INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Matériaux Composition cible Pression Puissance Gaz sccm Ar O 2 N 2 Ar/O 2 (90/10) ZnO ZnO:Al 2%wt céramique 2 µbar 1300 W 40 2 - - Zn Zn:Al 2%wt metallic 2 µbar 750 W 10 28 - - TiOx_0 % TiOx céramique 2 µbar 2000 W 30 0 - - TiOx_5% TiOx céramique 2 µbar 2000 W 20 0 - 20 SnZnO Sn:Zn 60/40%wt métallique 2 µbar 1000 W 7 44 Ag Ag métallique 8 µbar 210 W 80 - - - Si3N4 Si:Al 8%wt métallique 2 µbar 2000 W 18 - 24 - SiZrN Si:Zr 27% at métallique 2 µbar 1000 W 15 - 15 -
Différents empilements sur substrat de verre ont été testés. Les matériaux selon l’invention sont destinés à être utilisés : - tels que déposés, c’est à dire sans avoir été soumis à un quelconque traitement thermique à température élevée, ci-après BT. Ni le substrat revêtu de l’empilement, ni l’empilement seul, n’a subi de traitement thermique à température élevée, - traités par rayonnement laser, ci-après laser, dans ce cas, seul l’empilement subit un traitement thermique à température élevée, - traités au four Naber® à 650 °C pendant 10 min, ci-après « Naber® », - traités par trempe, ci-après « Trempé ».
Le traitement par rayonnement laser consiste à traiter les substrats revêtus à l'aide d'une ligne laser formée à partir d’un laser à disque. Les conditions suivantes ont été utilisées : - source laser à disque : Yb :YAG, - longueur d’onde : 1030nm, - largeur : 60µm, - densité de puissance : 70kW/cm².
La résistance carré Rsq, correspondant à la résistance rapportée à la surface, est mesurée par induction avec un Nagy SMR-12. Des tests de résistance à la brosse ont été réalisés avant et après traitement thermique (« Erichsen brush test » avant traitement thermique EBT, après traitement thermique au laser L-EBT, après traitement thermique de type trempe TT-EBT). Chaque échantillon est observé après un 300 cycles. Les cases Ok indiquent une bonne tenue au test EBT ou L-EBT après 300 cycles, c’est à dire l’absence de rayure ou de délamination. Les cases Nok indiquent une mauvaise tenue au test EBT ou L-EBT après 300 cycles, c’est à dire la présence de rayures et/ou de délamination.
I I. Première série d’essais Le tableau ci-dessous liste les matériaux et les épaisseurs physiques en nanomètres (sauf autres indications) de chaque couche ou revêtement qui constitue les empilements en fonction de leurs positions vis-à-vis du substrat porteur de l’empilement.
Dispositif de régulation thermique, et dispositif de charge comprenant un dispositif de régulation thermique La présente invention concerne un dispositif de régulation thermique, et un dispositif de charge comprenant un dispositif de régulation thermique de composants électriques et/ou électroniques, notamment dans le domaine automobile. L’invention concerne également un véhicule et un système de charge comprenant un tel dispositif.
Les composants susceptibles d’être concernés par la présente invention peuvent être des éléments de stockage d’énergie électrique, notamment des éléments de batteries, ou d’électronique de puissance, par exemple de façon non limitative des semi-conducteurs, tels que des diodes ou transistors. Il pourrait s’agir aussi de composants de serveurs informatiques.
L’invention trouve une application avantageuse dans le domaine des dispositifs de régulation thermique d’un dispositif ou module d’électronique de puissance, c’est-à-dire comportant des composants électroniques de puissance.
Le chargement d’un véhicule électrique ou hybride requiert traditionnellement de brancher le véhicule à une station de recharge en utilisant une connexion par câble. Néanmoins, certaines charges inductives existent et ont l'avantage d'éviter cette connexion.
Pour une charge par induction, il est nécessaire que le véhicule comprenne une bobine secondaire chargée de recevoir l’énergie issue de la bobine primaire.
Pour être chargée efficacement, une cellule de batterie doit être maintenue dans une certaine de température. De cette façon, la résistance électrique interne est idéale, ce qui permet de réduire le temps de charge ainsi que les pertes thermiques. En outre, la charge à induction rapide peut rapidement provoquer une surchauffe des composants de stockage d’énergie, si bien qu’il peut être nécessaire de refroidir plus ou moins fortement ceux-ci pour éviter de les abimer. Enfin, en fonction des conditions atmosphériques, il peut être nécessaire de réguler les cellules de la batterie à la température requise.
Par exemple, une température trop faible pourrait avoir pour effet une mauvaise charge peu efficace, voire pourrait endommager les composants électroniques/électriques tels que des batteries si le courant est trop fort et la température des composants trop faible, tandis qu’une température trop élevée est dangereux pour la santé de la batterie.
Dans le domaine des véhicules automobiles, il est connu d’utiliser un dispositif de régulation thermique, notamment pour le refroidissement, de composants par exemple de stockage d’énergie électrique, tels que des batteries. Un tel dispositif de régulation thermique permet de modifier une température d’un dispositif de stockage d’énergie électrique, par exemple lors d’un démarrage du véhicule par temps chaud, en réduisant sa température par exemple, ou en cours de roulage en diminuant la température des éléments de batterie, qui tendent à s’échauffer au cours de leur utilisation.
Ces dispositifs sont souvent lourds, complexes et coûteux à produire.
Dans le cas d’un véhicule équipé d’une batterie destinée à être rechargée par induction, la bobine secondaire est elle aussi amenée à chauffer. Les matériaux de cette bobine ont une limite qui doit être respectée pour ne pas endommager le composant, si bien qu’il peut être aussi nécessaire de réguler sa température.
La présente invention a pour objectif de pallier au moins partiellement un ou plusieurs des inconvénients précités en proposant un moyen de réguler la température des éléments de la batterie d'un véhicule électrique pendant une charge inductive.
À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de régulation thermique, notamment de refroidissement, pour un élément susceptible de dégager de la chaleur lors de leur fonctionnement, ledit dispositif comprenant une première enceinte formant un espace clos et comprenant une entrée d’air, dite première entrée d’air, et une sortie d’air, dite première sortie d’air vers l’extérieur du dispositif, ledit dispositif comprenant en outre un moyen de ventilation comprenant un conduit de ventilation connecté à ladite première entrée d’air, le moyen de ventilation étant configuré pour faire passer de manière active/forcée un flux d’air suivant un chemin d’air entre ladite première entrée d’air et ladite première sortie d’air de l’enceinte, l’enceinte étant destiné à être en contact avec un élément susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment au moins une partie d’un élément de charge tel qu’une bobine secondaire d’un chargeur par induction.
Le dispositif de charge peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.
La première enceinte est formée par au moins un, de préférence une pluralité de tubes, destiné à être en contact avec le composant électrique, le ou lesdits tubes présentant un orifice de sortie à chacune de leur extrémité, connectés respectivement à la première entrée d’air et à la première sortie d’air de l’enceinte.
Le dispositif de charge, comprenant en outre une seconde enceinte, et un conduit d’air connecté à la sortie d’air de la première enceinte, et à une entrée d’air de ladite seconde enceinte, dite seconde entrée d’air, de façon à réinjecter ledit flux d’air vers celle-ci, la seconde enceinte étant configurée pour englober un second composant électrique, tel qu’un boitier de batterie, la seconde enceinte ou le conduit d’air comprenant une sortie d’air, dite seconde sortie d’air.
Le conduit de ventilation du moyen de ventilation est connecté à la seconde entrée d’air de la seconde enceinte.
* les diesters, notamment comprenant entre 18 et 60 atomes de carbone au total, en particulier entre 18 et 50 atomes de carbone au total. On peut notamment utiliser les diesters de diacide carboxylique et de monoalcools, comme de préférence le malate de diisostéaryle, ou les diesters de glycol et d'acides monocarboxyliques, tels que diheptanoate de néopentylglycol, dioctanoate de propylène glycol, diisononanoate de diéthylène glycol, ou diisostéarate de polyglycéryle-2 (en particulier tel que le composé vendu sous la référence commerciale DERMOL DGDIS par Alzo) ;
* les monoesters et diesters hydroxylés, ayant de préférence un nombre total de carbone allant de 18 à 70, tels que diisostéarate de polyglycéryle-3, lactate d'isostéaryle, hydroxystearate d'octyle, hydroxystearate d'octyldodécyle, malate de diisostéaryle, stéarate de glycéryle ;
* triesters, en particulier comprenant entre 35 et 70 atomes de carbone au total, notamment tels que les triesters de triacide carboxylique, tels que citrate de triisostéaryle, ou trimellitate de tridécyle, ou les triesters de glycol et d'acides monocarboxyliques tels que triisostéarate de polyglycéryle-2 ;
* les tétraesters, en particulier ayant un nombre total de carbone allant de 35 à 70, tels que les tétraesters de pentaérythritol ou de polyglycérol et d'un acide monocarboxylique, par exemple tel que tétrapélargonate de pentaérythritol, tétra-stéarate de pentaérythrityle, tétraisononanoate de pentaérythrityle, tri-décyl-2 tétradécanoate de glycéryle, tétra-stéarate de polyglycéryle-2 ou tétra-décyl-2 tétradécanoate de pentaérythrityle ;
* les polyesters obtenus par condensation de dimères et/ou trimères d'acides gras insaturés et de diol tels que ceux décrits dans la demande de brevet FR 0 853 634, comme en particulier l'acide dilinoléique et le 1,4-butanediol. On peut citer en particulier à cet égard le polymère commercialisé par Biosynthesis sous le nom Viscoplast 14436H (nom INCI : dilinoleic acid/butanediol copolymer), ou les copolymères dimères de polyol et de diacide, et leurs esters, tels que Hailuscent ISDA ;
* diol dimère et esters et polyesters mono- et dicarboxyliques, tels que diol dimère et esters d'acides gras et dimères de diol dimère et de diacides carboxyliques, en particulier qui peuvent être obtenus à partir d'un dimère de diacide carboxylique provenant notamment de la dimérisation d'un acide gras insaturé, notamment en C 8 à C 34 , notamment en C 12 à C 22 , notamment en C 16 à C 20 , et plus particulièrement en C 18 , tels que les esters de diacide dilinoléique et les dimères de diol dilinoléique, par exemple tels que ceux commercialisés par NIPPON FINE CHEMICAL sous le nom commercial LUSPLAN DD-DA5® et DD-DA7® ;
* les polyesters résultant de l'estérification d'au moins un triglycéride d'acide(s) carboxylique(s) hydroxylé(s) par un acide monocarboxylique aliphatique et par un acide dicarboxylique aliphatique, éventuellement insaturé tel que l'huile de ricin d'acide succinique et d'acide isostéarique vendue sous la référence Zenigloss par Zenitech ;
* les huiles végétales hydrocarbonées telles que les triglycérides liquides d'acides gras (liquides à température ambiante), notamment les acides gras ayant de 7 à 40 atomes de carbone, tels que les triglycérides d'acide heptanoïque ou octanoïque ou l'huile de jojoba, en particulier, on peut citer les triglycérides saturés tels que le triglycéride caprylique/caprique et leurs mélanges, par exemple tel que celui vendu sous la référence Myritol 318 de Cognis, le triheptanoate de glycérol, le trioctanoate de glycérine, les triglycérides d'acide en C 18-36 tels que ceux vendus sous la référence DUB TGI 24 vendue par les Stearineries Dubois), et les triglycérides insaturés tels que l'huile de ricin, l'huile d'olive, l'huile de ximenia, l'huile de pracaxi.
- L es copolymères de vinylpyrrolidone/1-hexadécène , comme par exemple celui vendu sous le nom d'ANTARON V-216 (aussi appelé Ganex V216) par ISP (MW=7 300 g/mol).
- Les carbonates de dialkyle , les 2 chaînes alkyle pouvant être identiques ou différentes, comme par exemple le carbonate de dicaprylyle vendu sous le nom Cetiol CC®, par Cognis.
- et leurs mélanges .
La composition peut comprendre au moins une huile hydrocarbonée volatile. Les huiles hydrocarbonées volatiles sont de préférence choisies parmi les huiles hydrocarbonées volatiles qui ont de 8 à 16 atomes de carbone et leurs mélanges, et en particulier :
- les alcanes ramifiés en C 8 -C 16 tels que les iso-alcanes (appelés aussi isoparaffines) en C 8 -C 1 6 , l'isododécane, l'isodécane, l'isohexadécane, et par exemple les huiles vendues sous les noms commerciaux Isopars ou Permetyls,
- les alcanes linéaires, par exemple tels que le n-dodécane (C12) et le n-tétradécane (C 14 ) vendus par Sasol respectivement sous les références PARAFOL 12-97 et PARAFOL 14-97, ainsi que leurs mélanges, le mélange undécane-tridécane (Cetiol UT), ou le mélange d'alcanes en C 15 -C 19 (Emogreen L19), et
De préférence, l'huile hydrocarbonée est choisie parmi les huiles esters non volatiles, les huiles hydrocarbonées volatiles et leurs mélanges.
Les ailettes peuvent être n’importe quelle protubérance permettant une augmentation des échanges thermiques, que ce soit directement, par une augmentation de la surface d’échange, ou par l’augmentation de la turbulence du fluide, ici l’air.
Avantageusement, l'invention consiste à faire circuler l'air du caisson de ventilation à travers un conduit qui élimine la chaleur de la bobine secondaire dans un premier temps.
Dans certains modes de réalisation, l'air refroidit à la fois les cellules de la batterie et le système d'induction.
Ainsi, à titre d’exemple et de manière non limitative, la Fig. 2A représente schématiquement certains modes de réalisation qui présentent une circulation parallèle de l'air.
Dans ces modes de réalisation, l’air issu du moyen de ventilation 3 traverse le conduit de ventilation 4 qui peut comprendre une valve 7 pour imposer ou non une telle circulation en parallèle. Ce choix peut être (pré)déterminé en fonction des conditions d'utilisation et selon le niveau de température requis. Dans ce cas-là, l’air traverse les deux enceintes (2, 5) en parallèle selon les flèches, en passant par les deux entrées d’air 21, 51 afin de refroidir à la fois la bobine secondaire 10, et les batteries comprises dans ou en contact avec la seconde enceinte 5. L’air sort des enceintes par leur sortie d’air respective 22, 52 qui débouchent dans un conduit d’air 6 vers l’extérieur. L'air peut ainsi être rejeté dans l'atmosphère après avoir traversé le pack batterie 5 et la première enceinte 2. Le conditionnement thermique dépend des exigences et des conditions de température.
La Fig. 2B représente plus en détail cette sortie d’air. Le conduit d’air 6 peut lui aussi comprendre une valve 7 afin de modifier le flux d’air pour le faire sortir à l’extérieur ou former une boucle d’air.
Avantageusement, la présence d’une ou plusieurs valves 7 au niveau des conduits d’air 4, 6 reliant les enceintes 2, 5 permet différents modes de réalisations, afin de proposer différents circuits d’air.
Les figures 3A et 3B représentent le même mode de réalisation que les figures 2A et 2B en mettant en avant les embranchements au niveau desdits conduits d’air 4, 6, qui comprennent ainsi préférentiellement une valve 7.
Dans certains modes de réalisation, tels que représenté de manière non limitative dans la Fig. 4A, l'air, ainsi réchauffé par un premier élément dégageant de la chaleur 10, ici la bobine secondaire 10, peut ensuite être réintroduit dans la seconde enceinte 5, par exemple le boîtier de la batterie, par un ou plusieurs conduits 6, suivant la flèche, afin de réchauffer les cellules de la batterie. Cela permet avantageusement de permettre le conditionnement de la batterie pour la charge.
Dans la Fig. 4A, le conduit de ventilation 4 ne comprend qu’une première entrée 21. Il n’est donc pas nécessaire de proposer une valve 7. A l’inverse, le mode de réalisation des figures 2 et 3 peut convenir pour la même utilisation selon la configuration des valves 7.
La Fig. 4B montre en détail le conduit d’air 6 qui permet le retour de l’air réchauffé dans la seconde enceinte 5, par exemple pour réchauffer les batteries.
La forme de la boîte de ventilation pourrait être adaptée pour une meilleure répartition du flux d'air.
La Fig. 5A montre en détail la sortie d’air 52. Ainsi, après être passé par la première enceinte 2, le conduit de retour d’air 6 et la seconde enceinte 5, l’air peut sortir par cette sortie d’air 52. La Fig. 5B représente par des flèches le flux d’air ainsi formé.
A noter que cette sortie d’air 52, ici latérale, bien que non représenté dans les figures 2 et 3, pourrait cependant être présente dans la première ou la seconde enceinte 5, de préference avec une ouverture préférentiellement pilotable. Ainsi l’air peut être utilisé en recirculation, ou en parallèle et potentiellement en séquence selon les conditions de températures des éléments susceptibles de chauffer ou d’être chauffé.
Dans cette optique, le dispositif peut éventuellement comprendre au moins une sonde configurée pour mesurer la température au sein d’au moins une enceinte et/ou un élément susceptible de chauffer ou d’être chauffé.
L’arrangement de valves 7 permet ainsi de changer sélectivement la direction ou le sens du flux d’air en fonction de la situation souhaitée.
La composition selon l’invention comprend au moins une charge colloïdale. Par « charge colloïdale », on entend toute substance solide sous forme de particules. Dans le présent texte, les termes « charge colloïdale » et « charge » ont le même sens et sont utilisés interchangeablement. Cette charge colloïdale a une densité supérieure ou égale à 1,8 à 20°C. Dans le cadre de la présente invention, la densité de la charge doit s’entendre comme étant la densité tassée. La densité de la charge peut être déterminée à la température de 20°C selon la norme ISO 787- 11.
La charge colloïdale peut être minérale ou organique.
De préférence, la charge colloïdale est une charge minérale.
La charge colloïdale peut être un agent de densité, un pigment, un agent détergent, un agent abrasif ou exfoliant, un principe actif, ou des combinaisons de ceux-ci.
Avantageusement, la charge colloïdale est choisie dans le groupe constitué de la baryte (BaSO 4 ) (densité à 20°C de 4,5), du carbonate de calcium (CaCO 3 ) (densité à 20°C de 2,7), du noir de carbone (densité à 20°C de 1,8 à 2,1) et autres pigments, du sulfate de calcium (densité à 20°C de 2,9), de l’oxyde de fer, du dioxyde de titane (densité de 3,8-4,3), de la poudre de noyau de fruits (telle que la poudre de noyau d’abricot), du kaolin, des particules de silice colloïdale, du talc, des argiles, de la chaux, de l’oxyde de magnésium (ou magnésie), de l’oxyde d’aluminium, des parois de levure, et des combinaison de ceux-ci.
La présence, dans la composition, d’une charge, et plus particulièrement d’un agent de densité, tel que la baryte, permet d’augmenter la densité de la composition. L’utilisation d’un agent de densité est particulièrement utile lorsque la composition est une boue de forage.
Dans des variantes avantageuses, la charge colloïdale a une densité à 20°C supérieure ou égale à 2,5. Dans d’autres variantes avantageuses, la charge colloïdale a une densité à 20°C supérieure ou égale à 4. La charge colloïdale peut avoir une densité supérieure ou égale à 2, ou supérieure ou égale à 3, ou supérieure ou égale à 3,5 ou supérieure ou égale à 4,5. En particulier, la charge peut avoir une densité à 20°C de 1,8 à 2, ou de 2 à 2,5, ou de 2,5 à 3, ou de 3 à 3,5 ou de 3,5 à 4, ou de 4 à 4,5, ou de 4,5 à 5, ou de 5 à 6.
De manière avantageuse, la quantité de mélasse fermentée dans la composition selon l’invention est de 5 à 95 % en poids, de préférence de 35 à 80 % en poids, de préférence de 40 à 80 % en poids, de préférence encore de 55 à 80 % en poids, de préférence encore de 60 à 80 % en poids, de préférence encore de 65 à 75 % en poids, plus préférentiellement de 68 à 72 % en poids, par rapport au poids total de la composition. Alternativement, la quantité de mélasse fermentée dans la composition selon l’invention peut avantageusement être de 5 à 15 % en poids, de préférence de 5 à 10 % en poids, par rapport au poids total de la composition. Dans des modes de réalisation, la quantité de mélasse fermentée dans la composition peut valoir de 5 à 10 % en poids, ou de 10 à 15 % en poids, ou de 15 à 20 % en poids, ou de 20 à 25 % en poids, ou de 25 à 30 % en poids, ou de 30 à 35 % en poids, ou de 35 à 40 % en poids, ou de 40 à 45 % en poids, ou de 45 à 50 % en poids, ou de 50 à 55 % en poids, ou de 55 à 60 % en poids, ou de 60 à 65 % en poids, ou de 65 à 68 % en poids, ou de 68 à 70 % en poids, ou de 70 à 72 % en poids, ou de 72 à 75 % en poids, ou de 75 à 80 % en poids, ou de 80 à 85 % en poids, ou de 85 à 90 % en poids, ou de 90 à 95 % en poids, par rapport au poids total de de la composition.
De préférence, la composition comprend une quantité de charge colloïdale ayant une densité à 20°C supérieure ou égale à 1,8 de 5 à 95 % en poids, de préférence encore de 20 à 65 % en poids, plus préférentiellement encore de 20 à 60 % en poids, préférentiellement encore de 20 à 45 % en poids, préférentiellement encore de 20 à 40 % en poids, plus préférentiellement de 25 à 35 % en poids, encore plus préférentiellement de 28 à 32 % en poids, par rapport au poids total de la composition. Alternativement, la composition peut comprendre une quantité de charge colloïdale ayant une densité à 20°C supérieure ou égale à 1,8 de 40 à 95 % en poids, par exemple de 40 à 50 % en poids, ou de 90 à 95 % en poids. Dans des modes de réalisation, la composition peut comprendre, par rapport au poids total de la composition, de 5 à 10 % en poids, ou de 10 à 15 % en poids, ou de 15 à 20 % en poids, ou de 20 à 25% en poids, ou de 25 à 28 % en poids, ou de 28 à 30 % en poids, ou de 30 à 32 % en poids, ou de 32 à 35 % en poids, ou de 35 à 40 % en poids, ou de 40 à 45 % en poids, ou de 45 à 50 % en poids, ou de 50 à 55 % en poids, ou de 55 à 60 % en poids, ou de 60 à 65 % en poids, ou de 65 à 70 % en poids, ou de 70 à 75 % en poids, ou de 75 à 80 % en poids, ou de 80 à 85 % en poids, ou de 85 à 90 % en poids, ou de 90 à 95 % en poids, de charge colloïdale. Ces quantités peuvent s’appliquer à la charge selon l’invention selon toutes ses définitions (telles que mentionnées dans le présent texte), y compris des définitions plus restreintes.
De préférence, la composition comprend au moins 5 % en poids, plus préférentiellement au moins 10 % en poids, encore plus préférentiellement au moins 12 % en poids, plus particulièrement au moins 15 % en poids, d’eau, par rapport au poids total de la composition. Par exemple, la composition peut comprendre de 20 à 70 % en poids, de préférence de 30 à 50 % en poids, de préférence encore de 35 à 45 % en poids, d’eau, par rapport au poids total de la composition. Dans des modes de réalisation, la composition peut comprendre, par rapport au poids total de la composition, de 5 à 10 % en poids, ou de 10 à 15 % en poids, ou de 15 à 20 % en poids, ou de 20 à 25 % en poids en poids, ou de 25 à 30 % en poids, ou de 30 à 35 % en poids, ou de 35 à 40 % en poids, ou de 40 à 45 % en poids, ou de 45 à 50 % en poids, ou de 50 à 55 % en poids, ou de 55 à 60 % en poids, ou de 60 à 65 % en poids, ou de 65 à 70 % en poids, d’eau.
La composition peut comprendre une teneur en matière sèche de 30 à 80 % en poids, de préférence de 50 à 70 % en poids, de préférence encore de 55 à 65 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
De préférence, la composition comprend une quantité de matière sèche de mélasse fermentée de 30 à 70 % en poids, plus préférentiellement de 45 à 60 % en poids, par rapport au poids total de la composition. La composition selon l’invention peut comprendre une quantité de matière sèche de mélasse fermentée de 30 à 35 % en poids, ou de 35 à 40 % en poids, ou de 40 à 45 % en poids, ou de 45 à 50 % en poids, ou de 50 à 55 % en poids, ou de 55 à 60 % en poids, ou de 60 à 65 % en poids, ou de 65 à 70 % en poids, par rapport au poids total de la composition.