INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans certains cas, l’action d’atténuation consiste à commander le véhicule pour sortir du trafic. Par exemple, si l’anomalie de composant est plus grave, le contrôleur électronique 104 peut gérer automatiquement le véhicule pour sortir du trafic et passer en parking ou autre emplacement relativement en dehors du trafic des véhicules. Dans certains cas, le contrôleur électronique 104 peut faire fonctionner automatiquement le véhicule pour le conduire vers l’installation d’entretien.
Dans certains cas, l’action de réduction comprend une alerte envoyée à une interface homme/machine du véhicule pour informer le passager de l’anomalie du composant et tout autre remède (action d’atténuation entreprise). Par exemple, l’affichage de l’interface HMI 116 présente un message tel que « Frein du véhicule nécessite une intervention d’entretien. Nous allons à une installation de service pour la suite » ou « les roues du véhicule ne sont pas alignées. L’opérateur du véhicule est alerté et la vitesse maximale du véhicule sera réduite jusqu’à ce que le problème soit traité ». Dans certains cas, l’interface HMI 116 peut envoyer de façon vocale, l’alerte pour le passager du véhicule. Dans certains cas, on combine les alertes. Dans certains cas, le processeur électronique 205 envoie une alerte à un dispositif électronique mobile du passager (par exemple, en utilisant le transmetteur 114).
Dans certains cas, on combine de multiples actions de remèdes.
A la suite de l’addition des agents mouillants, l’élément 2 qui avait démontré une capacité nulle, et devenant l’élément 3, réalise 2180 cycles, comparables au résultat de l’élément 1. Les agents mouillants additionnés dans l’électrolyte ont donc été capables de se déposer in situ dans la cellule sur la membrane, permettant à cette membrane auparavant incompatible, d’être fonctionnelle et d’autoriser une durée de vie similaire à celle obtenue avec la membrane A ; membrane A qui ne présente pas de défaut évident d’accroche de son agent mouillant. Cette première expérience est donc concluante sur la capacité des agents mouillants introduits dans l’électrolyte à se fixer à la membrane et à restaurer ses propriétés hydrophiles.
Cependant deux problèmes incompatibles avec un fonctionnement pérenne ont été constatés, le premier étant la formation de mousse en grande quantité, capable de sortir des accumulateurs en impliquant des fuites, le second consistant en des pertes de masse nettement plus importantes. Ainsi, après 2000 cycles, les éléments 1 et 3 ont perdu respectivement 8% et 44% de leur masse d’électrolyte. Au-delà d’environ 20% de perte massique d’électrolyte, des additions d’eau sont souhaitables pour éviter une chute de la capacité par asséchement des accumulateurs.
Exemple 2 (invention) :
L’élément 4 de capacité nominale 8Ah est réalisé de manière identique suivant la description générale fournie ci-dessus. L’éléments 4 est identique à l’élément 1 concernant les électrodes de zinc et de nickel et la membrane A. L’électrolyte utilisé est une solution concentrée alcaline dont la molarité est 10M d’anions hydroxyles avec une addition de silicate comme décrit dans le brevet FR 3 099 851, à laquelle sont ajoutés 4 agents mouillants parmi lesquels 3 sont de la marque TRITON®, le BG-10, CG-110, X-100 plus l’agent mouillant phosphate de bis(2-éthylhexyle). La concentration totale des 4 agents mouillants est 21,3 g/l. Un agent antimousse de la famille chimique des polyorganosiloxanes est ajouté à l’électrolyte, à raison de 100mg par kilogramme d’électrolyte. L’accumulateur a été cyclé à courant constant 8A, équivalent au régime de C avec une charge d’une heure et une décharge qui se termine quand la tension atteint 1V.
Les capacités déchargées en fonction du nombre de cycles pour les accumulateurs 1, 3 et 4 sont comparées sur la . Même si la membrane A ne présente pas de défaut évident d’accroche de son agent mouillant, le résultat obtenu de plus de 3500 cycles, démontre que les agents mouillants introduits dans l’électrolyte améliorent significativement la durée de vie en cyclage de cet accumulateur, les agents mouillants introduits dans l’électrolyte ayant la capacité de se fixer à la membrane A et maintenant ou restaurant les propriétés hydrophiles de celle-ci. L’addition de l’agent antimousse a permis de réduire fortement la formation de mousse. La perte de masse après 2000 cycles est de 21% soit environ 3 fois celle de l’élément 1, à 8% sans agents mouillants. Une simple addition d’eau permet de compenser les pertes massiques plus fortes et de démontrer un plus grand nombre de cycle à l’aide de l’addition des agents mouillants et antimousse dans l’électrolyte.
Exemple 3 (témoin et invention) :
L’élément 5 (témoin) de capacité nominale 8Ah est réalisé de manière identique suivant la description générale fournie ci-dessus. Il est identique à l’élément 1 concernant les électrodes de nickel et la membrane A, en revanche ses électrodes de zinc sont d’une composition différente. L’électrolyte utilisé est une solution concentrée alcaline dont la molarité est 10M d’anions hydroxyles avec une addition de silicate comme décrit dans le brevet FR 3 099 851.
L’élément 6 (invention) est identique à l’élément 5, mais avec une addition à l’électrolyte de 4 agents mouillants parmi lesquels 3 sont de la marque TRITON, le BG-10, CG-110, X-100 plus l’agent mouillant phosphate de bis(2-éthylhexyle). La concentration totale des 4 agents mouillants est 21,3 g/l. Un agent antimousse de la famille chimique des polyorganosiloxanes est ajouté à l’électrolyte à raison de 100mg par kilogramme d’électrolyte.
L’élément 7 (invention) est identique à l’élément 5, mais avec une addition à l’électrolyte de 2 agents mouillants de la marque TRITON®, le BG-10 et le X-100. La concentration totale des 2 agents mouillants est 21,3g/l. Un agent antimousse de la famille chimique des polyorganosiloxanes est ajouté à l’électrolyte à raison de 100mg par kilogramme d’électrolyte.
Ces trois accumulateurs ont été cyclés à courant constant 8A, équivalent au régime de C avec une charge d’une heure et une décharge qui se termine quand la tension atteint 1V. Les capacités déchargées en fonction du nombre de cycles pour les accumulateurs 5, 6 et 7 sont comparées sur la .
L‘addition des agents mouillants améliore le nombre de cycles par rapport à l’élément 5 de 44% pour l’élément 6 avec 2500 cycles et de 95% pour l’élément 7 avec 3400 cycles. L’addition de l’agent antimousse a permis de réduire fortement la formation de mousse. La perte de masse après 2000 cycles pour les éléments 5, 6 et 7 est de respectivement 18%, 57% et 45%, soit un facteur d’environ 2 à 3 entre éléments avec et sans agents mouillants. Une simple addition d’eau permet de compenser les pertes massiques plus fortes et de démontrer un plus grand nombre de cycle à l’aide de l’addition des agents mouillants et antimousse dans l’électrolyte.
Exemple 4 (invention) :
Pour limiter la formation de mousse liée à l’addition des agents mouillants, la quantité d’agent antimousse est doublée, passant de 100 mg à 200 mg par kilogramme d’électrolyte.
Pour limiter les pertes de masse, la quantité d’agents mouillants est par ailleurs réduite.
Une nouvelle série de trois éléments permettent d’évaluer le résultat d’addition d’agents mouillants en plus faibles quantités, 10,65 g/l, 7,1 g/l et 5,3 g/l respectivement pour les éléments 8, 9 et 10.
Les éléments 8, 9 et 10 sont identiques à l’élément 5, exceptées les additions des agents mouillants et antimousse. Ces accumulateurs ont été cyclés à courant constant 8A, équivalent au régime de C avec une charge d’une heure et une décharge qui se termine quand la tension atteint 1V.
Seules les variations de la courbe C13 sont décrites. Toutefois, les variations de chaque courbe C0 à C13 sont sensiblement identiques aux variations de la courbe C13.
Pendant une première plage de longueurs d'onde D1, la courbe C13 décroît globalement, en d'autres mots, l'absorption de la boîte quantique correspondante diminue jusqu'à atteindre une valeur, ou minimum, A1 correspondant à la valeur minimale de la plage D1. Pendant une deuxième plage de longueurs d'onde D2, la courbe C13 croît, en d'autres mots, l'absorption de la boîte quantique correspondante augmente jusqu'à atteindre une valeur, ou maximum, A2 correspondant à la valeur maximale de la plage D2. Pendant une troisième plage de longueurs d'onde D3, la courbe C13 décroît globalement, en d'autres mots, l'absorption de la boîte quantique correspondante diminue. Le maximum A2 constitue le maximum principal.
De préférence, on considère qu'une courbe, et par conséquent une taille d'une boîte quantique pour une composition donnée, est associée à la longueur d'onde correspondant au maximum A2. En d'autres mots, une taille et une composition d'une boîte quantique est préférée pour la production de charges pendant la réception d'une lumière ayant la longueur d'onde du maximum A2. Par exemple, les taille et composition de la boîte quantique correspondant à la courbe C13 sont préférées pour une longueur d'onde de fonctionnement de 1950 nm.
Il est par conséquent possible de choisir une taille et une dimension de boîtes quantiques capables d'absorber, avec une absorption significative, une quelconque longueur d'onde dans une large plage de longueurs d'onde. Par exemple, il est possible de trouver une taille et une dimension des boîtes quantiques ayant une longueur d'onde de fonctionnement supérieure à 300 nm, comprise par exemple entre 300 nm et 3000 nm, qui inclut le visible et l'infra-rouge.
La représente un mode de réalisation d'un imageur multi-spectral 10. L'imageur 10 comprend plusieurs pixels 11. Plus précisément, la représente une partie d'un imageur 12 comprenant cinq pixels.
L'imageur 10 est configuré pour avoir au moins deux longueurs d'onde de fonctionnement distinctes, en d'autres mots pour capturer des données d'image pour au moins deux longueurs d'onde distinctes ou au moins deux plages de longueurs d'onde distinctes. Par exemple, les deux longueurs d'onde ou plages de longueurs d'onde distinctes sont séparées d'au moins une longueur d'onde qui n'est pas une longueur d'onde de fonctionnement de l'imageur. Par exemple, l'imageur 10 est configuré pour capturer des données d'image pour trois longueurs d'onde L1, L2 et L3. De préférence, la longueur d'onde L1 est inférieure à la longueur d'onde L2 et la longueur d'onde L2 est inférieure à la longueur d'onde L3. Les pixels 11a sont configurés pour capturer des données d'image pour la longueur d'onde L1. Les pixels 11b sont configurés pour capturer des données d'image pour la longueur d'onde L2. Les pixels 11c sont configurés pour capturer des données d'image pour la longueur d'onde L3.
L'imageur 10 comprend un substrat, ou support, 12. Le substrat 10 est par exemple constitué d'un matériau semiconducteur, par exemple de silicium. Le substrat 10 est par exemple constitué de couches isolantes, par exemple en oxyde de silicium, et de pistes conductrices et de vias, par exemple en cuivre.
Le substrat 12 est recouvert par une couche isolante 14. La couche 14 est par exemple en oxyde de silicium. Des vias conducteurs 16 traversent la couche 14. Les vias 16 sont, par exemple, en cuivre ou en tungstène. L'imageur 10 comprend au moins un via 16 pour chaque pixel 11a, 11b, 11c. Un via 16 est situé en face de l'emplacement de chaque pixel 11a, 11b, 11c. Le via de chaque pixel correspond à une électrode du pixel.
L'imageur 10 comprend une couche 18. La couche 18 recouvre la couche 14 et tous les vias 16 correspondant aux pixels 11a, 11b, 11c. Plus précisément, la couche 18 recouvre tous les emplacements des pixels 11a, 11b, 11c. La couche 18 est de préférence continue sur les emplacements de tous les pixels. La couche 18 est de préférence en contact avec les vias 16.
La couche 18 est constituée de boîtes quantiques. De préférence, les boîtes quantiques sont fixées ensemble et à la couche 14 par une résine ou une matrice. De préférence, la couche 18 comprend seulement les boîtes quantiques et la résine.
Selon le mode de réalisation de la , toutes les boîtes quantiques de la couche 18 sont sensiblement identiques. Toutes les boîtes quantiques de la couche 18 ont sensiblement la même taille et sont constitués des mêmes composants. Par exemple, toutes les boîtes quantiques de la couche 18 sont en sulfure de plomb (PbS).
La couche 18 est configurée pour produire des charges électriques en présence de l'incidence de photons d'au moins les longueurs d'onde de fonctionnement L1, l2, L3 de l'imageur 10. Afin de produire de telles charges, les taille et composition des boîtes quantiques de la couche 18 sont choisies de sorte que la couche 18 puisse absorber toutes les longueurs d'onde de fonctionnement. Par exemple, les taille et composition des boîtes quantiques sont choisies de sorte que l'absorption de chaque longueur d'onde de fonctionnement soit supérieure ou égale à l'absorption de la courbe préférée pour cette longueur d'onde.
Par exemple, si les longueurs d'onde L1, L2 et L3 sont respectivement égales à 950 nm, 1200 nm et 1450 nm, la courbe préférée, et par conséquent les taille et composition préférées, pour la longueur d'onde L1 devrait par exemple être la courbe C0 de la . La courbe préférée, et par conséquent les taille et composition préférées, pour la longueur d'onde L2 devrait par exemple être la courbe C2. La courbe préférée, et par conséquent les taille et composition préférées, pour la longueur d'onde L3 devrait par exemple être la courbe C5. Dans cet exemple, les boîtes quantiques de la couche 18 sont par exemple des boîtes quantiques correspondant à la courbe C11 ou des boîtes quantiques ayant la même composition et un diamètre plus petit que les boîtes quantiques correspondant à la courbe C11. En effet, pour la longueur d'onde L1, l'absorption de la courbe C11 est supérieure à l'absorption de la courbe C0, pour la longueur d'onde L2, l'absorption de la courbe C11 est supérieure à l'absorption de la courbe C2 et, pour la longueur d'onde L3, l'absorption de la courbe C11 est supérieure à l'absorption de la courbe C5.
L'imageur 10 comprend une couche 20. La couche 20 est une couche conductrice par exemple une couche métallique. La couche 20 recouvre de préférence toute la couche 18. La couche 20 recouvre au moins la partie de la couche 18 correspondant aux pixels 11a, 11b, 11c. La couche 20 est de préférence en contact, au moins dans les pixels 11, avec la couche 18. La couche 20 correspond à une électrode commune à tous les pixels 11a, 11b, 11c. Pour chaque pixel 11a, 11b, 11c, une tension peut par conséquent être appliquée ou mesurée entre le via 16 du pixel 11a, 11b, 11c et la couche 20.
L'imageur 10 comprend des filtres 22a, 22b et 22c. L'imageur 10 comprend autant de types de filtres qu'il y a de longueurs d'onde de fonctionnement. En d'autres mots, chaque longueur d'onde de fonctionnement est transmise par un des filtres. Les filtres 22a filtrent par exemple toutes les longueurs d'onde, exception faite de la longueur d'onde L1. Les filtres 22b filtrent par exemple toutes les longueurs d'onde, exception faite de la longueur d'onde L2. Les filtres 22c filtrent par exemple toutes les longueurs d'onde, exception faite de la longueur d'onde L3. En d'autres mots, les filtres 22a, 22b et 22c transmettent par exemple respectivement, de préférence exclusivement, la longueur d'onde L1, L2 et L3.
Chaque filtre 22a, 22b et 22c est situé dans un pixel. Chaque pixel comprend un filtre 22a, 22b, 22c, de préférence un seul filtre 22a, 22b et 22c. Chaque pixel 11a comprend un filtre 22a. Chaque pixel 11b comprend un filtre 22b. Chaque pixel 11c comprend un filtre 22c.
est une vue schématique en coupe d’un rotor conforme à un premier mode de réalisation, obtenu au moyen d’un procédé de fabrication conforme à l’invention ;
est une vue schématique en coupe d’une partie du rotor de la avant la fixation de supports sur le corps du rotor ;
est une vue schématique en perspective d’une partie du rotor de la avant la fixation de supports sur le corps du rotor ;
est une vue schématique en perspective d’un exemple d’aimants unitaires mis en œuvre dans une première variante du premier mode réalisation du rotor ;
est une vue schématique en perspective d’une autre variante de réalisation d’aimants unitaires mis en œuvre dans le premier mode réalisation ;
est une vue est schématique en coupe d’une partie d’un autre exemple de rotor conforme au premier mode de réalisation, obtenu au moyen d’un procédé de fabrication conforme à l’invention ;
est une vue schématique en perspective d’un support sur lequel sont déposés des aimants unitaires pour la fabrication d’un rotor conforme à un second mode de réalisation, obtenu au moyen d’un procédé de fabrication conforme à l’invention ;
est une vue schématique en coupe d’une partie d’un rotor conforme au second mode de réalisation et comprenant le support et les aimants unitaires de la ;
est une vue est une vue schématique en perspective d’une autre variante de réalisation du support pour la fabrication d’un rotor conforme au second mode de réalisation ;
est une vue schématique en coupe d’une partie d’un autre exemple de rotor conforme au second mode de réalisation et comprenant le support de la .
En préliminaire on notera que les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation de l’invention représentés sur les figures seront, dans la mesure du possible, référencés par les mêmes signes de référence et ils ne seront pas décrits à chaque fois.
Sur la , on a représenté un rotor 1 pour machine électrique obtenu au moyen d’un procédé de fabrication conforme à l’invention.
Ce rotor 1 est ici prévu pour faire partie d’une machine électrique à flux radial, cette machine étant en l’espère un moteur pour propulser un véhicule électrique ou hybride. Une telle machine comprend un rotor et un stator. L’invention est particulièrement adaptée à la fabrication d’une machine électrique présentant une plage étendue de valeurs de vitesses de rotation.
Comme le montre la , le rotor 1 comprend un corps 10, dont la forme est globalement tubulaire autour d’un axe de rotation A1, et des aimants permanents, appelés par la suite aimants 20. Le corps 10 est ici réalisé dans un matériau ferromagnétique tel que de l’acier électrique.
De son côté, le stator (non représenté) présente aussi une forme tubulaire et entoure le rotor 1. En pratique, le stator et le rotor 1 sont co-axialement alignés autour de l’axe de rotation A1. Sur sa face intérieure orientée vers le rotor 1, le stator comprend des dents autours desquelles sont enroulées des bobines de fil électriquement conducteur. A tire indicatif, le stator est également compatible avec un bobinage épingle (« hairpin winding » en langue anglaise). Lorsque ces bobinages sont alimentés en courant électrique, ils génèrent un champ magnétique tournant entrainant notamment les aimants permanents, ce qui permet mettre en mouvement le rotor 1.
Dans le cas de l’anode de zinc, outre les polymères tels que PTFE, polyéthylène glycol, alcool polyvinylique, polymère styrène-butadiène, carboxy-méthyl cellulose …, qui assurent la fonction de liant des constituants de l’électrode, de l’hydroxyde de calcium peut être utilisé pour limiter la formation de zincates solubles, ainsi que des céramiques conductrices comme décrit dans le brevet FR 2 788 887.
Un séparateur isole les compartiments anodiques et cathodiques : c’est un feutre, une membrane poreuse ou échangeuse d’ions, feutre et membrane poreuse pouvant être associés. La membrane est généralement une membrane polymère hydrophobe qui est modifiée pour devenir hydrophile par l’addition d’un ou plusieurs agents mouillants.
Selon le mode de fabrication, l’accumulateur à anode de zinc peut être de format prismatique, cylindrique, ou se présenter sous forme d’une cellule de type filtre-presse si la batterie est de type bipolaire.
La présente invention est notamment applicable à la fabrication d’un accumulateur nickel-zinc, conçu selon les caractéristiques principales décrites ci-après.
Selon un mode préférentiel de réalisation, on réalise un accumulateur nickel-zinc en associant une électrode de nickel de type plastifié et une électrode de zinc contenant également un liant organique.
Electrode de nickel
L’électrode de nickel peut être avantageusement réalisée en utilisant comme collecteur une mousse métallique de nickel à pores très fins. Certaines de ces mousses sont désignées comme "battery grade". Les fournisseurs en sont par exemple la société Sumitomo Electric (Japon) et la société Corun (Chine). L’épaisseur de la mousse est choisie en fonction de la capacité surfacique souhaitée de l’électrode de nickel : elle est généralement comprise entre 1,2 et 2 mm, mais elle peut être laminée pour ajuster précisément l’épaisseur à la capacité surfacique souhaitée.
La matière active est constituée d’hydroxyde de nickel qui contient de préférence en outre du zinc et du cobalt co-précipités. Les particules sont préférentiellement de forme sphérique ou sphéroïdale pour augmenter la capacité volumique. Elles peuvent être recouvertes d’oxyde et d’hydroxyde de cobalt qui, lors de la formation de l’accumulateur, se transforment en oxy-hydroxyde de cobalt conducteur (Oshitani et al. J. Electrochem. Soc. 1989 136, 6, 1590).
On peut également ajouter à la poudre d’hydroxyde de nickel des additifs conducteurs (fibres, poudres métalliques).
Une pâte est préparée en mélangeant les constituants décrits ci-dessus et de l’eau permutée dans laquelle a été ajoutée de la carboxyméthyl cellulose. Un liant polymère, comme le PTFE, peut-être ajouté à ce stade de la fabrication sous forme de suspension, ou ultérieurement après avoir rempli le collecteur, en particulier la mousse de nickel, avec la pâte active par trempage dans la suspension.
Le remplissage de la mousse de nickel peut s’effectuer à l’échelle du laboratoire à l’aide d’une racle qui fait pénétrer la pâte dans l’épaisseur du support, et à l’échelle industrielle par injection sous pression de la pâte dans la mousse.
Après séchage, l’électrode est comprimée afin d’assurer la cohésion entre collecteur, masse active et additifs et découpée aux dimensions souhaitées.
Electrode de zinc
Le collecteur de l’électrode de zinc peut se présenter sous forme de feuillard métallique perforé, de toile tissée, de feuillard expansé ou de mousse métallique. Le cuivre est préféré en raison de sa conductivité, mais doit être recouvert d’un métal protecteur : zinc, étain, ou alliage.
L’électrode de zinc est fabriquée en préparant au préalable une pâte constituée d’oxyde de zinc et d’additifs divers :
Des conducteurs électroniques : zinc métallique, carbone, cuivre, céramiques conductrices…, sous forme de poudres ou de filaments.
De la même façon que pour le codage et selon les mêmes avantages, dans un mode de réalisation, le décodage de l’élévation inclut des niveaux correspondant à l’équateur (0°) et aux pôles (+/-90°) de la sphère 3D.
Selon un mode particulier de réalisation, un nombre de points ( ) pour le décodage de l’azimut est prédéterminé pour le niveau d’élévation correspondant à l’équateur et le nombre total de points ( ) est obtenu en soustrayant à un nombre de points cible ( ) le nombre de points prédéterminé correspondant à l’équateur et chacun des pôles nord et sud de la sphère selon l’expression suivante: , étant le nombre de points cible de la sphère pour un budget de bits donné, , le nombre de points prédéterminé pour le niveau d’élévation correspondant à l’équateur ; et le nombre de points prédéterminé pour les pôles nord et sud de la sphère.
Dans un mode de réalisation, la valeur de cardinalité cumulative ( ) pour un indice d’élévation décodée (i) est représentative d’un nombre de points proportionnel au nombre total de points selon l’aire (A i ) d’une zone sphérique délimitée par le plan horizontal supérieur ( ) du niveau d’élévation positive de l’indice d’élévation décodée (i) et ce même plan de la sphère symétrique par rapport à l’équateur ( ) auquel on retranche l’aire (A 0 ) correspondant au niveau d’élévation de l’équateur, selon le rapport suivant: étant le nombre de niveaux de quantification de l’élévation sans l’équateur et les pôles nord et sud de la sphère et , l’aire de la zone sphérique correspondant à un indice d’élévation .