INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On notera, comme illustré non limitativement sur la , que le convertisseur CV peut faire partie d’un chargeur CH comprenant aussi un calculateur de recharge CA chargé, notamment, de contrôler les recharges de la batterie principale BR. Ce calculateur de recharge CA est notamment propre à échanger des informations de recharge avec le (chaque) équipement électrique externe EE temporairement couplé au connecteur de recharge CNR via le dispositif d’interface DIF.
Le connecteur de recharge CNR est connecté à la batterie principale BR et au chargeur CH via une ligne (ou un circuit) d’alimentation LA. Cela permet à cette dernière (LA) de fournir notamment le courant d’alimentation cal qui est nécessaire au fonctionnement d’un équipement électrique externe EE temporairement couplé au connecteur de recharge CNR via le dispositif d’interface DIF. On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la la ligne (ou le circuit) d’alimentation LA est double afin de permettre la recharge de la batterie principale BR aussi bien en mode 2 ou 3 qu’en mode 4. Mais la ligne (ou le circuit) d’alimentation LA peut être simple lorsque seules des recharges en mode 2 ou 3 sont possibles.
Le connecteur de recharge CNR est aussi connecté à une ligne de contrôle LC et un circuit de détection CD du système S.
Le circuit de détection CD est agencé de manière à notamment détecter le type d’un connecteur externe ou du dispositif d’interface DIF en fonction d’une première tension u1 aux bornes du circuit de détection CD, et en particulier s’il est adapté aux recharges en mode 2, 3 ou 4 ou à l’alimentation d’au moins un équipement électrique externe EE. Il peut s’agir de ce que l’homme de l’art appelle fréquemment une ligne de proximité (ou en anglais « proximity line »).
La ligne de contrôle LC est agencée de manière à permettre des échanges d’information avec un connecteur externe ou un équipement électrique externe EE qui est temporairement connecté au connecteur de recharge CNR via le dispositif d’interface DIF. Il peut s’agir de ce que l’homme de l’art appelle fréquemment une ligne pilote de contrôle (ou en anglais « control pilot line » (CPL)). Elle est de préférence couplée au chargeur CH qui contrôle les recharges, comme illustré non limitativement sur la .
Par ailleurs, cette ligne de contrôle LC est propre à fournir une seconde tension u2, nécessaire au fonctionnement d’au moins un dispositif interne DIj du dispositif d’interface DIF et sur laquelle on reviendra plus loin, en cas de détection du type du dispositif d’interface DIF par le circuit de détection CD. En fait, en cas de couplage du connecteur de recharge CNR au dispositif d’interface DIF, le circuit de détection CD est propre à détecter la première tension u1 et à signaler cette dernière (u1) au calculateur de recharge CA, lequel se charge alors de déclencher la fourniture de la seconde tension u2 par la ligne de contrôle LC afin que chaque dispositif interne DIj soit alimenté.
Comme illustré au moins partiellement sur les figures 1 et 2, un dispositif d’interface DIF, selon l’invention, comprend au moins un dispositif interne DIj et un premier élément de contrôle EC1.
Chaque dispositif interne DIj est agencé de manière à assurer au moins une fonction interne lorsqu’il reçoit la seconde tension u2 issue de la ligne de contrôle LC sur des bornes qui sont associées à cette ligne de contrôle LC. De plus, chaque dispositif interne DIj est agencé de manière à signaler un défaut de fonctionnement interne de son dispositif d’interface DIF.
Par exemple, chaque fonction interne, assurée par un dispositif interne DIj, peut être choisie parmi une fonction de contrôle du fonctionnement d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF, une fonction de surveillance d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF, une fonction de protection d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF, une fonction de diagnostic de fonctionnement d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF, et une fonction de signalisation d’au moins un état de fonctionnement d’un dispositif interne DIj. On comprendra que de telles fonctions internes sont destinées à participer à la sécurisation de la fourniture d’énergie électrique (issue du système S) à chaque équipement électrique externe EE couplé au dispositif d’interface DIF, via le câble d’alimentation électrique C2 (auquel ce dernier (DIF) appartient éventuellement).
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la , le dispositif d’interface DIF comprend trois dispositifs internes DI1 à DI3 (j = 1 à 3) connectés en parallèle aux bornes du dispositif d’interface DIF qui sont destinées à être couplées aux bornes du connecteur de recharge CNR connectées à la ligne de contrôle LC. Mais un dispositif d’interface DIF peut comprendre n’importe quel nombre de dispositifs internes DIj, dès lors que ce nombre est au moins égal à un (1).
Par exemple, le premier dispositif interne DI1 (j = 1) peut assurer une fonction de contrôle du fonctionnement d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF. Il peut par exemple comprendre au moins un microcontrôleur.
Egalement par exemple, le deuxième dispositif interne DI2 (j = 2) peut assurer une fonction de surveillance et une fonction de protection d’une partie au moins du dispositif d’interface DIF. Il peut par exemple comprendre au moins un contrôleur d’isolement électrique et/ou un contrôleur de température (surveillance thermique).
Le premier élément de contrôle EC1 est propre, lorsqu’il reçoit la seconde tension u2 et en l’absence de signalement d’un défaut par un dispositif interne DIj, à déclencher une variation prédéfinie vp de la première tension u1. Cette variation prédéfinie vp est propre, en cas de détection par le circuit de détection CD, à déclencher la fourniture du courant d’alimentation pour le (chaque) équipement électrique externe EE.
On comprendra qu’en cas de couplage du connecteur de recharge CNR au dispositif d’interface DIF, le circuit de détection CD est propre à détecter la variation prédéfinie vp de la première tension et à signaler cette variation prédéfinie vp détectée au calculateur de recharge CA. A réception de ce signalement, le calculateur de recharge CA se charge de déclencher la fourniture par la ligne d’alimentation LA du courant d’alimentation cal (issu de la batterie principale BR) pour le (chaque) équipement électrique externe EE (et donc via les bornes associées du dispositif d’interface DIF).
On comprendra qu’en l’absence de réception de la seconde tension u2 par le premier élément de contrôle EC1 et/ou en présence d’un signalement d’un défaut par un dispositif interne DIj, le dispositif d’interface DIF ne délivre pas de variation prédéfinie vp de la première tension u1 sur ses bornes qui sont couplées aux bornes du connecteur de recharge CNR associées au circuit de détection CD. Par conséquent, ce dernier (CD) ne peut que détecter la première tension u1 (et donc le type du dispositif d’interface DIF), ce qui est interprété par le calculateur de recharge CA comme un défaut de fonctionnement du dispositif d’interface DIF nécessitant de ne pas lui fournir le courant d’alimentation cal. Ainsi, lorsque le dispositif d’interface DIF fait l’objet d’un dysfonctionnement, un usager du système S ou d’un équipement électrique externe EE (devant être alimenté par ce dernier (S)) ne risque pas d’être mis en danger, ce qui est particulièrement avantageux. En d’autres termes, le dispositif d’interface DIF est alimenté de façon sécurisée lorsqu’il est couplé à au moins un équipement électrique externe EE et au connecteur de recharge CNR.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , le dispositif d’interface DIF peut aussi comprendre des premier CR1 et deuxième CR2 composants résistifs et un organe de commande OC.
Le premier composant résistif CR1 a une première résistance r1 et est propre à être couplé au circuit de détection CD, et plus précisément sur ses bornes couplées aux bornes du connecteur de recharge CNR qui sont associées au circuit de détection CD.
Le deuxième composant résistif CR2 a une deuxième résistance r2 et est propre à être couplé en parallèle au premier composant résistif CR1.
Le document US 2002 / 0 035 162 A1 concerne un procédé d'amélioration de l'oxydation des polluants atmosphériques sur un photocatalyseur à aérogel à ultra-faible densité accessible à la lumière UV. Le procédé comprend les étapes consistant à fournir un système de réacteur photo-catalytique comprenant globalement une cellule de réacteur photocatalytique, une source de lumière UV et une pompe pour pousser le flux d'air contaminé à travers la cellule de réacteur photocatalytique. La cellule de réacteur photocatalytique comprend une cellule de verre. Dans la cellule de verre se trouve un lit de catalyseur constitué d'un aérogel de dioxyde de titane, ce qui rend une proportion élevée de l'aérogel de dioxyde de titane accessible à la lumière UV et aux gaz. Le lit de catalyseur est exposé à de la lumière UV provenant de la source de lumière UV et un flux d'air contaminé est introduit dans la cellule de réacteur photocatalytique, de sorte que le flux d'air traverse le lit de catalyseur et provoque l'oxydation des impuretés dans le flux d'air. Cela est dû à une propension légèrement accrue à la cristallisation, contrairement aux aérogels de silice. Une quantification de cette faible proportion cristalline a rarement été mise en œuvre dans la littérature. Dans les deux documents cités, la température et le fluide supercritique lors du séchage jouent un rôle central lors de la cristallisation. Des aérogels principalement amorphes ont pu être produits aux basses températures usuelles (jusqu'à environ 70°C, scCO2). Si des températures plus élevées, similaires à celles des procédés hydro(solvo)thermaux, sont utilisées (jusqu'à 200°C ou 300°C), des solvants supercritiques tels que l'isopropanol supercritique ou l'éthanol sont généralement utilisés. Ces aérogels ont une cristallinité plus élevée en raison de la température élevée pendant le processus de séchage. Il en résulte une diminution du volume poreux et de la surface spécifique élevée des aérogels. Des proportions cristallines élevées peuvent également être atteintes grâce à un traitement thermique ultérieur entre 300°C et 500°C. La surface spécifique et le volume poreux diminuent considérablement en fonction de la température et de la durée choisies, car des processus de frittage détruisent partiellement la structure d'aérogel à porosité élevée. L'avantage de la grande porosité et du grand volume poreux est ainsi perdu. Les aérogels résultants présentent principalement de l’anatase en phase cristalline aux températures de calcination mentionnées.
Comparées aux aérogels poreux, les nanoparticules d'oxyde de titane peuvent également être produites par procédé sol-gel. La suspension de particules obtenue est généralement séchée ou calcinée à l'air à une température comprise entre 25°C et 100°C ou à des températures élevées >300°C, ce qui entraîne le processus de cristallisation. La cristallisation a lieu avant tout grâce au processus de séchage. Les nanoparticules résultantes présentent différentes compositions de phase, par exemple anatase, brookite et/ou rutile, en fonction du pH de la solution alcoolique pendant la synthèse. Les nanoparticules cristallines ont des surfaces spécifiques faibles inférieures à 100 m2/g et un volume poreux négligeable (par exemple P25 TiO2).
La production et les applications des nanoparticules d'oxyde de titane sont nombreuses à être brevetées. Lesdites nanoparticules sont principalement produites par synthèse hydrothermale ou sol-gel. Cependant, il s'agit de particules compactes et non de systèmes poreux chimiquement réticulés.
La production et les applications des aérogels d'oxyde de titane et des aérogels composites d'oxyde de titane sont également nombreuses à être brevetées.
Le document US 7,943,116 B1 décrit un procédé de production de nano-particules cristallines de TiO2 sous forme de brookite recourant à l'iso-propoxyde de titane et à l'isopropanol.
Le document CN 000110918008 A décrit des composites aérogel-polymère, avec entre autres du TiO2 comme composant, dont la production repose sur le procédé sol-gel et le séchage supercritique.
Le document RO 0 122 840 B1 décrit une synthèse d'aérogel de TiO2 à base de sol-gel, d'isopropoxyde de titane, d'éthanol et d'HNO3.
Le document US 2007 / 0 119 344 A1 décrit un aérogel de TiO2-SiO2 et un monolithe d'aérogel de TiO2-SiO2 avec une forme régulière et prédéterminable et une mésoporosité ordonnée et un procédé de production de l'aérogel et du monolithe d'aérogel en utilisant des tensioactifs pour produire le sol de SiO2 avant le mélange avec le sol de TiO2. L'aérogel obtenu grâce à ce procédé a une surface spécifique supérieure à 400 m2/g et un volume poreux supérieur à 0,5 cm³/g.
Le document US 5 958 363 A décrit des aérogels d'oxyde métallique monolithiques transparents de différentes densités, qui sont produits grâce à un procédé selon lequel une solution d'alcoxyde métallique et une solution de catalyseur sont préparées séparément et amenées à réagir. La solution colloïdale hydrolysée-condensée résultante gélifie et le gel humide est conservé dans un récipient de sécurité scellé mais perméable aux gaz pendant l'extraction supercritique du solvant. Le récipient de sécurité est enfermé dans une atmosphère aqueuse au-dessus de la température supercritique et de la pression supercritique du solvant de la solution d'alcoxyde métallique.
Le document US 2019 / 0 077 675 A1 comprend une particule d'aérogel d'oxyde de titane constituée d'un composé métallique présentant un atome de métal et un groupe hydrocarbure, le composé métallique étant lié à la surface de la particule d'aérogel par l'intermédiaire d'un atome d'oxygène. La particule d'aérogel d'oxyde de titane a une surface spécifique obtenue par la méthode BET comprise entre 120 m 2 /g et 1000 m 2 /g et présente une absorption à des longueurs d'onde de 450 nm et 750 nm.
Les aérogels d'oxyde de titane qui sont produits par synthèse sol-gel et séchage supercritique usuels présentent un caractère typiquement essentiellement amorphe. Pour produire des matériaux cristallins, on utilise généralement un séchage à différentes températures dans la plage comprise entre 25°C et 100°C et à pression ambiante ou bien à des températures élevées et à des pressions élevées. Ces conditions provoquent cependant une perte du grand volume poreux et de la grande surface spécifique.
Le but de la présente invention est d'optimiser la cristallinité des aérogels d’oxyde de titane directement pendant la synthèse, sans traitement thermique ultérieur ni températures de synthèse élevées, et d'influencer la composition de phase grâce à la nouvelle voie de synthèse. L'accent est mis en particulier sur la préservation de la surface spécifique et du volume poreux du matériau.
Objet de l’invention Pour atteindre ledit but, la présente invention fournit une nouvelle voie de synthèse, qui comprend la production d'un aérogel d'oxyde de titane (partiellement) cristallin et simultanément d’une grande surface spécifique et d’un grand volume poreux. Un autre but de la présente invention consiste à ajuster la composition de phase entre proportion amorphe, anatase et brookite (et rutile) grâce à des paramètres de synthèse définis.
Un premier mode de réalisation de la présente invention consiste en un procédé de production d'aérogels d’oxyde de titane (partiellement) cristallins contenant du carbone, en particulier avec une cristallinité allant de 40 à >90 % dans un procédé sol-gel, dans lequel
(a) un précurseur d'aérogel d’oxyde de titane dissous dans un solvant est d'abord mélangé avec une solution aqueuse de HCl,
(b) ensuite/en particulier après un certain temps d'agitation, de l'eau est ajoutée et un transfert vers un récipient pouvant être fermé hermétiquement est effectué lorsque la gélification commence,
En particulier la structure du module moteur permet d’assurer un refroidissement du moteur performant et ce indépendamment de l’aéronef dans lequel le module moteur est installé.
L’installation du module moteur dans un aéronef est facilitée notamment grâce au caractère modulaire du module moteur, au refroidissement performant et autonome du module moteur, et au caractère amovible du système 8 de nacelle.
Convertisseur de puissance, en particulier pour un aéronef, et procédés associés Domaine technique de l’invention L’invention concerne les convertisseurs de puissance électrique, en particulier pour un aéronef, et plus particulièrement les convertisseurs de puissance électrique mettant en œuvre des composants de puissance réalisés en carbure de silicium (SiC) ou en nitrure de gallium (GaN).
L’invention concerne en outre un aéronef comportant un tel convertisseur de puissance, et un procédé d’alimentation d’une charge électrique, notamment de l’aéronef, par un tel convertisseur de puissance.
Etat de la technique antérieure Généralement, un aéronef comprend un convertisseur de puissance électrique pilotant une charge électrique, par exemple une pompe à carburant triphasée de l’aéronef, à partir d’une tension continue délivrée par un bus de l’aéronef.
Le convertisseur de puissance délivre à la charge électrique un système de tension triphasée variable de manière à réguler la puissance fournie à la charge électrique. Ainsi, si la charge électrique est une pompe, le convertisseur de puissance délivre à la pompe un système de tension triphasée variable de manière à réguler la puissance fournie à la pompe et de manière à réguler la vitesse de rotation de celle-ci.
Afin d’obtenir le système de tension triphasée à partir de la tension continue délivrée par le bus, le convertisseur de puissance met en œuvre des composants de puissance à commutation en silicium pour générer deux niveaux de tension (également dénommé par convertisseur de puissance triphasée à deux niveaux de tension).
Les composants de puissance à commutation en silicium comprennent généralement des transistors du type à effet de champ à semi-conducteur en oxyde de métal, également connus sous l’acronyme MOSFET pour « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » en anglais, ou des transistors du type bipolaires à grille isolée, également connus sous l’acronyme IGBT pour « Insulated Gate Bipolar Transistor » en anglais.
Ces technologies éprouvées de transistors sont largement utilisées dans les aéronefs.
Cependant, les composants de puissance à commutation en silicium génèrent d’importantes pertes thermiques entraînant une augmentation de leur consommation électrique et une élévation de la température de ces composants et de composants voisins pouvant conduire à une réduction de la durée de vie de ces composants et des composants voisins.
En outre, les composants à commutation de puissance en silicium présentent un encombrement important augmentant l’encombrement du convertisseur de puissance.
Des composants de puissance à commutation du type à large bande, également connus sous l’acronyme WBG pour « Wide Band Gap » en anglais, réalisés à partir de carbure de silicium (SiC) et de nitrure de galium (GaN), permettent de pallier les limitations des composants à commutation de puissance en silicium présentées ci-dessus.
Cependant, ces composants de type WBG n’ont pas encore été éprouvés pour des applications aéronautiques.
Le but de l’invention est de pallier tout ou partie de ces inconvénients, notamment en intégrant des composants de puissance à commutation du type WBG dans un convertisseur de puissance tout en garantissant une continuité de fonctionnement du convertisseur de puissance lors de la défaillance de l’un des composants de type WBG.
Au vu de ce qui précède, l’invention a pour objet un convertisseur de puissance électrique pour alimenter une charge électrique, en particulier d’un aéronef, comportant
un module d’alimentation, destiné à être relié à une source d’alimentation, notamment une source d’alimentation continue ;
- en présence de la dernière sous-sous-option, le premier élément de contrôle peut être propre à empêcher le couplage en série des deuxième et troisième composants résistifs lorsqu’il ne reçoit pas la seconde tension.
L’invention propose également un équipement électrique (externe) nécessitant un courant d’alimentation pour fonctionner et comprenant un dispositif d’interface du type de celui présenté ci-avant.
- un circuit de détection propre à détecter un type défini par une première tension,
- une ligne de contrôle propre à fournir une seconde tension en cas de détection de ce type,
- une ligne d’alimentation propre à fournir un courant d’alimentation,
- un connecteur de recharge connecté au circuit de détection, ligne de contrôle et ligne d’alimentation, et
- un calculateur de recharge propre à échanger des informations de recharge avec au moins un équipement électrique externe nécessitant ce courant d’alimentation pour fonctionner et temporairement couplé au connecteur de recharge.
Ce système se caractérise par le fait qu’en cas de couplage de son connecteur de recharge à un dispositif d’interface du type de celui présenté ci-avant et couplé au (à chaque) équipement électrique externe :
- son circuit de détection est propre à détecter la variation prédéfinie de la première tension et à signaler cette variation prédéfinie détectée au calculateur de recharge, et
- son calculateur de recharge est agencé de manière à déclencher la fourniture de la seconde tension par la ligne de contrôle en cas de détection du type, et à déclencher la fourniture par la ligne d’alimentation du courant d’alimentation pour le (chaque) équipement électrique externe en cas de signalement de la détection de cette variation prédéfinie.
Par exemple, ce système peut constituer un véhicule comprenant un groupe motopropulseur (ou GMP) comportant au moins une machine motrice électrique propre à être alimentée en énergie électrique par une batterie rechargeable via le connecteur de recharge.
Egalement par exemple, ce système peut constituer un véhicule de type automobile.
illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un véhicule comprenant un GMP, à machine motrice électrique alimentée par une batterie principale rechargeable et couplée à un connecteur de recharge auquel est temporairement couplé un dispositif d’interface selon l’invention,
illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un dispositif d’interface selon l’invention, faisant partie d’un câble d’alimentation électrique d’un équipement électrique externe et connecté temporairement à un connecteur de recharge du véhicule de la .
Tous les appareils connectés entre eux sont identifiés par un nom simple.
Ces éléments de synoptique peuvent pour chacun d’eux, en cliquant dessus commander une vidéo ou un message audio ou d’effectuer une commande midi, chacun des noms simples étant complété si besoin d’une désignation, d’ une couleur, d’une image ou d’un logo.
Cette ensemble étant capable de commander des liaisons audio ou électrique d’un ou plusieurs boitiers et d’effectuer des messages midi.
Ce logiciel permet de créer un tableau de commande logique synoptisé pour des utilisations plus conviviale ou pour des formations dont le cheminement est d’une logique de type synoptique.
Il peut déterminer également la commande simple Midi de notes ou de message exclusive midi représentative d’un synoptique de connexion quelconque du dit boitier simulé en vue de l’envoyer indépendamment du logiciel, ou de créer un fichier de commandes personnalisés de vos connexions seules utiles pour votre boitier sans interface et autonome.
Le logiciel est capable lors d’une coupure de courant de l’ordinateur et de tous les éléments de types boitiers, de retrouver toutes les connexions programmées si jamais elle était arrêté grâce aux fichiers de commandes temporelles dont les dates et heures précises d’enclenchement y figure.