INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Pour activer la phase de fonctionnement ph1, le nœud principal 10 est configuré pour commander tous les commutateurs principaux Sw1 dans leur position secondaires p12 pour connecter le nœud principal 10 à tous lesdits sous-réseaux filaires Nw correspondants (fonction illustrée sur la f16(ECU1, ph1, Sw1, p12)). Ainsi, dans l’exemple non limitatif des six nœuds secondaires 11 2 à 11 7 répartis sur deux sous-réseaux filaires Nw 1 , Nw 2 , tel qu’illustré sur la , les deux commutateurs principaux Sw11 et Sw12 sont dans leur position secondaire p12. Le nœud principal 10 est ainsi connecté aux deux sous-réseaux filaires Nw1 et Nw2. Autrement dit, le nœud principal 10 est connecté aux nœuds secondaires 112 à 114 du sous-réseau filaire Nw1, et aux nœuds secondaires 115 à 117 du sous-réseau filaire Nw2. Il peut communiquer avec tous les nœuds secondaires 112 à 117 du réseau véhicule Nv. Ainsi, le nœud principal 10 peut demander aux nœuds secondaires 11 des mesures de distance d0 entre lesdits nœuds secondaires 11 et le dispositif d’accès mains libres 3, les récupérer et calculer la position Pos0 du dispositif d’accès mains-libres 3 en fonction desdites mesures de distance.
Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, l’unité de contrôle électronique principale ECU1 est en outre configurée pour : - envoyer une requête msg4 de mesure de distance d0 à un nœud secondaire 11 (fonction illustrée sur la f17(ECU1, 11,msg4(d0)), - mesurer la position Pos0 du dispositif d’accès mains libres 3 par rapport au véhicule automobile 2 en fonction d’une pluralité de mesures de distance d0 de nœuds secondaires 11 dudit dispositif d’accès mains libres 3 (fonction illustrée sur la f18(ECU1, 11, d0, Pos0)). Une telle mesure de position étant connue de l’homme du métier, elle n’est pas décrite ici.
En fonction de la localisation du dispositif d’accès mains libres 3 autour du véhicule automobile 2, l’unité de contrôle électronique principale ECU1 autorise ou non la fonction PEPS, ou tout autre fonction mains libres F décrite précédemment.
Ainsi, le dispositif de localisation 1 est configuré pour mettre en œuvre un procédé de localisation 5 selon un mode de réalisation non limitatif, autrement appelé procédé de localisation 5. Le procédé de localisation 5 comprend une phase d’apprentissage ph0 et une phase de fonctionnement ph1.
Le procédé de localisation 5 est décrit en référence aux figures 15 et 16 selon un mode de réalisation non limitatif. Selon le mode de réalisation non limitatif illustré, il existe deux sous-réseaux Nw 1 , Nw 2. Le réseau véhicule Nv de la est pris comme exemple non limitatif. Ainsi, les sous-réseaux Nw 1 , Nw 2 comprennent chacun respectivement les nœuds 11b, 11e, 11f, et les nœuds 11a, 11c, et 11d. Le nœud secondaire 11a et le nœud secondaire 11b sont les nœuds secondaires terminaux respectivement du sous-réseau Nw 1 et du sous-réseau Nw2. Dans l’exemple non limitatif, ils sont situés à l’intérieur tandis que les autres nœuds secondaires 11 sont situés à l’extérieur du véhicule automobile 2.
Initialement les commutateurs principaux Sw1 1 , Sw1 2 du nœud principal 10 sont positionnés à la position primaire p11 : le nœud principal 10 n’est connecté à aucun sous-réseau filaire Nw 1 , Nw 2 .
Selon ce mode de réalisation non limitatif, le nœud principal 10 se connecte en premier sur le sous-réseau Nw 1 . On note ainsi Nw=Nw 1 , et Nw’ = Nw 2 , avec Nw, le sous-réseau courant. On notera que le choix de se connecter en premier sur le sous-réseau Nw 1 est aléatoire. Dans un mode de réalisation non limitatif, le choix est configuré dans l’unité de contrôle électronique principale ECU1 du nœud principal 10.
Ainsi, dans le cas où il existe deux sous-réseaux filaires Nw 1 , Nw 2 , lors de la phase d’apprentissage ph0, les étapes suivantes sont réalisées tel qu’illustré sur les figures 15 et 16.
Dans une étape E1 illustrée F1(ECU1, Nw, ON) sur la , l’unité de contrôle électronique principale ECU1 du nœud principal 10 active l’alimentation du sous-réseau Nw 1 . Dans un mode de réalisation non limitatif, dans une étape E1’ illustrée F1’(ECU1, Nw’, OFF) sur la , elle désactive l’alimentation du sous-réseau Nw 2 si elle était activée auparavant. Par ailleurs, l’unité de contrôle électronique principale ECU1 commute le commutateur principal Sw1 1 en position secondaire p12 pour connecter ledit nœud principal 10 au sous-réseau filaire Nw 1 (étape E1’’ illustrée F1’’(ECU1, Sw1 1 , p12, Nw) sur la ). Dans le même temps, l’unité de contrôle principale ECU1 commute le commutateur principal Sw1 2 en position primaire p11 pour déconnecter ledit nœud principal 10 au sous-réseau filaire Nw 2 et pour connecter le sous-réseau filaire Nw 1 à la résistance principale R1 1 (étape E1’’’ illustrée F1’’’(ECU1, Sw1 2 , p11, R1) sur la ). On notera que les étapes E1 et E1’ sont effectuées en parallèle dans un mode de réalisation non limitatif.
Dans une étape E2 illustrée F2(ECU2, 10, msg3(Id)) sur la , l’unité de contrôle électronique secondaire ECU2 de chaque nœud secondaire 11 du sous-réseau Nw 1 envoie un message de présence msg3 comprenant leur identifiant unique Id. Ainsi, les nœuds secondaires 11b, 11e, et 11f envoient leur identifiant unique Id.
La pression de pilotage s’applique alors sur la surface inférieure 23 du piston P solidaire de la tige ou queue de la soupape d’échappement 9.
L’effort ainsi appliqué à la soupape d’échappement 9 est supérieur à l’effort de rappel vers le bas exercé par le ressort 13 sur la face supérieure 27 du piston P, et il provoque un décollement ou soulèvement de la soupape 9 du siège 20.
La soupape d’échappement 9 parcourt alors la totalité de sa course d’ouverture et elle met le conduit d’échappement 8 en communication avec l’atmosphère.
Seul l’effort exercé d’une part par le ressort 13 et, d’autre part, l’effort de pression exercé sur la face 23 agissent sur la soupape d’échappement 9.
Lorsque le piston 2 atteint le point mort haut PMH de sa course axiale, la valve d’admission A est refermée et la valve de vidange B est ouverte pour provoquer la détente du gaz à une valeur de pression inférieure à la pression de pilotage régnant dans la chambre de pilotage 100.
La baisse de la valeur de la pression du gaz s’appliquant sur la face inférieure 23 du piston P et la valeur de l’effort de rappel exercé en permanence par le ressort de rappel 13 provoquent alors la descente de la soupape d’échappement 9 jusqu’à ce que sa tête 25 soit en appui étanche sur le siège de soupape 20.
La commande de l’ouverture de la valve de vidange B met la chambre de pilotage 100 en communication avec le système 11 de récupération d’énergie potentielle.
La soupape d’échappement 9 étant fermée, le gaz présent dans le cylindre 1 se comprime au fur et à mesure de la montée du piston 2 et sa valeur augmente.
Lorsque la valeur de la pression dans le cylindre 1 est inférieure ou égale à la valeur de la pression dans le système 11 de récupération d’énergie potentielle, la fermeture de la valve de vidange B est commandée, et l’ouverture de la valve de vidange active C est commandée à son tour pour - par le canal X3 - mettre le système 11 de récupération d’énergie potentielle en communication avec le cylindre 1.
La conception du système 11 de récupération d’énergie potentielle peut prendre plusieurs formes, en fonction du type d’énergie que l’on veut récupérer, et par exemple :
- la forme d’un système de récupération d’énergie potentielle dont le but est de réinjecter dans le cylindre 1 le gaz sous pression utilisé dans le système de distribution active afin de produire un travail mécanique supplémentaire au moyen du piston 2 – selon le mode de réalisation illustré aux figures ; ou - en variante la forme d’un système de récupération d’énergie potentielle et cinétique au travers d’un système à turbine (non représenté) ; ou - en variante la forme d’un système de récupération d’énergie thermique (non représenté).
Un cumul d’un ou plusieurs de ces systèmes de récupération d’énergie peut être envisagé.
Dans le premier cas illustré aux figures, le volume de gaz récupéré et accumulé dans une capacité 11 est injecté dans le cylindre 1 en se détendant dans la chambre de détente CD du moteur en produisant un travail qui vient s’ajouter au travail de détente de la charge admise dans la chambre active CA. Ainsi, au sens de l’invention, la valve C est une valve de distribution active.
On comprend dès lors le fonctionnement de la distribution dite active selon l’invention dans lequel, avantageusement, l’énergie nécessaire à la commande de l’ouverture et de la fermeture de la soupape d’échappement 9 est réutilisée en totalité ou en partie, sous différentes formes possibles.
La soupape d’admission et le conduit d’admission ne sont pas représentés aux figures 1A à 6, mais l’ensemble est de même conception et fonctionne selon le même principe que celui qui gouverne l’échappement.
Le système de commande de la soupape d’échappement peut être connecté au même détendeur 10 au même système de récupération d’énergie potentielle 11 que ceux appartenant au système de commande la soupape d’échappement 9. Le cycle d’ouverture de la soupape d’échappement est proche d’une ouverture au point mort bas de la course du piston 2 et proche d’une fermeture au point mort haut de la course du piston 2.
On a donc la relation : Temps de phase = (temps de cycle )/(nombre d’adsorbeurs) Chacun des adsorbeurs passe successivement par la série de phases constituant le cycle du PSA, chacune des phases étant d’égale durée.
Un adsorbeur est, de façon conventionnelle, soumis au cycle de pression comprenant les étapes suivantes et notamment dans l’ordre suivant : 1) adsorption à la pression haute du cycle avec production de la deuxième fraction enrichie en composante faiblement adsorbable, notamment avec fourniture d’un débit de re-pressurisation constitué d’une partie de la deuxième fraction produite ; 2) dépressurisation jusqu’à la pression basse avec production de la première fraction ; 3) re-pressurisation jusqu’à la pression haute, notamment avec le débit de re-pressurisation fourni à l’étape 1.
On notera que dans un cycle, une étape donnée se distingue de l’étape précédente ou suivante par notamment une des raisons suivantes : l’existence ou non de flux d’entrée et/ou de sortie et par leur sens de circulation dans l’adsorbeur, par l’origine d’un flux entrant, par la destination d’un flux sortant. Une phase peut comprendre plusieurs étapes distinctes et inversement une étape peut se dérouler sur plus d’une phase.
Une unité de séparation par adsorption fonctionne avec un rendement d’extraction en composante fortement adsorbable correspondant au ratio de la quantité de composante fortement adsorbable dans la première fraction extraite à la pression basse, sur la quantité de composante fortement adsorbable dans le gaz de charge. L’unité de séparation fonctionne également selon un rendement d’extraction en composante faiblement adsorbable correspondant au ratio de la quantité de composante faiblement adsorbable dans la deuxième fraction extraite à la pression haute, sur la quantité de composante faiblement adsorbable dans le gaz de charge. Selon les applications, on parle alors de « rendement d’extraction en produit » pour le rendement d’extraction en composante valorisable et de « taux de purge » pour le rendement d’extraction en composante résiduaire. L’invention concerne plus particulièrement des procédés de séparation par adsorption dans lequel ces rendements d’extraction ne sont pas particulièrement élevés, ni pour le produit, ni pour la purge.
Une unité de séparation standard comprenant une charge adsorbante donnée et/ou d’un dimensionnement donné fonctionne pour un gaz d’alimentation fixé selon une courbe caractéristique « rendement d’extraction en composante fortement adsorbable » versus « rendement d’extraction en composante faiblement adsorbable » ou inversement. La montre un exemple de courbe (c) avec ici, le « rendement d’extraction en composante fortement adsorbable » en ordonnée et le « rendement d’extraction en composante faiblement adsorbable » en abscisse. On a choisi arbitrairement comme produit de rendement R la composante fortement adsorbable (première fraction) et donc comme purge (deuxième fraction) de rendement P la composante faiblement adsorbable. Très généralement, on utilise le temps de phase comme moyen de réglage pour parcourir cette courbe. On conçoit qu’avec un temps de phase court Tp1, on ne laisse pratiquement pas percer la composante fortement adsorbable dans la deuxième fraction à la pression haute. La composante fortement adsorbable se retrouve alors en très grande majorité dans la première fraction extraite à la pression basse, conduisant à un rendement d’extraction en composante plus adsorbable élevé R1. L’autre conséquence est qu’on laisse une partie importante de la composante faiblement adsorbable dans l’adsorbeur, que cette composante sort au moins en partie à la pression basse et que le rendement d’extraction en composante faiblement adsorbable P1 en est réduit. Un temps de phase plus long Tp2 conduit au raisonnement inverse avec les rendements correspondants R2 inférieur à R1 et P2 supérieur à P1.
Généralement, la contrainte principale pour le produit est de respecter la pureté spécifiée (par exemple, produire de l’hydrogène à 99,99% mole) et l’unité de séparation est réglée pour fonctionner ainsi avec le meilleur rendement possible, ce qui permet de limiter le débit de gaz d’alimentation nécessaire et par là le coût de la matière première (du gaz naturel dans le même exemple).
Dans certaines applications industrielles, il est par contre nécessaire de respecter des spécifications précises pour les deux fractions produites par les unités PSA même en cas d’évolution de la composition du gaz d’alimentation. Pour d’autres applications, ce sont au contraire à alimentation inchangée, les spécifications de ces productions qui vont devoir évoluer au cours du temps. Un exemple actuel illustrant ce dernier cas est l’accroissement imposé du taux de capture de CO2 dans les prochaines années pour raisons environnementales.
On peut ajouter au cycle une étape dite de rinçage (« rinse » en anglais) qui consiste à faire circuler dans un adsorbeur un gaz enrichi en la composante fortement adsorbable, dit fluide de rinçage, avec l’objectif de chasser du matériau adsorbant et des volumes morts les gaz de la composante faiblement adsorbable. Une telle étape permet d’augmenter le rendement d’extraction en composante faiblement adsorbable, en récupérant une partie des composés gazeux faiblement adsorbables se trouvant dans l’adsorbeur en fin d’étape d’adsorption. Il est possible également d’ajouter une telle étape de rinçage lorsque la composante fortement adsorbable est la composante valorisable afin de limiter dans cette dernière la quantité de la composante faiblement adsorbable.
Il est connu de l’art antérieur d’utiliser une telle étape de rinçage afin de produire une fraction enrichie en composés gazeux faiblement adsorbables avec une pureté et un rendement élevés. C’est en particulier le cas lorsqu’on veut produire du méthane pour injecter dans un réseau dit de gaz naturel avec une pureté requise du méthane souvent supérieure à 96% et avec un rendement d’extraction de l’ordre de 95% et plus. Afin d’atteindre un rendement et une pureté élevés, le débit de fluide de rinçage peut être supérieur au débit de production, entraînant des surdimensionnements importants en terme de volume d’adsorbant et de moyen de compression. Cela a des répercussions importantes sur le prix à la construction de l’installation et sur le prix au fonctionnement de cette installation, à cause d’une consommation énergétique plus élevée. Ainsi, ces installations connues de l’art antérieur se trouvent principalement sur des gaz de décharges et ne se justifient économiquement que par des raisons environnementales (interdictions de mise à l’air de quantités importantes de gaz à effet de serre) et les subventions correspondantes. Les installations connues de l’art antérieur opérant une étape de rinçage ne sont donc pas compétitives. De plus, une augmentation du débit de fluide de rinçage pour atteindre un rendement d’extraction en composante faiblement adsorbable élevé entraîne une diminution du rendement d’extraction en composante fortement adsorbable, du fait de la courbe caractéristique (courbe limite) de fonctionnement de l’unité.
Ces unités de séparation standard, avec ou sans étape de rinçage, ne répondent évidemment pas au cas où l’on désire aller au-delà de ces courbes limites, par exemple en augmentant le rendement d’extraction en produit tout en maintenant le taux de purge, ou en augmentant le taux de purge tout en maintenant le rendement d’extraction en produit. Il existe donc un besoin pour une unité de séparation par adsorption à la flexibilité opératoire accrue.
L’invention a ainsi pour objet un procédé de séparation d’un gaz de charge par adsorption modulée en pression dans lequel une unité de séparation est alimentée par le gaz de charge et produit une première fraction gazeuse enrichie en une première composante et une deuxième fraction gazeuse enrichie en une deuxième composante, la première composante étant plus adsorbable que la deuxième composante. L’unité de séparation comprend une pluralité d’adsorbeurs, lesdits adsorbeurs étant soumis à un cycle de pression présentant une pression haute et une pression basse. Le cycle de pression comprend une pluralité d’étapes dont au moins une étape d’adsorption et au moins une étape de rinçage. Durant l’étape de rinçage, un fluide de rinçage enrichi en première composante circule dans au moins un adsorbeur de sorte à chasser au moins une partie de la deuxième composante dudit adsorbeur. Le cycle de pression présente un temps de phase correspondant à une durée du cycle de pression divisée par le nombre d’adsorbeurs. Le procédé comprend les étapes suivantes: a) détermination d’une valeur de rendement d’extraction en première composante défini par le ratio de la quantité de première composante dans la première fraction produite sur la quantité de première composante dans le gaz de charge alimentant l’unité de séparation, b) détermination d’une valeur de rendement d’extraction en deuxième composante défini par le ratio de la quantité de deuxième composante dans la deuxième fraction produite sur la quantité de deuxième composante dans le gaz de charge alimentant l’unité de séparation, c) détermination d’un premier écart entre la valeur de rendement d’extraction en première composante déterminé à l’étape a) et une première valeur consigne relative au rendement d’extraction en première composante et d’un deuxième écart entre la valeur de rendement d’extraction en deuxième composante déterminé à l’étape b) et une deuxième valeur consigne relative au rendement d’extraction en deuxième composante, d) si le premier écart est supérieur à un premier seuil prédéterminé et/ou le deuxième écart est supérieur à un deuxième seuil prédéterminé, modification du temps de phase et modification d’un débit du fluide de rinçage, dit débit de rinçage, de manière à réduire le premier écart et/ou le deuxième écart.
Agir sur le paramètre temps de phase et le paramètre débit de rinçage permet de compenser l’augmentation ou la diminution du rendement d’extraction subie à cause de la modification de l’un ou l’autre de ces paramètres. Par exemple, pour augmenter le rendement d’extraction en première composante tout en maintenant le rendement d’extraction en deuxième composante, la durée du temps de phase peut être raccourcie et la valeur du débit de rinçage peut être augmentée. Contrôler les deux paramètres débit de rinçage et temps de phase permet donc une flexibilité opératoire accrue sur les rendements d’extraction en première composante et en deuxième composante par rapport aux unités de séparation de l’art antérieur.
Le premier seuil et le deuxième seuil peuvent notamment être définis pour tenir compte des fluctuations habituelles de rendement du procédé de séparation.
Selon une mise en œuvre du procédé, le temps de phase et le débit de rinçage sont modifiés de manière à rendre le premier écart inférieur ou égal au premier seuil et/ou à rendre le deuxième écart inférieur ou égal au deuxième seuil.
Selon une mise en œuvre du procédé, l’unité fonctionne selon une pluralité de modes de fonctionnement, le fluide de rinçage circulant selon une valeur de débit de rinçage déterminée et le temps de phase étant défini selon une durée de temps de phase déterminée dans chacun des modes de fonctionnement.
Selon une mise en œuvre du procédé, le débit de rinçage et le temps de phase sont modifiées conjointement. En particulier, le débit de rinçage et le temps de phase sont modifiés simultanément.
Lorsque l’actionneur 9 est mis sous tension, ses éléments piézoélectriques 91 se déforment élastiquement pour générer une contrainte mécanique. La déformation élastique consiste en un allongement du pilier piézoélectrique selon l’axe longitudinal X-X de l’actionneur 9. En d’autres termes, l’actionneur 9 s’allonge (extension) lorsqu’il est mis sous tension. Et lorsqu’il n’est pas mis sous tension, l’actionneur 9 se rétracte (contraction) et revient à sa position d’origine. À titre d’exemple, le pilier piézoélectrique est configuré de sorte que son débattement entre les phases d’extension et de contraction soit compris entre 1 µm et 150 µm.
L’actionneur 9 est préférentiellement précontraint pour améliorer la robustesse et la tenue mécanique du pilier piézoélectrique. Selon un mode de réalisation, des éléments de visserie sont en prise avec une tige 92 passant au travers des éléments 91, de manière à appliquer une précontrainte sur le pilier piézoélectrique, par compression dudit pilier. Sur la , l’axe de la tige 92 coïncide avec l’axe longitudinal X-X.
L’axe longitudinal X-X de l’actionneur 9 est parallèle à la surface 3B (abstraction faite des tolérances géométriques et/ou de montage). Par « parallèle », on entend parallèle au plan contenant la zone de la surface 3B située en vis-à-vis de l’actionneur 9 lorsque ladite surface est plane dans ladite zone. Si la surface 3B est courbe dans cette zone, on entend par « parallèle » le fait que l’axe longitudinal X-X est perpendiculaire à la normale N à ladite surface passant par le milieu de l’actionneur 9, ou plus grossièrement que l’actionneur 9 est tangent à ladite surface 3B.
Un dispositif de fixation 11 est configuré pour fixer l’actionneur 9 de sorte que l’axe longitudinal X-X soit parallèle à la surface 3B. Le dispositif de fixation 11 comprend un premier élément de fixation 11A positionné au niveau d’une première extrémité 9A du pilier 9, et un deuxième élément de fixation 11B positionné au niveau de la seconde extrémité 9B dudit pilier. Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, les éléments de fixation 11A, 11B se présentent chacun sous la forme d’équerre ou de pièce en L, afin d’assurer simplement un bon parallélisme entre l’axe longitudinal X-X de l’actionneur 9 et la surface 3B. Les éléments de fixation 11A, 11B peuvent être réalisés en métal ou en toute autre matière convenant à l’homme du métier et permettant de leur conférer une rigidité suffisante pour transmettre les contraintes mécaniques de l’actionneur 9 à la pièce 1.
Les éléments de fixation 11A, 11B peuvent être rigidement fixés aux extrémités 9A, 9B au moyen de soudure ou au moyen d’éléments de visserie qui peuvent être les mêmes que ceux en prise avec la tige 92 et servant à précontraindre le pilier 9, ou des éléments de visserie distincts. De même, les éléments de fixation 11A, 11B peuvent être rigidement fixés sur la surface 3B au moyen d’éléments de visserie ou au moyen de soudure. La mise en place et la fixation du système de dégivrage sur la surface 3B est ainsi très simple et très rapide.