INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les f igures 2 et 3 représentent différents composants du microcircuit MC. Le microcircuit MC comprend un microprocesseur PRC, un circuit d'entrée/sortie IOC, des mémoires M1, M2, M3 reliées au microprocesseur par un bus de données et d'adresse et, optionnellement, un coprocesseur CP de calcul cryptographique ou accélérateur arithmétique, et un générateur RGN de nombre aléatoire. La mémoire M1 peut être une mémoire de type RAM ("Random Access Memory") contenant des données d'application volatiles. La mémoire M2 peut être une mémoire morte ou mémoire ROM ("Read-Only Memory") par exemple contenant le système d'exploitation du microprocesseur ("Operating System"). La mémoire M3 peut être une mémoire non volatile, par exemple une mémoire de type EEPROM ("Electrically Erasable Programmable ROM") ou Flash, contenant des programmes applicatifs et des données non volatiles. Le microcircuit MC est sécurisé dans la mesure où il comporte des éléments prévus pour contrer des attaques visant à découvrir des données à conserver secrètes, telles que des clés de cryptographie, mémorisées par le microcircuit.
Le circuit d'interface de communication IOC du microcircuit MC peut être connecté à des contacts CT permettant d’établir une liaison filaire 21a avec le terminal 20 (f igure 2). Le circuit d’interface de communication IOC peut être connecté à une interface sans contact comportant une antenne AT externe au microcircuit MC (f igure 3) qui peut être formée sur ou en dehors de la pièce 5. Le microcircuit MC est alors configuré pour établir une liaison sans contact 21b avec le terminal 20.
La f igure 4 représente un microcircuit MC1 selon un autre mode de réalisation. Le microcircuit MC1 diffère du microcircuit MC en ce qu’il intègre une antenne AT1. L’antenne AT1 est donc directement formée sur la pièce 5.
Pour obtenir une plus grande distance de communication sans contact, l’antenne AT, AT1 peut suivre le contour de la pièce 5.
Dans les modes de réalisation des f igures 3 et 4, l’interface sans contact peut être du type à couplage inductif, par exemple selon la norme ISO/IEC 14443A/B ou ISO/IEC 15693, ou du type à couplage électrique (circuit d'interface UHF).
Selon un mode de réalisation, le processeur PRC est configuré pour établir une communication avec le terminal 20 et conduire des opérations d’authentification avec le terminal 20 avec lequel il est couplé, soit par la liaison filaire 21a (f igure 2) ou soit par la liaison sans contact 21b (f igures 3 et 4). A cet effet, le processeur PRC est configuré pour exécuter des opérations de d’émission/réception de messages via l’interface IOC (et éventuellement IO1), des opérations de chiffrement, de déchiffrement et/ou de signature de messages qui lui sont envoyés, au moyen de fonctions de cryptographie. Ces fonctions de cryptographie peuvent être exécutées partiellement par le processeur PRC et le coprocesseur CP ou totalement par le processeur PRC ou le coprocesseur CP1.
Selon un mode de réalisation illustré par la f igure 5, un circuit d’interface IO1 de communication sans contact est intégré dans un autre microcircuit MC2 sur lequel est formé une antenne AT2 connectée au circuit d’interface IO1. Le circuit d’interface IO1 du microcircuit MC2 est connecté à l’interface à contacts CT du microcircuit MC par une liaison filaire CL. Le microcircuit MC2 peut être alimenté par la liaison sans contact 21b lorsqu’il se trouve dans le champ émis par un terminal, tel que le terminal 20. Le microcircuit MC peut alors être alimenté par le microcircuit MC2, par l’intermédiaire de la liaison filaire CL.
Le microcircuit MC étant intégré à la pièce 5 de l’objet 10, le microcircuit MC2 sur son substrat peut être disposé dans l’objet 10 en un emplacement exempt d’écran métallique pouvant empêcher les communications sans contact avec le terminal 20.
Par exemple, la pièce 5 intégrant le microcircuit MC est logée dans un boitier métallique, et l’antenne AT (f igure 3) ou le microcircuit MC2 (f igure 5) est intégré dans une pièce non masquée par un écran métallique susceptible de perturber les communications sans contact via l’antenne AT, AT2, entre le microcircuit MC et le terminal 20.
Selon un mode de réalisation, l’objet comprend deux pièces, dont la pièce 5, dans lesquelles sont intégrés respectivement deux microcircuits MC, MC1 reliés entre eux par une liaison filaire ou sans contact, l’un des deux microcircuits étant configuré pour établir une liaison avec un terminal externe tel que le terminal 20. Selon un mode de réalisation, les deux microcircuits MC, MC1 intégrés dans l’objet 10 sont configurés pour exécuter entre eux une procédure d’authentification, et à informer le terminal 20 du résultat de cette procédure d’authentification, lorsqu’une liaison est établie entre ce dernier et le microcircuit MC1. Par ailleurs, le terminal 20 peut considérer que l’objet 10 est authentifié seulement lorsque les procédures d’authentification exécutées entre les microcircuits MC et MC1 et entre le microcircuit MC1 et le terminal 20 ont réussi.
Selon un mode de réalisation illustré par la f igure 6, l’objet 10 comprend deux pièces, dont la pièce 5, dans lesquelles sont intégrés respectivement les deux microcircuits MC1, MC2. Les deux microcircuits MC1, MC2 sont configurés et placés dans l’objet 10 pour pouvoir établir une liaison sans contact 12b entre eux. Par ailleurs, le circuit MC2 est placé dans l’objet 10 et configuré pour se connecter par une liaison filaire 21a avec un terminal externe tel que le terminal 20. Le microcircuit MC2 peut être alimenté par le terminal 20, et le microcircuit MC1 peut s’alimenter en récupérant l’énergie fournie par le microcircuit MC2 à l’antenne AT2 et transmise à l’antenne AT1.
Selon un mode de réalisation, les deux microcircuits MC1, MC2 intégrés dans l’objet 10 sont configurés pour exécuter entre eux une procédure d’authentification, et à informer le terminal 20 du résultat de cette procédure d’authentification, lorsqu’une liaison est établie entre ce dernier et le microcircuit MC2. Par ailleurs, le terminal 20 peut considérer que l’objet 10 est authentifié seulement lorsque les procédures d’authentification exécutées entre les microcircuits MC1 et MC2 et entre le microcircuit MC2 et le terminal 20 ont été exécutées avec succès.
Le terminal 20 peut être dédié à l’authentification d’objets du type de l’objet 10, ou mémoriser une application dédiée à une telle authentification.
Selon un mode de réalisation, la procédure d’authentification exécutée par les microcircuits MC, MC1 et le terminal 20 est une procédure d’authentification mutuelle.
Selon un mode de réalisation, le terminal 20 une fois authentifié par le microcircuit MC, MC1, peut écrire dans une mémoire non volatile M2 du microcircuit MC, MC1 des informations relatives à l’objet 10 et à son propriétaire, et lire ces informations. Cependant, il peut être prévu que la lecture de ces informations puisse être effectuée sans que le terminal 20 soit authentifié par le microcircuit MC, MC1.
Selon un mode de réalisation, la connexion entre le microcircuit MC, MC1 et le terminal 20 peut être établie en ouvrant un boitier de l’objet 10 dans lequel la pièce 5 est logée, ou au moyen de fils de liaison reliant l’interface à contact CT à des contacts accessibles depuis l’extérieur du boitier, par exemple placés sur le boitier. L’antenne AT (f igure 3) peut également être formée sur une face externe du boitier.
Par « température ambiante », on entend, au sens de la présente invention, une température comprise entre 15°C et 40°C, préférentiellement entre 20°C et 25°C.
Un objet de l’invention concerne l’utilisation d’un oxyde à haute entropie de formule (I) :
A x M 1-x O (I) où A désigne un métal alcalin ; M est une combinaison d’éléments métalliques comprenant au moins 4 éléments choisis parmi le Mg, le Co, le Ni, le Cu et le Zn ; x est la fraction molaire en métal alcalin A par rapport à l’ensemble des éléments métalliques de M et au métal alcalin A dans l’oxyde à haute entropie (I) et est comprise entre 0,15 et 0,35, de préférence entre 0,30 et 0,35 ; et O désigne l’oxygène ;
préparé selon un procédé comprenant les étapes successives suivantes, à partir d’un mélange broyé et compacté d’oxydes binaires des éléments métalliques de M et de carbonate alcalin source de A: chauffage du mélange compacté à une température supérieure à 900°C sous air, puis ; trempe sous pression partielle d’oxygène P ox telle que 0 Pa ≤ P ox 4 Pa du mélange compacté issu de l’étape de chauffe
comme électrolyte solide conducteur des ions du métal alcalin A.
Les étapes de chauffe et de trempe sont réalisées consécutivement, sans étape intermédiaire.
Le procédé comportant la trempe du mélange compacté sous pression partielle d’oxygène pourrait créer des lacunes d’oxygène. La présence de ces lacunes pourrait expliquer les propriétés de conductivité essentiellement ionique des oxydes à haute entropie ainsi obtenus.
Composition de l’oxyde à haute entropie de formule (I)
La présence de cations du métal alcalin (A) dans la composition de l’oxyde à haute entropie de formule (I) et son procédé de préparation permettent de lui conférer des propriétés de conductivité spécifique, en particulier des propriétés de conductivité essentiellement de nature ionique.
Le métal alcalin A est préférentiellement le Na ou le Li, de façon préférée le sodium.
M est une combinaison d’éléments métalliques comprenant au moins 4 éléments choisis parmi le Mg, le Co, le Ni, le Cu et le Zn.
Ainsi M est utilisé pour désigner une combinaison des 5 éléments Mg, Co, Ni, Cu et Zn ou une combinaison de 4 éléments métalliques choisis parmi Mg, Co, Ni, Cu et Zn.
Lorsque les éléments métalliques sont au nombre de 5, la formule générale de l’oxyde à haute entropie peut alors s’écrire A x (Mg α Co β Ni γ Cu δ Zn ε ) 1-x O où α, β, γ, δ et ε désignent respectivement la fraction molaire du Mg, du Co, du Ni, du Cu et du Zn par rapport à l’ensemble des éléments métalliques de M, avec α+β+γ+δ+ε =1.
La fraction molaire de chaque élément métallique est alors avantageusement comprise entre 0,15 et 0,25.
Les éléments métalliques sont présents préférentiellement en quantité équimolaires dans l’oxyde, c’est-à-dire que la fraction molaire de chaque élément métallique par rapport à l’ensemble des éléments métalliques de M, est égale à 0,2.
A x (Mg α Co β Ni γ Cu δ ) 1-x O où α, β, γ et δ désignent respectivement la fraction molaire du Mg, du Co, du Ni et du Cu par rapport à l’ensemble des éléments métalliques de M, avec α+β+γ+δ =1.
M peut être est une combinaison des 4 éléments métalliques suivants : Mg, Co, Cu et Zn et l’oxyde à haute entropie est alors décrit par la formule générale
A x (Mg α Co β Cu δ Zn ε ) 1-x O où α, β, δ et ε désignent respectivement la fraction molaire du Mg, du Co, du Cu et du Zn par rapport à l’ensemble des éléments métalliques, avec α+β+δ+ε =1.
M peut être est une combinaison des 4 éléments métalliques suivants : Co, Ni, Cu et Zn et l’oxyde à haute entropie est alors décrit par la formule générale
A x (Co β Ni γ Cu δ Zn ε ) 1-x O où β, γ, δ et ε désignent respectivement la fraction molaire du Co, du Ni, du Cu et du Zn par rapport à l’ensemble des éléments métalliques de M, avec β+γ+δ+ε =1.
M peut être est une combinaison des 4 éléments métalliques suivants : Mg, Ni, Cu et Zn et l’oxyde à haute entropie est alors décrit par la formule générale
A x (Mg α Ni γ Cu δ Zn ε ) 1-x O où α, γ, δ et ε désignent respectivement la fraction molaire du Mg, du Ni, du Cu et du Zn par rapport à l’ensemble des éléments métalliques de M, avec α+γ+δ+ε =1.
Pour des raisons environnementales, la combinaison Mg/Ni/Cu/Zn sans Co est particulièrement préférée.
Parmi les oxydes correspondant à cette combinaison, citons à titre illustratif mais non limitatif :
A x (Mg 0.2 Cu 0.2 Ni 0.2 Zn 0.4 ) 1-x O A x (Mg 0.2 Cu 0.2 Ni 0.4 Zn 0.2 ) 1-x O A x (Mg 0.2 Cu 0.4 Ni 0.2 Zn 0.2 ) 1-x O A x (Mg 0.4 Cu 0.2 Ni 0.2 Zn 0.2 ) 1-x O
Avantageusement, l’oxyde à haute entropie est choisi parmi :
x est la fraction molaire en métal alcalin A par rapport à l’ensemble des éléments métalliques de M et au métal alcalin A.
Le métal alcalin A doit être présent en quantité suffisante pour conférer des propriétés de conductivité intéressantes à l’oxyde à haute entropie, en particulier à température ambiante.
Si x est trop élevé, au moins certains des composés obtenus ne sont plus monophasiques. Cela est illustré dans l’exemple 3 pour la fabrication d’un composé avec x=0,4 qui montre la présence d’impureté(s) accompagnant l’oxyde à haute entropie principal qui affiche une composition proche de x = 0,35 (Na). Le composé obtenu n’étant pas pur, ses propriétés de conductivité ionique sont détériorées.
x est compris entre 0,15 et 0,35, de préférence entre 0,20 et 0,35, de préférence entre 0,25 et 0,35, de façon particulièrement préférée entre 0,30 et 0,35.
La couche 18 est en un matériau semiconducteur, de préférence en silicium. La couche 18 est dopée de type P. La couche 18 a par exemple une concentration de dopants comprise entre 10^16 atomes/cm^3 et 10^19 atomes/cm^3. La couche 18 a par exemple une concentration sensiblement égale à la concentration de dopants dans la couche 16. La couche 18 est par exemple dopée par des atomes de bore, d'aluminium, de gallium ou d'indium.
La diode 12, en particulier les couches 16 et 18, ne comprend pas de nanoparticules. Autrement dit, la diode 12 ne comprend pas de boites quantiques, de puits quantiques ou de tiges quantiques. Les couches 16 et 18 ne forment donc pas de boites quantiques.
Les couches 16 et 18 forment une jonction PN. De préférence, les couches 16 et 18 sont en contact. Ainsi, la couche 16 comprend, dans l'empilement, une face supérieure en contact avec une face inférieure de la couche 18.
A titre de variante, les couches 16 et 18 pourraient être séparées par une couche non représentée dite intrinsèque, de manière à former un jonction PIN. La couche non représentée serait par exemple dopée de type N, par exemple par le même dopant que la couche 16, et aurait par exemple une concentration de dopants inférieure à la concentration de dopants de la couche 16. La couche non représentée aurait par exemple une concentration de dopants inférieure à 10^15 atomes/cm^3. La couche non représentée aurait alors une face inférieure en contact avec la face supérieure de la couche 16 et une face supérieure en contact avec la face inférieure de la couche 18.
La couche 14 comprend des boites quantiques. Les boites quantiques de la couche 14 sont par exemple situé dans une couche en un matériau autre qu'un matériau semiconducteur, par exemple dans un matériau isolant électriquement, par exemple dans une résine.
Par boite quantique on entend que chaque boite quantique forme une zone de confinement par effet quantique dans toutes les dimensions, c’est-à-dire dans les trois dimensions de l'espace. Chaque boite quantique a donc de préférence des dimensions, dans toutes les directions, de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres, autrement dit inférieure à 100 nm, de préférence comprises entre 2 nm et 15 nm.
Chaque boite quantique comprend un coeur en un matériau semiconducteur, par exemple en sulfure de plomb. Ledit coeur a de préférence des dimensions dans toutes les directions de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres, autrement dit inférieure à 100 nm. Chaque boite quantique comprend en outre des ligands s'étendant à partir du coeur. Les ligands sont de préférence en des molécules aliphatiques organiques ou des molécules organométalliques et inorganiques.
Les ligands comprennent par exemple des molécules de composants dopants. Par exemple, dans l'exemple de la vue 1A, les ligands des boites quantiques de la couche 14 peuvent être des molécules agissant comme des dopants de type N, par exemple des molécules organiques telles que des thiolates. De préférence, le type de dopage des boites quantiques de la couche 14 sont du type opposé au type de dopage de la couche 18, c’est-à-dire la couche semiconductrice de la diode 12 la plus proche de la couche 14. Une hétérojonction est ainsi formée entre les couches 14 et 18.
Les matériaux composant les boites quantiques et les dimensions de chaque boite quantique, en particulier les dimensions du coeur semiconducteur, déterminent les longueurs d'onde d'absorption des boites quantique, c’est-à-dire les longueurs d'onde de fonctionnement de la diode 10. Les longueurs d'onde de fonctionnement correspondent par exemple à l'infrarouge proche, c’est-à-dire des longueurs d'onde comprises entre 700 nm et 1,6 mm. Les longueurs d'onde de fonctionnement peuvent aussi correspondre à l'infrarouge moyen, c’est-à-dire des longueurs d'onde comprises entre 1,6 mm et 4 mm ou au visible, c'est-à-dire des longueurs d'onde comprises entre 300 nm et 700 nm.
La couche 14 recouvre la diode 12. De préférence, la couche 14 est en contact avec la diode 12. Dans l'exemple de la vue 1A, la couche 14 est en contact avec la couche 18 de la diode 12. Autrement dit, la couche 14 comprend une face inférieure en contact avec une face supérieure de la couche 18. Par face supérieure de la couche 18, on entend la face opposée de la face inférieure, c’est-à-dire la face en contact avec la couche 16.
La diode 10 comprend, dans l'empilement de couches, en outre une couche 20 (HEL) d'extraction des charges. Dans le mode de réalisation de la vue 1A, la couche 20 est une couche d'extraction des trous. De préférence, la couche 20 est en un matériau au moins partiellement transparent, de préférence transparent, aux longueurs d'onde de fonctionnement de la diode 10. La couche 20 est située du cotée de la couche 14 opposé au coté en contact avec la couche 18. La couche 20 est de préférence en contact avec la couche 14. La couche 20 comprend par exemple une face inférieure en contact avec une face supérieure de la couche 14.
La diode 10 comprend, dans l'empilement de couches, une couche 22 en oxyde transparent et conducteur (TCO). Plus précisément, le matériau de la couche 22 est au moins partiellement transparent aux longueurs d'onde de fonctionnement de la diode 10. La couche 22 est située du cotée de la couche 20 opposé au côté en contact avec la couche 14. La couche 22 est de préférence en contact avec la couche 20. La couche 22 comprend par exemple une face inférieure en contact avec une face supérieure de la couche 20.
La diode 10 comprend, dans l'empilement de couches, une couche 24 (OX) en un isolant électriquement, par exemple en oxyde de silicium. De préférence, la couche 24 est en un matériau au moins partiellement transparent, de préférence transparent, aux longueurs d'onde de fonctionnement de la diode 10. La couche 24 est située du cotée de la couche 22 opposé au coté en contact avec la couche 20. La couche 24 est de préférence en contact avec la couche 22. La couche 24 comprend par exemple une face inférieure en contact avec une face supérieure de la couche 22.
L'empilement de couche de la diode 10 comprend donc, dans cet ordre et depuis le bas de l'empilement, les couches semiconductrices 16 et 18 formant la diode à avalanche 12, la couche à boites quantiques 14, la couche d'extraction de trous 20, la couche 22 d'oxyde transparent et conducteur et la couche isolante 24.
Lors du fonctionnement de la diode, la diode 10 peut recevoir de la lumière par le haut de l'empilement, c’est-à-dire le coté de la couche 24. La lumière traverse les couches 20, 22 et 24. La couche 14 convertit les photons de la lumière aux longueurs d'onde de fonctionnement de la diode 10 en paires d'électrons-trous. Les charges photogénérées sont ensuite collectées ou transférées depuis les boites quantiques vers la jonction PN des couches 16 et 18. Le claquage de la diode 12 à avalanche survient alors et permet d'amplifier la génération de pairs d'électrons-trous. La couche 20 collecte les trous qui sont transférés vers la couche 22 et empêche l'injection d'électrons. La couche 16 collecte les électrons et les fournis à un circuit de traitement de l'information générée par la diode 10. La couche 24 protège la diode 10 contre son environnement.
Les charges fournies par la diode 10 sont des électrons. Le circuit de traitement de l'information associé à la diode 10 est ainsi configuré pour traiter des électrons.
Une fois, le coulissement effectué, chaque busbar 110 relie électriquement les cosses 100 de même rangée entre elles et verrouille mécaniquement le coulissement relatif entre les supports adjacents 10.1 à 10.4 selon l’axe longitudinal X.
Autrement dit, le montage des deux busbars 110 sur les cosses 100 verrouillent mécaniquement l’assemblage du module M et le démontage des supports par coulissement relatif entre eux n’est plus possible.
Chaque plaquette métallique 110 formant un busbar peut être réalisée par usinage, notamment par usinage au fil.
Les sections transversales 102, 112 respectivement des cosses 100 et busbars 110 peuvent être en forme de T complémentaires comme montré en . Alternativement on peut envisager une forme de trapèze comme montré en . D’autres formes peuvent être envisagées telles que portions de cercle, de rectangle, carré…
Quelle que soit la forme retenue, son dimensionnement est réalisé pour obtenir un guidage avec ajustement serré d’un busbar 110 lors de son coulissement. L’ajustement serré verrouille mécaniquement le déplacement relatif selon l’axe longitudinal X entre les supports 10.1 à 10.4 d’accumulateurs une fois le busbar 110 mis en place. L’ajustement serré permet également un contact électrique optimal à l’interface entre rainure 112 de busbar 110 et portions 102 de cosse 100, avec typiquement une résistance de contact inférieure à 100µΩ.
Le choix des dimensions (épaisseur e, longueur L, largeur l) de chaque plaquette métallique 110 est fait en fonction du matériau constitutif de celle-ci et du niveau de courant à délivrer par le module M assemblé.
On pourra optimiser également ces dimensions pour améliorer le comportement thermique du module M. En particulier, les busbars 110 peuvent permettre d’évacuer plus rapidement vers l’extérieur du module M la chaleur générée par effet Joule au passage de forts niveaux de courant délivrés ou reçus par les accumulateurs A1, A2….
Si dans l’ensemble des exemples illustrés, l’empilement et la fixation des supports d’accumulateurs est réalisé par coulissement relatif entre eux pour réaliser les liaisons par complémentarités de formes, on peut envisager toute autre solution d’empilement et fixation des supports entre eux bénéficiant d’un verrouillage mécanique par les deux plaquettes métalliques formant des busbars, notamment celle par clipsage/encliquetage décrite dans la demande FR2010587.
Batterie électrique à configuration verticale L’invention concerne le domaine des batteries électriques des véhicules. Plus spécifiquement, l’invention concerne le domaine de l’interconnexion électrique des cellules de charge électrique d’une batterie électrique.
Les batteries électriques, notamment dans le cas des véhicules électriques, consistent généralement en un assemblage de cellules de charge électrique, également appelées accumulateurs. Lorsqu’ils sont interconnectés, en série ou en parallèles, ces accumulateurs permettent de délivrer une puissance électrique, par exemple destinée à alimenter électriquement les équipements du véhicule ou encore son moteur.
Dans ce contexte, lorsqu’il s’agit d’une batterie d’un vélo à assistance électrique, les cellules sont usuellement juxtaposées pour former un unique bloc, lequel peut alors être logé dans un boîtier pouvant être fixé au cadre d’un vélo électrique, sur le tube principal, ou encore au niveau d’un porte-bagage, ou encore être rangé dans un sac prévu à cet effet. Pour autant, cette solution n’est pas satisfaisante, dans la mesure où tous les vélos ne sont pas nécessairement prévus d’une fixation permettant d’attacher le boîtier. De plus, cette fixation peut ne pas être suffisamment sécurisée, ce qui impose à l’utilisateur de détacher et d’emporter la batterie dès qu’il quitte son vélo. Enfin, ce boîtier présente un encombrement important qui peut être gênant pour l’utilisateur lors de sa circulation.