INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un moteur à hydrogène est un système produisant de l’énergie électrique à partir d’hydrogène gazeux. Il peut s’agir d’une pile à combustible, par exemple de type PEMFC ou SOFC, ou d’un moteur à combustion interne (par exemple, turbine à hydrogène ou moteur Wankel). Dans la suite de la description, et à titre purement illustratif, le moteur à hydrogène 80 est une pile à combustible.
La pile à combustible 80 comporte au moins une cellule électrochimique, et ici un empilement de cellules électrochimiques (non représentées). Chaque cellule comporte une anode et une cathode séparées l’une de l’autre par une membrane électrolytique, cet ensemble formant un assemblage membrane électrodes 81 (AME). L’anode, la membrane et la cathode sont des éléments classiques connus de l’homme du métier et ne sont donc pas décrites en détail. La pile à combustible 80 est alimentée en hydrogène côté anode et en air contenant de l’oxygène côté cathode (ou éventuellement en oxygène pur).
Chaque assemblage membrane électrodes 81 est séparé de celui des cellules adjacentes par des plaques bipolaires (non représentées), adaptées à amener les espèces réactives à l’anode d’une première cellule d’une part et à la cathode d’une cellule adjacente d’autre part, et à évacuer les produits issus des réactions électrochimiques et les espèces non réactives, ainsi qu’à transmettre le courant électrique entre les cellules. Elle peut également assurer l’écoulement d’un fluide caloporteur entre les cellules de manière à permettre l’évacuation de la chaleur produite.
La pile à combustible 80 comporte deux collecteurs d’entrée distincts, l’un anodique 82a et l’autre cathodique 82c, destinés à assurer l’injection des gaz d’alimentation jusqu’aux cellules, et deux collecteurs de sorties distincts correspondants, permettant d’évacuer les gaz d’alimentation n’ayant pas réagi et des éventuelles espèces non réactives hors de la pile à combustible 80. Ainsi, l’hydrogène est injecté dans la pile à combustible 80 par le collecteur d’entrée anodique 82a qui l’amène jusqu’aux cellules électrochimiques. L’hydrogène n’ayant pas réagi et les espèces non réactives, par exemple de l’azote, sont ensuite évacués par le collecteur de sortie.
La pile à combustible 80 est adaptée à fournir de l’énergie électrique à un équipement consommateur, par exemple à un équipement stationnaire tel qu’un bâtiment (hôpital, école, centre informatique…) voire à un équipement mobile tel qu’un véhicule. Elle peut être connectée à un convertisseur AC/DC 83.
La pile à combustible 80 est destinée à être alimentée en hydrogène, non pas à partir d’un réservoir d’hydrogène stocké à haut pression comme des bouteilles à 200 bar, mais à partir du système électrochimique 1. Celui-ci est raccordé au collecteur d’entrée anodique 82a par un conduit d’alimentation 84. L’hydrogène gazeux fourni à la pile à combustible 80 peut présenter une pression atmosphérique ou une pression de quelques bars, par exemple de l’ordre de 3 bar.
Un régulateur de pression 85, ici un déverseur, peut être disposé sur le conduit d’alimentation 84, entre le système électrochimique 1 et le collecteur d’entrée anodique 82a. Il est adapté à maintenir une pression aval sensiblement constante, inférieure ici à la pression de l’hydrogène généré dans l’enceinte principale 10, et indépendante des éventuelles variations de pression. La pression aval correspond à la pression de l’hydrogène en sortie du déverseur 85. La valeur de la pression aval est sensiblement égale à la valeur de consigne du déverseur 85, cette valeur pouvant être pilotée ou non. D’autres éléments fluidiques peuvent être disposés sur le conduit d’alimentation 84, comme décrit plus loin en référence à la .
Ainsi, en fonctionnement, lors de l’étape d’attaque, les vannes V1 et V2 sont ouvertes, alors que la vanne V3 est fermée. La vanne V4 est ouverte. De l’hydrogène gazeux se forme dans l’enceinte principale 10, qui est transmis naturellement jusqu’à l’anode de la pile à combustible 10 via le conduit d’évacuation 72, l’enceinte secondaire 20 et le conduit d’alimentation 84. Le déverseur 85 permet ici de réguler la pression de l’hydrogène gazeux à l’entrée de la pile à combustible 80 à une valeur prédéfinie, par exemple égale à 3 bar environ. Notons que l’hydrogène gazeux, en circulant dans le conduit d’évacuation 72, provoque la montée de l’électrolyte par extraction au gaz ( gas lift , en anglais) comme précédemment avec la production d’oxygène gazeux. Il y a alors une recirculation de l’électrolyte E via le conduit de recirculation 73.
En variante et/ou en complément, le transfert de l’électrolyte vers ou hors de l’enceinte secondaire 20 peut également être effectué par aspiration/refoulement, au moyen d’un piston agencé dans l’enceinte secondaire 20. Plus précisément, l’enceinte secondaire 20 comporte alors une paroi périphérique vis-à-vis de laquelle se déplace en translation une tête de piston qui permet alors d’aspirer tout le volume d’électrolyte présent initialement dans l’enceinte principale 10. Un vérin ou équivalent peut assurer le déplacement de la tête de piston. Dans ce mode de réalisation, on maîtrise précisément le volume de l’électrolyte déplacé.
Différents modes de réalisation et variantes ont été décrits précédemment, qui peuvent être combinés entre eux. Ils sont décrits à titre d’exemple, et différentes adaptations peuvent être faites par l’homme du métier.
Module radiofréquence comprenant un réseau de guides d’ondes isophases La présente invention concerne un module radiofréquence (RF) comprenant un réseau de plusieurs guides d’ondes non identiques. Les guides d’ondes peuvent en l’occurrence être de longueurs différentes. Le module de radiofréquence et/ou les guides d’onde qu’il contient permet de délivrer un signal isophase malgré les différences des guides d’ondes. La présente invention vise en particulier à contrôler le déphasage entre les guides d’ondes ou à le minimiser ou à le supprimer.
Etat de la technique Il est connu d’utiliser des guides d’onde de même longueur dans les réseaux de guides d'ondes pour préserver une phase égale sur une large bande de fréquences. Par exemple, US2013154764 divulgue que la longueur effective du trajet de deux guides d'ondes peut être égale.
US201212112963 révèle une matrice de majordome ayant une pluralité d'hybrides et de guides d'ondes de sorte que « la sortie d'une matrice de majordome a la même amplitude et une différence de phase constante par rapport à un signal d'entrée. Les lignes de transmission reliant les hybrides doivent être conçues pour avoir la même longueur de transmission, ou l'amplitude et la phase doivent être ajustées en fonction du changement résultant. De plus, un guide d'ondes courbé peut augmenter la complexité des chemins.
JP2003185858 révèle un démultiplexeur de longueur d'onde ayant un guide d'ondes optique de canal d'entrée 1, une pluralité de guides d'ondes optiques de canal de sortie 5 et un guide d'ondes en réseau 8 interposé entre le guide d'ondes d'entrée 1 et le guide d'ondes de sortie 5.
WO2020194270 décrit un module radiofréquence comprenant des guides d’ondes pourvus de stries permettant d’augmenter la bande passante monomode.
On connait également des réseaux d’antennes DRA qui réunissent plusieurs éléments radiants (antennes élémentaires) déphasés afin d’améliorer le gain et la directivité. Les signaux reçus sur les différents éléments radiants, ou émis par ces éléments, sont amplifiés avec des gains variables et déphasés entre eux afin de contrôler la forme des lobes de réception et d’émission du réseau.
- la est une représentation schématique de l’architecture d’un numériseur radiofréquence selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
- la est une représentation schématique de l’architecture d’un numériseur radiofréquence selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Sur l’exemple de la , on considère le cas où le flux analogique reçu F 1 comprend un signal fort S 1 (i.e. présentant un niveau de puissance fort, supérieur à un seuil de puissance prédéterminé) et un signal faible S 2 (i.e. présentant un niveau de puissance faible, inférieur à un seuil de puissance prédéterminé).
Le numériseur radiofréquence 10 selon la présente invention comprend tout d’abord un module 12 configuré pour diviser la puissance présentant une entrée de réception du flux analogique F 1 et deux sorties associées respectivement à une première branche 14 et à une deuxième branche 15 de traitement distinctes dudit numériseur radiofréquence 10.
La première branche 14 comprend au moins un dispositif 16 d’application d’un gain variable dont l’entrée est connectée à la sortie du module 12 configuré pour diviser la puissance, un premier convertisseur analogique-numérique 18 dont l’entrée est connectée à la sortie du dispositif 16 d’application d’un gain variable, et un premier module 20 d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique 18 de ladite première branche 14. En particulier, le premier module 20 d’application d’un gain numérique est propre à appliquer un gain variable ou constant.
Une telle première branche 14, selon une variante particulière, où le dispositif 16 d’application d’un gain variable correspond à un dispositif de contrôle automatique de gain correspond alors à l’architecture classique d’un numériseur radiofréquence précitée basée sur l’utilisation d’un système analogique de contrôle automatique de gain CAG et fournit alors, tel que représenté dans l’encadré 21, une dégradation de la sensibilité, le niveau bruit B 1 généré en sortie premier convertisseur analogique-numérique 18 empêchant la numérisation du signal faible S 2 . En effet, en sortie du premier convertisseur analogique-numérique 18 le signal fort S 1 est correctement reçu puisque classiquement le dispositif de contrôle automatique de gain 16 permet d’éviter sa saturation, cependant, à cause de l’atténuation variable mise en œuvre au sein d’un tel dispositif 16 d’application d’un gain variable, le signal faible S 2 flux analogique reçu F 1 est perdu par la perte de sensibilité associée à l’augmentation du niveau de bruit B 1 .
La deuxième branche 15, est connectée, via un module 22 configuré pour appliquer un retard analogique, à la sortie associée du module 12 configuré pour diviser la puissance. La deuxième branche 15 comprend un module 24 de combinaison/couplage analogique comprenant une sortie et deux entrées :
- une première entrée étant connectée à la sortie du module 12 configuré pour diviser la puissance associée à ladite deuxième branche,
- une deuxième entrée, connectée selon le mode de réalisation de la , à une branche 26 de réinjection analogique du signal numérique généré et/ou traité numériquement en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique 18.
En particulier, selon la présente invention, la branche de réinjection analogique 26 comprend au moins un convertisseur numérique-analogique 28 dont l’entrée est connectable, directement ou indirectement, via un module, non représenté, configuré pour appliquer un retard numérique, à une sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique 18 de ladite première branche 14 en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique 18 et un premier module 30 d’application d’un gain analogique dont l’entrée est connectée à la sortie dudit convertisseur numérique-analogique 28. En particulier, un tel premier module 30 d’application d’un gain analogique est propre à appliquer un gain variable ou constant.
Une telle branche de réinjection 26 permet de réinjecter, sous forme analogique via le convertisseur numérique-analogique 28, les signaux numérisés illustrés dans l’encadré 21, à savoir le signal fort S 1 , le signal faible S 2 et avantageusement selon la présente invention le niveau de bruit thermique B 1 numérique obtenu tel que représenté dans l’encadré 21 en sortie premier convertisseur analogique-numérique 18.
De plus, la deuxième branche 15 comprend, en sus du module 24 de combinaison/couplage analogique, un deuxième module 32 d’application d’un gain analogique dont l’entrée est connectée à la sortie dudit module 24 de combinaison/couplage analogique, un deuxième convertisseur analogique-numérique 34 dont l’entrée est connectée à la sortie du deuxième module 32 d’application d’un gain analogique. En particulier, un tel deuxième module 32 d’application d’un gain analogique est propre à appliquer un gain variable ou constant.
Une telle deuxième branche 15 reçoit en entrée du module 24 de combinaison/couplage analogique une des sorties du module 12 configuré pour diviser la puissance, et selon le mode de réalisation de la , le module 24 de combinaison/couplage analogique est configuré pour mettre en œuvre une soustraction entre ces deux entrées à savoir celle connectée, via le module 22 configuré pour appliquer un retard analogique, à la sortie du module 12 configuré pour diviser la puissance et associée à ladite deuxième branche 15, et l’entrée correspondant à la sortie de la branche de réinjection 26, ce qui permet, de réduire au maximum le niveau de puissance des signaux reçus. En sortie du module 24 de combinaison/couplage analogique, les signaux ainsi atténués sont traités par le deuxième module 32 d’application d’un gain analogique pour leur appliquer un gain prédéterminé et adapté en vue de passer le deuxième convertisseur analogique-numérique 34.
Tel qu’illustré par l’encadré 35 représentant la sortie du deuxième convertisseur analogique-numérique 34, une estimation du niveau de bruit thermique B 1 qui limitait la numérisation du signal faible S 2 au sein de la première branche 14 est alors obtenue avantageusement selon la présente invention, et par ailleurs, le résidu R 1 associé au signal fort S 1 , le résidu R 2 associé au signal faible S 2 et le niveau B 2 de bruit mixte résultant (i.e. mixant la branche de réinjection 26 et la deuxième branche 15) et inférieur au niveau de bruit thermique B 1 associé à la première branche de référence 14 représentative de l’état de la technique sont également obtenus. De manière non représentée dans cet encadré 35 purement explicatif le bruit total résultant correspondrait à la somme des niveaux de bruit B 1 et B 2 (le niveau de bruit B 2 étant substantiellement inférieur au niveau de bruit B 1 ).
La deuxième branche 15 comprend en outre un deuxième module 36 d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit deuxième convertisseur analogique-numérique 34 de ladite deuxième branche 15. En particulier, un tel deuxième module 36 d’application d’un gain numérique est propre à appliquer un gain variable ou constant.
Ceci couvre surtout le cas plus général où le champ d’observation de toute caméra recouvre au moins partiellement celui d’au moins une autre des caméras et que, de proche en proche, on puisse passer d’un champ d’observation à l’autre et parcourir les N champs d’observation. C’est par exemple le cas pour un réseau de caméras de vidéosurveillance permettant une surveillance sur 360° d’un bâtiment.
Dans tous les cas, il est avantageux de mettre en œuvre une fonction de coût globale permettant d’optimiser conjointement les différentes variables des transformations mises en œuvre, c’est-à-dire de rechercher conjointement les valeurs optimales des paramètres de calibration des N caméras du réseau.
Là encore, le procédé peut fonctionner avec seulement un N-uplet d’images, mais il est bien évidemment amélioré si l’on dispose d’une pluralité de M N-uplets d’images. On réalise alors soit un alignement global prenant en compte les M N-uplets d’images simultanément, soit une statistique sur les M valeurs obtenues à l’issue de l’optimisation sur chaque N-uplet d’images indépendamment.
Les applications de la présente invention concernent tout domaine utilisant un réseau de caméras avec champs recouvrants, notamment le domaine de la conduite autonome (véhicules équipés de caméras couvrant de préférence 360°) ou encore celui de la vidéosurveillance (réseau de caméras fixées sur un bâtiment).
L’invention permet d’automatiser et de simplifier la calibration extrinsèque d’un réseau de caméras, mais surtout à la recalibration de ces paramètres au cours de l’utilisation du système de vision par ordinateur.
Il permet une (re)calibration sans nécessitant de connaissance initiale sur la valeur de ces paramètres. Bien évidemment, lorsque des valeurs initiales des paramètres de calibration sont données, cela facilite d’autant la convergence de la procédure d’optimisation.
Le procédé est entièrement automatique et exécutable en temps réel.
Il s’applique à tout type de caméras, pourvu que soient connues les équations de projection et de reconstruction intrinsèques sur lesquelles se fonde le modèle d’estimation de cartes de profondeur dense métrique.
Le procédé selon l’invention ne passe pas par la détection de points d’intérêt particuliers dans les images acquises, mais réalise un calcul dense à partir de toutes les pixels de chaque image.
Il présente un coût nul, puisqu’il ne nécessite aucune instrumentation de la scène, ni l’emploi de capteurs additionnels.
Le réservoir 16 est, par exemple, adapté pour stocker l’hydrogène à l’état gazeux à une pression maximale comprise entre 300 et 700 bars, par exemple de l’ordre de 350 bars. Selon un autre mode de réalisation, le réservoir 16 est adapté pour stocker l’hydrogène à l’état solide sous forme d’hydrures métalliques.
Le réservoir 16 est raccordé à la pile à combustible 17 par un circuit 19 qui est notamment équipé d’un détendeur, non illustré, permettant de faire baisser la pression de l’hydrogène. La pile à combustible 17 est, en outre, équipée d’un compresseur d’alimentation en air permettant de compresser l’air comburant à l’entrée des cellules de la pile à combustible 17. La pile à combustible peut également comporter un dispositif humidificateur permettant d’humidifier l’hydrogène et l’air à l’entrée de la pile à combustible 17.
De manière connue en soi, la pile à combustible 17 est le siège d’une réaction d’oxydo-réduction qui transforme l’hydrogène provenant du réservoir 16 et l’oxygène de l’air apporté par le compresseur en électricité, en eau et en chaleur.
Aussi, la machine de manutention 1 comporte également un dispositif de refroidissement 20 permettant de refroidir la pile à combustible 17 ainsi qu’un dispositif de collecte de l’eau, non représenté, qui permet de collecter l’eau rejetée par la pile à combustible 17. Selon un mode de réalisation, le dispositif de refroidissement 20 comporte un circuit de refroidissement équipé d’un échangeur de chaleur. Par ailleurs, le dispositif de collecte de l’eau peut être relié à un orifice d’évacuation de l’eau qui permet d’évacuer l’eau ou à un réservoir permettant de stocker l’eau. Le dispositif de collecte de l’eau peut être associé au dispositif de refroidissement 20 de manière à ce que l’eau collectée soit utilisée pour refroidir la pile à combustible 17. Le dispositif de collecte d’eau peut également être raccordé au dispositif humidificateur pour l’alimenter en eau.
La machine de manutention 1 comporte, en outre, un équipement électronique de puissance qui comporte notamment un convertisseur de tension DC/DC 21 qui est raccordé, d’un côté, à la pile à combustible 17 et de l’autre côté aux moteurs électriques11, 12, 13 et au dispositif de stockage de l’énergie électrique, ici les batteries 18. Le convertisseur de tension DC/DC 21 permet de convertir le niveau de tension délivré par la pile à combustible 17 au niveau de tension requis par les moteurs électriques 11, 12, 13 et les batteries 18.
La machine de manutention 1 comporte également des moyens de contrôle, non illustrés, qui sont configurés pour piloter la pile à combustible 17, les moteurs électriques11, 12, 13 ainsi que le convertisseur de tension DC/DC 21 en fonction des signaux de commande délivrés par des équipements de commande de la machine de manutention 1, tels qu’une pédale d’accélérateur et/ou un joystick de commande notamment.
Par ailleurs, la machine de manutention 1 comporte une cabine de conduite 22 dans laquelle un conducteur peut prendre place et qui est notamment équipée d’un siège, non représenté, et des équipements de pilotage de la machine de manutention 1. La cabine de conduite 22 est positionnée, d’un premier côté de l’axe longitudinal médian X et entre l’essieu avant 4 et l’essieu arrière 5.
La machine de manutention 1 comporte, en outre, un caisson 23 qui est positionné par rapport à la cabine de conduite 22, de l’autre côté de l’axe longitudinal médian X de la machine de manutention 1. Plus particulièrement, le caisson 23 et la cabine de conduite 22 sont positionnés de part et d’autre de la paire de longerons 6, 7 et du bras de levage 3.
Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, le réservoir 16, la pile à combustible 17, le circuit 19 raccordant le réservoir 16 à la pile à combustible 17 ainsi que le dispositif de refroidissement 20 sont logés dans le caisson 23.
Comme illustré sur la , le caisson 23 est équipé d’un capot 24 qui est mobile et permet ainsi d’accéder aux équipements logés dans ledit caisson 23, notamment pour des opérations de maintenance. Le capot 24 forme une partie supérieure du caisson 23. Le capot 24 est, par exemple, monté pivotant le long de son bord le plus proche de l’axe longitudinal médian X autour d’un axe de pivotement globalement parallèle à la direction longitudinale.
Le caisson 23 comporte une bouche d’entrée d’air, non représentée, qui est avantageusement ménagée à l’avant du caisson 23 et qui permet d’approvisionner en air le compresseur de la pile à combustible 17. Le caisson 23 comporte également un évent 25 qui permet d’évacuer du caisson 23 les éventuelles fuites d’hydrogène ainsi que l’air comburant, en sortie de la pile à combustible 17. Comme représenté sur les figures 1 et 2, l’évent 25 est positionné dans une portion arrière du caisson 23. De manière avantageuse, la portion arrière du caisson 23 dans laquelle l’évent 25 est ménagé est la plus haute du caisson 23. En outre, la pente de la paroi supérieure du caisson 23 présente une pente qui, selon la direction longitudinale de la machine de manutention, de l’avant vers l’arrière, est nulle ou de préférence croissante. En d’autres termes pour toute paire de points appartenant à la surface interne de la paroi supérieure du caisson 23 qui sont alignés selon la direction longitudinale de la machine de manutention 1, la pente, considérée de l’avant vers l’arrière, est nulle ou croissante.
De manière avantageuse, comme illustré, sur la , l’évent 25 est disposé, par rapport à la cabine de conduite 22, plus à l’arrière de la machine de manutention 1. En particulier, l’évent 25 est avantageusement disposé au-dessus de la roue 5b de l’essieu arrière 5 qui est du côté du caisson 23, c’est-à-dire au-dessus de la roue arrière 5b droite dans le mode de réalisation représenté.
De manière avantageuse, l’évent 25 est orienté de sorte que la direction du flux de gaz à la sortie de l’évent 25 présente une inclinaison vers le haut, vers l’arrière et vers l’extérieur de la machine de manutention 1. Plus particulièrement, l’évent 25 est orienté vers le haut et est incliné de telle sorte que, la direction du flux de gaz, en projection dans un plan transversal, présente une inclinaison vers l’extérieur d’un angle compris entre 5 et 45° par rapport à une droite verticale dudit plan transversal et, en projection dans un plan longitudinal, présente une inclinaison vers l’arrière d’un angle compris entre 5 et 45° par rapport à une droite verticale dudit plan longitudinal.
De plus, l’évent 25 est, avantageusement, positionné à proximité de la paire de longerons 6, 7. Plus particulièrement, l’évent 25 est positionné selon une direction transversale, plus proche de l’axe longitudinal médian X que d’une extrémité latérale de la machine de manutention 1 du côté du caisson 23. De plus, l’évent 25 est positionné à une hauteur inférieure à celle du bord supérieur de l’extrémité arrière du bras de levage 3. Ceci évite que l’évent 25 ne soit obturé en cas de retournement de la machine de manutention 1.