INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans ce document, la boucle de ceinture comporte un boitier et des pontets formés de deux parties qui s’étendent de part et d’autre du boitier. La boucle de ceinture comporte en outre un mécanisme, logé au moins en partie dans le boitier, qui comporte un bouton-poussoir mobile entre une première position et une deuxième position et configuré pour déplacer au moins l’une des deux parties des pontets par rapport à l’autre entre une première configuration, correspondant à une première largeur de ruban de ceinture, lorsque le bouton-poussoir est dans la première position, et une deuxième configuration, correspondant à une deuxième largeur de ruban de ceinture, lorsque le bouton-poussoir est dans la deuxième position.
Dans la boucle de ceinture du document FR 3 104 005, la largeur voulue est facilement sélectionnée grâce à un bouton-poussoir. En particulier, le déplacement du bouton-poussoir permet d’actionner le mécanisme entrainant au moins l’une des deux parties du pontet, qui peuvent être rapprochées ou éloignées l’une de l’autre selon la configuration choisie, en fonction de la position du bouton-poussoir, et avec le pontet qui forme un passant rigide, configuré pour être traversé par le ruban de ceinture.
L’invention vise à fournir une boucle de ceinture adaptable à au moins deux largeurs de ruban de ceinture qui soit particulièrement simple et commode d’utilisation.
L’invention a ainsi pour objet, sous un premier aspect, une boucle de ceinture, adaptable à au moins deux largeurs différentes de ruban de ceinture, caractérisé en ce qu’elle comporte une première branche de liaison, une deuxième branche formant pontet et montée mobile en rotation autour de la première branche de liaison, une troisième branche formant tibi et montée mobile en rotation autour de la première branche de liaison, avec la première branche de liaison qui est assujettie mécaniquement à chacune de la première branche formant pontet et de la deuxième branche formant tibi, et un dispositif d’actionnement pourvu d’un premier mécanisme configuré pour permettre le pivotement de la deuxième branche formant pontet entre une première position stable et une deuxième position stable, et d’un deuxième mécanisme configuré pour permettre le pivotement de la troisième branche formant tibi entre une première position stable et une deuxième position stable, avec la boucle de ceinture qui présente une première configuration correspondant à une première largeur de ruban de ceinture lorsque la deuxième branche formant pontet et la troisième branche formant tibi sont dans leur première position stable respective, et une deuxième configuration correspondant à une deuxième largeur de ruban de ceinture lorsque la deuxième branche formant pontet et la troisième branche formant tibi sont dans leur deuxième position stable respective.
Dans une telle boucle de ceinture, la largeur voulue est facilement sélectionnée par simple pivotement de la deuxième branche formant pontet et de la troisième branche formant tibi et sélection de l’une ou l’autre des première et deuxième positions stables respectives.
En d’autres termes, l’actionnement des deuxième et troisième branches autour de la première branche, par le biais des premier et deuxième mécanismes du disposition d’actionnement permet de faire passer la boucle de ceinture de l’une à l’autre de ses première et deuxième configurations.
Dans la boucle selon l’invention, il n’est pas utile d’avoir un actionneur indépendant des deuxième et troisième branches.
La deuxième branche formant pontet peut aussi servir de passant rigide configuré pour être traversé par le ruban de ceinture.
Le dispositif d’actionnement est configuré de sorte que dans les première et deuxième positions stables respectives de la deuxième branche formant pontet et de la troisième branche formant tibi, ces dernières sont orientées sensiblement parallèlement entre elles.
Le dispositif d’actionnement est configuré de sorte que dans la première position stable respective de la deuxième branche formant pontet et de la troisième branche formant tibi, ces dernières sont orientées sensiblement perpendiculairement à la première branche de liaison ; tandis que dans la deuxième position stable respective de la deuxième branche formant pontet et de la troisième branche formant tibi, ces dernières sont inclinées d’un angle déterminé inférieur à 90° par rapport à la première branche de liaison.
Le premier mécanisme et le deuxième mécanisme du dispositif d’actionnement comportent chacun une pluralité de pions de positionnement s’étendant en saillie de la première branche de liaison et logés dans une pluralité de logements ménagés dans la deuxième branche formant pontet, respectivement dans la troisième branche formant tibi.
Chaque logement présente un contour délimitant un déplacement d’un pion de positionnement respectif et une paroi de fond dans laquelle sont ménagés au moins deux renfoncements distincts l’un de l’autre et prévus pour accueillir une extrémité du pion de positionnement, la coopération entre un pion et un des renfoncements correspondant à l’une ou l’autre des première et deuxième positions stables.
Le premier mécanisme et le deuxième mécanisme du dispositif d’actionnement comportent chacun une rondelle d’ajustement logée dans la deuxième branche formant pontet, respectivement dans la troisième branche formant tibi.
De préférence, l’agent colorant de la ou des couche(s) intermédiaire(s) (3b) comprend(nent) des pigments et/ou des paillettes, avantageusement paillettes hologrammes.
Selon une variante, la ou les couche intermédiaire (3b) est(sont) constituée(s) : d’un ou plusieurs agent(s) colorant(s), notamment des pigments et/ou des paillettes, avantageusement paillettes hologrammes, d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s) avantageusement choisis par les polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), des polybenzymidazole (PBI), polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU), polyarylether cétone (PAEK), et leurs mélanges, de 0 à 10 % de charges, de 0 à 20 % d’additifs, Optionnellement d’une ou plusieurs résine(s) silicone.
Selon une autre variante, la ou les couche intermédiaire (3b) est(sont) constituée(s) : d’un ou plusieurs agent(s) colorant(s), notamment des pigments et/ou des paillettes, avantageusement paillettes hologrammes, de 0 à 10 % de charges, de 0 à 20 % d’additifs, d’une ou plusieurs résine(s) silicone, et optionnellement d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s) avantageusement choisis par les polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), des polybenzymidazole (PBI), polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU), polyarylether cétone (PAEK), et leurs mélanges.
Selon une variante particulière, la ou les couche(s) intermédiaire(s) (3b) ne comprend(nent) pas de résine silicone.
Selon une autre variante particulière, la ou les couche intermédiaire (3b) est(sont) constituée(s) : d’un ou plusieurs agent(s) colorant(s), notamment des pigments et/ou des paillettes, avantageusement paillettes hologrammes, d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s) avantageusement choisis par les polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), des polybenzymidazole (PBI), polyethersulfone (PES), polyphenylene ether sulfone (PPSU), polyarylether cétone (PAEK), et leurs mélanges, de 0 à 10 % de charges, de 0 à 20 % d’additifs, d’une ou plusieurs résine(s) silicone.
Selon un mode de réalisation particulier, le revêtement comprend deux couches intermédiaires (3b), dont au moins une couche de décor. Avantageusement, la ou les couche(s) (3b) composent plusieurs décors, l’un (i) comprenant un ou plusieurs pigment(s) thermochrome(s) et l’autre (j) comprenant au moins une composition pigmentaire de référence de température.
Typiquement, l’épaisseur de la ou de l’ensemble des couche(s) intermédiaire(s) (3b) est comprise entre 3 µm et 10 µm.
De préférence, la ou les couche(s) intermédiaire(s) (3b) recouvre(nt) en partie uniquement la couche de base (3a).
Selon un mode de réalisation, la couche de finition (3c) sont constituées d’une ou plusieurs résine(s) silicone et éventuellement d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s).
Selon un autre mode de réalisation, la couche de finition (3c) est constituée d’une ou plusieurs résine(s) silicone et d’un ou plusieurs polymère(s) thermoplastique(s).
Typiquement, l’épaisseur de la couche (3c) est comprise entre 0,1 µm et 10 µm.
Dans un mode de réalisation particulier, l’épaisseur de la couche (3a) est comprise entre 5 µm et 30 µm, l’épaisseur de la couche (3b) est comprise entre 3 µm et 10 µm, et l’épaisseur de la couche (3c) est comprise entre 0,1 µm et 10 µm.
L’invention concerne également un article culinaire (100) comprenant un élément de cuisson revêtu (1).
Selon un mode de réalisation, l’article culinaire (100) comporte une face de chauffe (6) destinée à être mise en contact avec une source de chauffage extérieure, la face de chauffe (6) étant opposée à la face de cuisson (5) destinée à être mise en contact avec les aliments lors de la cuisson. La face de cuisson (5) est typiquement la face (2a) destinée à être revêtue par le revêtement de l’invention.
Avantageusement, l’article culinaire (100) selon l’invention est choisi dans le groupe constitué de casserole, poêle, poêlons ou caquelons pour fondue ou raclette, fait-tout, wok, sauteuse, crêpière, grill, plancha, marmite, cocotte, cuve de cuiseur ou de machine à pain, moule culinaire.
Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d’illustration et de clarté. Dans toute la description détaillée qui suit en référence aux figures, sauf indication contraire, chaque élément du module bioclimatique est décrit tel qu’il est agencé lorsque le module est monté sur une toiture d’un bâtiment. Cette configuration est notamment représentée sur les figures 2, 3, 4 et 7.
En outre, les éléments identiques, similaires ou analogues sont désignés par les mêmes références sur toutes les figures.
La illustre schématiquement, en vue éclatée, un module bioclimatique selon un mode de réalisation de l’invention comprenant principalement un châssis fixe 10, un caisson 30 monté mobile en pivotement sur le châssis fixe 10, un réflecteur solaire 40 relié mécaniquement au caisson mobile 30, et des moyens motorisés 20 d’entrainement en pivotement du caisson mobile 30 sur ledit châssis fixe 10. La illustre, en coupe, le module bioclimatique de la fixé au bâti d’un bâtiment.
Les différents éléments du module bioclimatique des figures 1 et 2 vont maintenant être décrits plus en détail.
Le premier élément est le châssis fixe 10 qui comprend, selon le mode de réalisation des figures 1 et 2, un carter parallélépipédique 11 formé de quatre parois latérales, par exemple en tôle ou tout matériau rigide équivalent, dans lequel est logée une enceinte 12 cylindrique surmontée d’une ouverture 13 circulaire supérieure (potentiellement conique). Bien évidemment, rien n’empêche d’utiliser un carter présentant une forme non parallélépipédique.
Le carter 11 est destiné à être solidarisé au bâti de la toiture 8 d’un bâtiment par tout type de moyen. Il peut par exemple s’agir d’un montage par encastrement, par vissage, par boulonnage, etc. Ce montage est représenté schématiquement sur la . L’ouverture supérieure 13 est configurée pour pouvoir laisser passer le rayonnement solaire vers l’enceinte 12.
Le deuxième élément est le caisson mobile 30 qui est formé, selon le mode de réalisation des figures, par une surface supérieure vitrée 31, inclinée par rapport à l’horizontal, et des parois latérales rigides. La partie inférieure du caisson mobile est dénuée de matière, selon le mode de réalisation des figures, de manière à laisser le rayonnement solaire cheminer librement vers l’ouverture supérieure 13 du châssis fixe. Selon un autre mode de réalisation, cette partie inférieure peut-être vitrée. L’inclinaison de la surface vitrée 31 par rapport à l’horizontal est par exemple de l’ordre de 20°. Bien évidemment, d’autres inclinaisons peuvent être prévues selon les caractéristiques de l’ensoleillement du lieu d’installation. Cette inclinaison vise à permettre de recevoir le rayonnement solaire après réflexion par un réflecteur solaire 40 décrit ultérieurement.
Le troisième élément est formé par les moyens 20 d’entrainement en pivotement du caisson mobile 30 sur le châssis fixe 10.
Ces moyens d’entrainement comprennent, selon le mode de réalisation des figures, une couronne dentée 21 en prise avec un moteur électrique 25, représenté uniquement sur la à des fins de clarté. Cette couronne dentée 21 est surmontée et solidaire d’un disque 22 qui porte lui-même solidairement le caisson mobile 30. La liaison mécanique entre le disque 22 et le caisson mobile 30 peut-être réalisée par tout type de moyens connus. Cette liaison mécanique est par exemple obtenue par encastrement, par vissage, par boulonnage, par collage, par soudage, etc.
Les moyens d’entrainement comprennent en outre des rouleaux de centrage 23 qui s’étendent chacun entre la couronne dentée 21 et le disque 22. Ces rouleaux sont régulièrement répartis sur toute la périphérie des moyens d’entraînement 20 et sont configurés pour pouvoir venir rouler sur la surface intérieure du châssis qui délimite l’ouverture supérieure 13, et faciliter le pivotement du caisson mobile 30 par rapport au châssis fixe 10. Chaque rouleau 23 est par exemple formé d’un axe fixe solidarisé entre la couronne dentée 21 et le disque 22 et portant une garniture monté mobile en rotation autour de l’axe fixe. Selon un autre mode de réalisation, chaque rouleau comprend un axe solidaire d’une garniture, cet axe étant monté mobile en rotation par rapport à la couronne dentée 21 et le disque 22, par exemple par l’intermédiaire de roulements à billes agencés à chaque extrémité de l’axe.
Le moteur électrique d’entrainement de la couronne dentée 21 peut être de tout type connu. Il est de préférence alimenté en énergie électrique à partir d’un capteur solaire 32 agencé sur la surface supérieure du caisson mobile 30.
Ce moteur électrique est de préférence piloté par une unité de commande (non représenté sur les figures à des fins de clarté). Cette unité de commande comprend par exemple au moins un processeur, une carte électronique comprenant des ports d’entrées configurés pour pouvoir recevoir des données représentatives de la position du soleil, et des ports de sorties configurés pour transmettre des commandes de pilotage au moteur électrique. La carte électronique embarque également un logiciel configuré pour déterminer la commande du moteur électrique à partir des données reçues sur les ports d’entrées.
Les données représentatives de la position du soleil sont par exemple fournies par un module de calcul des éphémérides du soleil, en fonction de la localisation du module bioclimatique selon l’invention. Ce module de calcul des éphémérides est soit embarqué sur la carte électronique, soit installé sur un serveur distant relié à la carte électronique par des moyens de communication, tels que des moyens de communication sans fil, du type réseau Wi-Fi du bâtiment.
Le quatrième élément est un réflecteur solaire 40 articulé sur le caisson mobile 30. Ce réflecteur solaire comprend une paroi 41 réfléchissante montée en pivotement à l’extrémité d’une première extrémité 42a de vérins 42 dont la deuxième extrémité 42b est reliée au caisson mobile 30. Comme indiqué précédemment, les vérins 42 forment des moyens de déplacement linéaire du réflecteur par rapport au caisson mobile et peuvent être formés par d’autres moyens que des vérins, qui ne sont qu’un mode de réalisation de ces moyens de déplacement linéaire de la paroi 41 par rapport à la surface vitrée 31 du caisson mobile 30. L’orientation de la paroi 41 par rapport à la surface vitrée 31 est pilotée par le pivotement de la paroi par rapport aux extrémités 42a des vérins 42 (ou tout moyen équivalent).
La illustre schématiquement le rayonnement solaire 50 réfléchi par le réflecteur solaire 40 pour illuminer l’intérieur du bâtiment sur lequel la fenêtre bioclimatique est installée. Les traits en pointillés schématisent la direction principale du rayonnement solaire avant et après la réflexion par le réflecteur solaire. Cette configuration est donc particulièrement destinée à être utilisée l’hiver, dans l’hémisphère Nord ou l’été dans l’hémisphère Sud.
Dans le domaine des cellules électrochimiques tel que les cellules lithium-ion, la température des cellules doit être gérée afin de maintenir la température à l’intérieur d’une plage adéquate de la cellule.
Les batteries lithium-ion sont généralement mises en œuvre à des températures allant de 0 à 40°C. En cas d’emballement, certaines cellules peuvent atteindre des températures de l’ordre de 400 à 800°C.
Les batteries sont couramment utilisées dans des applications mobiles ou stationnaires.
Parmi les applications stationnaires, on peut citer les batteries de stockage d’énergie, par exemple les batteries de stockage solaire, mais aussi les systèmes de stockage de l’énergie.
Parmi les applications mobiles, on peut citer les applications automobiles, tels que les véhicules électriques, ou l’aviation.
La batterie est susceptible de générer une grande quantité de chaleur, notamment lors d’une charge rapide. Ainsi, il est nécessaire de pouvoir extraire cette chaleur. L’air et l’eau éventuellement associée à du glycol sont connu pour refroidir les batteries. Néanmoins, avec l’apparition de systèmes batterie de plus en plus complexe et générateurs de chaleur, ces méthodes de refroidissement ne sont pas toujours suffisantes.
Par ailleurs, un des risques avérés dans les systèmes de pack batterie comprenant plusieurs cellules est la propagation d’un défaut pouvant apparaitre sur une ou plusieurs cellules électrochimiques constitutives de la batterie, ladite batterie comprenant généralement entre 100 et 10 000 cellules. Ces défauts peuvent avoir diverses causes (court-circuit, forte température (par exemple >150°C), perte d’intégrité de la cellule lors d’un accident…) et ont pour résultat une augmentation très forte de la température de la cellule (pouvant aller jusqu’à 800°C voire au-delà) associée à une éjection de gaz chauds. Des systèmes de sécurité sont bien évidemment mis en place pour éviter ces potentiels défauts. Il convient dans ce cadre de considérer le cas de l’apparition d’un défaut. Le système de sécurité aura alors comme objectif d’éviter la propagation de cet emballement thermique. En effet la forte chaleur générée par la cellule en défaut peut devenir la source de l’emballement thermique des cellules voisines.
Le document EP 2 873 541 propose un système de refroidissement des batteries de véhicules hybrides ou électriques comprenant une circulation d’un fluide caloporteur dans une boucle principale et des dérivations commandées en fonction de la température du fluide caloporteur. Ce document décrit un système relativement complexe impliquant des circuits de dérivation. Ce document ne vise pas la même problématique que celle de la présente invention.
C’est donc un objet de la présente invention que de proposer un nouveau système simple à mettre en œuvre, de management thermique et de sécurité de batteries visant à empêcher la propagation de l’emballement thermique d’une cellule en défaut.
Plus précisément, la présente invention concerne un procédé de gestion thermique et de sécurité d’une batterie dans un dispositif, ledit dispositif comprenant une batterie et un circuit de refroidissement, la batterie comportant une pluralité de modules, chaque module comportant une pluralité de cellules et le circuit de refroidissement comprenant une boucle de circulation d’un fluide de refroidissement et des vannes de régulation permettant de réguler le débit dudit fluide en amont de chaque module, le procédé comprenant les étapes :
Selon un mode de réalisation, au moins 50% du débit du fluide de refroidissement est redirigé vers le ou les modules comportant au moins une cellule en défaut, de préférence au moins 70% du débit, de préférence encore au moins 90% du débit, voire 100% du débit du fluide de refroidissement est dirigé vers le ou les modules comportant au moins une cellule en défaut.
a1 Mise en place d’une valeur seuil pour au moins un paramètre choisi parmi la température, la tension et le courant ,
a2 Mesure dudit au moins un paramètre choisi parmi la température, la tension et le courant lors du fonctionnement de la batterie,
Un condenseur peut être présent dans le circuit de climatisation. Un tel condenseur permet de transformer le gaz pressurisé à la sortie du compresseur en un liquide pressurisé.
L’invention peut être utilisée dans un véhicule électrique, afin d’éviter l’emballement thermique de la batterie. Ainsi, le dispositif selon l’invention peut être utilisé dans un véhicule électrique et hybride, en particulier hybride rechargeable.
Par « véhicule électrique » au sens de la présente invention, on entend désigner un véhicule comprenant un moteur électrique comme unique moyen de propulsion alors qu’un véhicule hybride comprend un moteur à combustion et un moteur électrique comme moyens de propulsion combinés.
Par « moyen de propulsion » au sens de la présente invention, on entend désigner un système comprenant les pièces mécaniques nécessaires à la propulsion d’un véhicule électrique. Le système de propulsion englobe ainsi plus particulièrement un moteur électrique comprenant l’ensemble rotor-stator de l’électronique de puissance (dédié à la régulation de la vitesse), une transmission et une batterie.
Le dispositif selon l’invention peut également être utilisé dans un ensemble de stockage d’énergie ou dans un avion.
Exemples Afin de démontrer les avantages du procédé de gestion de l’invention, un modèle a été mis en œuvre à l’aide du logiciel Simulation X.
Le modèle consiste en un pack batterie comportant 16 modules de 6 cellules suivant une configuration 8p2s (2 rangées de 8 modules en parallèle). Les cellules modélisées sont des cellules de type « Pouch » de hauteur 276 mm, de longueur 176 mm et d’épaisseur 8 mm et d’une capacité de 40 Ah avec une technologie NMC.
D’un point de vue hydrodynamique, le fluide caloporteur (fluide de refroidissement) circule donc dans des veines fluides de section rectangulaire (hauteur de 276 mm et largeur de 2 mm) sur toute la longueur des cellules (176 mm). Deux zones tampons en entrée et sortie de module permettent quant à elle d’assurer une répartition uniforme des débits entre chacune des veines fluides. Elles ont une épaisseur de 5 mm, une hauteur de 276 mm et une largeur équivalente à 6 cellules et 6 veines fluides soit 60 mm.
D’un point de vue modélisation système, cette configuration 3D est approximé à l’aide de volumes fluides (2 volumes correspondant aux zones tampons et 6 volumes correspondant aux veines fluides) et de tuyaux de section rectangulaire permettant de calculer la perte de charge engendrée par la circulation du fluide.
Les cellules sont quant à elle représentées par des capacités thermiques solides paramétrés par leurs dimensions (mentionnées ci-dessus), leur densité (2700 kg.m -3 ) ainsi que leur capacité calorifique massique (900 J.kg -1 .K -1 ).
En outre, comme on peut le voir sur la , chaque cellule est connectée à une source de chaleur pilotable, laissant la possibilité d’étudier à souhait des configurations de fonctionnement nominal ou d’emballement thermique.
Pour finaliser le modèle système du module, le couplage thermofluidique, à savoir le transfert de chaleur entre les cellules (capacités thermiques solides) et le fluide (volumes fluide), a été réalisé à l’aide d’une fonction, représentant le coefficient de transfert thermique en fonction de la vitesse moyenne de l’écoulement dans les veines fluides, calculée à partir de simulations 3D (cf. ).
Dans la configuration retenue (8p2s), le choix a été fait de générer l’emballement dans l’une des cellules d’un des modules de la première rangée. Cette configuration présente une criticité supérieure dans la mesure où le fluide sortant du module en emballement devra traverser les modules de la seconde rangée.