INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- régler dynamiquement une fréquence centrale du réseau central en fonction de l’état de charge global maître, de manière à commander chaque convertisseur de chaque groupe de convertisseurs esclave pour que ledit convertisseur produise une puissance de sortie qui est fonction de la fréquence centrale.
Le groupe de convertisseurs maître 25a et, plus précisément, le convertisseur maître global, met en œuvre un algorithme de contrôle global défini en fonction d’au moins un paramètre de configuration, représentatif d’une configuration de connexion dans laquelle se trouve le système de convertisseurs et qui dépend d’au moins une source de puissance externe susceptible d’être connectée au groupe de convertisseurs maître, et d’un type de ladite source de puissance externe, l’algorithme de contrôle global comprenant les étapes nominales. Les sources de puissance externe comprennent un réseau de puissance externe et/ou un groupe électrogène et/ou un onduleur photovoltaïque.
Chaque convertisseur donné de chaque groupe de convertisseurs esclave 25b met en œuvre le procédé de synchronisation esclave, qui comprend les étapes de :
- mesurer une fréquence centrale du réseau central 27 ;
- produire une puissance de sortie qui est fonction de la fréquence centrale.
En référence à la , l’algorithme de configuration générale pour le mode de fonctionnement en multi-groupes, est mis en œuvre.
Suite à une étape de départ (étape E1500), le convertisseur maître global acquiert des paramètres de configuration représentatifs du sous-mode de fonctionnement qui a été renseigné par l’utilisateur (étape E1501).
Le convertisseur vérifie si les groupes de convertisseurs sont isolés (tout en étant connectés entre eux), c’est-à-dire qu’ils ne sont pas connectés à une source de puissance externe : étape E1502.
Si c’est le cas, un algorithme de contrôle de multi-groupes isolé est utilisé : étape E1503.
– selon une deuxième direction et dans la deuxième région d’intérêt optique 100B de l’au moins une surface optique 10.
La première direction et la deuxième direction peuvent être parallèles ou sécantes, orientée selon un même sens ou orientées selon des sens contraires ou opposés.
De manière avantageuse, chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde borde l’une et/ou l’autre région d’intérêt optique 100A, 100B de l’au moins une surface optique, de sorte à ce que lesdites régions d’intérêt optique 100A, 100B sont finalement non superposées avec chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde.
Pour l’ensemble de détection 500 conforme au premier aspect de l’invention, chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde est disposé hors du champ optique CO de la cellule émettrice 25 et de la cellule réceptrice 26 du capteur 20, de telle sorte que ledit au moins un transducteur d’onde 70, 70A, 70B d’onde n’interfère pas ou sensiblement pas avec le rayonnement R traversant les régions d’intérêt optique 100A, 100B.
Afin de permettre le fonctionnement de chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde de l’ensemble de détection 500, il est nécessaire de fournir une énergie électrique qui permettra par exemple de produire une oscillation mécanique de la couche piézoélectrique à l’origine de l’onde produite par ledit au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde. L’énergie électrique est acheminée par des connecteurs électriques 86 destinés à être reliés électriquement à une source de polarisation de l’ensemble de détection 500. Les connecteurs électriques 86 sont reliées électriquement aux électrodes de polarité 85. A cet effet, les connecteurs électriques 86 peuvent être reliés électriquement aux électrodes de polarité 85 selon toute forme d’architecture électrique, et notamment selon une ou plusieurs liaisons série et/ou parallèle reliant un ou plusieurs transducteurs 70, 70A, 70B d’onde entre eux.
Conformément à l’invention, chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde permet de générer une onde WL du type d’une onde ultrasonore de surface ou d’une onde de Lamb et/ou une onde de Rayleigh, ladite onde se propageant dans l’au moins une surface optique 10, au moins au niveau des régions d’intérêt optique 100A, 100B :
– dans le cas où l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est fixé solidairement directement au contact de l’au moins une surface optique 10, sur l’une ou l’autre de ses faces 90, 45, alors le fonctionnement de l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde conduit à générer directement une onde ultrasonore de surface qui se propage dans la face 90, 45 correspondante de l’au moins une surface optique 10 afin de se propager en direction et dans la région d’intérêt optique 100A, 100B correspondante. Dans ce mode de réalisation le couplage mécanique de l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde à l’au moins une surface optique 10 permet de garantir simultanément son couplage acoustique et une bonne excitation de l’au moins une surface optique 10 au niveau de ses régions d’intérêt optique 100A, 100B. A titre d’exemple, les FIGURES 1A et 2 illustrent ainsi le cas dans lequel l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est fixé solidairement et couplé acoustiquement à l’au moins une surface optique 10, au niveau de sa face à nettoyer 45 ; et la illustre le cas dans lequel l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est fixé solidairement et couplé acoustiquement à l’au moins une surface optique 10, au niveau de sa face interne 90;
– dans le cas où l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est fixé solidairement et à distance de l’au moins une surface optique 10, du côté de l’une ou l’autre de ses faces 90, 45, alors le fonctionnement de l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde conduit à générer une onde de Lamb qui produira une onde acoustique de surface sur l’au moins une surface optique 10, ladite onde acoustique se propageant ensuite dans la face 90, 45 correspondante de l’au moins une surface optique 10, en direction et dans la région d’intérêt optique 100A, 100B correspondante.
En références aux FIGURES 1A à 6, certaines caractéristiques techniques propres à des exemples de réalisation différents de l’ensemble de détection 500 conforme au premier aspect de l’invention vont maintenant être décrits. Les caractéristiques techniques décrites plus haut demeurent valables pour tous les exemples de réalisation. En outre, certaines caractéristiques techniques des exemples de réalisations suivants sont compatibles et combinables avec certaines caractéristiques techniques décrites au travers d’autres exemples de réalisation. En particulier, et à titre d’exemples non limitatifs, les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1A et 1B sont compatibles et combinables avec les caractéristiques techniques de chaque exemple de réalisation décrit au travers des FIGURES 2 à 6.
Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1A, 1B, 2, 3 et 4, l’ensemble de détection 500 comprend au moins un transducteur d’onde 70, 70A, 70B situé dans une zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10. Conformément à l’invention, la zone intercalaire 200 dans laquelle est situé chaque l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est disposée entre les deux régions d’intérêt optique 100A, 100B de l’au moins une surface optique 10.
Selon une première alternative, représentée notamment sur les FIGURES 1A, 2 et 3, l’ensemble de détection 500 comporte un unique transducteur d’onde’70, 70A, 70B situé dans la zone intercalaire 200. Ainsi, le transducteur 70, 70A, 70B d’onde situé dans la zone intercalaire 200 est configuré pour générer au moins une onde WL en direction et dans les deux, régions d’intérêt optique 100A, 100B de l’au moins une surface optique 10.
Dans une deuxième alternative, l’ensemble de détection 500 comporte au moins deux transducteurs 70A, 70B d’onde qui situés dans la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10. Cette alternative est illustrée notamment par les FIGURES 1B et 4. Dans cette alternative, le premier transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui se propage exclusivement en direction et dans la première région d’intérêt optique 100A et (ii) le deuxième transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui se propage exclusivement en direction et dans la deuxième région d’intérêt optique 100B. A cet effet, chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde comporte alors avantageusement un organe réflecteur configuré pour réfléchir l’onde WL générée par ledit transducteur 70, 70A, 70B d’onde et s’étendant en direction de l’autre transducteur 70, 70A, 70B d’onde. Ainsi, l’onde WL générée par les transducteurs 70, 70A, 70B d’onde ne se propagent pas vers et dans la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10. A contrario, l’onde WL générée par chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde se propage uniquement en direction et dans la région d’intérêt optique 100A, 100B située en regard dudit transducteur 70, 70A, 70B d’onde et à l’opposé de la zone intercalaire 200 relativement audit transducteur 70, 70A, 70B d’onde considéré.
Dans la première ou la deuxième alternative, l’ensemble de détection 500 peut éventuellement comporter d’autre(s) transducteur(s) d’onde 70, 70A, 70B situés en dehors de la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10.
En outre, dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1A et 2, chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est situé sur la face à nettoyer 45 de l’au moins une surface optique 10. La face à nettoyer 45 est la face de l’au moins une surface optique 10 sur laquelle sont situés les corps 40 à évacuer par l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde. En d’autres termes, dans l’ensemble de détection 500, la face à nettoyer 45 est la face de l’au moins une surface optique 10 qui est située à l’opposé du capteur 20.
Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1B et 4, l’ensemble de détection 500 comprend au moins deux transducteurs d’onde 70, 70A, 70B situés dans la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10. Le premier transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui se propage exclusivement en direction et dans la première région d’intérêt optique 100A et le deuxième transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui se propage exclusivement en direction et dans la deuxième région d’intérêt optique 100B. A cet effet, chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde comporte alors avantageusement un organe réflecteur configuré pour réfléchir l’onde WL générée par ledit transducteur 70, 70A, 70B d’onde et s’étendant en direction de l’autre transducteur 70, 70A, 70B d’onde. Ainsi, l’onde WL générée par les transducteurs 70, 70A, 70B d’onde ne se propagent pas vers et dans la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10. A contrario, l’onde WL générée par chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde se propage uniquement en direction et dans la région d’intérêt optique 100A, 100B située en regard dudit transducteur 70, 70A, 70B d’onde et à l’opposé de la zone intercalaire 200 relativement audit transducteur 70, 70A, 70B d’onde considéré.
Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1B et 4, l’ensemble de détection 500 peut éventuellement comporter d’autre(s) transducteur(s) d’onde 70, 70A, 70B situés en dehors de la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10.
Lorsque ladite feuille électriquement conductrice est métallique, elle est de préférence une feuille laminée, i.e. obtenue par laminage. Le laminage peut éventuellement être suivi par un recuit final, qui peut être un recuit d’adoucissement (total ou partiel) ou de recristallisation, selon la terminologie de la métallurgie. On peut aussi utiliser une feuille déposée par voie électrochimique, par exemple une feuille de cuivre électrodéposée ou une feuille de nickel électrodéposée.
Cette feuille électriquement conductrice est ensuite disposée sur une plaque ou intercalée entre deux plaques obtenues précédemment après séchage et éventuellement traitement thermique (i.e. frittage). L’ensemble est ensuite thermopressé de manière à ce que ladite couche mince intermédiaire de nanoparticules se transforme par frittage et vienne consolider l’ensemble plaque / substrat ou plaque / substrat / plaque pour obtenir un sous-ensemble rigide et monobloc. Lors de ce frittage la liaison entre la plaque et la couche intermédiaire s’établit par diffusion d’atomes ; ce phénomène est connu sous le terme anglais « diffusion bonding ». Cet assemblage se fait avec deux plaques, de préférence réalisées à partir des mêmes nanoparticules du matériau actif d’électrode P, et la feuille métallique disposée entre ces deux plaques.
Un des avantages du deuxième mode de réalisation est qu’il permet d’utiliser des substrats peu couteux comme les feuillards d’aluminium, les feuillards en cuivre ou en graphite. En effet, ces feuillards ne résistent pas aux traitements thermiques de consolidation des couches déposées ; le fait de les coller sur les plaques après leur traitement thermique permet aussi d’éviter leur oxydation.
Cet assemblage par « diffusion bonding » peut être réalisé séparément comme cela vient d’être décrit, et les sous-ensembles plaque / substrat ou plaque / substrat / plaque ainsi obtenus, une fois revêtus par une couche d’un matériau oxyde conducteur électronique, pourront être utilisés dans la fabrication d’un dispositif électrochimique tel qu’une batterie.
3.3. Réalisation d’un revêtement ou couche d’un matériau oxyde conducteur électronique sur et à l’intérieur de la couche poreuse ou plaque poreuse
Selon une caractéristique essentielle de la présente invention, après séchage et consolidation, on réalise un revêtement d’oxyde conducteur électronique sur et à l’intérieur des pores de ces couches poreuses, plaques poreuses ou feuilles poreuses autoportées (appelées ci-après indifféremment couches poreuses ou plaques poreuses), i.e. sur la surface accessible de ces couches poreuses ou plaques poreuses, afin qu’elles puissent être utilisées comme électrodes poreuses, notamment dans des batteries, des microbatteries.
Le fait d’utiliser un revêtement conducteur électronique sous forme d’oxyde à la place d’un revêtement carboné confère, entre autres, une meilleure performance à l’électrode finale. En effet, la présence de cette couche d’oxyde conducteur électronique sur et à l’intérieur des pores de la couche ou plaque poreuse, notamment du fait que le revêtement conducteur électronique soit sous forme d’oxyde, permet d’améliorer les propriétés finales de l’électrode, notamment d’améliorer la tenue en tension de l’électrode, sa tenue en température, d’améliorer la stabilité électrochimique de l’électrode, notamment lorsqu’elle sera en contact d’un électrolyte liquide, de diminuer la résistance de polarisation de l’électrode, et ce même lorsque l’électrode est épaisse. C’est essentiellement la combinaison synergique d’une couche ou plaque poreuse élaborée à partir d’un matériau actif d’électrode, et d’un revêtement conducteur électronique sous forme d’oxyde disposé sur et à l’intérieur des pores de ladite couche ou plaque poreuse qui permet d’améliorer les propriétés finales de l’électrode, notamment d’obtenir des électrodes épaisses sans accroitre la résistance interne de l’électrode.
De manière très avantageuse, la couche de matériau oxyde conducteur électronique peut être obtenue de différentes manière, notamment par la technique de dépôt de couches atomiques ALD (Atomic Layer Deposition) ou par immersion dans une phase liquide comportant un précurseur du matériau oxyde conducteur électronique suivie de la transformation dudit précurseur d’un matériau conducteur électronique en matériau conducteur électronique, notamment par traitement thermique. Plus généralement, avec les techniques de réalisation du revêtement d’un matériau oxyde conducteur électronique indiquées ici, on ne recouvre que les surfaces libres des pores, notamment les surfaces accessibles de la couche ou plaque poreuse et celles du substrat. La zone de « soudure » entre la couche poreuse et le substrat n’est pas recouvert par le matériau oxyde conducteur électronique. Les techniques indiquées ici permettent d’obtenir une épaisseur constante de ladite couche d’un matériau oxyde conducteur électronique au sein de la couche ou plaque poreuse, de préférence mésoporeuse. Son épaisseur est typiquement comprise entre 0,5 nm et 10 nm, de préférence inférieure à 2 nm.
Les techniques de dépôt par ALD sont particulièrement bien adaptées pour recouvrir, couche par couche, par un procédé cyclique, des surfaces rigides présentant une forte rugosité de manière totalement étanche et conforme. Elles permettent de réaliser des couches conformales (totalement couvrantes) de très fine épaisseur, exemptes de défauts, tels que des trous (couches dits « pinhole free », exempts de trous). Toutefois, avant d’effectuer tout dépôt par la technique de dépôt de couches atomiques (ALD), il est nécessaire d’éliminer au préalable, en surface de la couche poreuse, toute trace de composés organiques. Le dépôt par ALD étant typiquement réalisé à une température comprise entre 100 °C et 300 °C, la matière organique résiduelle, telle que des liants organiques, risquerait, dans cette gamme de température, de se décomposer et de polluer le réacteur de dépôt par ALD. Par ailleurs, la croissance de la couche déposée par ALD est influencée par la nature du substrat. Une couche déposée par ALD sur un substrat présentant différentes zones de natures chimiques différentes aura une croissance inhomogène, pouvant engendrer une perte d’intégrité.
Une couche d’un matériau conducteur électronique peut être formée, de manière très avantageuse, par immersion dans une phase liquide comportant un précurseur dudit matériau conducteur électronique suivie de la transformation dudit précurseur d’un matériau conducteur électronique en matériau conducteur électronique par traitement thermique. Ce procédé est simple, rapide, facile à mettre en œuvre et est moins onéreux que la technique de dépôt de couches atomiques ALD. Avantageusement, ledit précurseur du matériau conducteur électronique est choisi parmi des sels organiques contenant un ou plusieurs éléments métalliques capable, après traitement thermique tel qu’une calcination, de préférence réalisé sous air ou sous atmosphère oxydante, de former un oxyde conducteur électronique. Ces éléments métalliques, de préférence ces cations métalliques, peuvent avantageusement être choisis parmi l’étain, le zinc, l’indium, le gallium, ou un mélange de deux ou trois ou quatre de ces éléments. Les sels organiques sont de préférence choisis parmi un alcoolate d’au moins un élément métallique capable, après traitement thermique tel qu’une calcination, de préférence réalisé sous air ou sous atmosphère oxydante, de former un oxyde conducteur électronique, un oxalate d’au moins un élément métallique capable, après traitement thermique tel qu’une calcination, de préférence réalisé sous air ou sous atmosphère oxydante, de former un oxyde conducteur électronique et un acétate d’au moins un élément métallique capable, après traitement thermique tel qu’une calcination, de préférence réalisé sous air ou sous atmosphère oxydante, de former un oxyde conducteur électronique.
Avantageusement, ledit matériau conducteur électronique peut être un matériau oxyde conducteur électronique, de préférence choisi parmi :
- l’oxyde d’étain (SnO 2) , l’oxyde de zinc (ZnO), l’oxyde d’indium (In₂O₃), l’oxyde de gallium (Ga₂O₃), un mélange de deux de ces oxydes tel que l’oxyde d’indium-étain correspondant à un mélange d’oxyde d’indium (In₂O₃) et d’oxyde d’étain (SnO 2) , un mélange de trois de ces oxydes ou un mélange de quatre de ces oxydes,
- les oxydes dopés à base d’oxyde de zinc, le dopage étant de préférence au gallium (Ga) et/ou à l’aluminium (Al) et/ou au bore (B) et/ou au béryllium (Be), et/ou au chrome (Cr) et/ou au cérium (Ce) et/ou au titane (Ti) et/ou à l’indium (In) et/ou au cobalt (Co) et/ou au nickel (Ni) et/ou au cuivre (Cu) et/ou au manganèse (Mn) et/ou au germanium (Ge),
- les oxydes dopés à base d’oxyde d’indium, le dopage étant de préférence à l’étain (Sn), et/ou au gallium (Ga) et/ou au chrome (Cr) et/ou au cérium (Ce) et/ou au titane (Ti) et/ou à l’indium (In) et/ou au cobalt (Co) et/ou au nickel (Ni) et/ou au cuivre (Cu) et/ou au manganèse (Mn) et/ou au germanium (Ge),
- les oxydes d’étain dopés, le dopage étant de préférence à l’arsenic (As) et/ou au fluore (F) et/ou à l’azote (N) et/ou au niobium (Nb) et/ou au phosphore (P) et/ou à l’antimoine (Sb) et/ou à l’aluminium (Al) et/ou au titane (Ti), et/ou au gallium (Ga) et/ou au chrome (Cr) et/ou au cérium (Ce) et/ou à l’indium (In) et/ou au cobalt (Co) et/ou au nickel (Ni) et/ou au cuivre (Cu) et/ou au manganèse (Mn) et/ou au germanium (Ge).
Pour obtenir une couche d’un matériau conducteur électronique, de préférence d’un matériau oxyde conducteur électronique, à partir d’un alcoolate, d’un oxalate ou d’un acétate, la couche poreuse peut être immergée dans une solution riche du précurseur du matériau conducteur électronique souhaité. Ensuite l’électrode est séchée et soumise à un traitement thermique, de préférence sous air ou sous atmosphère oxydante, à une température suffisante pour transformer le précurseur du matériau conducteur électronique d’intérêt en matériau conducteur électronique. Ainsi se forme un revêtement du matériau conducteur électronique, de préférence un revêtement d’un matériau oxyde conducteur électronique, plus préférentiellement en SnO 2 , en ZnO, en In 2 O 3 , Ga 2 O 3 , ou en oxyde d’indium-étain, sur toute la surface interne de l’électrode, parfaitement répartie.
La présence d’un revêtement conducteur électronique sous forme d’oxyde à la place d’un revêtement carboné sur et à l’intérieur des pores de la couche poreuse confère à l’électrode de meilleures performances électrochimiques à haute température, et permet d’accroître significativement la stabilité de l’électrode. Le fait d’utiliser un revêtement conducteur électronique sous forme d’oxyde à la place d’un revêtement carboné confère, entre autres, une meilleure performance à l’électrode finale. En effet, la présence de cette couche d’oxyde conducteur électronique sur et à l’intérieur des pores de la couche ou plaque poreuse, notamment du fait que le revêtement conducteur électronique soit sous forme d’oxyde, permet d’améliorer les propriétés finales de l’électrode, notamment d’améliorer la tenue en tension de l’électrode, sa tenue en température, d’améliorer la stabilité électrochimique de l’électrode, notamment lorsqu’elle sera en contact d’un électrolyte liquide, de diminuer la résistance de polarisation de l’électrode, et ce même lorsque l’électrode est épaisse. Il est particulièrement avantageux d’utiliser un revêtement conducteur électronique sous forme d’oxyde, notamment de type de type In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO, Ga 2 O 3 ou un mélange d’un ou plusieurs de ces oxydes, sur et à l’intérieur des pores de la couche poreuse d’un matériau actif d’électrode, lorsque l’électrode est épaisse, et/ou que les matériaux actifs de la couche poreuse sont trop résistifs.
L’électrode selon l’invention est poreuse, de préférence mésoporeuse et sa surface spécifique est importante. L’accroissement de la surface spécifique de l’électrode multiplie les surfaces d’échange, et par voie de conséquence, la puissance de la batterie, mais elle accélère également les réactions parasites. La présence de ces revêtements conducteurs électroniques sous forme d’oxyde sur et à l’intérieur des pores de la couche poreuse vont permettre de bloquer ces réactions parasites.