INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En outre, le moyen de refroidissement 10 comprend des capteurs (110,111, 112, 113) positionnés le long du circuit de refroidissement 100 de manière à mesurer le débit et/ou la température du liquide de refroidissement 6 circulant dans le circuit de refroidissement 100 et d’en déduire le nombre de Reynolds dans l’au moins un canal 101 du carter 4. Plus précisément, les capteurs (110,111, 112) permettent de mesurer directement la température du liquide de refroidissement 6. Les capteurs (110,111, 112) permettent ainsi d’estimer la viscosité cinématique du liquide de refroidissement 6 en tout point du circuit de refroidissement. Le capteur 113 permet de mesurer le débit du liquide de refroidissement 6, l’ensemble de ces mesures permettant d’obtenir la valeur du paramètre de Reynolds en tout point du circuit de refroidissement 100 et du carter 4, en particulier dans l’au moins un canal de refroidissement 101.. A titre d’exemple indicatif, le moyen de refroidissement 10 comprend : un premier capteur 110 disposé dans le dispositif de stockage 105 de sorte à mesurer la température du liquide de refroidissement 6, un deuxième capteur 111 disposé à proximité du port d’entrée 40 du carter afin de mesurer la température et du liquide de refroidissement 6 avant extraction de la chaleur produite par le milieu actif 2, un troisième capteur 112 disposé à proximité du port de sortie 42 du carter 4 afin de mesurer la température du liquide de refroidissement 6 après extraction de la chaleur produite par le milieu actif 2, un quatrième capteur 113 disposé en série du moyen de contrôle 104 du débit, afin de mesurer le débit du liquide de refroidissement 6. Les capteurs 111 et 113 permettent de mesurer le nombre de Reynolds à l’entrée de l’au moins un canal de refroidissement 101, et les capteurs 112 et 113 permettent de mesurer le nombre de Reynolds en sortie de l’au moins un canal de refroidissement 101. L’ensembles des capteurs (110, 111, 112, 113) permettent ainsi de mesurer le nombre de Reynolds du liquide de refroidissement 6 et de contrôler le débit du liquide de refroidissement 6, par exemple par le moyen de régulation du débit 104 du liquide de refroidissement 6 ou par une boucle d’asservissement.
Ledit complexe thermique prend une forme plane comprenant un ajour et une saillie,
l’ajour étant prévu pour entourer une bobine de la carte d’électronique de puissance, et la saillie étant prévue pour être en correspondance d’un circuit de commande de la carte d’électronique de puissance.
La forme plane permet d’optimiser sur une grande surface la répartition homogène de la dissipation de chaleur dégagée par la carte d’électronique de puissance, alors que l’ajour vise à entourer le composant le plus dissipatif de chaleur de la carte d’électronique de puissance afin de mieux dissiper sa chaleur sur l’ensemble du complexe.
Le moyen de dissipation thermique comprend le complexe thermique, dit premier complexe thermique, associé à la face de la carte d’électronique de puissance, dite première face, et un deuxième complexe thermique,
ledit deuxième complexe thermique couvrant au moins partiellement une face de la carte d’électronique de puissance opposée à ladite première face.
L’association de deux complexes thermique sur chaque face de la carte d’électronique de puissance permet de favoriser sa dissipation thermique.
On comprendra que le ou des complexes sont disposés dans l’espace du boitier entre ses parois et la carte d’électronique de puissance.
L’unité de conversion de tension DC-DC comprend une entrée de tension et de commande prévue pour être reliée à une carte de relais de commande et de distribution de tension électrique du coffret de distribution de basse tension électrique.
Préférentiellement, l’entrée de tension et de commande comprend une première série de broches de tension et une deuxième série de broches de commande.
Le module comprend une sortie de tension prévue pour alimenter un dispositif électrique.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un autre module de tension pour coffret de distribution de basse tension électrique, où le module de tension est configuré pour fournir une tension de sortie égale à sa tension d’entrée, le module comprenant :
un boitier logeant une unité d’interruption et/ou de limitation du courant de sortie,
le module étant remarquable en ce que le boitier a une largeur au moins égale à un multiple de deux pas, le multiple étant compris entre 1 à 24.
Le module de tension peut comprendre un moyen de mesure du courant de sortie et un moyen d’interruption et/ou de limitation du courant de sortie lorsqu’une valeur du courant de sortie mesurée par le moyen de mesure est supérieure à une valeur seuil.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne un coffret de distribution de basse tension électrique, remarquable en ce qu’il comprend :
La est une vue de côté montrant l’intérieur de l’unité de protection des figures précédentes, dans une configuration de fonctionnement, avec des contacts mécaniques en configuration de conduction et un coulisseau en position d’empêchement.
La montre un détail A et un détail B de la .
La est une vue en perspective partielle d’un verrou et du coulisseau dans la configuration des figures 4 et 5.
La montre le détail A et le détail B, où l’unité de protection est dans une configuration de fonctionnement, avec les contacts mécaniques en configuration d’isolement et le coulisseau en position d’autorisation.
La est une vue en perspective partielle du verrou et du coulisseau dans la configuration de la .
La montre le détail A et le détail B, où l’unité de protection est dans une configuration de consignation, avec les contacts mécaniques en configuration d’isolement, le coulisseau en position de retenue et le verrou en position de consignation.
La est une vue en perspective partielle du verrou.
La est une vue en perspective d’un système de masquage du verrou.
La est une vue de côté montrant l’intérieur d’une unité de protection selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, dans une configuration de fonctionnement, avec les contacts mécaniques en configuration de conduction et le coulisseau en position d’empêchement.
La montre un détail A et un détail B de la , alors que l’unité de protection est dans une configuration de fonctionnement, avec les contacts mécaniques en configuration d’isolement et le coulisseau en position d’autorisation.
La montre le détail A et le détail B alors que l’unité de protection est dans une configuration intermédiaire, avec les contacts mécaniques en configuration d’isolement, le coulisseau en position de retenue et le verrou dans une orientation de déconsignation.
La montre le détail A alors que l’unité de protection est dans une configuration de consignation, avec les contacts mécaniques en configuration d’isolement, le coulisseau en position de retenue et le verrou en position de consignation.
La est une coupe longitudinale d’une partie du coulisseau et du verrou dans la configuration de la .
Une armoire électrique 100 est représentée sur la . Cette armoire électrique est destinée à être intégrée à un réseau électrique partiellement représenté. Ce réseau électrique comprend d’une part, en amont de l’armoire électrique 100, des câbles d’alimentation 102 provenant par exemple d’un poste de transformation et d’autre part, en aval de l’armoire électrique, une ou plusieurs charges électriques 104. L’armoire électrique 100 peut être qualifiée d’armoire de raccordement, en ce qu’elle vise à raccorder les charges électriques 104 aux câbles d’alimentation 102.
En configuration installée de l’armoire électrique 100, l’armoire repose sur une surface horizontale représentée par un plan P1. En pratique, le plan P1 est par exemple le sol d’un bâtiment dans lequel l’armoire électrique 100 est installée.
La représente une vue schématique d’un coffret de distribution basse tension alimentée par une source d’alimentation DC-DC et comprenant une pluralité de modules de tension.
La représente une vue d’un coffret de distribution basse tension comportant un rail DIN équipé d’une pluralité de modules de tension.
La représente un rail DIN, inclus dans le coffret de distribution, et équipé d’une carte de relais de commande et de distribution de tension électrique.
La représente un module de tension dont le boîtier et le complexe thermique ont été retirés.
La représente un module de tension équipé d’un complexe thermique.
La représente le module de tension dans son boîtier.
La représente un premier complexe thermique.
La représente un deuxième complexe thermique.
A la , on a représenté une vue schématique d’un coffret 100 de distribution de basse tension électrique équipant une borne interactive, bien que l’invention ne soit pas limitée à une utilisation dans une borne interactive.
Une borne interactive ou tout autre appareil électrique assimilé comprend généralement un filtre secteur 200 relié à un disjoncteur 300. Par ailleurs, le disjoncteur 300 distribue une tension à une alimentation secondaire 400 prévue pour fournir en sortie une tension continu prédéterminée, ici 24 Volts.
L’alimentation secondaire 400 permet l’alimentation en tension d’entrée de chacun des modules de tension 10, 10’ selon l’invention.
La distribution de tension depuis l’alimentation secondaire 400 vers les modules de tension 10, 10’ est assurée par une carte 12 de relais de commande et de distribution de tension électrique tel que cela sera décrit ci-après.
Les modules de tension 10, 10’ comprennent une sortie 10A, 10A’ permettant de fournir une tension de sortie adaptée aux dispositifs qu’ils ont destinés à alimenter.
Tel que représenté à la , on a représenté un rail DIN 11 sous la forme d’un profilé formant support mécanique aux modules de tension 10, 10’ destinés à y être fixés. Le rail DIN 11 présente un fond sur lequel est fixé la carte 12 de relais de commande et de distribution de tension électrique.
Bien que la forme du rail DIN 11 ne soit pas limitative, on préférera un rail DIN 11 de section en forme de chapeau, préférentiellement d’une largeur égale à 35 millimètres.
La carte 12 de relais de commande et de distribution de tension électrique est avantageusement fixée au rail 11 par l’intermédiaire de moyens de fixation 12’ prévus entre la carte 12 et le rail 11. Par exemple, des vis peuvent être prévues pour s’engager dans des ouvertures de la carte 12 et du rail 11 et fixées à l’aide d’un boulon.
L’ensemble des capteurs 110, 111, 112 permettent de garantir que la température de travail du liquide de refroidissement, c’est-à-dire la température à laquelle le liquide de refroidissement 6 débute l’extraction thermique dans le carter 4, ne dépasse pas une valeur de coefficient thermo-optique du liquide de refroidissement pouvant impacter le faisceau laser amplifié 82 du début à la fin du trajet du liquide de refroidissement 6 dans le carter 4.
Selon une variante, la tête amplificatrice laser 1 comprend un hublot de contact 411, dont une face du hublot de contact 411 est en appui contre le carter 4, un volume d’isolation hygroscopique 43 et un hublot excentré 412. Le hublot de contact 411, le volume d’isolation hygroscopique 43 et un hublot excentré 412 sont successivement aligné parallèlement au faisceau laser incident 80 et au faisceau laser amplifié 82 de sorte que le faisceau laser incident 80 traverse successivement un hublot excentré 412, un volume d’isolation hygroscopique 43 et un hublot de contact 411 avant de traverser le carter 4 et de sorte que le faisceau laser amplifié 82 par le milieu actif 2, en sortant du carter 4, traverse successivement un hublot de contact 411, un volume d’isolation hygroscopique 43 et un hublot excentré 412. Le volume d’isolation hygroscopique 43 des hublots 41 permet d’éviter un phénomène de condensation sur les hublots 41 à cause du différentiel de température observable entre le liquide de refroidissement 6 et l’environnement de la tête amplificatrice laser 1. Le volume d’isolation hygroscopique 43 prend la forme d’une chambre, isolée du hublot de contact 411 et du hublot excentré 43, remplie d’air à pression ambiante. Par ailleurs, le volume d’isolation hygroscopique 43 peut comprendre un sachet de dessicant afin d’absorber l’humidité ambiante.
En effet, la condensation est d’abord due au fait que la température de refroidissement du liquide de refroidissement 6, en satisfaisant l’une des conditions C1, C2 ou C3, est alors inférieure à la température dite de « point de rosée ». Par contact, les hublots de contact 411 et les hublots excentrés 412 sont portés à la température du liquide de refroidissement 6, et donc en dessous du point de rosée, donnant lieu à de la condensation. L’utilisation du volume d’isolation hygroscopique 43 permet ainsi se soustraire à ce critère de choix de la température du liquide de refroidissement respectant le point de rosée.
La représente un graphique de la distribution des fréquences spatiales pour un profil de champ lointain d’une tête amplificatrice selon l’état de l’art refroidie par l’intermédiaire d’un liquide de refroidissement, à savoir de l’eau, dont la température est à 20 °C. Les turbulences de diverses natures apparaissant dans le liquide de refroidissement sous charge thermique se traduisent par des fluctuations sur le front d’onde du faisceau laser amplifié 82. Ces fluctuations induisent à l’apparition de nouvelles fréquences spatiales en « champ lointain ».
La est à comparer avec la qui représente le même graphique de la largeur de la distribution des fréquences spatiales pour un profil de champ lointain de la tête amplificatrice refroidie par l’intermédiaire du liquide de refroidissement 6 à une température d’environ 1°C selon l’invention.
Ainsi, les figures 3 et 4 présentent une courbe de référence 20 représentant la largeur de la distribution des fréquences spatiales sans charge thermique sur le milieu actif 2. Les courbes 22, 24 et 26 représentent alors respectivement les fréquences spatiales pour des flux de liquide de refroidissement croissants de 1, 5 et 12 litres par minute. Dès lors, il est possible d’observer sur la un élargissement croissant des distributions de fréquences spatiales entre les courbes 22, 24 et 26 dû à la présence croissante, en fonction du flux de liquide de refroidissement choisi, de turbulences pour l’état de l’art. A l’inverse, cet élargissement des courbes 22’, 24’ et 26’, représentant respectivement les fréquences spatiales pour des flux de liquide de refroidissement croissants de 1, 5 et 12 litres par minute, est très limité à tel point que les courbes 22’, 24’ et 26’ se superposent avec la courbe de référence 20 traduisant un fonctionnement optimal en termes de températures sans atténuation de la qualité du faisceau laser amplifié.
Les figures 5A, 5B, 5C, 5D et 5E sont, quant à elles, des images acquises par un capteur optique d’un faisceau laser amplifié après avoir traversé un liquide de refroidissement, à savoir de l’eau, en régime turbulent, pour un nombre de Reynolds activement maintenu égal à 4600, à une température de 20 °C pour la figure 5A, à une température de 15 °C pour la figure 5B, à une température de 10 °C pour la figure 5C, à une température de 5 °C pour la figure 5A et à une température de 1°C pour la figure 5E. De plus, la différence de température entre la température de la surface de l’au moins une plaque du milieu actif 2 et la température de l’eau est maintenue à 17°C. Ainsi, la permet de mettre en évidence la présence de stries verticales, dans le sens de circulation du liquide de refroidissement, qui résultent de l’apparition d’instabilités hydrodynamiques dans l’écoulement du fluide de refroidissement. En effet, à 20 °C, le coefficient thermo-optique de l’eau est non négligeable et les instabilités hydrodynamiques engendrent des fluctuations locales significatives de l’indice optique qui provoquent une diffusion du faisceau laser. A l’inverse, à 1°C, comme énoncé précédemment, le coefficient thermo-optique de l’eau est négligeable, ce qui se traduit par une absence des stries verticales sur la . Dès lors, l’impact des turbulences dans le liquide de refroidissement est négligeable et les capacités amplificatrices de l’ytterbium:YAG sur le faisceau laser incident 80 sont notablement améliorées de l’ordre de 5% à 10%. Les figures 5B, 5C et 5D montrent ainsi la disparition progressive des stries verticales au fur et à mesure que la température s’approche de l’optimum, à savoir 0°C pour l’eau. Dès lors, les turbulences étant identiques dans le cas de à 5E, seule leur empreinte sur le faisceau varie.
La est un diagramme polaire représentant le rapport C entre l’énergie diffusée hors du faisceau laser amplifié 82, et l’énergie restante dans le faisceau, en fonction d’un angle azimutal pour différentes températures du liquide de refroidissement. L’angle est défini dans un plan perpendiculaire à l’axe de propagation du faisceau laser amplifié 82, et 270° correspond à la direction d’écoulement du liquide de refroidissement dans le carter 4. Le rapport C pour un angle est calculé sur l’imagerie en champ lointain comme le rapport entre l’énergie dans le « piédestal » spatial du faisceau laser amplifié et l’énergie contenue dans la tache centrale gaussienne, pour un secteur angulaire différentiel centré sur la direction caractérisée par l’angle . On peut remarquer que, au fur et à mesure que l’on s’éloigne de la température optimale de 0°C, le piédestal du faisceau laser amplifié 82 s’élargit dans une direction perpendiculaire à l’écoulement du liquide de refroidissement. On reconnaît là l’effet de la diffraction du faisceau laser amplifié 82 par les stries de turbulence visibles en champ proche, représentées en par exemple.
L’invention vise donc à améliorer l’extraction thermique de têtes amplificatrices laser hautes puissance en utilisant un fluide transparent, à savoir le liquide de refroidissement, en régime turbulent traversé par le faisceau laser à amplifier. Le faisceau laser à amplifier conserve une qualité optique très acceptable lors de la traversé du fluide transparent en stabilisant la température du fluide sur une plage où l’indice thermo-optique de ce dernier est proche de zéro.
Module de tension pour coffret de distribution de basse tension, et coffret associé La présente invention concerne le domaine des modules de tension pour coffret de distribution de basse tension électrique. Elle concerne également le domaine des coffrets comprenant de tels modules, ainsi que des bornes interactives comprenant de tels coffrets.
L’invention trouve une application particulière dans le domaine des bornes interactives, sans toutefois se limiter à ce domaine. En l’occurrence, les modules de tension pour coffret de distribution de basse tension électrique et les coffrets associés peuvent être prévus pour équiper tout appareil électrique comprenant plusieurs sous-ensembles alimentés chacun par une basse tension différente.
On connaît, par exemple, les appareils électriques tels que les bornes interactives qui sont généralement alimenter par une prise secteur. Ces appareils électriques comprennent généralement plusieurs sous-ensembles électroniques tel un dispositif d’affichage, un dispositif d’impression, un dispositif de paiement, un dispositif de routage, un hub de connexion ou encore un dépileur de cartes, Chacun de ces dispositifs requiert une alimentation électrique basse tension adaptée pour son fonctionnement. Le besoin en tension peut varier d’un dispositif à l’autre. Par exemple, le dispositif d’affichage peut être un écran tactile nécessitant une alimentation basse tension de 19 Volts, alors que le dispositif d’impression nécessite une alimentation basse tension de 24 Volts. Pour alimenter chacun des dispositifs à leur tension de fonctionnement, ces appareils électriques comprennent plusieurs convertisseurs de tension pouvant délivrer chacun une basse tension convenant aux dispositifs auxquels ils sont associés.
Un inconvénient de ces appareils électriques vient du fait qu’ils nécessitent d’embarquer, outre un bloc d’alimentation général, plusieurs alimentations basse tension dédiées aux dispositifs dont il est équipé, contenus dans des boitiers présentant un volume non négligeable et agencés dans les appareils électriques au gré de l’espace disponible.
La configuration des alimentations basse tension est par ailleurs peu flexible à l’évolution de tels appareils électriques pour l’ajout ou le remplacement de nouveaux dispositifs présentant des tensions d’entrées différentes.
L’invention a pour objectif de pallier au moins l’un des inconvénients cités en proposant des alimentations basse tension peu encombrantes et adaptables à l’évolution des appareils électriques.
Pour cela, l’invention a pour objet, selon un premier aspect, un module de tension pour coffret de distribution de basse tension électrique, le module de tension comprenant :
La carte 12 de relais de commande et de distribution de tension électrique comprend une pluralité de fiches 12A de connexion, ici neuf fiches 12A, chacune prévues pour recevoir un module 10, 10’.
Chaque fiche 12A comprend une première paire de connecteurs 12A1 et une deuxième paire de connecteurs 12A2. La première paire de connecteurs 12A1 est destinée à l’alimentation électrique du module de tension 10, 10’ correspondant, et la deuxième paire de connecteurs 12A2 est destinée à la commande du module de tension 10, 10’ correspondant.
Ici la première paire de connecteurs 12A1 comprend six connecteurs dont : deux connecteur pouvant délivrée une tension de 24 Volts, chacun de ces connecteurs étant prévu pour un courant maximal de 3 Ampères ; deux premiers connecteurs de masse associés chacun à l’un des connecteurs délivrant 24 Volts ; et deux deuxièmes connecteurs de masse additionnels associés chacun à un des premiers connecteurs de masse afin de former une liaison équipotentielle assurant la continuité de masse et limitant les rayonnement électromagnétiques.
La deuxième paire de connecteurs 12A2 comprend 10 connecteurs chacun prévu pour la commande d’un module de tension 10, 10’ identifié tel que cela sera décrit ci-après.
A la , on a représenté un module de tension 10, 10’ selon un premier aspect de l’invention sans son boîtier.
Le module de tension 10, 10’ comprenant un boitier 13 (représenté à la ) logeant une unité 14 de conversion de tension DC-DC, et un moyen de dissipation thermique 15 associé à l’unité 14 de conversion de tension DC-DC.
Le boitier présente une largeur au moins égale à un multiple de deux pas, soit 18 millimètres, le multiple étant compris entre 1 à 24.
Chaque unité 14 de conversion de tension DC-DC peut fournir un courant de sortie allant jusqu’à 5 Ampères et la tension de sortie pouvant être fournit par l’unité 14 de conversion de tension DC-DC peut être de 20 Volts au maximum. Il en résulte que la puissance maximale d’un module est de 100 Watts.
L’unité 14 de conversion de tension DC-DC comprend une carte 14A d’électronique de puissance, et le moyen de dissipation thermique 15 comprend un premier complexe thermique 15A et un deuxième complexe thermique 15B couvrant au moins en partie chacun une face de la carte 14A d’électronique de puissance.
Chaque complexe thermique 15A, 15B prend une forme plane et il est formé par une pâte thermique permettant la dissipation de chaleur.
Le premier complexe thermique 15A est prévu pour être disposé sur la face de la carte 14A comprenant des composants de puissance que sont une bobine 141 et un circuit de commande 142.
A cet effet, ce premier complexe 15A comprend ajour borgne 15A’ prévu pour entourer la bobine 141, et une saillie 15A’’ formant une excroissance de ce complexe afin de venir en appui contre le circuit de commande 142 de cette carte 14A d’électronique de puissance.
On notera que la bobine 141 est préférentiellement encapsulée pour ne pas émettre de rayonnements électromagnétiques.
Le deuxième complexe thermique 15B est uniforme et il est disposé sur la face de la carte 14A dépourvue de composant de puissance.
La combinaison des deux complexes 15A, 15B permet de prendre en sandwich la carte 14A d’électronique de puissance pour favoriser la dissipation de chaleur qu’elle dégage.
Le ou les complexes thermiques 15A, 15B permettent la dissipation thermique de l’énergie thermique fournie par l’unité 14 de conversion de tension DC-DC contenue dans un module de tension 10, 10’ d’une largeur (E) égale à deux pas.