INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Comme détaillé dans [1], le principe de la cogénération à partir d’un réacteur nucléaire consiste à modifier la conception du cycle de conversion d’énergie afin que la chaleur soit libérée à la source froide à une température qui permette une valorisation. En effet, la limitation du réchauffement climatique passe par une minimisation des pertes de chaleur à tous niveaux et en particulier au niveau de la source froide d’une installation thermodynamique. Cet objectif de cogénération devient d’autant plus pertinent pour un réacteur nucléaire que la chaleur industrielle ou domestique est souvent obtenue traditionnellement en brûlant des combustibles fossiles responsables d’émissions de gaz à effet de serre.
Pour atteindre cette objectif, une première configuration consiste à modifier les composants du système de production électrique d’une installation REP afin d’ajuster la température de l’eau au niveau de la source froide.
Dans une configuration classique, illustrée sur la , cette modification reste cependant limitée. Elle n’affecte pas la turbine haute pression 60 mais seulement la turbine basse pression 61 assurant le cycle de Rankine. Cette modification illustrée à la consiste à ramener le point de fonctionnement P de la turbine basse pression 61 à une pression de l’ordre du bar, au lieu d’environ 50 mbar, de façon à ce que l’eau en sortie du condenseur ait un niveau de température suffisamment élevé, typiquement à 70°C, pour être valorisée, par exemple dans un réseau de chaleur 12. Cette modification s’accompagne tout d’abord d’une diminution de la puissance électrique produite, puisque le rendement thermodynamique passe à 27%. Il se produit également une augmentation de la pression dans le condenseur 7.
Cette première configuration de cogénération présente toutefois deux inconvénients majeurs.
Tout d’abord, comme déjà mentionné, la valorisation de la chaleur de la source froide se fait au détriment du rendement électrique de l’installation : le service rendu en termes de puissance électrique est significativement dégradé. En effet, comme en atteste le second principe de la thermodynamique, augmenter la température de la source froide diminue le rendement d’un cycle de conversion. Ce phénomène de dégradation du rendement électrique avec l’augmentation de la température de la source froide est illustré par la courbe décroissante en fonction de la température de la , issue de [2].
L’autre inconvénient majeur est qu’une source froide sous forme d’eau liquide extraite d’un fleuve, rivière ou mer reste nécessaire pour alimenter les tours aéroréfrigérantes 11 dans les périodes où le besoin en chaleur n’existe plus, ou pendant lesquelles le réseau de chaleur est inexploitable. Cela implique également des rejets d’eaux usées dans l’environnement, et les limitations d’exploitation associées du fait des normes de rejets à respecter.
Une seconde configuration de cogénération consiste à prélever la chaleur, non plus au niveau de la source froide, mais directement au niveau des corps 60, 61 de turbine 6, en soutirant de la vapeur chaude : [3], [4]. Cette deuxième configuration, illustrée sur la , avec un soutirage S entre les deux corps 60, 61 ou au sein de ceux-ci présente l’avantage d’avoir des températures plus élevées, typiquement au-delà de 100°C, par rapport à celles obtenues lorsque la chaleur est prélevée dans la source froide. Ces températures plus élevées sont potentiellement compatibles avec des applications industrielles, et ce sans dégrader significativement le rendement électrique si la puissance thermique prélevée reste limitée. Cette deuxième configuration présente cependant les inconvénients de n’autoriser que des prélèvements limités en termes de puissance thermique afin de ne pas dégrader le rendement électrique de manière rédhibitoire et de ne pas limiter le besoin en eau liquide environnementale pour le refroidissement du circuit de conversion. Le besoin en eau et les rejets associés restent donc très conséquents dans cette configuration.
Des concepts visant à limiter les défauts intrinsèques des systèmes de cogénération ajoutant une installation de stockage d’énergie ont déjà été proposés dans la littérature. Ces concepts peuvent être classés en deux grandes familles comme suit.
La première famille concerne des systèmes destinés à améliorer la manœuvrabilité du réacteur, c’est-à-dire visant à rendre la production d’électricité du réacteur plus flexible qu’elle n’est actuellement, en augmentant temporairement le niveau de puissance électrique fournie au réseau de façon à l’adapter aux besoins. Dans la littérature, ces systèmes sont mis en œuvre avec des réacteurs électrogènes, mais est également applicable aux réacteurs de cogénération : [5], demande de brevet JP2020197468A.
De préférence, la première électrode 5 et la seconde électrode 6 forment entre elles, au minimum de distance qui les sépare, un premier resserrement 24 de l’entrefer 7, premier resserrement 24 qui est situé à une première altitude H24, et l’installation 100 comprend une troisième électrode 30 et une quatrième électrode 31, également soumises à une différence de potentiel, et qui forment entre elles, au minimum de distance qui les sépare, un second resserrement 32 de l’entrefer 7 qui est situé à une seconde altitude H32 inférieure à la première altitude H24, de sorte que le champ électrique séparateur présente successivement, selon la verticale, un premier pic d’intensité 50 dans le premier resserrement 24, à la première altitude H24, puis une intensité qui, entre la première altitude H24 et la seconde altitude H32 décroît d’abord puis ré-augmente ensuite pour former un creux d’intensité 51 puis pour atteindre un second pic d’intensité 52 dans le second resserrement 32, à la second altitude H32, tel que cela est illustré sur la ou sur la .
Selon une variante d’agencement préférentielle qui correspond aux figures 2, 3, 4 et 5, l’enceinte 12 du tribochargeur 4 est située à une altitude, dite « altitude de largage » H12, qui est supérieure à la première altitude H24 du premier resserrement 24.
Selon une autre variante d’agencement préférentielle, dite « agencement en quinconce », et qui correspond aux figures 6 et 7, l’enceinte 12 du tribochargeur 4 est située à une altitude, dite « altitude de largage » H12, qui est intermédiaire, c’est-à-dire qui est cette fois inférieure à la première altitude H24 du premier resserrement 24 et supérieure à la seconde altitude H32 du second resserrement 32. En d’autres termes, l’enceinte 12 du tribochargeur 4, et plus particulièrement la grille 14, est ici, au moins en partie, voire en totalité, contenue verticalement entre le premier resserrement 24 et le second resserrement 32, si bien que l’enceinte 12, et plus particulièrement la grille 14, s’étend au moins en partie, et de préférence en totalité, en-dessous du premier resserrement 24 et au-dessus du second resserrement 32.
Les inventeurs ont en effet constaté qu’il était possible d’obtenir, en utilisant une telle configuration selon laquelle le tribochargeur 4 est placé verticalement en position intermédiaire entre les premier et second resserrements 24, 32, une extraction de fibres 2 présentant un degré de pureté élevé, supérieur à celui observé dans la configuration précédente selon laquelle le tribochargeur 4 est placé au-dessus à la fois du premier resserrement 24 et du second resserrement 32. Lors des essais réalisés par les inventeurs, cette amélioration de pureté a été constatée à chacun des deux étages de capture 35, 36.
Plus spécifiquement, selon une telle variante d’agencement en quinconce, et lorsque l’on utilise un tambour de confinement 15 tel que décrit dans ce qui précède, l’axe central X15 du tambour de confinement 15 sera situé à une altitude intermédiaire, strictement comprise entre la première altitude H24 du premier resserrement 24 et la seconde altitude H32 du second resserrement 32.
Plus particulièrement, lorsque l’on utilise des électrodes 5, 6, 30, 31 cylindriques, dont les altitudes respectives sont définies par leurs axes centraux X5, X6, X30, X31 respectifs, alors l’axe central X15 du tambour de confinement 15 pourra être situé à une altitude qui est d’une part inférieure à l’altitude de l’axe central X5 de la première électrode 5, et plus préférentiellement inférieure à la fois à l’altitude de l’axe central X5 de la première électrode 5 et à l’altitude de l’axe central X6 de la seconde électrode 6, et d’autre part supérieure à l’altitude de l’axe central X30 de la troisième électrode 30, et plus préférentiellement supérieure à la fois à l’altitude de l’axe central X30 de la troisième électrode 30 et à l’altitude de l’axe central X31 de la quatrième électrode 31.
Un tel agencement en quinconce du tambour de confinement 15 par rapport à un réseau d’électrodes 5, 6, 30, 31 distinctes comprenant une première, une seconde, une troisième et une quatrième électrode 5, 6, 30, 31, de sorte que l’axe central X15 du tambour de confinement 15 se trouve inscrit à l’intérieur, et de préférence se situe au centre, du prisme dont les axes centraux X5, X6, X30, X31 desdites électrodes 5, 6, 30, 31 définissent les arêtes, peut bien entendu constituer une invention à part entière.
L’usager du véhicule V peut être informé par un message de service (éventuellement dédié au problème de tension détecté) qui est affiché sur au moins un écran du véhicule V (par exemple du tableau de bord) ou sur l’écran d’un téléphone intelligent (ou « smartphone ») de l’usager, et/ou diffusé par au moins un haut-parleur du véhicule V ou de ce téléphone intelligent.
Une fois qu’une limitation de la puissance maximale a été imposée dans le véhicule V, on peut continuer à déterminer et analyser les différences d1 successives. On (le dispositif de surveillance DS) peut alors annuler la dernière limitation de la puissance maximale lorsqu’une différence d1 devient inférieure à un troisième seuil s3 choisi (possiblement différent du premier seuil s1), de préférence pendant une durée supérieure à un quatrième seuil s4. Cette préférence est destinée à éviter de prendre en compte des valeurs ponctuellement fausses ou aberrantes des tensions des cellules CE qui entraîneraient des annulations des limitations de la puissance maximale très fréquentes et très brèves.
Par exemple, on (le dispositif de surveillance DS) peut utiliser un quatrième seuil s4 qui est compris entre 1 s et 3 s. A titre d’exemple purement illustratif, le quatrième seuil s4 peut être égal à 2 s.
Egalement par exemple, on (le dispositif de surveillance DS) peut choisir le troisième seuil s3 en fonction de l’état de charge en cours ece. Pour ce faire, le dispositif de surveillance DS peut, par exemple, stocker une autre table de correspondance entre des états de charge et des valeurs de troisième seuil s3. Cette table de correspondance peut être déterminée pendant la phase de mise au point du véhicule V. En variante, le dispositif de surveillance DS peut, par exemple, déterminer au moyen d’au moins une formule mathématique la valeur du troisième seuil s3 qui correspond à l’état de charge en cours ece.
En variante, on (le dispositif de surveillance DS) peut, par exemple, choisir le troisième seuil s3 en fonction de l’intervalle auquel appartient l’état de charge en cours ece. Dans ce cas, cet intervalle est choisi parmi au moins deux intervalles prédéfinis.
Par exemple, on (le dispositif de surveillance DS) peut utiliser trois intervalles prédéfinis. Dans ce cas, un premier intervalle, auquel correspond un premier troisième seuil s3, peut, par exemple, correspondre à un état de charge en cours compris entre 0% d’un état de charge maximal et 15% de cet état de charge maximal, un deuxième intervalle, auquel correspond un deuxième troisième seuil s3, peut, par exemple, correspondre à un état de charge en cours compris entre 16% de l’état de charge maximal et 90% de cet état de charge maximal, et un troisième intervalle, auquel correspond un troisième troisième seuil s3, peut, par exemple, correspondre à un état de charge en cours compris entre 91% de l’état de charge maximal et 100% de cet état de charge maximal. Mais d’autres valeurs d’intervalles prédéfinis peuvent être utilisées, et le nombre d’intervalles prédéfinis peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à deux. Par ailleurs, les valeurs des différents troisièmes seuils s3 (comme les valeurs de pourcentage des intervalles associés, et leur nombre) peuvent être déterminés pendant la phase de mise au point du véhicule V ou de la batterie cellulaire (ici principale BP).
Par exemple, on (le dispositif de surveillance DS) peut utiliser des valeurs de troisième seuil s3 comprises entre 40 mV et 120 mV. A titre d’exemple purement illustratif, le premier troisième seuil s3 peut être égal à 100 mV, le deuxième troisième seuil s3 peut être égal à 50 mV, et le troisième troisième seuil s3 peut être égal à 100 mV. Mais d’autres valeurs de troisième seuil s3 peuvent être utilisées.
En présence de la dernière préférence, lorsque la différence d1 est inférieure au troisième seuil s3 choisi pour la première fois, on (le dispositif de surveillance DS) peut attendre qu’une durée égale au quatrième seuil s4 se soit écoulée avant de décider d’annuler la dernière limitation de la puissance maximale. Pendant cette durée d’attente égale au quatrième seuil s4, on (le dispositif de surveillance DS) continue de déterminer les différences d1 avec les N nouvelles tensions reçues successivement et de comparer ces différences d1 successives au troisième seuil s3 choisi. Si pendant la durée d’attente égale au quatrième seuil s4 la différence d1 redevient supérieure au troisième seuil s3 choisi, alors la dernière limitation de la puissance maximale est maintenue. En revanche, si à l’expiration de la durée d’attente égale au quatrième seuil s4 la différence d1 est toujours inférieure au troisième seuil s3 choisi, alors on (le dispositif de surveillance DS) annule la dernière limitation de la puissance maximale.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la , que le calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une mémoire de masse MM1, notamment pour le stockage temporaire des valeurs des tensions surveillées des cellules CE et de l’état de charge en cours ece et d’éventuelles données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins les valeurs des tensions surveillées des cellules CE et de l’état de charge en cours ece pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR2. De plus, ce calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour délivrer des ordres ou des messages de limitation de la puissance maximale ou d’annulation d’une limitation de la puissance maximale, ou des messages contenant des codes défaut, ou encore des messages de service pour l’usager.
On notera également que l’invention propose aussi un produit programme d’ordinateur (ou programme informatique) comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement de type circuits électroniques (ou hardware), comme par exemple le processeur PR1, est propre à mettre en œuvre le procédé de surveillance décrit ci-avant pour surveiller des tensions d’une batterie cellulaire (ici principale BP) équipant le véhicule V et comportant N cellules CE de stockage d’énergie électrique, avec N > 1, et N capteurs déterminant respectivement N tensions aux bornes de ces N cellules.
Procédé de détection des défauts d’isolement d’un véhicule automobile L’invention concerne un procédé de détection des défauts d’isolement d’un véhicule automobile.
Dans le domaine de la gestion des batteries d’accumulateurs électriques des véhicules automobiles, il est particulièrement important de détecter un potentiel défaut d’isolement dans les meilleurs délais.
En particulier, dans les véhicules automobiles électriques ou hybrides les batteries sont composées d’une succession de blocs de cellules mis en série les uns à la suite des autres.
Ainsi, afin de permettre une maintenance rapide de la batterie il est relativement important de détecter le défaut d’isolement le plus rapidement possible et de déterminer à quel bloc de la batterie le défaut est présent.
On connaît à cet effet des méthodes et des dispositifs de détection de défauts d’isolement basés sur la mesure de la résistance d’isolement de la batterie.
Tel que représenté en de l’art antérieur, une batterie 11 est représentée sous la forme d’une source de tension 110, 111 et d’une impédance d’isolement Zi.
De même, selon le premier mode de réalisation, le système de tuyauterie 12 comporte une conduite principale 20 comprenant : - une première portion de conduite 22, disposée à une des extrémités de la conduite principale 20, - une portion intermédiaire de conduite 24, et - une deuxième portion de conduite 26, disposée à une extrémité opposée de la conduite principale 20.
Plus particulièrement, dans l’exemple présenté à la , la première portion de conduite 22 est connectée à l’ouverture de sortie 18 du réservoir 10. La deuxième portion de conduite 26 est connectée au système d’injection du carburant 8 de la chambre de combustion 6 pour alimenter la chambre de combustion 6 en carburant. Pour simplifier la , seule une partie de la deuxième portion de conduite menant à un des injecteurs du système d’injection du carburant 8 a été représentée.
Le système de détection de fuites 2 est conformé pour détecter rapidement la présence d’une fuite de carburant. Il est également propre à donner la localisation de cette fuite de carburant.
A cet effet, le système de détection de fuites 2 comporte - un premier capteur 28, apte à estimer un débit instantané de carburant sortant du réservoir 10, - un deuxième capteur 30, apte à estimer un débit instantané de carburant entrant dans la chambre de combustion 6, et - un contrôleur 32, apte à être connecté au premier capteur 28 et au deuxième capteur 30.
Préférentiellement, le premier capteur 28 est agencé dans la première portion de conduite 22 de la conduite principale 20. Le deuxième capteur 30 est agencé dans la deuxième portion 26 de conduite principale 20.
Selon le premier mode de réalisation, le premier capteur 28 peut être un débitmètre volumétrique et le deuxième capteur 30 peut être un débitmètre massique. Alternativement, le premier capteur 28 peut être un débitmètre massique et le deuxième capteur 30 peut être un débitmètre volumétrique.
Par ailleurs, selon l’invention, le système de détection de fuites 2 comporte en outre un capteur de mesure de densité 34, apte à mesurer une densité du carburant. Avantageusement, le capteur de mesure de densité 34 est agencé dans le réservoir 10 et connecté directement au contrôleur 32 ou indirectement au contrôleur 32 par prélèvement d’une l’information sur des bus de l’aéronef.
A titre d’exemple, tel que présenté en selon une représentation schématique d’une vue en coupe d’un exemple de premier capteur 28, en particulier un capteur de mesure de débit en sortie d’un réservoir 10 et agencé sur la première portion de conduite 22 de la conduite principale 20 alimentant le moteur 4 en carburant.
Selon l’exemple présenté, le premier capteur 28 peut être un débitmètre volumétrique 28. Selon un mode de réalisation, le débitmètre volumétrique 28 est un débitmètre à roue magnétique 36 pouvant comporter : - un manchon 38, préférentiellement monté dans la première portion de conduite 22 de la conduite principale 20, notamment en amont du premier capteur 28, selon une direction d’écoulement du carburant depuis le réservoir 10 vers le moteur 4, - une hélice 40, préférentiellement fixée sur un axe central du manchon 38, présentant avantageusement au moins une extrémité de pales aimantée, et - un capteur à effet Hall 42, préférentiellement monté sur le manchon 38.
Ainsi, lorsque le carburant traverse le manchon 38, l’hélice 40 est entrainée en rotation. Le capteur à effet Hall 42 mesure le nombre de tour effectué par l’hélice 40. Un signal généré par le capteur à effet Hall 42 peut être filtré par un filtre et amplifié par un amplificateur.
Selon une variante de réalisation, le deuxième capteur 30 peut être un débitmètre volumétrique similaire au débitmètre volumétrique 28 décrit précédemment. Un débitmètre volumétrique est avantageusement peu encombrant, léger et très fiable. En variante, un autre type de capteur volumétrique peut être agencé dans la première portion de conduite 22 de la conduite principale 20.
Ainsi, selon l’invention, en variante, le premier capteur 28 et/ou le deuxième capteur 30 sont des débitmètres volumétriques. En alternative ou complémentairement, le premier capteur 28 et/ou le deuxième capteur 30 sont des débitmètres massiques.
De préférence, le système de détection de fuites 2 comporte en outre un jaugeur 44, destiné à mesurer la quantité de carburant contenue dans le réservoir 10. Le jaugeur est connecté au contrôleur 32.
De préférence, le système de détection de fuites 2 peut en outre comporter - une première vanne 46, en particulier une vanne basse pression 46, notamment une vanne coupe-feu basse pression 46, agencée dans la première portion de conduite 22 de la conduite principale 20, et - une deuxième vanne 48, en particulier une vanne haute pression 48, notamment une vanne coupe-feu haute pression 48, agencée dans la deuxième portion de conduite 26.
Avantageusement, selon une forme spécifique de réalisation, le premier capteur 28 est intégré à la première vanne 46. Par ailleurs, selon un autre mode de réalisation, le deuxième capteur 30 peut être intégré à la deuxième vanne 48.
Un agencement tel que décrit ci-dessus présente l’avantage d’être aisé à intégrer à un système carburant d’un aéronef, notamment il est facile à intégrer sur des aéronefs déjà existants.
Dans une forme de réalisation de l’invention, le contrôleur 32 peut comporter : - une unité centrale de traitement, tel qu'un processeur ou un microprocesseur, des entrées, - une mémoire, et/ou - un code exécutable, destiné notamment à permettre la mise en œuvre d’un procédé de détection de fuites de carburant, tel que, en particulier celui qui sera décrit ci-après.
Le contrôleur 32 peut être un appareil programmable qui utilise un logiciel, un circuit intégré spécifique (ASIC) ou une partie d’une unité de commande du moteur 4. Le contrôleur 32 est configuré pour calculer une différence entre le débit instantané entrant dans la chambre de combustion 8 et le débit instantané de carburant sortant du réservoir 10 à partir des débits réceptionnés par le premier capteur 28 et le deuxième capteur 30.
Lorsqu’une différence de débit calculée est supérieure à une valeur-seuil définie S, cette dernière pouvant être par exemple enregistrée dans la mémoire du contrôleur 32, la présence d’une fuite est détectée par le contrôleur 32 dans la conduite principale 20. Le contrôleur 32 génère alors une alarme indiquant la présence d’une fuite de carburant dans la conduite principale 20.
Lorsque le premier capteur 28, respectivement le deuxième capteur 30, est un débitmètre massique, le contrôleur 32 est propre à convertir préalablement le débit instantané volumétrique mesuré par le premier capteur 28, respectivement par le deuxième capteur 30, en débit instantané massique en prenant en compte la densité du carburant mesurée par le capteur de mesure de densité 34.
Avantageusement, un tel système de détection de fuites 2 permet : - de détecter une fuite de carburant plus rapidement, et/ou - de localiser le lieu de la fuite de carburant.
En complément, le contrôleur 32 peut également être propre à calculer la variation de la quantité de carburant présente dans le réservoir 10, au cours d’une durée définie T, et à détecter la présence d’une fuite de carburant dans le réservoir 10 à partir de la variation mesurée par le jaugeur 44, pendant la durée définie T, et du débit estimé par le premier capteur 28 pendant la durée définie T.