INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape de dépôt, sur une face 101T d'un substrat 101 (la face supérieure, dans l'orientation de la ), d'une première couche 103 (G).
Dans cet exemple, le substrat 101 est en un matériau transparent. À titre d'exemple, le substrat 101 est en verre ou en un polymère transparent tel que le poly(téréphtalate d'éthylène) PET, le poly(métacrylate de méthyle) PMMA, le polyimide (PI), le polycarbonate (PC) ou un polymère de la famille des polymères d'oléfine cyclique (COP). Le substrat 101 présente par exemple une épaisseur comprise entre 1 et 100 μm, par exemple comprise entre 10 et 100 μm, dans le cas où le substrat 101 est en un matériau polymère, et comprise entre 0,1 mm et 1 mm dans le cas où le substrat 101 est en verre.
Dans l'exemple représenté, la première couche 103 revêt intégralement la face supérieure 101T du substrat 101. Le dépôt de la couche 103 peut par exemple être effectué par voie liquide, par pulvérisation cathodique ou par évaporation. À titre d'exemple, selon le matériau utilisé, la couche 103 peut plus précisément être formée par dépôt à la tournette ("spin coating", en anglais), par revêtement par pulvérisation, par héliographie, par revêtement par filière ("slot-die coating", en anglais), par revêtement à la lame (blade-coating), par flexographie ou par sérigraphie.
Dans cet exemple, la première couche 103 est adaptée à transmettre de la lumière dans une première gamme de longueurs d'ondes, par exemple dans une partie seulement du spectre visible. La couche 103 est par exemple plus précisément en un matériau adapté à transmettre majoritairement de la lumière verte, par exemple dans une gamme de longueurs d'ondes comprises entre 510 et 570 nm. La couche 103 est par exemple en une résine photosensible.
La est une vue en perspective illustrant une étape ultérieure d'insolation, du côté de la face supérieure 101T du substrat 101 et à travers un masque 105, de la première couche 103.
Dans l'exemple représenté, le masque 105 comprend un substrat 107 transparent à une lumière émise par au moins une source, non représentée, utilisée pour insoler la couche 103. Le substrat 107 du masque 105 est par exemple en un matériau choisi parmi la liste des matériaux mentionnés ci-dessus pour le substrat 101, par exemple en le même matériau que le substrat 101. À titre d'exemple, la source utilisée pour insoler la couche 103 est une source de rayonnement ultraviolet, par exemple une source émettant un rayonnement UV-A, par exemple une source présentant plus précisément une longueur d'onde d'émission égale à environ 365 nm.
Dans cet exemple, une face 107T du substrat 107 (la face supérieure, dans l'orientation de la ) comporte des plots 109 disjoints. Les plots 109 sont en un matériau opaque au rayonnement émis par la source utilisée pour insoler la couche 103 à travers le masque 105, par exemple un métal ou un alliage métallique. Dans l'exemple illustré en , les plots 109 forment saillie sur la face supérieure 107T du substrat 107 et présentent chacun, en vue de dessus, une forme sensiblement carrée étant entendu que, en pratique, les plots 109 peuvent présenter une forme quelconque, par exemple rectangulaire. Les plots 109 présentent par exemple tous des formes et des dimensions identiques, aux dispersions de fabrication près. Dans l'exemple représenté où les plots 109 sont de forme carrée, chaque plot 109 présente par exemple un côté égal à environ 100 µm. Les plots 109 sont par exemple espacés de façon régulière et agencés en matrice selon des lignes et des colonnes, les lignes étant par exemple sensiblement perpendiculaires aux colonnes.
La est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure d'élimination de parties non insolées de la première couche 103. Dans cet exemple, le matériau de la première couche 103 se comporte comme une résine photosensible négative, c'est-à-dire que seules des parties préalablement insolées, avec une dose suffisante, de la couche 103 subsistent à l'issue de cette étape.
Dans l'exemple représenté, on forme plus précisément des ouvertures 111 dans la première couche 103. Les ouvertures 111 sont situées sensiblement à l'aplomb des plots 109 du masque 105, et présentent en outre des formes et des dimensions sensiblement égales à celles des plots 109 en vis-à-vis. Les ouvertures 111 forment ainsi, dans cet exemple, un réseau similaire à celui des plots 109 du substrat 105. Les ouvertures 111 sont, dans l'exemple illustré en , des ouvertures traversantes, de sorte que la face supérieure 101T du substrat 101 est exposée au fond des ouvertures 111. À titre d'exemple, les parties non insolées de la couche 103 sont éliminées par gravure, par exemple par trempage du substrat 101 et de la couche 103 dans une solution de révélateur.
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure de dépôt, du côté de la face supérieure 101T du substrat 101, d'une deuxième couche 113 (B).
Dans l'exemple représenté, la deuxième couche 113 revêt les parties de la couche 103 subsistant à l'issue de l'étape décrite ci-dessus en relation avec la ainsi que les parois latérales et le fond des ouvertures 111. Plus précisément, dans l'exemple illustré en , la couche 113 comble intégralement les ouvertures 111. Le dépôt de la couche 113 peut par exemple être effectué par une technique choisie parmi la liste des techniques mentionnées ci-dessus pour le dépôt de la couche 103.
Dans cet exemple, la deuxième couche 113 est adaptée à transmettre de la lumière dans une deuxième gamme de longueurs d'ondes différente de la première gamme de longueurs d'ondes, par exemple dans une autre partie seulement du spectre visible. La couche 113 est par exemple plus précisément en un matériau adapté à transmettre majoritairement de la lumière bleue, par exemple dans une gamme de longueurs d'ondes comprises entre 430 et 490 nm. La couche 113 est par exemple en une résine photosensible.
La illustre en outre une étape ultérieure d'insolation de la couche 113, depuis une autre face 101B du substrat 101 (la face inférieure, dans l'orientation de la ) opposée à la face supérieure 101T.
Dans l'exemple représenté, le substrat 101 est transparent à un rayonnement émis par au moins une source, non représentée, utilisée pour insoler la couche 113. À titre d'exemple, la couche 113 est insolée par une source de rayonnement ultraviolet semblable ou identique à la source utilisée pour insoler la couche 103, par exemple une source émettant un rayonnement UV-A présentant une longueur d'onde égale à environ 365 nm.
Selon un mode de réalisation, au cours de cette étape, la première couche 103 est utilisée comme masque d'insolation. Dans cet exemple, la première couche 103 est plus précisément en un matériau opaque ou absorbant pour le rayonnement émis par la source utilisée pour insoler la couche 113. À titre d'exemple, la couche 103 absorbe au moins 20 %, de préférence au moins 50 %, de préférence au moins 80 % du rayonnement émis par la source d'insolation. On insole ainsi uniquement, ou majoritairement, des parties de la couche 113 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 préalablement formées dans la première couche 103.
La est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure d'élimination de parties non insolées, ou des parties les plus faiblement insolées (c'est-à-dire des parties masquées par la couche 103), de la deuxième couche 113.
Dans l'exemple représenté, on forme plus précisément des plots 115 (B) correspondant à des premières parties de la couche 113 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 et on élimine des deuxièmes parties de la couche 113 masquées par la couche 103, c'est-à-dire des parties non situées à l'aplomb des ouvertures 111, les premières parties de la couche 113 ayant été plus fortement insolées que les deuxièmes parties de la couche 113 à l'étape de la . Dans cet exemple, les plots 115 présentent des dimensions latérales sensiblement égales à celles des ouvertures 111.
On a illustré en un exemple dans lequel les plots 115 forment saillie sur la face supérieure de la couche 113. Cet exemple n'est toutefois pas limitatif, les plots 115 pouvant en pratique présenter une hauteur quelconque.
Dans cet exemple, le filtre coloré 100 présente, entre les plots 115 adaptés à transmettre de la lumière dans la deuxième gamme de longueurs d'ondes, les parties de la couche 103 adaptées à transmettre de la lumière dans la première gamme de longueurs d'ondes.
Un avantage du procédé de fabrication du filtre coloré 100 décrit ci-dessus en relation avec les figures 1A à 1E tient au fait qu'il permet de s'affranchir d'opérations d'alignement pour former les plots 115 à l'intérieur des ouvertures 111. Cela permet de simplifier la réalisation du filtre coloré 100.
Les figures 2A à 2D sont des vues en perspective, schématiques et partielles, illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un filtre coloré 200 selon un autre mode de réalisation. Les premières étapes du procédé de fabrication du filtre coloré 200 sont par exemple identiques aux premières étapes de fabrication du filtre coloré 100 décrites ci-dessus en relation avec les figures 1A à 1C.
La est une vue en perspective illustrant, partant par exemple de la structure précédemment décrite en relation avec la et après le dépôt de la couche 113 du côté de la face supérieure 101T du substrat 101, une étape ultérieure d'insolation, du côté de la face inférieure 101B du substrat 101 et à travers un masque 201, de la couche 113.
Dans l'exemple représenté, le masque 201 présente des ouvertures 203 situées en regard de certaines seulement des ouvertures 111 préalablement formées dans la première couche 103. Les ouvertures 203 du masque 201 présentent par exemple une forme semblable aux ouvertures 111. Les ouvertures 203 peuvent présenter des dimensions latérales sensiblement égales à celles des ouvertures 111 ou, comme dans l'exemple illustré en , supérieures à celles des ouvertures 111. Les ouvertures 203 du masque 201 présentent par exemple des dimensions latérales environ deux fois plus grandes que celles des ouvertures 111 de la couche 103. À titre d'exemple, les ouvertures 203 sont de forme carrée et présentent un côté environ deux fois plus grand que le côté des ouvertures 111, par exemple un côté égal à environ 200 µm.
En outre, dans l'exemple représenté, le masque 201 couvre certaines des ouvertures 111 préalablement formées dans la première couche 103. À titre d'exemple, le masque 201 couvre environ la moitié des ouvertures 111 de la matrice d'ouvertures 111, par exemple une ouverture 111 sur deux en alternance dans le sens des lignes et une ouverture sur deux en alternance dans le sens des colonnes comme dans l'exemple illustré.
Au cours de cette étape, la première couche 103 est également utilisée comme masque d'insolation. On insole ainsi principalement des parties de la couche 113 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 non couvertes par le masque 201.
La est une vue en perspective illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure d'élimination de parties non insolées, ou des parties les plus faiblement insolées, de la deuxième couche 113. L'étape de la est par exemple analogue à l'étape précédemment décrite en relation avec la .
Dans l'exemple représenté, on forme plus précisément des plots 205 (B) correspondant à des parties de la couche 113 situées à l'intérieur et à l'aplomb des ouvertures 111 non couvertes par le masque 201. Dans cet exemple, les plots 205 présentent des dimensions latérales sensiblement égales à celles des ouvertures 111.
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure de dépôt, du côté de la face supérieure 101T du substrat 101, d'une troisième couche 207 (R).
Dans l'exemple représenté, la troisième couche 207 revêt les parties de la couche 103 subsistant à l'issue de l'étape décrite ci-dessus en relation avec la , recouvre les plots 205 et comble intégralement les ouvertures 111. Le dépôt de la couche 207 peut par exemple être effectué par une technique choisie parmi la liste des techniques mentionnées ci-dessus pour le dépôt de la couche 103.
Dans cet exemple, la troisième couche 207 est adaptée à transmettre de la lumière dans une troisième gamme de longueurs d'ondes différente des première et deuxième gammes de longueurs d'ondes, par exemple dans encore une autre partie seulement du spectre visible. La couche 207 est par exemple plus précisément en un matériau adapté à transmettre majoritairement de la lumière rouge, par exemple dans une gamme de longueurs d'ondes comprises entre 600 et 720 nm. La couche 207 est par exemple en une résine photosensible.
La illustre en outre une étape ultérieure d'insolation de la couche 207, depuis la face inférieure 101B du substrat 101.
À titre d'exemple, la couche 207 est insolée par une source de rayonnement ultraviolet semblable ou identique à la source utilisée pour insoler la couche 103, par exemple une source émettant un rayonnement UV-A à une longueur d'onde égale à environ 365 nm.
Le procédé comporte ensuite une étape de calcul dans laquelle, pour chaque cycle reconstitué qui a été sélectionné à l’étape précédente, l’énergie totale équivalente pour une charge complète de l’accumulateur est déterminée. L’énergie totale équivalente désigne ici l’énergie totale que la batterie est capable de délivrer après une charge complète, au vu de son comportement durant l’opération de décharge du cycle reconstitué considéré.
Pour ce calcul, le système de gestion de batterie procède à l’intégration de la puissance déchargée de l’accumulateur sur toute la phase de décharge du cycle reconstitué sélectionné considéré. Cette puissance est égale au produit du courant (réel, mesuré sur la période de mesure PM) par la tension de l’accumulateur, (réelle, également mesurée durant la période de mesure PM). Cette intégration se fait pour l’opération de décharge de chacun des cycles reconstitués qui ont été sélectionnés. Dans le cas où les paramètres mesurés sur la période de mesure PM se présentent sous forme d’un ensemble de valeurs discrètes, cette intégration prend la forme d’une somme.
Le résultat de l’intégration est une quantité d’énergie (exprimée par exemple en Wh) relative à un cycle reconstitué. Pour un cycle reconstitué sélectionné noté idx, cette quantité d’énergie correspond à une différence d’état de charge notée : – avec qui est l’état de charge initial du cycle reconstitué et qui est l’état de charge final du cycle idx.
En divisant l’intégrale de la puissance (donc de l’énergie) déchargée lors de l’opération de décharge du cycle reconstitué sélectionné (paramètre dans la formule ci-dessous) par l’amplitude de charge considérée ( – ), on obtient le taux d’énergie fournie par l’accumulateur lors de la phase de décharge, par unité d’amplitude d’état de charge. En multipliant cette valeur par 100, on obtient l’énergie totale équivalente pour une charge complète de l’accumulateur.
Ainsi, pour chacun des cycles reconstitués sélectionnés idx, la formule de calcul est ici la suivante :
dans laquelle : – est l’énergie totale équivalente du cycle reconstitué sélectionné idx ; – est l’intégrale de la puissance déchargée lors de l’opération de décharge du cycle reconstitué sélectionné idx ; – est l’état de charge initial lors de l’opération de décharge du cycle reconstitué sélectionné idx ; – est l’état de charge final lors de l’opération de décharge du cycle reconstitué sélectionné idx.
À ce stade du procédé, nous disposons d’autant de valeurs que de cycles reconstitués sélectionnés sur la période de mesure PM.
Le procédé étant, dans le présent exemple, appliqué à un conteneur formé d’un ensemble de racks qui sont chacun déconnectables, le procédé peut ici comporter une étape facultative permettant d’éviter les variations brusques de l’indicateur d’état de santé qui sera in fine déterminé, en cas de modification du nombre de racks connectés au sein du conteneur et non au vieillissement. Le but est de ne pas imputer une simple déconnexion de rack au sein du conteneur, à un phénomène de vieillissement. Dans ce cas, le calcul de l’état de santé est de préférence basé sur l’énergie à l’échelle des racks, plutôt qu’à l’échelle du conteneur. La valeur de l’énergie totale équivalente pour chaque cycle reconstitué est ainsi divisée par un nombre de sous-ensembles déconnectables (ici les racks) qui constituent l’accumulateur électrique (ici le conteneur).
Ainsi, pour chaque cycle reconstitué sélectionné idx, l’énergie précédemment calculée est ensuite divisée par le nombre de racks disponibles à la fin de l’opération de décharge du cycle idx considéré, selon l’équation suivante :
avec : – : énergie totale équivalente du cycle reconstitué sélectionné, pour un rack du container ; – NbR : nombre de racks disponibles (connectés).
Le procédé passe ensuite à une étape visant à déterminer une valeur moyenne à partir des valeurs d’énergie totale équivalente relatives à une pluralité de cycles reconstitués sélectionnés. Selon un premier exemple, cette étape est une simple moyenne calculée à partir de toutes les valeurs (ou des valeurs , lorsque l’étape de calcul ramenant à l’énergie par rack n’est pas mise en œuvre) pour obtenir une valeur moyenne d’énergie totale équivalente relative à tous les cycles reconstitués sélectionnés de la période de mesure.
Selon un deuxième exemple, plus robuste, les valeurs (ou des valeurs lorsque l’étape de calcul ramenant à l’énergie par rack n’est pas mise en œuvre) sont moyennées par le calcul d’une moyenne olympique glissante sur un certain nombre de valeurs (par exemple 30 valeurs). La moyenne olympique d’une série de donnée est la moyenne des éléments de cette série dont on a supprimé la plus petite et la plus grande donnée, ou dont on a supprimé un pourcentage d’observation aux extrémités inférieures et supérieures de la distribution, de sorte à exclure les observations extrêmes.
Pour cet exemple de moyenne glissante, la période de mesure PM est également glissante, actualisée au fur et à mesure du temps.
Optionnellement, cette étape de moyenne peut être déclenchée seulement pour les valeurs d’énergie idx qui sont dans un intervalle prédéterminé. Dans le présent exemple, la borne supérieure Emax de l’intervalle est la capacité nominale en énergie Enom de l’accumulateur, et la borne inférieure Emin est cette même énergie Enom multipliée par l’état de santé SOH minimal pour la validité du modèle (qui est dépendant du cas d’étude).
La est un exemple illustratif de l’étape de détermination de moyenne, avec moyenne olympique glissante, et intervalle prédéterminé. Sur la , le D illustre le déclenchement de l’opération de moyenne et l’opération 1 illustre la fin du procédé. Les paramètres illustrés à la sont les suivants : – Energy : la valeur moyenne des valeurs d’énergie totale équivalente relatives à une pluralité de cycles reconstitués sélectionnés ; – Emin, Emax : bornes de l’intervalle prédéterminé (voir ci-dessus) ; – : capacité en énergie par rack de l’accumulateur ; – n = lengh(energyValues) : n correspond au nombre de valeurs d’énergie dont il est question de faire la moyenne ; – SOHCalcMaxSize : nombre de valeurs d’énergie pour le calcul de la moyenne glissante (ici 30 valeurs) ; – SOHCalcStart : nombre de valeurs d’énergie à passer avant le calcul du SOH. Si le nombre de valeurs est inférieur à SOHCalcStart, le SOH déterminé est de 100 %. (ici SOHCalcStart=10) ; – SOHCalcAvg : nombre de valeurs d’énergie avant de faire la moyenne olympique. Tant que la table des énergies contient un nombre de points inférieur ou égal à SOHCalcAvg, on fait une moyenne classique (pas olympique). (ici, SOHCalcAvg=10 à 15).
Une dernière étape (illustrée par la dernière étape de la ) consiste à obtenir la valeur de l’indicateur recherché d’état de santé SOH. Cette valeur est obtenue en divisant la moyenne Energy obtenue précédemment par la valeur de la capacité nominale en énergie de l’accumulateur Enom. Cette opération peut être multipliée par 100 (comme sur la ) pour obtenir l’état de santé SOH exprimé en pourcentage.
Quelle que soit l’échelle considérée pour un tel accumulateur électrique, le procédé selon l’invention détermine l’état de santé de l’accumulateur à son échelle, sans nécessiter de mesures au niveau des éventuels sous-ensembles composant l’accumulateur. Le procédé selon l’invention s’applique à tout accumulateur associé à des moyens électroniques permettant de réaliser les mesures de tension, de courant et d’état de charge nécessaires. Les systèmes de gestion de batterie classiques sont généralement capables de fournir ces données.
Le procédé selon l’invention ne requiert pas d’opération spécifique telle qu’une recharge complète ou une décharge complète. Aucune intrusion n’est nécessaire dans le fonctionnement de la batterie, la détermination de l’état de santé étant réalisée avec les données classiquement disponibles, de manière totalement transparente sur les cycles de charge et de décharge.
L’invention permet une estimation de la dégradation de l’état de santé des accumulateurs en termes d’évolution de l’énergie disponible, ce qui intègre en même temps l’évolution de la capacité de l’accumulateur et l’évolution de sa résistance, sans nécessiter de calcul individuel de ces grandeurs.
Notamment, l’invention permet la mise en place d’une maintenance prédictive basée sur une indication fiable et précise de l’évolution de la capacité de l’accumulateur à stocker de l’énergie.
De même, une gestion fine de la charge de l’accumulateur, en charge ou en décharge, est permise par l’invention. Il est par exemple possible de déterminer avec une meilleure précision le moment précis où la charge de la batterie peut être stoppée (dès lors que la batterie a fait son plein en termes d’énergie). Il est aussi possible de déterminer quelle est la charge à appliquer à l’accumulateur pour disposer en sortie d’une quantité d’énergie déterminée. Une telle gestion affinée de la charge et décharge de l’accumulateur contribue de manière significative à l’augmentation de la durée de vie des accumulateurs.
– à l’étape a), l’identification de la pluralité d’opérations de décharge est réalisée en identifiant des opérations de charge et de décharge et en associant par paires les minima croissants et les maxima décroissants des opérations de charge et de décharge de la période de mesure ;
– à l’étape a), l’identification de la pluralité d’opérations de décharge est réalisée par application de la méthode de comptage rainflow ;
– à l’étape c), le taux d’énergie fournie par l’accumulateur électrique lors de la phase de décharge, par unité d’amplitude d’état de charge de l’accumulateur électrique, est déterminé en divisant l’énergie déchargée lors de l’opération de décharge sélectionnée, par la variation de l’état de charge ;
– à l’étape c), la valeur d’énergie totale équivalente de l’accumulateur est déterminée par la formule dans laquelle : est l’énergie totale équivalente de l’accumulateur ; est l’intégrale de la puissance déchargée lors de l’opération de décharge sélectionnée ; est l’état de charge initial lors de l’opération de décharge sélectionnée ; est l’état de charge final lors de l’opération de décharge sélectionnée ;
– la valeur de l’énergie totale équivalente est divisée par un nombre de sous-ensembles déconnectables qui constituent l’ accumulateur électrique ;
– à l’étape b), les opérations de décharge sélectionnées sont celles dont l’amplitude de variation de l’état de charge ou de la tension est supérieure à une valeur prédéterminée ;
– à l’étape b), ladite valeur prédéterminée est égale à 10 % ;
– à l’étape d), ladite valeur moyenne est déterminée en calculant une moyenne olympique des valeurs d’énergie totale équivalente ;
– à l’étape d), ladite valeur moyenne est une moyenne glissante sur les opérations de décharge sélectionnées dont la valeur correspondante d’énergie totale équivalente est située dans un intervalle entre un seuil minimal prédéterminé et un seuil maximal prédéterminé ;
– à l’étape d), lesdites valeurs d’énergie totale équivalente relatives à chaque opération de décharge sélectionnée comprennent un nombre de valeurs supérieur à une valeur minimale prédéterminée ;