INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La montre les résultats d’autres simulations thermiques du procédé d’activation selon la , accomplies avec la même cellule photovoltaïque mais en faisant varier l’irradiance E du rayonnement électromagnétique entre 155 kW/m 2 et 237 kW/m 2 et la vitesse de balayage V entre 0,92 cm/s et 4,82 cm/s. La ligne 60 balaye toute la superficie de la première face 20a de la cellule photovoltaïque. La température de plateau T plateau au centre de la cellule photovoltaïque (en x = y = 0), la température maximale T max atteinte au bord de fuite 22 et la différence de température ΔT entre la température maximale T max et la température de plateau T plateau (ΔT= T max -T plateau ) sont représentées en fonction de la densité surfacique d’énergie Q résultant des paramètres de simulation choisis.
On constate que la température de plateau T plateau au centre de la cellule photovoltaïque (en x = y = 0) et la température maximale T max augmentent avec la densité surfacique d’énergie Q apportée à la cellule photovoltaïque 20.
Dans le procédé d’activation par balayage selon l’invention, il est choisi de préférence une valeur de densité surfacique d’énergie Q la plus élevée possible tout en conservant une température de plateau T plateau inférieure ou égale à la température seuil à partir de laquelle la cellule photovoltaïque est susceptible d’être dégradée. Cette température seuil est appelée ci-après « température de dégradation de la cellule photovoltaïque » et peut être comprise entre 200 °C et 500 °C selon le type et la constitution de la cellule photovoltaïque. Pour déterminer la densité surfacique d’énergie Q, il est avantageusement tenu compte de l’épaisseur e et de l’environnement de la cellule photovoltaïque (température ambiante, échanges convectifs…).
Une fois la densité surfacique d’énergie Q déterminée, les paramètres E, V et L sont déterminés afin d’assurer une mise en œuvre optimale du procédé d’activation. Une vitesse de balayage V élevée permet par exemple de réduire la durée de traitement t et la largeur δ de la portion surchauffée 71. D’une manière générale, on cherche à obtenir une largeur δ la plus petite possible (pour limiter une éventuelle dégradation de la cellule photovoltaïque) mais néanmoins suffisante pour englober la couche de passivation 10, tout en garantissant une amplitude ΔT de surchauffe qui permette d’activer efficacement la couche de passivation 10. La largeur δ recherchée est de préférence comprise entre l’épaisseur de la couche de passivation 10 et 3 mm. La vitesse de balayage V est avantageusement choisie supérieure ou égale à 2 cm/s.
Une campagne de simulations thermiques a été menée afin de déterminer le premier coefficient a et le deuxième coefficient b de la relation δ(V) (cf. Math. 2). La campagne de simulation comprend plusieurs séries de calculs effectuées en prenant différentes valeurs pour les paramètres Q, E, V, L et e du procédé d’activation. Ces valeurs sont données par le tableau 1 ci-dessous pour chacune des séries.
Série Q (kJ/m 2 ) V (cm/s) E (kW/m 2 ) L (mm) e (µm) Q1 60 de 0,1 à 100 de 10 à 10000 6 160 Q2 10 de 0,1 à 100 de 1,67 à 1670 6 160 Q3 200 de 0,1 à 100 de 33,3 à 33333 6 160 L1 60 de 0,1 à 100 de 3 à 3000 20 160 L2 60 de 0,1 à 100 de 60 à 60000 1 160 e1 52,3 2,48 216 6 de 60 à 160 M1 de 19,3 à 155 de 0,92 à 4,82 de 155 à 237 6 160
Dans chacune des séries ‘Q1’, ‘Q2’, ‘Q3’, ‘L1’ et ‘L2’, il est fait varier la vitesse de balayage V entre 0,1 cm/s à 100 cm/s. L’irradiance E est ajustée en fonction de la vitesse V selon la relation Math. 1 ci-dessus afin d’obtenir la valeur de densité Q indiquée. Pour ces cinq séries, différentes valeurs de coefficients a et b ont donc été obtenues par régression linéaire (dans un espace logarithmique).
La montre les résultats de ces cinq séries de calculs et les régressions linéaires associées. Les valeurs correspondantes des coefficients a et b, ainsi que l’erreur relative maximale entre les valeurs de δ observées dans les simulations et celles prédites par régression linéaire, sont données dans le tableau 2 ci-dessous.
Série a b Erreur (%) Q1 16,2 -0,393 31 Q2 19,6 -0,343 25 Q3 13,9 -0,418 27 L1 22,8 -0,388 23 L2 14,2 -0,406 26
Les valeurs des coefficients a et b sont données pour V en cm/s et δ en mm.
Pour les cinq séries, le premier coefficient a varie entre 13 et 23 environ, le deuxième coefficient b varie entre -0,34 et -0,42 environ et l’erreur relative maximale est inférieure à 33 %.
L’ajustement des coefficients a et b en fonction des paramètres Q et L peut être réalisé empiriquement ou à l’aide d’autres simulations numériques.
De manière générale, le premier coefficient a peut être compris entre 0 et 1000, de préférence entre 5 et 50, et le deuxième coefficient b peut être compris entre -10 et 0, de préférence entre -1 et -0,1.
La série de calculs ‘e1’ montre l’influence de l’épaisseur e de la cellule photovoltaïque 20, dans un procédé d’activation de référence. Pour une épaisseur e variant de 60 µm à 160 µm, la largeur δ de la portion surchauffée varie de 10 %. La relation Math. 2 définie pour une valeur e donnée peut donc être raisonnablement utilisée pour une autre épaisseur comprise dans la gamme 60 µm-160 µm. Alternativement, les coefficients a et b peuvent être ajustés en fonction de l’épaisseur e de la cellule photovoltaïque.
Enfin, la série ‘M1’ regroupe des simulations correspondant à différentes configurations du procédé d’activation testées expérimentalement. Dans ces essais, la densité d’énergie Q est comprise entre 19,3 kJ/m 2 et 155 kJ/m 2 . L’erreur relative entre les valeurs de largeur δ simulées dans la série ‘M1’ et celles calculées par régression linéaire en utilisant les coefficients a et b obtenus pour la série ‘Q1’ (Q = 60 kJ/m²) est inférieure à 15 %. Ce résultat confirme que pour les valeurs envisagées de densité d’énergie Q et de vitesse de balayage V, l’ajustement des coefficients a et b en fonction de la densité d’énergie Q ne peut apporter qu’un gain faible sur la détermination de largeur δ de la portion surchauffée 71.
La est une vue de détail en coupe d’une carte à puce, et plus particulièrement d’une portion de la carte comprenant une zone d’évidement, selon au moins un mode de réalisation particulier ;
La est une vue de dessous représentant schématiquement une carte à puce selon au moins un mode de réalisation particulier ;
La est une vue de dessous représentant schématiquement le fonctionnement d’une carte à puce selon au moins un mode de réalisation particulier ;
La est une vue de dessous représentant schématiquement le fonctionnement d’une carte à puce selon au moins un mode de réalisation particulier ; et
La représente sous forme d’un diagramme les étapes d’un procédé de fabrication d’une carte à puce de l’invention, selon au moins un mode de réalisation particulier.
Comme indiqué précédemment, l’invention porte sur des cartes à puce métalliques configurées pour fonctionner en mode sans contact, et concerne également la fabrication de telles cartes à puce. Une « carte à puce métallique » désigne dans le présent document une carte à puce comprenant un métal ou une combinaison (alliage) de métaux, par exemple sous la forme d’une couche métallique ou d’une pluralité de couches métalliques.
Comme indiqué précédemment, une carte à puce sans contact est configurée par nature pour communiquer en sans contact avec l’extérieur, plus particulièrement avec un terminal externe. A cet effet, une carte à puce sans contact embarque une antenne radiofréquence (RF) pour échanger (recevoir et/ou émettre) des signaux RF avec un terminal externe. Une telle carte à puce peut en outre avoir la capacité de fonctionner aussi en mode avec contact, en utilisant des contacts externes prévus à cet effet à la surface de la carte : on parle alors de cartes « dual » (ou cartes à double interface de communication), ces cartes étant ainsi capable de fonctionner en mode sans contact et en mode avec contact.
Il existe aujourd’hui une forte demande chez les utilisateurs pour des cartes à puce métalliques, pour notamment les raisons évoquées précédemment (aspects esthétiques, impression de qualité, prestige…). Il est en particulier souhaitable de produire des cartes à puce dont l’essentiel (ou une part importante) du corps de carte est en métal, ou du moins dont le corps de carte comporte une plaque métallique (ou couche métallique), afin d’obtenir une certaine uniformité et qualité dans l’aspect visuel et esthétique de la carte.
Or, lorsqu’une carte à puce sans contact comporte une couche métallique ainsi qu’une antenne RF disposée sur l’une des faces de la couche métallique, il a été observé que cette couche métallique perturbe les communications sans contact entre l’antenne RF et l’extérieur, en particulier lorsque la couche métallique est disposée entre l’antenne RF et le terminal externe avec lequel la carte à puce tente de communiquer, en raison du blindage électromagnétique induit par la couche métallique. Ainsi, selon l’orientation de la carte, il peut être possible ou non d’effectuer une transaction sans contact entre une carte à puce métallique et un terminal externe. Dans certains cas, une transaction est possible si l’on présente la carte à puce de sorte que l’antenne soit disposée du côté du terminal (sans que la couche métallique s’interpose entre les deux), mais les communications RF sont perturbées, voire impossibles, si la couche métallique forme une barrière électromagnétique entre l’antenne RF de la carte et le terminal (la plaque métallique fait office de barrière électromagnétique entre la puce RF et le terminal). Toutefois, pour que des communications RF puissent être réalisées entre une carte à puce métallique et un terminal externe, il est généralement nécessaire que la carte comprenne de la ferrite afin de limiter les perturbations électromagnétiques résultant de la partie métallique. Sans ferrite, même en orientant correctement une carte à puce métallique relativement à un terminal externe, il n’est généralement pas possible d’échanger convenablement des communications RF entre la carte et le terminal, rendant de ce fait toute transaction impossible (ou tout du moins difficile).
L’invention se propose de pallier notamment les inconvénients et problèmes mentionnés ci-avant. Pour ce faire, l’invention vise une carte à puce comprenant une couche métallique et une structure d’antenne particulière comprenant deux antennes RF, à savoir une première antenne RF connectée électriquement à une puce RF de la carte, et une deuxième antenne RF s’étendant en partie en regard de la couche métallique pour collecter un courant image induit par des courants de Foucault circulant dans la couche métallique. Une partie de la deuxième antenne RF est en outre configurée pour permettre un couplage magnétique entre la première antenne RF et la deuxième antenne RF. Pour ce faire, la couche métallique comprend une zone d’évidemment, la première antenne RF étant positionnée dans ou en regard de cette zone d’évidemment, et une partie de la deuxième antenne RF est positionnée en regard de la zone d’évidemment pour permettre l’établissement du couplage magnétique entre les deux antennes RF. En établissant un tel couplage au travers de la zone d’évidemment, la puce RF de la carte peut ainsi utiliser la deuxième antenne RF pour communiquer en sans contact avec l’extérieur. Une fente peut en outre être ménagée dans la couche métallique entre la zone d’évidemment et un bord périphérique de ladite couche métallique afin de faciliter le couplage magnétique entre les deux antennes RF.
Ainsi, selon des modes de réalisation particuliers, l’invention prévoit une carte à puce comprenant : un corps de carte formé au moins en partie par une couche métallique, ladite couche métallique comprenant une zone d’évidement débouchant sur un bord périphérique de la couche métallique ; une puce RF ; une première antenne RF disposée dans ou en regard de la zone d’évidement, ladite première antenne RF étant connectée électriquement à la puce RF ; et une deuxième antenne RF isolée électriquement de la couche métallique et de la première antenne RF. La deuxième antenne RF comprend : une première partie d’antenne comprenant s’étendant en regard de la couche métallique pour collecter un courant image induit par des premiers courants de Foucault circulant dans la couche métallique ; et une deuxième partie d’antenne connectée électriquement à la première partie d’antenne, et s’étendant en regard de la zone d’évidement pour permettre un couplage magnétique (c’est-à-dire par induction magnétique) entre la première antenne RF et la deuxième antenne RF.
L’invention concerne également un procédé de fabrication de telles cartes à puce. Des modes de réalisation particuliers, ainsi que d’autres aspects de l’invention, sont décrits plus en détail ci-après.
Dans le présent exposé, des exemples de mises en œuvre de l’invention sont décrits en relation avec une carte à puce de type « dual », c’est-à-dire une carte à double interface de communication, ayant la capacité de communiquer aussi bien en mode avec contact (via des contacts externes) qu’en mode sans contact (via une structure d’antenne RF). On notera toutefois que l’invention peut s’appliquer plus généralement à une quelconque carte à puce configurée pour communiquer en sans contact, et ce qu’elle est la capacité ou non de fonctionner aussi en mode avec contact.
De plus, on considère dans les exemples qui suivent que la carte à puce est une carte bancaire, telle qu’une carte de paiement par exemple. Cette carte à puce peut être conforme à la norme ISO 7816 et peut fonctionner selon le standard EMV, bien que ni l’un ni l’autre de ces aspects ne soit obligatoire pour mettre en œuvre l’invention. Plus généralement, l’invention s’applique à une quelconque carte à puce métallique configurée pour mettre en œuvre une transaction en mode sans contact, y compris des cartes EMV ou des cartes à puce utilisant un autre standard de transaction, par exemple le standard NFC (selon par exemple ISO14443-2 , ISO 10373-6, « EMV Contactless Certification »). De façon générale, la carte à puce de l’invention peut être configurée pour réaliser une transaction d’un type quelconque, telle que des transactions bancaires (transactions de paiement, de transfert, de débit…), des transactions d’authentification, etc.
Sauf indications contraires, les éléments communs ou analogues à plusieurs figures portent les mêmes signes de référence et présentent des caractéristiques identiques ou analogues, de sorte que ces éléments communs ou analogues ne sont généralement pas à nouveau décrits par souci de simplicité.
Les termes « premier(s) » (ou première(s)), « deuxième(s) », etc. sont utilisés dans ce document par convention arbitraire pour permettre d’identifier et de distinguer différents éléments (tels que des clés, des dispositifs, etc.) mis en œuvre dans les modes de réalisation décrits ci-après.
Dans un mode de réalisation, les moyens de calcul sont configurés pour déterminer la rotation de la partie mobile à partir de l’expression suivante (déjà introduite, voir [Math. 3]) :
[Math. 14]
Où, pour rappel, est le signal utile, est un coefficient de proportionnalité entre un déplacement relatif de la partie mobile PM selon le vecteur e j1 par rapport à la partie principale PP et la déformation de la première poutre P1, est un coefficient de proportionnalité entre un déplacement relatif de la partie mobile PM selon le vecteur e j 2 par rapport à la partie principale PP et la déformation de la deuxième poutre P1, déformation est la déformation de la première poutre P1 selon le vecteur e j1 et est la déformation de la deuxième poutre P2 selon le vecteur e j 2 , les déformations étant déterminées à l’aide des moyens de mesure du dispositif.
Ainsi, cette combinaison permet d’accéder au signal utile tout en rejetant le signal parasite associé à la déformation.
Dispositif de mesure d’un courant dans un conducteur de mise à la terre Le domaine de la présente invention est relatif au transport d'électricité dans les réseaux de transport et distribution en haute tension en courant alternatif et en courant continu (High Voltage Alternative Current (HVAC) et High Voltage Direct Current (HVDC) en anglais) et plus particulièrement à un câble de transport d’énergie électrique d'un tel réseau ainsi qu'un dispositif associé permettant de mesurer un champ magnétique, voir un courant.
Le développement actuel des énergies renouvelables provoque de nouvelles contraintes au niveau du réseau électrique car les différents lieux de production d'électricité sont généralement éloignés les uns des autres et éloignés des zones de consommation. Il apparaît donc nécessaire de développer de nouveaux réseaux de transport capables de transporter de l'électricité sur de très longues distances tout en minimisant les pertes d'énergie.
Pour répondre à ces contraintes, les réseaux haute tension (par exemple 50kV) à courant continu (High Voltage Direct Current (HVDC) en anglais) apparaissent comme une solution prometteuse du fait de pertes en ligne inférieures aux réseaux à courant alternatif et d'absence d'incidence des capacités parasites du réseau sur de longues distances.
Pour contrôler le réseau de transport d’énergie électrique, on mesure à des endroits appropriés sur les lignes ou les postes électriques la tension et / ou le courant.
Pour ce faire, on connait par exemple les transformateurs inductifs composés d’un bobinage entourant le conducteur électrique / câble de transport d’énergie électrique et fonctionnant sur le principe de l’induction électromagnétique.
Toutefois, de tels dispositifs connus ne permettent pas des mesures sur des câbles de transport d’énergie électrique à courant continu.
On connaît aussi du document WO2019/122693 un dispositif et une méthode pour mesurer un courant électrique dans un conducteur de transport électrique.
Dans un réseau de transport d’énergie électrique à haute tension et à courant continu, à des intervalles prédéfinis et pour des raisons de sécurité, un écran métallique qui entoure le câble de transport d’énergie électrique est relié à la terre par un conducteur de mise à la terre.
Ces conducteurs de mise à la terre sont généralement disposés aux extrémités de câble et en particulier au niveau de jonctions entre deux câbles.
Dans ce conducteur de mise à la terre circule un courant de fuite qui est généralement très faible et qui dépend notamment de l’état de l’isolation autour du câble de transport électrique qui peut s’altérer avec le temps.
Ainsi, la mesure du courant de fuite associée à la température de câble permet d’évaluer l’état de l’isolation autour du conducteur central du câble de transport électrique et de prévenir par exemple un claquage et un court-circuit provoqué par ce claquage.
Le dispositif de mesure de courant connu du document WO2019/122693 est à première vue bien adapté pour mesurer des courants faibles. Toutefois, dans le présent cas, le résultat peut être affecté par des champs magnétiques environnants, comme par exemple le champ magnétique terrestre ou des champs provenant d’infrastructures proches.
En outre, on considère ici que les termes "isolant" et "conducteur" signifient respectivement "isolant électriquement" et "conducteur électriquement". Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.
Pour chaque rangée, les pixels d'affichage 12 i,j de la rangée sont reliés à une électrode de rangée 18 i . Pour chaque colonne, les pixels d'affichage 12 i,j de la colonne sont reliés à une électrode de colonne 20 j . L'écran d'affichage 10 comprend un circuit de sélection 22 relié aux électrodes de rangée 18 i et adapté à fournir un signal de sélection et de cadencement Com i sur chaque électrode de rangée 18 i . L'écran d'affichage 10 comprend un circuit de fourniture de données 24 relié aux électrodes de colonne 20 j et adapté à fournir un signal de données Data j sur chaque électrode de colonne 20 j . Le circuit de sélection 22 et le circuit de commande 24 sont commandés par un circuit 26, comprenant par exemple un microprocesseur.
La est un vue en coupe très schématique d'un exemple du pixel d'affichage 12 i,j et la est une vue de dessous du pixel d'affichage 12 i,j . Chaque pixel d'affichage 12 i,j comprend un circuit de commande 30 recouvert d'un circuit d'affichage 32. Le circuit d'affichage 32 comprend au moins une diode électroluminescente LED, trois diodes électroluminescentes LED étant représentées à titre d'exemple en . Le pixel d'affichage comprend une face inférieure 34 et une face supérieure 35 opposée à la face inférieure 34, les faces 34 et 35 étant de préférence planes et parallèles. Le circuit de commande 30 comprend en outre des plots conducteurs 36, non représentés sur la , sur la face inférieure 34. Le circuit de commande 30 peut correspondre à un circuit intégré comprenant des composants électroniques, notamment des transistors à effet de champ à grille isolée, également appelés transistors MOS, ou des transistors en couches minces, également appelés transistors TFT (sigle anglais pour Thin-Film Transistor). De préférence, le circuit d'affichage 32 comprend seulement les diodes électroluminescentes LED, et les éléments conducteurs de ces diodes électroluminescentes LED et le circuit de commande 30 comprend la totalité des composants électroniques nécessaires à la commande des diodes électroluminescentes LED du circuit d'affichage 32. A titre de variante, le circuit d'affichage 32 peut également comprendre d'autres composants électroniques en plus des diodes électroluminescentes LED. Les diodes électroluminescentes LED peuvent être des diodes électroluminescentes 2D, également appelées diodes électroluminescentes planaires, comprenant un empilement de couches planes, ou des diodes électroluminescentes 3D comprenant chacune un élément semiconducteur tridimensionnel recouvert d'une zone active. Sur la , les diodes électroluminescentes LED sont représentées connectées en anode commune. Il peut toutefois être souhaitable d'agencer les diodes électroluminescentes LED selon une autre configuration. A titre d'exemple, les diodes électroluminescentes LED peuvent être connectées en cathode commune, ou être connectées de manière indépendante les unes des autres.
Selon un mode de réalisation, le pixel d'affichage 12 i,j comprend trois sources lumineuses émettant de la lumière à des première, deuxième, et troisième longueurs d'onde. Selon un mode de réalisation, la première longueur d’onde correspond à de la lumière bleue et est dans la plage de 430 nm à 490 nm. Selon un mode de réalisation, la deuxième longueur d’onde correspond à de la lumière verte et est dans la plage de 510 nm à 570 nm. Selon un mode de réalisation, la troisième longueur d’onde correspond à de la lumière rouge et est dans la plage de 600 nm à 720 nm. A titre de variante, le pixel d'affichage 12 i,j peut comprendre seulement une source lumineuse émettant de la lumière à la première, deuxième, ou troisième longueurs d'onde, ou seulement deux sources lumineuses émettant de la lumière à deux longueurs d'onde parmi les première, deuxième, et troisième longueurs d'onde.
La représente un exemple de schéma par blocs d'un pixel d'affichage 12 i,j de l'écran d'affichage 10.
Selon un exemple, le pixel d'affichage 12 i,j comprend une diode électroluminescente ou des diodes électroluminescentes, une seule diode électroluminescente LED étant représentée à titre d'exemple en . Chaque diode électroluminescente LED est reliée en série à une source de courant commandable CS, comprenant par exemple un transistor MOS. Dans le présent exemple, pour chaque diode électroluminescente LED, l'anode de la diode électroluminescente LED est par exemple reliée au plot conducteur 36 recevant le potentiel de référence haut Vcc et la cathode de la diode électroluminescente LED est par exemple reliée à une borne de la source de courant commandable CS, l'autre borne de la source de courant commandable CS étant reliée au plot conducteur 36 recevant le potentiel de référence bas Gnd.