INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode particulier, la teneur totale en matières colorantes (incluant les pigments) dans la composition ira de 0,1% à 60% en poids, de préférence de 1% à 50% en poids, encore plus préférentiellement de 2% à 40%, de manière encore préférée de 2,5 à 20% en poids, encore mieux de 3% à 15% en poids par rapport au poids total de la composition.
De préférence, la teneur totale en pigments ira généralement de 0,1% à 30% en poids, de préférence de 1% à 28% en poids, encore plus préférentiellement de 2% à 25%, de manière encore préférée de 3 à 20% en poids, encore mieux de 3% à 15% en poids par rapport au poids total de la composition.
Oxyde de zinc La composition de l’invention comprend en outre de l’oxyde de zinc.
Selon l’invention, l’oxyde de zinc utilisé est sous forme de particules.
L’oxyde de zinc se présente sous la forme d’une poudre blanche et est insoluble dans l’eau.
L’oxyde de zinc utilisé selon l’invention peut être traité ou non par un agent de traitement lipophile pour une meilleure dispersion dans la phase grasse.
Selon un mode particulier de l’invention, l’oxyde de zinc n’est pas traité et a pour nom INCI : Zinc oxide.
Selon un autre mode particulier, l’oxyde de zinc est traité par un agent de traitement lipophile.
Le dispositif d’alimentation comprenant une telle batterie peut fonctionner suivant deux modes principaux :
un mode « décharge » dans lequel la batterie alimente en courant électrique le ou les moteurs électriques du véhicule automobile pour la traction dudit véhicule ; un mode « charge » dans lequel la batterie est connectée à une borne de recharge statique et alimentée en courant; ou dans lequel la batterie stocke l’énergie récupérée du ou des moteurs du véhicule lors des phases de ralentissement. Dans ce deuxième cas, le ou les moteurs fonctionnent alors en générateurs.
Lorsque l’intensité du courant électrique dans la batterie devient élevée, soit à la charge, soit à la décharge, les éléments constitutifs des cellules chauffent, notamment par effet Joule compte tenu de la présence d’une résistance interne. La chaleur générée peut atteindre 10 à 15% de l’énergie électrique contenue par la batterie. Par exemple, pour une batterie ayant une capacité nominale de 60 kWh chargée à 80% en 20 minutes, soit une puissance de charge minimum de 144kW, la puissance dissipée par effet Joule peut atteindre 5 à 10% de la charge totale. Soit pour l’exemple considéré, une charge totale de 2.5kWh à 4.8KWh en 20mn. Ceci peut générer une surchauffe des cellules au-delà de 80°C.
Une telle surchauffe est inacceptable, car elle constitue un risque d’auto-inflammation et/ou de perte de fonction électrique des cellules.
Pour limiter l’accroissement de la température interne des cellules, il est nécessaire de pouvoir procéder à l’extraction de la chaleur générée.
L’art antérieur en la matière prévoit d’insérer entre et/ou autour des cellules d’une batterie des plaques d’aluminium irriguées en interne grâce à des canaux dans lesquels circule un fluide de refroidissement monophasique (antigel) ou biphasique (fluide frigorigène du type de ceux utilisés pour un circuit de climatisation). Ces plaques sont en contact étroit avec les cellules pour garantir le transfert de chaleur entre chaque cellule et la surface de la plaque adjacente.
La réalisation de ces plaques reste coûteuse notamment en raison de la complexité de la structure des canaux d’irrigation. Ce coût limite le déploiement à grande échelle de telles plaques dans la fabrication de batteries.
Le déposant a proposé dans une demande de brevet non publiée à ce jour une autre solution permettant d’extraire la chaleur générée dans une batterie consistant en un système d’échange thermique comprenant des tubes passant à travers et/ou entre les cellules, ledit système permettant un échange thermique entre un fluide caloporteur circulant dans les tubes et la ou les cellules, notamment à l’aide d’ailettes en relation avec les tubes et plaquées contre la ou les cellules.
Une telle solution nécessite l’utilisation d’un système de traitement thermique comprenant un échangeur de chaleur pour refroidir ou réchauffer le fluide caloporteur une fois qu’il a traversé la batterie et avant qu’il ne la traverse à nouveau. Dans les systèmes connus pour le traitement thermique d’un fluide caloporteur ayant traversé une batterie, un tel échangeur a vocation à se trouver à distance et à être indépendant de la batterie, ce qui multiplie le nombre de composants.
La présente invention a pour objectif de pallier au moins en partie les inconvénients précités.
A cet effet, elle a pour objet un dispositif d’alimentation électrique, notamment pour un véhicule électrique, comprenant:
- une batterie, comprenant au moins une cellule de batterie et un faisceau d’échange de chaleur comprenant au moins un tube de circulation d’un fluide caloporteur, dit premier fluide caloporteur, ledit dispositif assurant un transfert thermique entre le premier fluide et la ou les cellules, le ou les tubes se prolongeant chacun par une extension, s’étendant au-delà de la batterie,
- un échangeur de chaleur permettant de contrôler une température du premier fluide caloporteur, ledit échangeur comprenant la ou lesdites extensions desdits tubes.
Ainsi, l’invention tire profit du ou des tubes du faisceau d’échange de chaleur de la batterie pour réaliser un échangeur de chaleur additionnel qui vient en complément d’un échangeur de chaleur interne à la batterie. Autrement dit, la batterie et l’échangeur de chaleur servant au traitement thermique du fluide caloporteur qui traverse la batterie pour refroidir ou réchauffer ladite batterie forment un module combiné, permettant d’éviter l’utilisation d’un échangeur de chaleur spécifique indépendant.
Du fait de la mutualisation de moyens, en l’occurrence les tubes, entre les deux échangeurs de chaleur, l’invention optimise le nombre de pièces du dispositif d’alimentation. De plus, l’invention présente un plus grand degré d’intégration des composants permettant des gains d’encombrement.
La fraction volumique ainsi atteinte est de 4,9 %vol en nanoparticules de cuivre.
Suivant la même routine que précédemment pour former des piliers, nous parvenons à déposer des traits et points d'encre (cf figures 8A, 8B) contenant des nanoparticules avec une pipette 5 µm mais ne parvenons pas à créer des piliers, même à des vitesses d'éloignement aussi petites que 0,01 µm/s.
Ici le solvant n'est pas assez volatil : même après évaporation complète du DGME il reste suffisamment de glycérol pour maintenir l'encre liquide et empêcher la solidification des nanoparticules.
Exemple 7 : nanoparticules d’or – encre commerciale
Une encre d'or fabriquée au laboratoire et composée : - des nanoparticules d'or (d50 = 6 nm et d90 = 10 nm, déterminés par diffraction dynamique de la lumière - DLS) enrobées d'une couche de dispersant ; leur concentration volumique est de 0,4 %vol . - de l'éthanol comme composant 1 du premier solvant, à hauteur de 59,6 %vol, - de l'eau comme composant 2 du premier solvant, à hauteur de 30 %vol, - du glycérol comme deuxième solvant, à hauteur de 10 %vol, est injectée dans une pipette de diamètre 1,5 ou 8 µm, en suivant le protocole détaillé à l’exemple 1. La boucle d’asservissement est désactivée. La vitesse de rupture est de 100 µm/s.
Les piliers sont ensuite cuits à 200°C pendant 30 min sur plaque chauffante.
Essai D Ve forme Hauteur (µm) Diamètre de la base (µm) 34 1,5 0,15 Colonne stratifiée de diamètre sensiblement constant se terminant par un toit conique 8 5 35 8 0,05 Colonne stratifiée de diamètre sensiblement constant se terminant par un toit plat 17 9
La donne la photo correspondant à l’essai 35.
Exemple 7 : variation de la vitesse d’éloignement en fonction du diamètre de la pipette
L'encre de l’exemple 1 est utilisée pour former des piliers en suivant le protocole détaillé à l’exemple 1. La vitesse maximale de formation d’un pilier sans rupture du ménisque est renseignée dans le graphique en figure 10A en fonction du diamètre de la pipette utilisée, et dans le graphique en figure 10B en fonction de la fraction volumique en nanoparticules.
Le diamètre de la pipette varie de 1 à 30 µm. On constate que plus le diamètre de la pipette augmente, plus il faut ralentir la vitesse d’éloignement pour pouvoir former des piliers. Le rapport surface/volume augmente et le temps nécessaire pour évaporer le solvant augmente avec la taille du ménisque, donc du diamètre de la pipette.
La fraction volumique varie entre 0 et 6%vol. Plus la fraction volumique occupée par les nanoparticules est élevée, plus la vitesse d’éloignement est rapide pour former un pilier. La quantité de solvant à évaporer étant moindre quand la fraction volumique en nanoparticules augmente, la solidification de l’encre dans le ménisque est atteinte plus rapidement.
Exemple 8 : ligne conductrice connectée à un pilier, en argent ou cuivre
La structure de l’antenne de l’invention permet une dégradation douce de la fonction d’émission. En effet, si une des sources S de rayons X n’est plus fonctionnelle, le choix de la structure permet de fonctionner avec les autres sources restantes avant toute maintenance. De plus, l’utilisation d’une connexion très haute tension distribuée à toutes les sources et d’un interrupteur I marche/arrêt pour chaque source S permet une identification rapide de la source de rayons X défaillante et son remplacement dans un temps extrêmement rapide sans aucune intervention sur les autres sources. L’antenne de l’invention est donc plus robuste, et présente un coût de maintenance et un temps réparation beaucoup moins élevé que les antennes d’émission à balayage électronique à rayons X de l’art antérieur.
Comme évoqué précédemment, l’élément EI joue un rôle de support mécanique des sources pour les maintenir dans une position prédéterminée. Dans l’antenne de l’invention, toutes les positions relatives des sources les unes par rapport aux autres sont possibles, à condition que le faisceau FX de rayons X émis par chaque source se propage de manière à illuminer une même zone à imager ZI (voir figure 4). La seule limitation physique à l’agencement des sources les unes par rapport aux autres est la nécessité d’avoir un contact mécanique entre l’anode de chaque source et l’élément d’interconnexion EI. Selon un mode de réalisation, comme illustré en figure 1A, les sources sont aménagées de manière à former une barrette droite, c’est-à-dire que la direction de propagation des faisceaux d’électrons dans leur enceinte EV respective sont sensiblement parallèles. De manière préférentielle, dans ce mode de réalisation, les sources sont agencées pour que le sens de propagation du faisceau d’électrons soit sensiblement opposé entre deux sources adjacentes. Autrement, dit, les sources S sont disposées en deux rangées. Dans chacune des rangées, les faisceaux d’électrons sont émis dans des directions parallèles entre elles et dans le même sens. Cette disposition permet de réduire la distance entre les faisceaux FX émis par des sources adjacentes dans l’antenne (aussi appelée « pas de l’antenne »). Ceci permet d’obtenir une meilleure résolution d’image dans un dispositif d’imagerie comprenant l’antenne de l’invention. Par « sensiblement opposé » ou « sensiblement parallèle », on entend ici opposé ou parallèle à Le pas de l’antenne est représenté par la distance dans la . Plus précisément, le fait d’alterner les sens de propagation du faisceau d’électrons entre deux sources S adjacentes permet de rapprocher la position des cibles C le long de l’élément EI. En effet, les sources S occupent un volume important, dû notamment à la présence du matériau diélectrique MD dont les dimensions doivent être suffisantes pour encaisser la différence de potentiel entre la cathode CAT et l’anode A. Ces dimensions imposent un pas minimum entre deux sources S adjacentes et appartenant à une même rangée. Le fait de disposer les sources en deux rangées permet de diviser par deux le pas entre deux cibles C adjacentes.
De façon plus générale, il est possible de prévoir plus de deux rangées de sources afin de réduire encore le pas entre les cibles. Par exemple, lorsque trois rangées sont prévues, il est possible de décaler les directions des faisceaux d'électrons d’environ 90°. Plus précisément, dans ce cas, les directions de propagation des faisceaux d’électrons d’une première rangée forment un angle de 90° avec les directions de propagation des faisceaux d’électrons d’une deuxième rangée et les directions de propagation des faisceaux d’électrons de la deuxième rangée forment un angle de 90° avec les directions de propagation des faisceaux d’électrons d’une troisième rangée.
Certaines rangées peuvent posséder des cibles émettant un faisceau FX par réflexion, comme représenté notamment sur les figures 1B et 1C. d’autres rangées peuvent posséder des cibles émettant un faisceau FX par transmission, c’est-à-dire que le faisceau d’électrons frappe la cible sur une de ses faces et le faisceau de rayons X FX est émis à parti de la face opposée.
De manière préférentielle, l’antenne 1 comprend un module de pilotage (non représenté) configuré pour commuter l’interrupteur de chacune des sources de rayons X selon une séquence prédéterminée. Ainsi, un utilisateur programmant ce module de pilotage peut adapter la séquence prédéterminée en fonction de l’application visée. Ce module permet aussi de facilement identifier une source défectueuse et ainsi simplifie la maintenance de l’antenne.
De manière préférentielle, les sources S sont des sources à rayons X de type cathode froide. Pour clarification, par « une source à rayons X de type cathode froide », on entend ici une source comprenant une cathode émettant un faisceau d'électrons par effet de champ. Ce type de cathode est par exemple décrit dans le document WO 2006/063982 A1. Les cathodes froides n'ont pas les inconvénients des cathodes chaudes -ou cathode thermoïoniques- (dilatation ou évaporation d’éléments conducteurs électriques), elles permettent des commutations très rapides entre émission d’électrons et arrêt, et sont surtout beaucoup plus compactes. L’utilisation des sources à rayons X de type cathode froide permet donc une plus grande compacité des sources, ce qui permet de réduire le pas de l’antenne de l’invention. Ceci permet une amélioration de la résolution d’un dispositif scanner comprenant l’antenne de l’invention, comme celui présenté en par exemple.
De manière préférentielle, les cathodes sont configurées pour émettre le faisceau d’électrons en régime impulsionnel par effet de champ. L’utilisation du régime impulsionnel permet un balayage électronique rapide et variable en commutant rapidement d’une source à l’autre, à l’inverse d’un scanner conventionnel en rotation où la vitesse est mécanique et non électronique. En outre, cela permet de limiter la puissance thermique sur l’anode de chaque source. En effet, pour un scanner conventionnel comprenant une source de rayons-X, la source fonctionne en continu dès lors que le scanner est mis en marche. A l’inverse, dans le cas de l’invention, si l’antenne d’émission comporte n sources, chacune de ces sources fonctionne 1/n % du temps d’utilisation du scanner.
Selon un mode de réalisation, l’enceinte EV de chaque source S est partiellement ou complétement formée à partir de céramique afin de faciliter une isolation électrique entre l'anode et la cathode.
Selon une variante de l’invention, l’élément d’interconnexion EI est en outre adapté pour transmettre une haute tension à la cathode de chaque source, en plus. Ainsi, chaque source de rayons-X est bipolaire. Cette variante n’est pas préférée car elle nécessite que les interrupteurs des cathodes soient portés à la haute tension ce qui est bien plus complexe techniquement que la variante dans laquelle seules les anodes sont portés à haute tension par l’élément d’interconnexion EI.
Comme illustré la , de manière préférentielle, la cible C présente une face inclinée FI. Cette inclinaison est préférablement obtenue pour des sources à rayons X fonctionnant en réflexion en réalisant un compromis sur différents paramètres physiques de la source : la thermique de l’anode, l’angle d’incidence du faisceau d’électrons, la qualité du faisceau de photons X et la tâche focale requise.
De manière préférentielle, les évidements présentent une forme adaptée pour que le faisceau FX soit un faisceau collimaté en forme d’éventail (ou « fan beam » en anglais). Cette forme de faisceau combinée à un ou des détecteurs linéaires est avantageuse en imagerie médicale par exemple car elle permet une meilleure résolution dans l’image reconstruite.
Alternativement, les évidements présentent une forme adaptée pour que le faisceau FX soit un faisceau collimaté en forme de cône afin de réaliser de la « Cone Beam Computer Tomgraphy ».
Selon un premier mode de réalisation, comme illustré en figures 1B-2, afin de permettre un blindage additionnel de l’antenne 1 aux rayons X générés par les sources S, la couche métallique CM présente une épaisseur comprise entre 50 et 250 microns. Dans ce mode de réalisation, la couche CM est dans un métal à numéro atomique Z élevé comme du plomb, du tungstène ou du molybdène.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré en , en plus des fonctions de blindage additionnel et de focalisation électrostatique du faisceau d’électrons réalisées dans le premier mode de réalisation, la couche CM est adaptée pour effectuer une collimation additionnelle des faisceaux FX. Pour cela, dans le second mode de réalisation, la couche CM présente une épaisseur supérieure à 500 microns, et présente une pluralité d’ouvertures OF agencées en regard des évidements TF. La forme et la dimension de ces ouvertures OF est adaptée pour effectuer la collimation additionnelle des faisceaux FX. De préférence, la forme et la dimension de ces ouvertures OF est telle que, après la collimation additonnelle, chacun des faisceaux FX soit un faisceau collimaté en forme d’éventail (ou « fan beam » en anglais) ou de cône (ou « cone beam » en anglais).
Dans l’antenne de l’invention, le matériau diélectrique MD est liquide (voir ) y compris les gels, solide ou gazeux. Dans le mode de réalisation dans lequel le matériau MD est gazeux, le matériau MD est par exemple de l’hexafluorure de soufre. Un isolant gazeux présente l’avantage de pouvoir revenir à l’état initial (« auto-réparant ») en cas d’arcs électriques dans l’enceinte sous pression.
La figure 2 illustre schématiquement une vue en coupe selon le plan d’une antenne 1 selon mode de réalisation dans lequel le matériau MD est solide. Un isolant solide présente l’avantage de pouvoir connecter et déconnecter une source de l’antenne sans avoir à gérer la problématique de perte d’étanchéité de l’enceinte dans le cas d’un isolant liquide ou gazeux. L’utilisation d’un matériau MD requiert l’utilisation de joints J isolants électriques, souples, et disposés entre le matériau diélectrique MD et l’enceinte à vide de chaque source à rayons X. Ces joints J permettent d’éviter l’apparition de lames d’air entre les enceintes et le matériau diélectrique MD solide qui sont susceptibles de former des chemins de claquage électrique entre l’anode à la haute tension et l’extérieur de l’antenne à la masse.
Le résultat est sommé avec la valeur nominale de l’énergie interne W 1ref du premier module de conversion électrique lorsque v 3 ,4 est égale à v * 3,4ref . La consigne d’énergie interne W i1 * du premier module de conversion électrique 30 obtenue est alors fournie à un module de gestion de l’énergie 78 .
Dans cet exemple non limitatif, le second ensemble de contrôle 74 comprend également un calculateur 76’ qui est configuré pour calculer et délivrer une consigne d’énergie interne W i2 * du deuxième module de conversion électrique 5 0 . Le calculateur 76 ’ du second ensemble de contrôle 74 reçoit en entrée ladite tension v 3 ,4 mesurée entre les troisième et quatrième terminaux continus 16 , 18 , ladite consigne de tension v * 3,4ref entre les troisième et quatrième terminaux continus et un deuxième paramètre d’entrée réglable K 2 associé au deuxième module de conversion électrique.
Le calculateur 76 du premier ensemble de contrôle 72 est configuré pour calculer la consigne d’énergie interne W i1 * du premier module de conversion électrique 30 selon la fonction suivante:
où C 1 est la capacité équivalente de l’ensemble des condensateurs d’une chaine de sous-modules du premier module de conversion électrique 30 et K 1 est le premier paramètre d’entrée réglable associé au premier module de conversion électrique. Il peut alors être démontré que :
où C dc2 est la capacité du second réseau d’alimentation électrique continu 22 , C 2 est la capacité équivalente de l’ensemble des condensateurs d’une chaine de sous-modules du deuxième module de conversion électrique 50 , K 2 est un second paramètre d’entrée réglable associé au deuxième module de conversion électrique 50 , P dc1 est une puissance prélevée par le convertisseur de tension sur le premier réseau d’alimentation électrique continu et P Network2 est une puissance consommée par les composants connectés au second réseau d’alimentation électrique continu autres que les premier et deuxième modules de conversion électrique.
Par contrôle, en utilisant l’énergie interne du premier module de conversion électrique 30 , qui n’est pas connecté directement au second réseau d’alimentation électrique continu 22 , l’invention permet d’augmenter virtuellement la capacité vue par le second réseau d’alimentation électrique, d’une valeur de 6C 1 K 1 .
Grâce au module de contrôle 70 et plus précisément au calculateur 76 du premier ensemble de contrôle 72 , le convertisseur de tension 10 est contrôlé de sorte que l’énergie interne du premier module de conversion électrique 30 contribue à stabiliser le second réseau d’alimentation électrique continu 22 connecté aux troisième et quatrième terminaux continus 16 , 18 . Cette contribution équivaut à augmenter virtuellement et de manière réglable, en agissant notamment sur le paramètre d’entrée réglable K 1 , la capacité vue par le second réseau d’alimentation électrique continu 22 .
Le module de gestion de l’énergie 78 est configuré pour réguler l’énergie interne stockée dans les condensateurs des sous-modules du premier module de conversion électrique. Il est configuré pour fournir des consignes de courant, circulant dans les chaines de sous-modules du premier module de de conversion électrique 30 , à un module de détermination de courant 82 , à partir de ladite consigne d’énergie interne W i1 * du premier module de conversion électrique 30 . Le premier ensemble de contrôle 72 du module de contrôle 70 comprend en outre un module de gestion de la puissance 80 . Le module de la gestion de la puissance 80 est configuré pour fournir des consignes de courant, circulant dans les chaines de sous-modules du premier module de de conversion électrique 30 , audit module de détermination du courant 82 à partir d’une consigne de puissance du premier réseau d’alimentation électrique continu 20 . Ces consignes de courant peuvent comprendre des composantes alternatives et/ou continues.
Le module de détermination du courant 82 est configuré pour fournir à un régulateur du courant 84 une consigne de courant alternatif i * AC pour la partie alternative 48 du convertisseur et une consigne de courant continu i * DC1 entrant dans le premier module de conversion électrique 30 . Le régulateur de courant 84 communique avec un module de commande 86 des sous-modules du premier module de conversion électrique 30 . Ce module de commande 86 est configuré pour commander l’insertion ou non des sous-modules SM dans les chaines de sous-modules 43 et donc dans les demi-bras du premier module de conversion électrique 30 . Le module de contrôle 70 permet alors de déduire de la consigne d’énergie interne du premier module de conversion électrique 30 une consigne de tension V SM1 aux bornes de chaque condensateur dudit premier module de conversion électrique. Le module de contrôle permet de réguler la tension aux bornes de chaque sous-module SM du premier module de conversion électrique.