (de l’anglais « Bed Volume »), de 26 mL. À chaque extrémité de ces colonnes, des raccords vissés avec un joint en caoutchouc assurent l’étanchéité du système.
Les échantillons des matériaux zéolitiques utilisés pour les essais de filtration sont confinés dans les colonnes au moyen de deux grilles en acier inoxydable de porosité égale à 200 μm, préalablement découpées au diamètre des colonnes.
Les colonnes sont alimentées en eau à traiter par filtration ascendante au moyen d’une pompe péristaltique à un débit de 600 mL/h, soit 23 BV/h.
L’eau à traiter est une eau d’exhaure d’un ancien site minier uranifère, qui présente une concentration en uranium d’environ 30 μg/L, une activité en 226 Ra de 1 Bq/L, une activité en 210 Pb de 1,2 Bq/L et une activité en 210 Po de 0,1 Bq/L (analyses réalisées par le Centre d’innovation en métallurgie extractive (CIME) et accréditées par le Comité français d’accréditation (COFRAC)).
Cette eau comprend également des cations alcalins et alcalino-terreux avec les teneurs massiques suivantes : [Ca] = 14 mg/L, [K] = 3 mg/L, [Mg] = 2 mg/L, [Na] = 5 mg/L.
1 . F iltration sur un matériau zéolitique à base de chabazite :
L’échantillon de matériau zéolitique utilisé dans le présent essai de filtration est un échantillon du matériau commercialisé par la société ATZ Zeoliti sous la référence commerciale Zeolitite Campana.
Ce matériau se présente sous la forme de grains dont la taille varie entre 0,7 mm et 2 mm
Son humidité résiduelle est d’environ 10 %. Sa densité apparente est de 0,880 g/cm 3 . Sa surface spécifique telle que déterminée par la méthode de Brunauer, Emmett et Teller (BET) est de 492 m 2 /g tandis que son volume microporeux est de 0,19 cm 3 /g.
Une analyse par diffraction aux rayons X montre qu’il est majoritairement constitué de chabazite – conformément aux données de la société ATZ Zeoliti – à laquelle s’ajoutent quelques constituants secondaires comme de la clinoptilolite, de la sanidine, de la merlinoite et du carbonate de calcium.
Une analyse par fluorescence X montre que le matériau présente un rapport Si/Al égal à 2,8, ce qui confirme la présence majoritaire de chabazite, et que les cations échangeables qu’il comprend sont principalement des cations Ca 2+ et K + .
Dans le présent essai, une seule et même colonne comprenant un seul et même échantillon du matériau zéolitique est utilisé pour filtrer 80 000 BV d’eau.
Les résultats sont présentés sur les figures 1 à 4 qui montrent l’évolution du rapport C/C 0 en fonction du volume filtré, exprimé en BV, rapport dans lequel : - C est, dans le cas de l’uranium, sa concentration dans l’eau au sortir de la colonne et, dans le cas, du radium-226, du plomb-210 et du polonium-210, leur activité dans l’eau au sortir de la colonne, et - C 0 est, dans le cas de l’uranium, sa concentration initiale dans l’eau et, dans le cas, du radium-226, du plomb-210 et du polonium-210, leur activité initiale dans l’eau.
Comme le montrent ces figures, l’efficacité de la filtration est faible voire nulle pour l’uranium. Par contre, il en est bien différemment pour le radium-226, le plomb-210 et le polonium-210.
En effet, pour le radium-226, un piégeage quasi total (C/C 0 proche de 0) est observé pendant la totalité de l’essai.
Le piégeage du plomb 210 est compris entre 60 % et 100 % (80 % en moyenne). Les variations observées sur la peuvent s’expliquer par, d’une part, par l’abattement lié à l’activité initiale en plomb-210 dans l’eau à traiter (il est d’autant plus important que l’activité initiale est élevée) et, d’autre part, la présence de fer dans l’eau à traiter qui conduit à un colmatage partiel du matériau zéolitique et à l’apparition de chemins préférentiels dans ce matériau, d’où une baisse des performances de la filtration à certains moments. Un simple lavage du matériau zéolitique par passage d’eau désionisée dans la colonne permet de remédier à ce colmatage et de retrouver une bonne efficacité de filtration.
Par ailleurs, des rainures profondes permettent d’obtenir une section de passage pour le retour liquide grande, et donc de minimiser la perte de pression.
La puissance maximale que peuvent transporter des caloducs à rainures est généralement fixée par la limite capillaire dont le terme moteur est la pression capillaire, et le terme limitant essentiellement la perte de pression liquide dans les rainures.
Les caloducs à rainures réentrantes sont des exemples particuliers de caloducs à rainures dans lesquels la section des rainures présente deux parties distinctes : une partie large permettant un écoulement liquide en limitant les pertes de charge, et une partie étroite à l’interface liquide/vapeur, ce qui permet d’augmenter l’effet de pompage capillaire. Ces caloducs sont utilisés principalement dans le domaine spatial, par exemple pour la régulation thermique dans les satellites et/ou les engins spatiaux.
Le document EP 3 553 445 décrit un caloduc à rainures réentrantes comportant un empilement de plaques solidarisées via un procédé d’assemblage par brasure sous vide. La largeur et la profondeur des rainures peuvent alors aisément être fixées lors de la structuration des plaques. Ce caloduc offre alors un fonctionnement amélioré par rapport aux caloducs à rainures réentrantes de l’état de la technique, fabriqués avec des procédés d’extrusion de profils d’aluminium.
Ce caloduc présente un fonctionnement satisfaisant, cependant sa fabrication peut être complexe et longue. En outre, l’empilement de plaques limite la longueur du caloduc réalisable, notamment compte-tenu de la nécessité d’avoir à disposition un four de brasure sous vide de grandes dimensions pour la solidarisation des plaques.
Les méthodes de fabrication additive, telles que le procédé de fusion sur lit de poudre, permettent de réaliser des caloducs avec les dimensions des rainures satisfaisantes. Mais de telles méthodes ne permettent pas non plus, de fabriquer des caloducs à rainures réentrantes de grandes dimensions.
C’est par conséquent un but de la présente invention d’offrir des moyens pour réaliser un caloduc à rainures réentrantes offrant un fonctionnement amélioré et de grandes dimensions, par exemple de l’ordre de 1 mètre à plusieurs mètres.
Le but énoncé ci-dessus est atteint par un module élémentaire de caloduc à rainures réentrantes obtenu par une méthode de fabrication additive, comportant une portion de canal vapeur et des portions de canaux liquides reliées à la portion de canal vapeur par des canaux de liaison, au moins la portion de canal vapeur et les portions de canaux liquides débouchant dans une ou les deux faces d’extrémité.
Les inventeurs ont pensé à associer la méthode de fabrication additive, qui permet d’obtenir les dimensions souhaitées, notamment pour les canaux de liaison, et une réalisation en modules à assembler. Ainsi des caloducs à pompage capillaire à rainures réentrantes performants et de grande longueur peuvent être réalisés.
Les conditions d’étanchéité et de tenue en pression imposées pour le fonctionnement des caloducs n’incitent pas naturellement à réaliser des caloducs en assemblant des modules.
De manière préférée, lorsque les portions de canaux de liaison débouchent dans au moins une face d’extrémité, ladite face comporte des moyens d’alignement avec une autre face d’extrémité d’un autre module élémentaire dans laquelle débouchent des portions de canaux de liaison, permettant d’assurer la continuité fluidique entre les deux modules élémentaires, et évitant qu’une distance entre les extrémités de deux portions de canal de liaison soit suffisamment grande pour provoquer le désamorçage du caloduc.
Les modules peuvent être assemblés par soudage et/ou, collage et/ou par des moyens mécaniques, tels que le bridage.
L’invention présente l’avantage de pouvoir réaliser des caloducs ayant des architectures complexes offrant de très bonnes performances, par exemple avec une extrémité reliée à une source froide et plusieurs extrémités reliées une source chaude. Le caloduc a par exemple une forme de croix. Au contraire, la réalisation de tels caloducs avec les procédés de l’état de la technique consiste à empiler des caloducs et à les souder les uns aux autres. La résistance thermique d’un tel assemblage de deux caloducs est la somme des résistances radiales des deux caloducs et de la résistance de contact entre les deux caloducs, ce qui réduit sensiblement ses performances.
La fabrication par méthode additive permet de réaliser des caloducs de forme complexe, par exemple en forme d’hélice ou de portion d’hélice, ce qui permet de réaliser des systèmes performants même lorsque les sources chaude et froide sont dans des plans différents.
L’invention a donc pour objet, selon l’un de ses aspects, un module élémentaire pour la fabrication d’un caloduc à pompage capillaire à rainures réentrantes, ledit module élémentaire étant configuré pour être assemblé de manière étanche à au moins un autre module élémentaire afin de former un caloduc à pompage capillaire à rainures réentrantes, ledit module comportant un corps réalisé par fabrication additive, ledit corps comprenant au moins deux faces d’extrémité, ledit corps comprenant une portion du canal vapeur du caloduc, une portion des canaux liquide du caloduc et une portion des canaux de liaison reliant la portion du canal vapeur et les portions de canaux liquide, lesdites portions de canal vapeur et de canaux liquides débouchant dans au moins l’une des faces d’extrémité, au moins par laquelle ledit module élémentaire est destiné à se raccorder à un autre module élémentaire.
La portion de canaux de liaison peut déboucher dans ladite face d’extrémité et ledit module peut comporter des moyens d’alignement de la portion de canaux de liaison débouchant dans ladite face d’extrémité avec la portion de canaux de liaison de l’autre module.
L’invention a ainsi pour objet, selon l’un de ses aspects, un réacteur tubulaire à lit fixe qui s’étend, selon un axe longitudinal, entre une première extrémité et une deuxième extrémité, le réacteur comprenant un lit de poudre catalytique confiné dans un espace annulaire délimité par une première paroi d’un tube creux et une deuxième paroi d’un insert creux, disposé dans le tube creux et de manière coaxiale à ce dernier, l’insert creux comprenant au moins une chambre de distribution et au moins une chambre de collecte, séparées l’une de l’autre par une paroi séparatrice, et comprenant, respectivement, une ouverture d’admission de gaz au niveau de la première extrémité et une ouverture d’évacuation de gaz au niveau de la deuxième extrémité, la deuxième paroi comprenant au moins une ouverture distributrice et au moins une ouverture collectrice, qui s’étendent sur une longueur, l’ouverture distributrice permettant la distribution d’un gaz susceptible d’être admis par l’ouverture d’admission de la chambre de distribution vers l’espace annulaire, et l’ouverture collectrice permettant la collecte du gaz distribué dans l’espace annulaire par la chambre de collecte, caractérisé en ce que le réacteur comporte au moins un élément filtrant positionné au niveau de ladite au moins une ouverture collectrice entre ladite au moins une chambre de collecte et l’espace annulaire, ainsi qu’au niveau de ladite au moins une ouverture distributrice entre ladite au moins une chambre de distribution et l’espace annulaire, ledit au moins un élément filtrant prévenant le passage de poudre catalytique depuis l’espace annulaire respectivement vers ladite au moins une chambre de collecte et ladite au moins une chambre de distribution, ledit au moins un élément filtrant étant en appui contre la surface externe de la deuxième paroi et recouvrant totalement ladite au moins une ouverture collectrice et ladite au moins une ouverture distributrice et/ou étant logé au moins partiellement à l’intérieur de ladite au moins une ouverture collectrice et ladite au moins une ouverture distributrice.
Il est entendu que dans la mesure où le réacteur selon la présente invention est tubulaire, le tube creux et l’insert creux sont nécessairement de forme cylindrique mais pas nécessairement cylindrique de révolution.
Ledit au moins un élément filtrant peut se présenter au moins en partie sous la forme d’une ou plusieurs feuilles filtrantes positionnées contre la surface externe de la deuxième paroi de l’insert creux et recouvrant totalement ladite au moins une ouverture collectrice et ladite au moins une ouverture distributrice par appui sur la surface externe de la deuxième paroi de part et d’autre de celles-ci.
La ou les feuilles filtrantes peuvent comporter un tissu, un feutre, par exemple en fibres de verre, fibres métalliques, fibres de carbone, une grille métallique et/ou une tôle métallique microperforée, entre autres.
En fait ces moyens de serrage sont munis de tiges de charge de la sangle telles que par exemple les tiges désignées par les références générales 6 et 7 sur cette .
En fait ces tiges sont les tiges de transmission de l’effort de serrage des moyens de serrage, vers les brins de sangle correspondants.
Sur la , on a illustré plus en détail une telle tige de serrage, celle-ci étant par exemple la tige désignée par la référence générale 6.