INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Une telle conduite pour collecter la phase vapeur dans la cuve peut être prévue avec un diamètre relativement faible, par exemple inférieur à 300 mm, et notamment inférieur à 100 mm.
Toutefois, on peut prévoir un manchon 130 flexible, de préférence élastique, par exemple en caoutchouc. Dans ce cas, le diamètre interne du manchon 130 est inférieur ou égal au diamètre externe de la colonne de ventilation 200. Le manchon 130 est alors disposé autour de la colonne de ventilation 200, et l’élasticité du manchon 130 lui permet d’assurer l’étanchéité à l’air.
On peut toutefois prévoir en outre une bride ou un collier de serrage pour maintenir le manchon 130 flexible autour de la colonne de ventilation 200.
Des essais ont été réalisés par la demanderesse. En l’espèce, la turbine 190 à réaction permet de gagner une classe moteur, comme illustré sur la qui représente la pression statique d’aspiration en fonction du débit.
Sur la :
la courbe A est la courbe d’un ventilateur de l’art antérieur, en l’espèce d’une puissance de 1.1 kW, comprenant une turbine à action ; la courbe B est la courbe d’un ventilateur selon l’invention, en l’espèce d’une puissance de 1.1 kW, comprenant une turbine à réaction ; la courbe C est la courbe d’un ventilateur de l’art antérieur, en l’espèce d’une puissance de 2.2 kW, comprenant une turbine à action ; la courbe D est la courbe d’un ventilateur selon l’invention, en l’espèce d’une puissance de 1.5kW, comprenant une turbine à réaction ; la courbe E est la courbe d’un ventilateur d’un ventilateur selon l’invention, en l’espèce d’une puissance de 2.2 kW, comprenant une turbine à réaction.
La courbe A et la courbe C sont relativement plates. Ainsi pour une même pression statique d’aspiration, il existe une pluralité de valeurs de débit, ce qui n’est pas souhaitable. Une turbine à réaction permet donc d’optimiser la réponse d’un ventilateur par rapport à une turbine à action. Il est donc avantageux de mettre en œuvre une turbine à réaction.
Grâce à la présente invention , comme illustré par la , on a un meilleur rendement qu’avec les solutions de l’art antérieur.
Typiquement, avec une puissance inférieure ou égale à celle d’un ventilateur équipé d’une turbine à action, on a avec un ventilateur équipé d’une turbine à réaction selon l’invention, de meilleures caractéristiques aérauliques.
Par exemple, la courbe A et la courbe B peuvent être comparées puisqu’elles concernent un ventilateur d’une même puissance de 1.1 kW. Clairement la pression statique d’aspiration en fonction du débit selon l’invention (courbe B) est meilleure que celle de l’art antérieur (courbe A). De même pour la courbe E et la courbe C qui concernent un ventilateur d’une même puissance de 2.2 kW.
On peut aussi comparer la courbe D selon l’invention (puissance de 1.5 kW) et la courbe C (puissance de 2.2 kW) selon l’art antérieur et constater que la réponse d’une turbine à réaction selon l’invention est meilleure que celle de l’art antérieur, alors que la puissance de la turbine est inférieure.
La présente invention permet de gagner une puissance moteur, donc de réaliser des économies d’énergie.
Nomenclature dispositif de ventilation 100
ventilateur 110
moteur 120
carter moteur 121
flasque moteur 122
La modélisation par l’apprentissage automatique offre une solution alternative sans modèle électrochimique en profitant directement les données d’utilisation du véhicule avec des données d’entrée comme la tension, le courant et la température, parfois avec le courant moyen et la tension moyenne pendant un certain temps avant le moment de l’estimation de l’état de charge. L’obstacle d’utilisation est la validation. L’apprentissage automatique n’a pas difficulté de trouver une cohérence avec des données limitées pour le développement, et cette solution est très difficile à interpréter. Il y a encore besoin de trouver une cohérence avec des données en quantité suffisante et d’augmenter l’explicabilité pour l’industrialisation de cette solution.
Un objectif de la présente invention est remédier aux inconvénients de l’art antérieur, et notamment de proposer une solution pour accumuler les données d’état de charge pendant l’utilisation du véhicule ; utiliser des outils statistiques pour développer les paramètres d’entrée pour l’apprentissage automatique ; proposer une solution avec l’apprentissage automatique qui peut fonctionner toute seule, mais peut aussi être intégrée dans un filtre Kalman de la solution actuelle ; et proposer une adaptation utilisateur-spécifique pour estimer l’état de charge selon l’habitude d’utilisation du véhicule électrique.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un système d’évaluation d’un état de charge ou d’une tension en circuit ouvert d’une batterie de véhicule automobile, comprenant : - des données d’un modèle d’apprentissage automatique de prédiction d’un état de charge ou d’une tension en circuit ouvert à l’équilibre, sur la base de données d’entrées étant des données d’historiques de paramètres de roulage parmi des temps d’utilisation, des quantités d’ampères-heures utilisées dans chaque utilisation, des tensions, des courants, des températures pendant l’utilisation jusqu’au stationnement, les données d’historique étant issues de plusieurs véhicules du même type, et comprenant des fonctions de distribution multimodale de plusieurs lois normales desdits paramètres, et - un moyen de prédiction pour prédire un état de charge ou une tension en circuit ouvert à l’équilibre sur la base de paramètres de roulage actuels correspondants.
Avantageusement, l’invention propose un moyen d’accumulation des données et un moyen pour caractériser l’utilisation de la batterie pour la solution avec l’apprentissage automatique. Elle propose également une analyse statistique pour différencier la capacité de la batterie selon l’utilisation.
La tension en circuit ouvert est le bon indicateur de l’état de charge. Après un stationnement d’une durée suffisante, il est possible de mesurer l’état de charge par la tension en circuit ouvert directement. En accumulant ces valeurs d’état de charge de tous les véhicules inscrits dans un serveur en nuage, il est possible d’accumuler une quantité suffisante de données pour la validation du modèle d’apprentissage automatique.
Au lieu de prendre en compte les valeurs mesurées au moment de l’estimation de l’état de charge, comme fait par tous les modèles de l’apprentissage automatique de l’art antérieur, cette invention propose une description statistique pour chaque utilisation de la batterie. Plus précisément, au lieu des température, courant et tension, cette invention utilise les paramètres statistiques qui décrivent la distribution de probabilité des paramètres. L’invention offre une meilleure interprétabilité parce qu’il est connu que toutes les utilisations précédentes influent le fonctionnement de la batterie jusqu’au moment de l’équilibre après un stationnement d’une durée suffisante.
Il est également connu que la capacité dépend du courant et de la température. Cette invention propose d’adapter la capacité de la batterie selon l’habitude d’utilisation d’un utilisateur pour permettre une estimation d’état de charge utilisateur spécifique.
Selon une variante, dans les fonctions de distribution multimodale de plusieurs lois normales, l’expression de chaque distribution normale, indexée par , comporte trois variables, dont son espérance, , son écart type, et sa fraction, dans la distribution multimodale, et chaque paramètre est décrit par plusieurs types de variables qui le caractérisent, permettant de former le module d’apprentissage automatique, et dans lequel la fonction de distribution multimodale, , a pour formule : ; .
Cela permet d’améliorer la précision du modèle.
Selon une variante, le système comprend en outre un moyen de connexion à un serveur informatique en nuage, configuré pour permettre de transmettre des données d’historique de paramètres de roulage, et/ou pour permettre de recevoir une mise à jour des données d’historiques de paramètres de roulage.
Cela permet de limiter le stockage dans le véhicule tout en ayant accès à un très grand nombre de données.
Selon une variante, le système comprend en outre un moyen de comptage coulombien avec correction par filtre Kalman.
Cela permet d’améliorer davantage la précision du modèle.
L’invention concerne en outre un procédé d’évaluation d’un état de charge ou d’une tension en circuit ouvert d’une batterie de véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : - réaliser un modèle d’apprentissage automatique de prédiction d’un état de charge ou d’une tension en circuit ouvert à l’équilibre, sur la base de données d’entrées étant des données d’historiques de paramètres de roulage parmi des temps d’utilisation, des quantités d’ampères-heures utilisées dans chaque utilisation, des tensions, des courants, des températures pendant l’utilisation jusqu’au stationnement, les données d’historique étant issues de plusieurs véhicules du même type, et comprenant des fonctions de distribution multimodale de plusieurs lois normales desdits paramètres, et - prédire un état de charge ou une tension en circuit ouvert à l’équilibre sur la base de paramètres de roulage actuels correspondants.
Selon une variante, le procédé comprend en outre une étape de connexion à un serveur informatique en nuage, configuré pour permettre de transmettre des données d’historique de paramètres de roulage, et/ou pour permettre de recevoir une mise à jour des données d’historiques de paramètres de roulage.
Selon un aspect particulier optionnel de cette troisième option, ladite phase préalable hybride, comprend une étape, non représentée, de compensation par apprentissage par transfert (de l’anglais transfer learning ) en cas d’écart entre calibration et simulation pour un même ensemble de conditions d’utilisation de ladite structure. Autrement dit, un tel aspect optionnel est notamment mis en œuvre dans le cas où les modèles (i.e. simulations) ne seraient pas parfaits, c’est-à-dire sans superposition rigoureuse entre les signaux simulés et expérimentaux à paramètres identiques, et propose de compenser l’écart par apprentissage par transfert (de l’anglais transfer learning ) dont un exemple est décrit dans la demande de brevet FR 3 113 530, un tel « transfer learning » permettant de manière hybride de recalibrer les modèles à l’aide d’un nombre abordable d’expériences.
Indépendamment de l’option mise en œuvre préalablement à l’étape d’obtention 64, comme indiqué précédemment, il est à noter que pour chaque option, on considère un système de détection d’anomalie(s) dans une structure, ledit système comprenant le dispositif électronique 30 de détection d’anomalie(s) dans une structure, illustré par la , et comprenant en outre une pluralité de Q capteurs portés par ladite structure, configurés pour générer et recevoir des ondes guidées et formant un réseau de capteurs, Q étant un entier supérieur à un, et N étant tel que N=Q 2 -Q. Le réseau de Q capteurs permet en effet de s’assurer que l’ensemble de données récupéré lors de l’étape d’obtention 64 est sain.
En effet, les effets externes sont relativement homogènes et perçus par tous les capteurs. C’est le cas par exemple de la température qui est propre à affecter de manière relativement homogène tous les capteurs de mesure. En revanche, un défaut n’influencera que certains capteurs et de manière assez différente, en raison de sa taille limitée et de son asymétrie naturelle.
De plus, indépendamment de l’option mise en œuvre préalablement à l’étape d’obtention 64, la phase d’apprentissage 62 du procédé 60 selon la présente invention comprend en outre une étape 66 de projection P-A dudit ensemble de données saines dans un espace latent E de dimension réduite par rapport à la dimension dudit ensemble de données saines. En effet, l’ensemble des données saines est généralement de grande dimension, notamment de l’ordre de 10 3 à 10 5 ce qui est propre à ralentir la détection d’anomalie durant la phase opérationnelle de test.
L’étape 66 de projection vise donc à réduire les dimensions des données d’apprentissage saines, en les décrivant (i.e. projetant) dans un espace latent de dimension réduite, par exemple de l’ordre de 10 à 10 2 pour des dimensions d’origine respectivement de 10 3 à 10 5 .
Ledit espace latent de dimension réduite est obtenu par réduction dimensionnelle supervisée ou non supervisée
Il est à noter que comme les données saines ne contiennent pas de défaut, une réduction dimensionnelle 66 non supervisée permet de ne pas faire d’a priori défavorable à la détection de défauts. Autrement dit, une réduction dimensionnelle 66 non supervisée est propre à être mise en œuvre pour éviter de créer un biais allant à l’encontre de la signature des défauts, absent de l’ensemble initial de données saines.
Selon une première option, lorsque la réduction dimensionnelle 66 est non supervisée, elle est mise en œuvre au moyen d’un des éléments appartenant au groupe comprenant au moins :
- une analyse par composantes principales PCA (de l’anglais Principal Component Analysis ),
- un processus autorégressif
Autrement dit, le premier module de projection 36 est propre à mettre en œuvre une analyse par composantes principales en s’assurant notamment que la perte de variance est inférieure à l’influence d’un défaut recherché par la suite lors de la phase opérationnelle. Dans le cas de la mise en œuvre d’un auto-encodeur, le premier module de projection 36 est configuré pour entraîner la première moitié dudit auto-encodeur pour compresser/décompresser les signaux, et la réduction dimensionnelle est obtenue en ne conservant que le composant central de l’auto-encodeur communément appelé « embedding ».
Selon une deuxième option, lorsque la réduction dimensionnelle 66 est supervisée, notamment pour adapter au mieux un ensemble de donnée saines issue d’une simulation préalable, dont la physique est bien maitrisée, et pour favoriser la détection de défauts, une telle réduction dimensionnelle 66 supervisée est mise en œuvre au moyen d’un réseau de neurones, dont le type appartient par exemple au groupe comprenant :
- un perceptron multicouche.
La est une vue partielle en coupe d’une cuve étanche et thermiquement isolante, embarquée sur un navire de transport de GNL et équipée de conduites étanches pour l’évacuation de la vapeur traversant la paroi de plafond de la cuve, et des ponts intermédiaire et supérieur du navire.
La est une vue schématique agrandie de la zone II de la selon un premier mode de réalisation.
La est une vue agrandie de la zone III de la .
La est une vue schématique équivalente à celle de la selon un deuxième mode de réalisation.
La est une vue partielle en perspective d’une zone de la paroi de cuve entourant la conduite étanche, avant la fermeture de la membrane d’étanchéité secondaire.
La est une vue analogue à la , montrant la membrane d’étanchéité secondaire et la barrière thermiquement isolante primaire.
La est une vue partielle en perspective d’une zone de la paroi de cuve entourant la conduite étanche, montrant la membrane d’étanchéité primaire.
La est une vue schématique agrandie de la zone II de la , selon un troisième mode de réalisation.
La est une vue agrandie de la zone IX de la .
La est une vue schématique équivalente à celle de la , selon un quatrième mode de réalisation.
La est une représentation schématique écorchée d’un navire comportant une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage de GNL et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
La représente un agrandissement de la zone XII de la , dans une vue éclatée à gauche et dans une vue assemblée à droite, la barrière thermiquement isolante secondaire étant omise.
Les modes de réalisation ci-après sont décrits en relation avec une cuve étanche et thermiquement isolante destinée pour le stockage et/ou le transport de GNL par voie maritime. Dans des variantes non décrites, une telle cuve étanche et thermiquement isolante peut être une cuve utilisée pour le stockage terrestre d’autres produits froids ou chauds.
En référence à la , on a représenté partiellement une coque de navire 1 inclinée d’un angle de gite, dans laquelle est intégrée une cuve étanche et thermiquement isolante 2 présentant une forme générale polyédrique, définie par des parois de cuve, à savoir une paroi de plafond 12 (seule visible), une paroi de fond, des parois transversales et des parois latérales, les parois transversales et les parois latérales reliant la paroi de fond et la paroi de plafond 12 selon la technique connue. La cuve étanche et thermiquement isolante 2 est par exemple destinée à contenir une cargaison de GNL à une pression voisine de la pression atmosphérique.
Par convention, les termes « sur », « au-dessus », « supérieur » et « haut » font généralement référence à une position située vers l’intérieur de la cuve étanche et thermiquement isolante 2 tandis que les termes « sous », « en-dessous », « inférieur » et « bas » font généralement référence à une position située vers l’extérieur de la cuve étanche et thermiquement isolante 2, quelle que soit l’orientation de la paroi de cuve par rapport au champ de gravité terrestre.
La cuve étanche et thermiquement isolante 2 présente une dimension longitudinale s’étendant selon la direction longitudinale du navire. La cuve étanche et thermiquement isolante 2 est bordée au niveau de chacune de ses extrémités longitudinales par une cloison transversale (non représentée), délimitant un espace intercalaire étanche appelé « cofferdam ».
La coque de navire 1 est une double coque comportant une coque interne et une coque externe espacées par des raidisseurs 3. Dans la partie supérieure du navire, la coque interne est fermée par un pont intermédiaire 4 et la coque externe par un pont supérieur 5, qui sont espacés par un espace d’entrepont 6, mieux visible sur la .
Une conduite étanche 7, prévue par exemple pour l’évacuation de la phase vapeur dans une situation d’inclinaison, relie l’espace intérieur de la cuve étanche et thermiquement isolante 2 à un dôme gaz 8, lui-même relié à un circuit collecteur de vapeur principal 9 et à un mât de dégazage 10 par l’intermédiaire d’une soupape de surpression 11. Pour cela, la conduite étanche 7 traverse une paroi de la cuve, ici la paroi de plafond 12. La fonction d’une telle conduite étanche 7 pour l’évacuation de la phase vapeur est décrite plus en détail dans la publication WO-A-2016120540.
En référence aux figures 2 à 10 et 12, on va maintenant décrire plus en détail la structure de la paroi de cuve et de la structure porteuse à l’emplacement où elles sont traversées par la conduite étanche 7. Cet emplacement est désigné par la zone II sur la .
On commence par décrire un premier mode de réalisation en référence aux figures 2, 3 et 5 à 7 et 12.
En référence à la , chaque paroi de la cuve étanche et thermiquement isolante 2, ici la paroi de plafond 12, présente successivement, dans une direction d’épaisseur, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve étanche et thermiquement isolante 2, une barrière thermiquement isolante secondaire 13, une membrane étanche secondaire 14 portée par la barrière thermiquement isolante secondaire 13, une barrière thermiquement isolante primaire 15 et une membrane étanche primaire 16, portée par la barrière thermiquement isolante primaire 15 et destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve étanche et thermiquement isolante 2.
La barrière thermiquement isolante secondaire 13 et la barrière thermiquement isolante primaire 15 sont essentiellement constituées de panneaux juxtaposés. La barrière thermiquement isolante secondaire 13 repose sur des cordons de mastic (non représentés) disposés sur la surface interne de la paroi porteuse, soit ici le pont intermédiaire 4. D’autres détails de la paroi de cuve peuvent être trouvés dans le document FR-A-2691520.
La conduite étanche 7 est, par exemple, un tube en acier inoxydable, typiquement circulaire de diamètre inférieur à 100 mm, qui s’étend perpendiculairement à la paroi de plafond 12 à travers toute l’épaisseur de la paroi de plafond 12 et de la double coque 1 pour relier l’espace intérieur de la cuve étanche et thermiquement isolante 2 à des équipements situés sur le pont supérieur 5 du navire. La conduite étanche 7 présente une extrémité interne 17 qui est ouverte et débouche dans l’espace intérieur de la cuve étanche et thermiquement isolante 2 à proximité immédiate de la membrane étanche primaire 16.
La conduite étanche 7 s’étend à travers une ouverture de la membrane étanche primaire 16 et à travers une ouverture de la membrane étanche secondaire 14, qui sont fermées de manière étanche tout autour de conduite étanche 7, comme il sera décrit ci-après.
La conduite étanche 7 s’étend également à travers une ouverture 18 du pont intermédiaire 4 avec un espacement et à travers une ouverture 19 du pont supérieur 5 avec un espacement.
On sait que la structure porteuse d’un ouvrage flottant est susceptible de se déformer à la houle, notamment par flexion le long de l’axe longitudinal. Pour isoler la conduite étanche 7 des effets de ces déformations, la conduite étanche 7 est supportée au niveau du pont intermédiaire 4 par un surbau 20, qui permet de décaler la liaison mécano-soudée de la conduite étanche 7 à distance du pont intermédiaire 4.
Le surbau s’étend dans l’espace d’entrepont 6. La hauteur du surbau 20 est nettement plus faible que la hauteur de l’espace d’entrepont 6, et par exemple comprise entre 10 et 20 cm.
En référence à la , le surbau 20 est une structure métallique mécano-soudée, par exemple en acier inoxydable. Il comporte une paroi latérale 21 formant une tourelle saillante vers l’extérieur, soudée au pont intermédiaire 4 autour de l’ouverture 18, et une paroi de sommet 22. Un rebord périphérique 68 s’étendant parallèlement au pont intermédiaire 4 est soudé à l’extrémité supérieure de la paroi latérale 21, opposée au pont intermédiaire 4. La paroi de sommet 22 présente une ouverture qui est traversée par la conduite étanche 7, par exemple au centre de la paroi de sommet 22, et dont le bord est soudé tout autour de la conduite étanche 7. Des goussets 67 sont soudés à la conduite étanche 7 et à la paroi de sommet 22 pour contreventer la conduite étanche 7 au surbau 20. La paroi de sommet 22 est soudée au rebord périphérique 68, de sorte que le surbau 20 supporte le poids de la conduite étanche 7. L’espace intérieur du surbau, délimité par la paroi latérale 21 et la paroi de sommet 22, communique avec la barrière thermiquement isolante secondaire par l’intermédiaire de l’ouverture 18. À la mer, le surbau 20 se déforme similairement à une rotule en réponse à la flexion du pont intermédiaire 4 et permet de limiter le déplacement de la conduite étanche 7.
Un manchon isolant 24 est disposé autour de la conduite étanche 7 dans l’espace d’entrepont 6, pour limiter la fuite thermique. De même, un remplissage isolant 25 est agencé dans le surbau 20, au-delà de la barrière thermiquement isolante secondaire 13, pour limiter la fuite thermique. Des matériaux convenant pour le manchon isolant 24 et le remplissage isolant 25 sont notamment la laine de verre, la mousse de polyuréthane et autres.
Une gaine étanche secondaire 26 de forme tubulaire, par exemple en acier inoxydable, est agencée autour de la conduite étanche 7 et s’étend en partie dans l’épaisseur de la paroi de cuve et en partie dans l’espace d’entrepont 6, de manière à être interposée entre la conduite étanche 7 et le surbau 20.
Cette opération est réalisée lorsqu’un brouillard de particules fines devient trop important. Afin de réduire la densité du brouillard, la section de l’ouverture 10 latérale est ajustée au moyen du dispositif 17 de contrôle de la section.
Avantageusement le débit d’aspiration dans le conduit d’aspiration est réglé entre 1000 et 3000 mètres cubes par heure. Dans un mode préféré de réalisation, le débit d’aspiration est de 1800 mètres cubes par heure.
Un débit choisi dans cet intervalle permet d’obtenir une captation des particules fines et d’éviter un brouillard en sortie du conduit 5 de remplissage.
Avantageusement, la vitesse de l’air au niveau de l’ouverture 10 latérale est sensiblement comprise entre 5 et 25 mètres par seconde. Dans un mode préféré de réalisation, la vitesse est d’environ 16 mètres par seconde.