INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Système et procédé de détermination d’une grandeur dans un système de motorisation de véhicule Domaine technique et contexte La présente invention est relative aux procédés de détermination d’une grandeur dans un système de motorisation de véhicule, notamment lorsque ladite grandeur n’est pas mesurée directement par un capteur. Dans ce cas, il faut estimer ladite grandeur à partir d’autres prises d’informations et/ou d’autres paramètres.
Selon un exemple, la grandeur d’intérêt peut être une température de rotor de moteur électrique. Selon un autre exemple, la grandeur intérêt peut être une température de carburant en amont de l’injection dans les cylindres. Dans les configurations de véhicule de série, il n’est pas possible d’imaginer qu’un capteur puisse mesurer directement ces grandeurs.
Art antérieur On connaît des systèmes d’estimation utilisant un modèle basé sur les lois de la physique, pour déterminer une estimation de la grandeur d’intérêt. Le modèle utilise des grandeurs mesurables. Moyennant l’utilisation de fonctions algorithmiques, il peut fournir en sortie une estimation de la grandeur d’intérêt, non mesurable directement.
Il est aussi connu d’utiliser un réseau de neurones (‘RN’ en abrégé) à apprentissage supervisé. Le domaine d’apprentissage est limité à des manipulations d’apprentissage supervisées. Ainsi, il reste des lacunes sur la couverture des cas d’apprentissage du RN. Dans la pratique, cette couverture s’avère donc incomplète. Il existe donc un risque de divergence de la grandeur de sortie, en cas de survenance de cas non couverts par le plan d’expérience des situations d’apprentissage du réseau de neurones.
Les inventeurs ont cherché à améliorer la situation.
A cet effet, selon la présente divulgation, il est proposé un système de détermination itérative d’au moins une grandeur d’intérêt dans un système de motorisation de véhicule, ladite grandeur d’intérêt n’étant pas mesurée directement par un capteur, le système comprenant : - un module d’estimation à apprentissage supervisé, prenant en entrée un jeu de premières données d’entrée Xi, et fournissant en sortie au moins une grandeur intermédiaire de sortie Y, - un module de vérification de vraisemblance, MK, prenant en entrée le jeu de premières données d’entrée Xi et un jeu de deuxièmes données d’entrée Cj, et fournissant en sortie un index de vraisemblance IK, - un module de traitement aval prenant en entrée l’index de vraisemblance IK et la grandeur intermédiaire de sortie Y, et fournissant en sortie une grandeur finale de sortie Z correspondant à ladite grandeur d’intérêt, - le module de traitement aval étant configuré pour : lorsque l’index de vraisemblance IK est bon , la grandeur finale de sortie Z est représentative de la grandeur intermédiaire de sortie Y, de préférence égale à cette dernière ; lorsque l’index de vraisemblance IK est mauvais , la grandeur finale de sortie est issue notamment d’un modèle de représentation physique (ou « modèle physique », simplement).
On note que le module d’estimation à apprentissage supervisé peut être par exemple un module à réseau de neurones. Toutefois, d'autres types de modules à apprentissage supervisé peuvent être considérés comme par exemple un arbre de décision, une régression à noyau, une séparatrice à vaste marge. La solution du réseau de neurones est maintenant bien connue et facile à mettre en œuvre.
Un index de vraisemblance classé dans la catégorie « bon » se rapporte sensiblement à des conditions couvertes par un plan d’apprentissage du module d’estimation à apprentissage supervisé, par exemple un module à réseau de neurones. Un index de vraisemblance classé dans la catégorie « mauvais » se rapporte sensiblement à des conditions non couvertes par un plan d’apprentissage du module d’estimation à apprentissage supervisé.
Par « bon » ou « mauvais », on désigne donc deux classes, ou catégories, pour l’index de vraisemblance (IK), séparées par exemple par une ou plusieurs valeurs seuil prédéterminées (selon que l’index de vraisemblance est un vecteur à une ou plusieurs dimensions, par exemple). L’au moins une valeur seuil est avantageusement prédéterminée, compte tenu du plan d’apprentissage connu du module d’estimation à apprentissage supervisé, et enregistrée dans une mémoire du module de traitement aval.
Dit autrement : - lorsque l’index de vraisemblance (IK) est bon , la grandeur finale de sortie Z est obtenue à l’aide d’un modèle basé sur l’intelligence artificielle, obtenu à l’issue d’une étape préliminaire d’apprentissage ; et - lorsque l’index de vraisemblance (IK) est mauvais , la grandeur finale de sortie Z est obtenue notamment à l’aide d’un modèle de représentation physique basé sur les lois de la physique.
Le basculement d’un index de vraisemblance bon à un index de vraisemblance mauvais, se traduit donc par un basculement d’une détermination de la grandeur finale par intelligence artificielle, à l’aide du module d’estimation à apprentissage supervisé, vers une détermination de la grandeur finale à l’aide d’un modèle physique représentant l’évolution de ladite grandeur en fonction de paramètres physiques prédéterminés.
Grâce à quoi, on peut éviter d’avoir à utiliser une sortie du module d’estimation à apprentissage supervisé aberrante dans le cas où les conditions circonstancielles particulières diffèrent beaucoup du domaine couvert par l’apprentissage supervisé. Dit autrement, lorsque les conditions opérationnelles courantes sont substantiellement en dehors du domaine où l’apprentissage supervisé a été pratiqué, on se rabat sur un modèle physique en boucle ouverte. Ce modèle physique en boucle ouverte, qui même s’il n’est pas très précis, ou en tout cas moins précis que la sortie du module d’estimation à apprentissage supervisé, permet d’éviter de tomber sur des valeurs aberrantes qui résulteraient d’une divergence module d’estimation à apprentissage supervisé (e.g. du réseau de neurones).
: la illustre schématiquement un exemple d'ondulation ;
: la illustre la variation de la section d'un canal de gaz ;
: la illustre le principe de l'invention ;
: la illustre le procédé de l'invention, sous la forme d'un synoptique.
5. Description d'un mode de réalisation particulier
5.1 procédé de l'invention
L'invention repose donc sur une approche tout à fait nouvelle de la conception et de la fabrication des piles à combustible. Selon l'art antérieur, l'homme du métier développe un design de plaque spécifique pour la puissance requise, et notamment de la partie active de la plaque, en regard de laquelle sera placée la membrane permettant l'échange de proton.
Selon l'invention, en revanche, on prévoit une plaque unique et plusieurs (au moins deux) dimensions de membrane pouvant être placées entre deux plaques. Ainsi, il est possible de fabriquer aisément plusieurs piles, de puissances différentes, à partir d'un type unique de plaques.
Comme illustré dans l'exemple de la , on dispose de plaques 91, auxquelles on peut associer, dans cet exemple, trois dimensions distinctes de plaques 92A (100% de la surface active), 92B (75% de la surface active) et 92C (50% de la surface active).
On dispose ainsi de trois puissances de pile, à partir d'une plaque unique, c'est-à-dire sans qu'il soit nécessaire de concevoir des plaques spécifiques ni des outillages spécifiques.
Selon le mode de réalisation illustré, les membranes 92A, 92B ou 92C sont placées de façon centrée sur la partie active de la plaque 91.
Le procédé de fabrication de l'invention, selon une mise en œuvre, est illustré sur la .
On fabrique des plaques (E1) selon une unique dimension et un unique format. On fabrique par ailleurs des membranes de dimensions différentes (E2A, E2B et E2C). En fonction de la puissance requise. On assemble ensuite les plaques et les membranes sélectionnées (E3A, E3B et E3C), pour fabriquer des piles de puissances différentes PA, PB ou PC.
Cette approche va à l'encontre des habitudes de l'homme du métier, qui a toujours développer des plaques et des piles pour une puissance maximale, c'est-à-dire en exploitant 100% de la surface active. Il n'est pas évident, pour l'homme du métier, de décider de n'exploiter qu'une portion de la surface active.
Bien entendu, il convient que les plaques utilisées soient le plus efficace possible. Une des difficultés de la conception des piles à combustible, et de ces plaques en particulier, est l'optimisation et l'homogénéisation du trajet de ce liquide de refroidissement, qui est généralement imposé par ce qui a été conçu pour la circulation des gaz des parties anodique et cathodique.
On décrit ci-après un mode de réalisation particulier de plaques adapté à la mise en œuvre de l'invention.
Les première et seconde ailes 30a, 30b s’étendent dans le prolongement respectivement des premier et second bras 3a, 3b. Elles présentent une forme aérodynamique. Elles présentent typiquement une face extrados et une face intrados reliées par un bord d’attaque et un bord de fuite. Les première et seconde ailes 30a, 30b comprennent au moins une tige 70a, préférablement deux tiges 70a de fixation aux bras 3a, 3b. Chaque tige 70a et solidaire d’une extrémité de l’aile 30a, 30b et s’étend en saillie.
Selon l’invention, en référence à la , les premier et second bras 3a, 3b comprennent chacun un premier dispositif de raccordement configuré pour fixer de manière amovible les première et seconde ailes 30a, 30b respectivement aux premier et second bras 3a, 3b. Le dispositif de raccordement comprend par exemple des logements 70 ménagés dans un bord de chacun des bras 3a, 3b. Chaque logement 70 reçoit une tige 70a pour fixer de manière amovible l’aile 30a, 30b au bras 3a, 3b.
Pour renforcer la liaison entre les ailes 30a, 30b et les bras 3a, 3b, une colle peut être appliquée entre les ailes 30a, 30b et les bras 3a, 3b.
Avantageusement, l’aéronef 1 comprend un premier dispositif de détection 300 de la présence des première et seconde ailes 30a, 30b sur l’aéronef 1. Le premier dispositif de détection 300 comprend par exemple un capteur comprenant un premier câble porté par les premier et second bras 3a, 3b et un second câble porté par les première et seconde ailes 30a, 30b. La fixation des première et seconde ailes 30a, 30b permet d’établir le contact électrique entre les premier et second câbles tandis que le retrait des première et seconde ailes 30a, 30b permet de rompre le contact électrique. Les câbles sont des câbles d’alimentation électrique. Le dispositif de détection 300 peut comprendre en outre des capteurs de contact montés sur les ailes 30a, 30b et/ou sur les bras 3a, 3b. Le premier dispositif de détection 300 est avantageusement relié au contrôleur de vol 17.
L’empennage arrière 18 est agencé à l’opposé du nez 2a. Il relie les première et seconde nacelles 7a, 7b. L’empennage arrière 18 présente par exemple une forme générale de V inversée. Il est avantageusement formé d’une seule pièce. Il comprend une première portion 18a et une seconde portion 18b reliées entre elles par une portion centrale 18c plane. Les première et seconde portions 18a, 18b sont respectivement reliées aux première et seconde nacelles 7a, 7b.
Comme mieux visible la , les première et seconde portions 18a, 18b comprennent chacune un connecteur 180a coopérant avec la nacelle 7a, 7b correspondante. Chaque connecteur 180a comprend avantageusement un embout 180a1 de type male s’étendant longitudinalement. Avantageusement, chaque connecteur 180 comprend en outre une tige de support 180a2 portant l’embout 180a1. Le diamètre externe de la tige de support 180a2 est avantageusement supérieur au diamètre externe de l’embout 180a1 et est identique au diamètre externe des première et seconde nacelles 7a, 7b. Chaque tige de support 180a2 est par ailleurs respectivement reliée aux première et seconde portions 18a, 18b. Le connecteur 180a est avantageusement métallique.
Selon l’invention, les première et seconde nacelles 7a, 7b comprennent chacune un second dispositif de raccordement qui est agencé sur une extrémité de chaque nacelle 7a, 7b située à l’opposé du nez 2a, et qui est configuré pour fixer de manière amovible l’ empennage arrière 18. Le dispositif de raccordement comprend par exemple un orifice 180b d’insertion du connecteur 180a. L’orifice 180b est ménagé sur une extrémité arrière des nacelles 8a, 8b opposée au nez 2a.
Avantageusement, l’aéronef 1 comprend un second dispositif de détection 181. Le second dispositif de détection 181 comprend par exemple un capteur comprenant un premier câble porté par les première et seconde nacelles 7a, 7b et un second câble porté par les embouts 180a1. La fixation de l’empennage arrière 18 permet d’établir le contact électrique entre les premier et second câbles tandis que le retrait de l’empennage arrière 18 permet de rompre le contact électrique. Les câbles sont des câbles d’alimentation électrique. Le second dispositif de détection 181 peut comprendre en outre des capteurs de contact montés sur les nacelles 7a, 7b et/ou sur l’empennage arrière 18.Le second dispositif de détection 181 est avantageusement relié au contrôleur de vol 17.
Dans la première configuration de l’aéronef 1 représentée sur la , les premier et second ensembles d’alimentation 13, 14 sont déplacés au barycentre de l’aéronef 1 pour conformer le centre de masse de l’aéronef 1 au centre de masse définit pour un aéronef de type multirotors à voilure tournante. Par ailleurs, le module de gestion 16 commande l’alimentation des second moteurs 12 à partir des premier et second ensembles d’alimentation 13, 14. Ainsi, les rotors de sustentation 8a, 8b, 9a, 8b assurent dans cette configuration la portance de l’aéronef 1.
Dans la seconde configuration de l’aéronef 1 représentée sur la , les première et seconde ailes 3a, 3b et l’empennage arrière 18 sont fixés de manière amovible à l’aéronef 1. Les premier et second ensembles d’alimentation 13, 14 sont déplacés vers le nez 2a du fuselage 2 pour conformer le centre de masse de l’aéronef 1 au centre de masse définit pour un aéronef à voilure mixte. Par ailleurs, le module de gestion 16 commande l’alimentation du premier moteur 6 à partir du premier ensemble d’alimentation 13 et des second moteurs 12 à partir du second ensemble d’alimentation 14. Ainsi, les rotors de sustentation 8a, 8b, 9a, 8b assurent dans cette configuration la portance de l’aéronef 1 durant les phases de décollage et d’atterrissage verticaux et les première et seconde ailes 3a, 3b assurent la portance de l’aéronef 1 durant le vol horizontal ou vol d’avancement et le rotor de propulsion assure le déplacement horizontal de l’aéronef 1. Le contrôleur de vol 17 assure quant à lui les transitions de vol entre les vol vertical et horizontal. Pendant la phase de vol vertical, par exemple lors du décollage, il commande la mise en marche des second moteurs 12 tandis que le premier moteur 6 est à l’arrêt, puis lors du vol horizontal, il commande la mise à l’arrêt des second moteurs 12 et la mise en marche du premier moteur 6.
L’aéronef 1 est ainsi reconfigurable au sol entre les première et seconde configurations. L’aéronef 1 peut être utilisé aussi bien pour une mission où un vol stationnaire est requis que pour une mission où un vol d’avancement de longue durée est nécessaire. La mise en œuvre d’un aéronef unique réduit l’encombrement du véhicule de transport de l’aéronef 1, facilite les phases d’entretien et de maintenance.
Grâce aux premier et second dispositifs de raccordement, il est possible de retirer ou d’ajouter les ailes 30a, 30b et l’empennage arrière 18 selon l’opération envisagée.
En outre, grâce au module de gestion 16, il est possible d’adapter l’alimentation énergétique des moteurs 6, 12 selon la mission envisagée.
En outre, grâce au caractère mobile des premier et second ensembles d’alimentation 13, 14, il est possible d’ajuster le centre de masse de l’aéronef 1 selon sa configuration.
Un procédé de reconfiguration de l’aéronef 1 va maintenant être décrit en référence à la .
Lorsque l’aéronef 1 est dans la première configuration, le procédé de reconfiguration comprend les étapes suivantes :
5.2 Éléments principaux d'une plaque bipolaire
On connaît différents types de canaux pour la circulation des gaz, notamment des canaux droits, parallèles les uns aux autres, en serpentins ou en zig-zag, s'étendant sur une partie active de la plaque.
L'efficacité de ces plaques n'est pas parfaite. Malgré les efforts des concepteurs, on constate des variations significatives de la pression des gaz, notamment de l'oxygène, dans la surface active, et une distribution non homogène du fluide caloporteur, en particulier partielle en milieu de plaque. Ceci introduit une inhomogénéité thermique, notamment la présence de points chauds.
En conséquence, ceci introduit une inhomogénéité de la création du courant électrique dans la plaque.
De telles plaques sont en outre peu aisées à fabriquées et à assembler. Elles présentent notamment une mauvaise rigidité sur leur longueur, ce qui conduit à utiliser des feuillards relativement épais, donc lourds, et impose l'utilisation de techniques de fabrication peu adaptées à la production en série, telles que le brasage ou des soudures multiples.
Il y a donc un besoin d'une nouvelle approche pour la réalisation de telles plaques, pour permettre une production plus adaptée aux exigences de la série et/ou pour améliorer leur efficacité.
A titre indicatif, on décrit ci-après les principaux aspects d'une plaque bipolaire. Comme illustré schématiquement sur l'exemple de la , Il existe plusieurs zones essentielles dans une plaque bipolaire :
- zone active AZ : il s'agit de l'emplacement où la réaction a lieu, constituée de nombreux canaux. Une des difficultés de conception de ces plaques est la nécessité de fournir une répartition homogène du gaz et de ne pas suralimenter ou sous-alimenter les canaux. La surface de la zone active de la plaque est la même que celle de la zone active de l'AME ;
- Zone d'homogénéisation HZ : emplacement dans lequel les flux se mélangent pour alimenter les canaux de la zone active avec la même quantité de gaz/liquide de refroidissement. Elle est assimilable à un entonnoir, allant d'une arrivée de flux vers le début de la zone active ;
- Zone anti-bypass ABP : une zone anti-by-pass est nécessaire pour des raisons mécaniques telles qu'un bon maintien de l'AME et/ou une bonne compression du joint. Il est ensuite nécessaire d'éviter un effet de dérivation pour les gaz, qui pourrait induire des chutes de pression des gaz, et donc l'efficacité de l'ensemble du système ;
- Collecteurs M : les collecteurs ("manifolds" en anglais) sont des éléments agissant sur le dimensionnement, comprenant des entrées et des sorties pour chaque gaz et le fluide réfrigérant. Généralement, leur position et leurs dimensions définissent les dimensions globales de la plaque ;
- Entrées I : les entrées sont ce qui permet au gaz et au liquide réfrigérant d'aller des collecteurs vers le côté gaz ou liquide réfrigérant de la plaque ;
- Interfaces de guidage G : éléments aidant à maintenir la pile en position pendant le processus d'empilage ;
- Électrodes de mesure V : permettant de brancher une broche ou un dispositif spécial entre l'anode et la cathode pour effectuer des mesures ;
- Matrice de données : permettant une identification précise de la plaque. Elle peut notamment porter un numéro de série, un numéro d'identification du fournisseur, une heure, une date de fabrication, etc. Ses dimensions sont généralement de 4x4 ou 5x5 mm ;
- Détrompeur ("Poka-Yoke" en anglais) : élément mécanique qui contraint le positionnement des demies-plaques ;
de 30 à 60% en poids de PAG choisis parmi les copolymères dibloc oxyde d’éthylène-oxyde de propylène et les copolymères tribloc oxyde de propylène-oxyde d’éthylène-oxyde de propylène et leurs mélanges, les PAG présentant une masse moléculaire allant de 1000 à 3000 g/mol, de 1 à 10% en poids d’alcools gras alkoxylés choisis parmi les alcools gras éthoxylés, les alcools gras éthoxylés et proproxylés et leur mélange, lesdits alcools gras alkoxylés ayant une masse molaire allant de 100 à 900 g/mol, de 5 à 15% en poids d’acide(s) aliphatique(s) monocarboxylique(s) comportant de 4 à 15 atomes de carbone, et de 5 à 15% en poids en poids d’alcanolamine(s) choisie(s) parmi la monoéthanolamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, la diglycolamine, la mono-isopropanolamine, la diisopropanolamine, la triisopropanolamine, la méthyldiéthanol amine, le 2-amino-2-éthyle-1,3-propanediol, le 2-amino-2-méthyle-1-propanol et leurs mélanges,
L’invention concerne également l’utilisation de la composition lubrifiante selon l’invention, comme fluide pour le travail des métaux, en particulier pour la déformation des métaux et/ou pour le formage des métaux et/ou pour la découpe des métaux et/ou pour l’estampage des métaux et/ou pour le laminage des métaux, les métaux étant de préférence choisis parmi l’acier et l’aluminium.
De préférence, les émissions de composés organiques volatils totaux à 80°C selon la norme NF EN 12619 sont inférieures à 200 ppm, de préférence inférieure à 150 ppm, de préférence encore inférieure à 100 ppm, voire inférieure à 50 ppm.
L’invention permet de fournir une composition lubrifiante multi-service puisqu’elle peut être mise en œuvre sur différents types de surfaces métalliques, notamment des surfaces d’aluminium et des surfaces d’acier.
La composition lubrifiante selon l’invention génère très peu de composés organiques volatils (COV), voire pas du tout de COV, lorsqu’elle est chauffée.
La composition lubrifiante selon l’invention est peu voire pas tachante, elle génère très peu voire pas du tout de tâches lorsqu’elle est mise en œuvre sur des pièces métalliques, notamment lors de post-traitements de l’aluminium.
La composition lubrifiante selon l’invention peut être mise en œuvre pour la déformation de pièces métalliques de faibles épaisseurs, par exemple pour la mise en forme d’échangeurs thermiques.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION L’invention concerne une composition lubrifiante comprenant de l’eau et :
de 1 à 60% en poids, de préférence de 5 à 60% en poids, de polyalkylène glycol (PAG), de 0,1 à 30% en poids, de préférence de 0,1 à 15% en poids, d’alcool(s) gras alkoxylés, de 0,1 à 30% en poids, de préférence de 1 à 30% en poids, d’un système anti-corrosion comprenant au moins un acide et au moins une base,
La composition lubrifiante selon l’invention peut être une composition prête à l’emploi ou une composition concentrée, aussi appelée composition à diluer.
En effet, la composition lubrifiante selon l’invention peut être diluée avec ajout d’eau avant d’être utilisée comme fluide pour le travail des métaux.
Lorsque la composition est prête à l’emploi, elle peut être utilisée directement comme fluide pour le travail des métaux, sans nécessité de la diluer.
De préférence, on achemine l’eau du dispositif de récupération d’eau, par un conduit d’alimentation, vers un moyen de stockage qui peut être flottant, posé en onshore ou en offshore, et de manière préférée, posé sur la côte pour faciliter les opérations.
Lorsque le stockage de l’eau est côtier (en onshore ou offshore), il est au plus près des besoins pour les populations, le bétail et/ou les cultures ainsi qu’au plus près des usines de traitement de l’eau avant la distribution (traitement fongicide, bactéricide et/ou dessalement par exemple). De plus, le stockage de l’eau à terre peut se faire facilement via un étang naturel ou artificiel par exemple. Le conduit d’alimentation peut comprendre une pompe pour acheminer l’eau du bas de récupération au moyen de stockage mais cette pompe ne sert pas à faire remonter l’eau de la source jusqu’au bassin de débordement.
Lorsqu’il est flottant, le moyen de stockage peut être tracté facilement pour être ramené sur la côte où sont les besoins en eau douce.