INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ces paramètres de fonctionnement peuvent comprendre un ou plusieurs des paramètres suivants : - vitesse du vent, - puissance active générée par la génératrice (i.e. en sortie du convertisseur de puissance), - angle de calage des pales par rapport au moyeu, - couple moteur transmis par le rotor à la génératrice, - angle d’orientation du vent, - angle d’orientation de la nacelle par rapport au mat (« angle de yaw »).
Plus précisément, les valeurs caractéristiques des paramètres de fonctionnement enregistrées dans le système de contrôle et d'acquisition de données peuvent comprendre, pour chaque point de fonctionnement : - une valeur minimale, une valeur maximale, une valeur moyenne et/ou un écart-type d’un premier paramètre de fonctionnement mesuré sur l’intervalle de temps, et - valeur moyenne du deuxième paramètre de fonctionnement mesuré sur l’intervalle de temps.
Les valeurs caractéristiques du premier paramètre de fonctionnement et du deuxième paramètre de fonctionnement peuvent être mesurées directement par les capteurs ou être calculées à partir de valeurs mesurées par les capteurs.
Dans l’exemple illustré sur la , le premier paramètre de fonctionnement est la vitesse du vent et le deuxième paramètre de fonctionnement est la puissance active générée par la génératrice 10.
Toutefois, d’autres couples (premier paramètre de fonctionnement, deuxième paramètre de fonctionnement) peuvent être choisis tels que : - (angle de calage des pales par rapport au moyeu, une vitesse du vent), ou - (couple moteur transmis par le rotor à la génératrice, une puissance active générée par la génératrice), ou - (angle d’orientation du vent, un angle d’orientation de la nacelle par rapport au mat).
Le couple moteur transmis par le rotor 4 à la génératrice 10 peut être calculé comme étant égal à la puissance active divisée par la vitesse de rotation du premier arbre 7.
Sur le diagramme de la , chaque point de fonctionnement a pour abscisse une valeur moyenne de la vitesse du vent (en mètres par seconde) et pour ordonnée une valeur moyenne de la puissance active générée par la génératrice (en kilowatts).
En fonctionnement normal, la courbe de puissance présente une forme générale « en S ». La courbe « en S » est représentative de la puissance théorique délivrée par l’éolienne 1 en fonction de la vitesse du vent.
Un inconvénient de ces dispositifs d’aération réside dans le fait que leurs ouverture(s) (ou bouche(s) d’aération) et ailettes sont en permanence visibles lorsque l’on observe la paroi, y compris lorsqu’ils ne sont pas utilisés, ce qui nuit à l’esthétique (ou au style) général, même lorsque le style des ouverture(s) et ailettes est soigné. Notamment, ils ne peuvent pas être uniformes avec (ou se fondre dans) la paroi lorsqu’ils ne sont pas utilisés. Par ailleurs, plus les dimensions des ouvertures sont importantes, plus l’esthétique (ou le style) est impacté(e). En outre, plus le dispositif d’aération est installé à proximité du plan médian de la paroi, plus il est visible, et donc plus l’esthétique (ou le style) est impacté(e).
Il a certes été proposé d’affiner les ailettes (ou grille), afin de rendre les dispositifs d’aération plus discrets et donc moins pénalisants vis-à-vis de l’esthétique (ou du style). Cependant, ces dispositifs d’aération ne peuvent toujours pas être uniformes avec (ou se fondre dans) la paroi lorsqu’ils ne sont pas utilisés.
Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un dispositif d’aération comprenant, d’une part, un mécanisme d’orientation propre à être installé dans une paroi d’un système et placé dans différentes positions pour orienter dans l’espace un flux d’air qui l’alimente, et, d’autre part, un organe de commande propre, en cas d’actionnement par un usager, à contrôler la position du mécanisme d’orientation.
Ce dispositif d’aération se caractérise par le fait que son mécanisme d’orientation comprend une pièce rotative comprenant au moins une ouverture propre à être traversée par le flux d’air, et propre à être entraînée en rotation par rapport à la paroi entre une position escamotée, dans laquelle chaque ouverture est invisible par l’usager, et une position maximale dans laquelle le flux d’air sort de chaque ouverture avec une orientation ayant une première contribution maximale dans un premier plan prédéfini.
Ainsi, on dispose d’un dispositif d’aération permettant de masquer totalement sa/ses ouverture(s) (ou bouche(s) d’aération) et donc tout ce qui est situé en amont de cette/ces dernière(s) lorsque l’on observe la paroi et que sa pièce rotative est dans sa position escamotée, ce qui lui permet de se fondre dans (ou être uniforme avec) cette paroi pour ne pas nuire à l’esthétique (ou au style) général.
Le dispositif d’aération selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- le mécanisme d’orientation peut comprendre au moins une ailette installée dans la pièce rotative, en amont de chaque ouverture, de façon mobile afin de pouvoir fournir à l’orientation une seconde contribution, dans un second plan prédéfini perpendiculaire au premier plan prédéfini, choisie par l’usager entre des première et seconde secondes contributions extrêmes ;
- en présence de la première option, le premier plan prédéfini peut être vertical, et le second plan prédéfini peut être horizontal ;
- également en présence de la première option, le mécanisme d’orientation peut comprendre N ailettes, avec N ≥ 2, mobiles simultanément et de façon identique dans la pièce rotative ;
- l’organe de commande peut comprendre, d’une part, une pièce de commande au moins semi-sphérique et propre à être installée dans le système et à être placée par l’usager dans une position de commande définissant l’orientation du flux d’air, et, d’autre part, un module de contrôle propre à convertir la position de commande en instruction(s) destinée(s) à imposer cette orientation ;
- en présence de la dernière option, l’organe de commande peut comprendre, d’une part, un premier moteur électrique propre à entraîner en rotation la pièce rotative en fonction d’une première instruction destinée à imposer la première contribution de l’orientation du flux d’air, et, d’autre part, au moins un second moteur électrique associé à au moins une ouverture et propre à déplacer une bielle couplée à chaque ailette située en amont de cette ouverture, en fonction d’une seconde instruction destinée à imposer la seconde contribution de l’orientation du flux d’air ;
- également en présence de la dernière option, la pièce de commande peut être propre, lorsqu’elle est pressée ponctuellement par l’usager, à adresser un signal prédéfini au module de contrôle. Dans ce cas, le module de contrôle peut être propre, à réception de ce signal prédéfini, à générer une première instruction destinée à imposer le placement de la pièce rotative dans sa position escamotée ;
- également en présence de la dernière option, la pièce de commande peut être propre à être installée dans la paroi en saillant en partie d’une face externe de cette dernière.
L’invention propose également un système comprenant une paroi accessible à un usager et comportant au moins un dispositif d’aération du type de celui présenté ci-avant.
Par exemple, ce système peut constituer un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant un habitacle. Dans ce cas, la paroi peut faire partie d’une planche de bord installée dans l’habitacle.
Cette troisième étape 123 permet ainsi de recréer N scenario possibles d’évolution du premier paramètre de fonctionnement sur l’intervalle de temps.
La illustre schématiquement les N signaux 24 de la première série de signaux générés lors de l’étape 123.
Selon une quatrième étape 124, pour chaque point de fonctionnement (i = 0, 1, 2, …), la première série de signaux est convertie en une deuxième série de signaux représentatifs d’une évolution d’une valeur du deuxième paramètre de fonctionnement en fonction du temps, sur l’intervalle de temps considéré.
Chaque signal de la deuxième série de signaux est obtenu en convertissant un signal de la première série de signaux au moyen du modèle théorique de fonctionnement de l'éolienne qui a été obtenu au préalable lors de la phase d’apprentissage 110 ou par un autre moyen.
Dans cet exemple, le modèle théorique de fonctionnement est une courbe définissant une valeur théorique de la puissance active générée par la génératrice en fonction d’une valeur de la vitesse du vent, telle que celle qui est illustrée sur la .
Cette quatrième étape 124 permet de convertir les N scenario d’évolution du premier paramètre de fonctionnement déterminés à l’étape 123 en N scenario correspondant d’évolution du deuxième paramètre de fonctionnement sur l’intervalle de temps considéré.
La illustre schématiquement le modèle théorique de fonctionnement de l’éolienne 25 ainsi que les N signaux 26 de la deuxième série de signaux générés lors de l’étape 124.
Selon une cinquième étape 125, pour chaque point de fonctionnement (i = 0, 1, 2, …), et pour chaque signal de la deuxième série de signaux, une valeur caractéristique estimée du deuxième paramètre de fonctionnement sur l’intervalle de temps est calculée.
Cette cinquième étape 125 permet d’obtenir pour chaque point de fonctionnement (i = 0, 1, 2, …), N valeurs caractéristiques estimées du deuxième paramètre de fonctionnement sur l’intervalle de temps.
Plus précisément, pour chaque point de fonctionnement de l’éolienne, la série de valeurs caractéristiques de paramètres de fonctionnement comprennent : - une valeur minimale, une valeur maximale, une valeur moyenne et un écart-type du premier paramètre de fonctionnement (à savoir dans cet exemple, la vitesse du vent) mesuré sur l’intervalle de temps considéré, et - une valeur moyenne du deuxième paramètre de fonctionnement (à savoir dans cet exemple, la puissance active générée par la génératrice) mesuré sur l’intervalle de temps considéré.
La représente de manière schématique les données enregistrées dans le système de contrôle et d’acquisition en temps réel (SCADA) raccordé à l’éolienne 1.
Chaque ligne de données comprend des données définissant un point de fonctionnement (i = 0, 1, 2, …).
Chaque point de fonctionnement i de l’éolienne 1 est défini par un intervalle de temps donné (identifié par la date et l’heure de début), une valeur moyenne de la puissance active mesurée sur l’intervalle de temps (ActivePower_Avg-SQL-10minAvg), une valeur moyenne de la vitesse du vent mesurée sur l’intervalle de temps (Amb_WindSpeed_Avg-SQL-10minAvg), une valeur minimale de la vitesse du vent mesurée sur l’intervalle de temps (Amb_WindSpeed_Min-SQL-10minAvg), une valeur maximale de la vitesse du vent mesurée sur l’intervalle de temps (Amb_WindSpeed_Max-SQL-10minAvg) et une valeur d’écart-type de la vitesse du vent mesurée sur l’intervalle de temps (Amb_WindSpeed_Std-SQL-10minAvg).
Dans cet exemple, chaque intervalle de temps a une durée de 10 minutes.
La illustre schématiquement les données de surveillances 21 enregistrées dans le système de contrôle et d’acquisition en temps réel (SCADA), ces données de surveillance comprenant une pluralité de points de fonctionnement de l’éolienne 22 à analyser.
Chaque point de fonctionnement de l’éolienne 22 à analyser est défini par un intervalle de temps donné et une série de valeurs caractéristiques de paramètres de fonctionnement de l’éolienne 23 mesurés pendant l’intervalle de temps.
Selon une deuxième étape 122, pour chaque point de fonctionnement (i = 0, 1, 2, …), une pluralité de valeurs possibles du premier paramètre de fonctionnement est générée, en fonction des valeurs caractéristiques du premier paramètre de fonctionnement enregistrées dans le système de contrôle et d’acquisition en temps réel (SCADA).
Selon une troisième étape 123, pour chaque point de fonctionnement (i = 0, 1, 2, …), une première série de signaux représentatifs de l’évolution d’une valeur du premier paramètre de fonctionnement en fonction du temps, sur l’intervalle de temps i considéré, est générée.
Chaque signal de la première série de signaux est généré par tirage aléatoire de valeurs successives du premier paramètre de fonctionnement parmi les valeurs possibles du premier paramètre de fonctionnement qui ont été déterminées à la deuxième étape 122.
Toutefois, lors de ce tirage, les valeurs du premier paramètre de fonctionnement tirées aléatoirement qui ne sont pas comprises dans un intervalle prédéfini [V vent_min ; V vent_max ] sont éliminées.
Pour chaque point de fonctionnement, l’intervalle [V vent_min ; V vent_max ] peut être égal à [Amb_WindSpeed_Min-SQL-10minAvg ; Amb_WindSpeed_Max-SQL-10minAvg].
Selon une quatrième étape 114, le modèle théorique de fonctionnement de l’éolienne est obtenu comme une courbe théorique (à savoir dans cet exemple une courbe théorique de puissance) définissant une valeur du deuxième paramètre (à savoir dans cet exemple, la puissance active générée par la génératrice) en fonction d’une valeur du premier paramètre (à savoir, dans cet exemple la vitesse du vent).
Cette courbe théorique peut être obtenue par régression polynômiale à partir des valeurs moyennes du deuxième paramètre de fonctionnement obtenus lors de la troisième étape 113. La courbe théorique est ainsi estimée par approximation au moyen d’une fonction polynômiale, par exemple une fonction polynômiale de degré supérieur à 3.
Alternativement, à la place des étapes 112 à 114, il serait possible d’obtenir la courbe théorique de fonctionnement de l’éolienne en calculant une valeur moyenne ou une valeur médiane du deuxième paramètre de fonctionnement sur un intervalle glissant du premier paramètre.
La représente de manière schématique les différents points de fonctionnement de l’éolienne formant les données d’apprentissage et une courbe théorique obtenue à partir de ces points de fonctionnement.
La courbe théorique définit une valeur théorique de la puissance active générée par la génératrice 10 en fonction d’une valeur de la vitesse du vent.
La courbe théorique représentée sur la a été obtenue en calculant une valeur moyenne de la puissance active générée par la génératrice 10 sur un intervalle glissant de la vitesse du vent. L’intervalle glissant peut par exemple présenter une largeur égale à 1 mètre par seconde.
Cette phase d’apprentissage 110 permet d’obtenir un modèle théorique de fonctionnement de l’éolienne qui peut ensuite être utilisé lors de la phase d’analyse 120.
Alternativement, à la place de la phase d’apprentissage 110, le modèle théorique utilisé peut être un modèle théorique préétabli.
La phase d’analyse 120 comprend les étapes suivantes.
Selon une première étape 121, des données de surveillance sont collectées.
La période de fonctionnement de l’éolienne peut être une période ayant une durée de plusieurs mois, par exemple 1 an, sur laquelle on souhaite évaluer les performances de l’éolienne.
Les données de surveillance comprennent une pluralité de points de fonctionnement de l’éolienne 1 enregistrés au cours de la période de temps à analyser. Chaque point de fonctionnement de l’éolienne 1 est défini par un intervalle de temps i donné et une série de valeurs caractéristiques de paramètres de fonctionnement de l’éolienne 1 mesurés pendant l’intervalle de temps i.
Autrement dit, les séries de valeurs caractéristiques de paramètres de fonctionnement de l’éolienne 1 sont enregistrées dans le système de contrôle et d’acquisition avec un intervalle de temps constant entre deux enregistrements. Dans cet exemple, l’intervalle de temps est de 10 minutes.
Dans cet exemple, les paramètres de fonctionnement de l’éolienne 1 comprennent un premier paramètre de fonctionnement et un deuxième paramètre de fonctionnement. Le premier paramètre de fonctionnement est la vitesse du vent. Le deuxième paramètre de fonctionnement est la puissance active générée par la génératrice.
1ier mode de réalisation La représente de manière schématique des étapes d’un procédé 100 de détermination d’un état de fonctionnement de l’éolienne 1, conforme à un premier mode de réalisation de l’invention.
Le procédé 100 permet de déterminer, pour chaque point de fonctionnement de l’éolienne enregistré dans le système de contrôle et d’acquisition en temps réel (SCADA), si l’éolienne 1 se trouve dans un état de fonctionnement « normal » ou dans un état de fonctionnement « en sous-performance ».
Dans l’exemple illustré sur la , le procédé 100 comprend une première phase 110 (ou « phase d’apprentissage ») et une deuxième phase 120 (ou « phase d’analyse »).
La phase d’apprentissage 110 vise à élaborer un modèle théorique de fonctionnement de l’éolienne qui sera utilisé par la suite lors de la phase d’analyse pour déterminer si l’éolienne 1 se trouve dans un état de fonctionnement « normal » ou dans un état de fonctionnement « en sous-performance ».
Ce modèle théorique de fonctionnement de l’éolienne peut être représenté sous la forme d’une courbe définissant une valeur du deuxième paramètre de fonctionnement en fonction du premier paramètre de fonctionnement.
Plus précisément, dans cet exemple, le modèle théorique de fonctionnement de l’éolienne est une courbe de puissance définissant une valeur de la puissance active générée par la génératrice 10 de l’éolienne 1 en fonction d’une valeur de la vitesse du vent.
La phase d’apprentissage 110 comprend les étapes suivantes.
Les données d’apprentissage comprennent une pluralité de points de fonctionnement de l’éolienne 1. Chaque point de fonctionnement de l’éolienne 1 est défini par une série de valeurs de paramètres de fonctionnement de l’éolienne mesurées pendant un même intervalle de temps, au cours d’au moins une période de fonctionnement de l’éolienne, cette période de fonctionnement étant considérée comme une période de référence.
La ou les périodes de fonctionnement de l’éolienne peuvent comprendre une période de fonctionnement au cours de laquelle l’éolienne est uniquement dans un état de fonctionnement normal. La période de fonctionnement de l’éolienne peut présenter une durée de plusieurs mois, de préférence allant de 3 à 6 mois.
Les séries de valeurs de paramètres de fonctionnement de l’éolienne sont mesurées avec un intervalle de temps constant entre deux mesures. La durée d’un intervalle de temps est de plusieurs minutes, par exemple de 10 minutes.
Les paramètres de fonctionnement de l’éolienne 1 comprennent : - un premier paramètre de fonctionnement (à savoir dans cet exemple, la vitesse du vent), et - un deuxième paramètre de fonctionnement (à savoir dans cet exemple, la puissance active générée par la génératrice).
Selon une deuxième étape 112, les données d’apprentissage qui ont été collectées, sont partitionnées en plusieurs tranches élémentaires successives, chaque tranche contenant l’ensemble des points de fonctionnement pour lesquels le premier paramètre de fonctionnement est compris dans un intervalle prédéfini associé à la tranche.
Selon une troisième étape 113, pour chaque tranche élémentaire, une valeur moyenne du deuxième paramètre de fonctionnement sur l’intervalle prédéfini associé à la tranche est calculée à partir de l’ensemble des points de fonctionnement contenus dans la tranche.
- une unité de contrôle propre à contrôler la pompe à air pour permettre l’alimentation en air entre des instants de début et de fin choisis en fonction des première et/ou seconde température(s) et/ou d’une première valeur représentative d’un taux de résidus de combustion dans le premier catalyseur et/ou d’une seconde valeur représentative d’un taux de résidus de dépollution dans le second catalyseur.
Grâce à cette injection contrôlée d’air dans la ligne d’échappement, le premier ou second catalyseur (bénéficiant de cette injection) peut traiter plus de résidus de combustion ou de dépollution, ce qui permet d’améliorer sa capacité de traitement en réduisant la quantité de résidus de combustion ou de dépollution qu’il rejette vers l’extérieur.
- le second catalyseur peut être propre à traiter de l’ammoniac qui constitue des résidus de dépollution ;
- le premier catalyseur peut être propre à traiter des oxydes d’azote et/ou des hydrocarbures imbrulés et/ou du monoxyde de carbone qui constitue(nt) des résidus de combustion ;
- dans un premier mode de réalisation, la ligne d’échappement peut comprendre un boîtier comportant, d’une part, les premier et second catalyseurs, et, d’autre part, une entrée située entre les premier et second catalyseurs et communiquant avec une sortie du conduit. Dans ce cas l’unité de contrôle peut être propre à contrôler la pompe à air pour permettre l’alimentation en air entre des instants de début et de fin qui sont choisis en fonction de la seconde valeur et/ou de la seconde température, afin de réduire la seconde valeur ;
- dans un deuxième mode de réalisation, la ligne d’échappement peut comprendre un silencieux d’échappement placé en aval du premier catalyseur et comportant le second catalyseur, et une entrée située entre le premier catalyseur et le silencieux d’échappement et communiquant avec une sortie du conduit. Dans ce cas, l’unité de contrôle peut être propre à contrôler la pompe à air pour permettre l’alimentation en air entre des instants de début et de fin qui sont choisis en fonction de la seconde valeur et/ou de la seconde température, afin de réduire cette seconde valeur ;
- en présence du premier ou deuxième mode de réalisation, l’unité de contrôle peut être propre à choisir comme instant de début un instant venant juste après un instant d’expiration d’une temporisation pendant laquelle la seconde température est inférieure à un premier seuil choisi, ou un instant où la seconde valeur est sur le point de dépasser un second seuil choisi ;
- également en présence du premier ou deuxième mode de réalisation ou de la dernière sous-option, l’unité de contrôle peut être propre à déterminer soit une première durée entre les instant de début et instant de fin lorsque la seconde température est supérieure à un premier seuil choisi et la seconde valeur est inférieure à un second seuil choisi, soit une seconde durée entre les instant de début et instant de fin, supérieure à la première durée, lorsque la seconde température est sur le point de devenir supérieure au premier seuil choisi et la seconde valeur est sur le point de devenir supérieure au second seuil choisi ;
- dans un troisième mode de réalisation, la ligne d’échappement peut comprendre une entrée située en amont du premier catalyseur et communiquant avec une sortie du conduit. Dans ce cas, l’unité de contrôle peut être propre à contrôler la pompe à air pour permettre l’alimentation en air entre des instants de début et de fin choisis en fonction de la première valeur et/ou de la première température, afin de réduire la première valeur ;
- chaque conduit peut être associé à une électrovanne contrôlant l’accès de l’air à la ligne d’échappement et contrôlée par l’unité de contrôle en fonction des instant de début et instant de fin ;
- il peut comprendre un moteur thermique à essence et produisant les résidus de combustion ;
illustre schématiquement et fonctionnellement une partie d’un premier exemple de réalisation d’un véhicule selon l’invention,
illustre schématiquement et fonctionnellement une partie d’un deuxième exemple de réalisation d’un véhicule selon l’invention,
illustre schématiquement et fonctionnellement une partie d’un troisième exemple de réalisation d’un véhicule selon l’invention, et
illustre schématiquement et fonctionnellement une partie d’un quatrième exemple de réalisation d’un véhicule selon l’invention.
Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer un véhicule V comprenant une ligne d’échappement LE assurant un traitement amélioré des résidus de combustion générés par le moteur thermique MT de son groupe motopropulseur (ou GMP) et/ou les résidus de dépollution qu’elle produit elle-même.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien) comprenant une ligne d’échappement LE alimentée en résidus de combustion par un moteur thermique.