INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La illustre la mise en œuvre de l’interface liquide-vapeur par un média poreux 5 en lieu et place de rainures réentrantes 12. Les pores du média poreux 5 ont une taille sensiblement égale à la largeur d’une rainure réentrante 12. Elle peut être comprise entre plusieurs dizaines de microns à quelques centaines de microns, de préférence entre 100 et 200µm.
Le principal avantage d’implanter un média poreux 5 en lieu et place de rainures réentrantes pour assurer l’interface liquide-vapeur est de démultiplier les lignes triples tout en gardant un potentiel de pompage capillaire fort. Cette augmentation de lignes triples permet d’améliorer le processus d’évaporation et de réduire la résistance thermique locale à l’évaporation.
De plus, en intégrant un milieu poreux 5 d’une certaine épaisseur, on augmente la capacité d’accommodation aux variations de volume de liquide, qui sont fonction des variations des puissances thermiques mises en jeu et de la température opératoire du caloduc, tout en évitant le désamorçage du caloduc. On précise ici que le désamorçage est la conséquence des variations de conditions opératoires du caloduc, c’est-à-dire les variations de température et de puissance. En effet, suivant la masse de fluide initiale, et une masse volumique du fluide de travail (phases liquide et vapeur) changeant en fonction de la température, le volume du fluide change également. De plus, la forme du ménisque et sa position dans le canal de liaison évoluent suivant la direction longitudinale X du caloduc : à l’évaporateur, c’est le point ou la différence de pression entre phases liquide et vapeur est maximale, et où le ménisque se creuse et recule le plus. Si ce volume de fluide de travail, devient trop faible, potentiellement, si le canal de liaison 12 et/ou le média poreux 5 sont trop courts ou trop minces, le ménisque peut se décrocher du canal de liaison ou du media poreux. Ce décrochage est un désamorçage.
Comparé à une configuration précédemment décrite avec des canaux de liaison 12 formant les rainures réentrantes, le volume mis en jeu dans un media poreux 5 est bien plus important.
La mise en œuvre d’un tel média poreux 5 doit être faite de sorte à s’assurer d’un très bon contact thermique entre les piliers de conduction thermique 15 et la matière du média au niveau de leurs zones de contact.
Pour ce faire, il est nécessaire de faire un ajout local de brasure entre l’extrémité d’un pilier de conduction thermique 15 et le média poreux 5. Cet ajout local de brasure peut être fait, avant de mettre l’assemblage de plaques 20, 22 empilée dans un four de brasage sous vide.
Deux variantes peuvent être envisagées pour cet ajout local de brasure.
La première variante consiste à déposer de la brasure, dans le même métal eutectique que celui des plaques 20 sous forme d’un cordon autour de l’extrémité de chaque pilier 15. De ce fait, le média poreux 5 est positionné au début de l’empilement des plaques 20, 22. A chaque plaque 20 empilée, on dépose de la brasure à l’interface entre l’extrémité d’un pilier 15 et le média poreux 5. Lors du brasage, la brasure, du fait du milieu poreux du média 5 va se répandre localement et assurer un bon contact mécanique et thermique entre le media 5 poreux et le pilier 15.
Les figures 18 et 18A illustrent le dépôt local des brasures B sous la forme d’un cordon et le maintien global du média poreux 5 dans l’évaporateur Z E . L’épaisseur de métal de brasure B déposée localement sur une extrémité d’un pilier 15 est avantageusement inférieure à 100µm, de telle sorte à ce que la migration de la brasure dans le média poreux 5 soit minimale. De préférence, cette épaisseur de cordon B est comprise entre 10 et 100µm suivant les propriétés du média poreux 5, notamment en fonction de la taille moyenne de ses pores et de son taux de vide. La brasure B peut être initialement sous forme d’un feuillard métallique identique à celui des plaques claddées 20, 22.
Une deuxième variante est illustrée aux figures 19A et 19B. Le média poreux 5 est usiné de telle sorte à réaliser des empreintes 50, de préférence sous la forme de disques, des piliers de conduction thermique, là où le contact avec le média poreux 5 est requis. La profondeur d’une empreinte 50 est de préférence égale à l’épaisseur d’une feuille métallique, typiquement d’une à plusieurs centaines de microns. Dans chaque empreinte 50, est introduit en force un disque métallique 51 avant l’empilement des plaques 20, 22 et leur assemblage dans un four de brasage sous vide.
Comme illustré aux figures 20 et 21, le média poreux 5 est une pièce usinée dont la section transversale dans le plan YZ est une forme de U.
Les usinages permettent au flux de liquide de migrer facilement dans la canal liquide 11 et d’imprégner le media poreux 5 efficacement.
En outre, les branches latérales 52 du U du media poreux usiné 5 permettent, en plus d’assurer une fonction de maintien mécanique, de récupérer les lignes de flux thermique L de pertes par les côtés de l’enceinte 2. Ainsi, les branches 52 permettent de transmettre ces lignes de pertes L directement à la phase liquide contenue dans le canal 11 dernier, ce qui contribue également à améliorer la fonction évaporation et éloigner la limite d’ébullition du caloduc 1.
Les figures 22 à 24 illustrent un exemple respectivement de plaque intercalaire 20 qui convient à une intégration d’un tel média poreux 5 en U, et d’assemblage des plaques 20 obtenu avec ce média 5.
D’autres sections transversales que le U illustré à la peuvent être envisagées pour le média poreux 5 : il peut s’agir d’une forme générale en E ( ) ou en peigne ( , avec toujours les branches latérales 52 qui sont en contact et recouvrent les bords latéraux des plaques de fermeture 22 pour récupérer les lignes de flux thermique provenant de la face 21 soumise à la source de chaleur et les amener directement dans le canal liquide 11.
Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer un procédé de surveillance, et un dispositif de surveillance DS associé, destinés à permettre la surveillance de tensions tc de cellules de stockage d’énergie électrique CSB d’une batterie cellulaire BP équipant un système S pendant une recharge de cette batterie cellulaire BP, pour détecter d’éventuelles surtensions cellulaires pendant une phase de recharge.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le système S est un véhicule de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, comme illustré sur la . Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de système comprenant au moins une batterie cellulaire rechargeable (quel qu’en soit le mode). Ainsi, elle concerne, par exemple, les véhicules terrestres (véhicules utilitaires, camping-cars, minibus, cars, camions, motocyclettes, engins de voirie, engins de chantier, engins agricoles, engins de loisir (motoneige, kart), et engins à chenille(s), par exemple), les bateaux, les aéronefs, les installations (éventuellement de type industriel), et les bâtiments.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule S comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) de type tout électrique (et donc dont la motricité est assurée exclusivement par au moins une machine motrice électrique MME associée à au moins une batterie cellulaire BP). Mais le GMP pourrait être de type hybride (thermique et électrique).
De plus, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la batterie cellulaire BP surveillée est une batterie principale (ou de traction). Mais la batterie cellulaire surveillée pourrait être une batterie de servitude (éventuellement rechargeable via un convertisseur alimenté en énergie électrique par une batterie principale). Par conséquent, il n’est pas obligatoire que dans un système S la batterie cellulaire BP fournisse de l’énergie électrique à au moins une machine motrice électrique.
On a schématiquement représenté sur la un système S constituant un véhicule automobile comprenant une chaîne de transmission à GMP électrique, une batterie cellulaire principale BP connectée à un circuit électrique principal CEP, un réseau de bord RB, une batterie de servitude BS, une batterie principale (ou de traction) BP associée à un calculateur de batterie CB, un convertisseur CV, et un dispositif de surveillance DS selon l’invention.
Le circuit électrique principal CEP permet notamment la recharge de la batterie cellulaire principale BP par une source d’alimentation SA externe et temporairement couplée à un connecteur de recharge CR du système (ici un véhicule) S, par exemple via un câble de recharge CC. Ce circuit électrique principal CEP comprend donc au moins un circuit de recharge C1 permettant de recharger la batterie cellulaire principale BP et un circuit d’alimentation C2 assurant le couplage entre au moins la batterie cellulaire principale BP et (ici) une machine motrice électrique MME et le convertisseur CV.
La chaîne de transmission a un GMP qui est, ici, purement électrique et donc qui comprend, notamment, une machine motrice électrique MME, un arbre moteur AM, et un arbre de transmission AT. On entend ici par « machine motrice électrique » une machine électrique agencée de manière à fournir du couple pour déplacer le véhicule S et éventuellement à récupérer (ou prélever) du couple récupératif dans la chaîne de transmission pour générer un courant (électrique) récupératif transformé en énergie électrique stockée dans la batterie cellulaire principale BP, par exemple dans une phase de freinage récupératif.
La machine motrice électrique MME est couplée à la batterie cellulaire principale (ou de traction) BP (via le circuit d’alimentation C2), afin d’être alimentée en énergie électrique pendant une phase de roulage, et éventuellement d’alimenter cette batterie cellulaire principale BP en courant (électrique) récupératif. Elle est couplée à l’arbre moteur AM, pour lui fournir du couple par entraînement en rotation. Cet arbre moteur AM est ici couplé à un réducteur RD qui est aussi couplé à l’arbre de transmission AT, lui-même couplé à un premier train T1 (ici de roues), de préférence via un différentiel DF.
La batterie de servitude BS est chargée de fournir de l’énergie électrique au réseau de bord RB, en complément, ici, de celle fournie par le convertisseur CV alimenté par la batterie cellulaire principale BP, et parfois à la place, ici, de ce convertisseur CV. Par exemple, cette batterie de servitude BS peut être agencée sous la forme d’une batterie de type très basse tension (typiquement 12 V, 24 V ou 48 V). Elle est rechargeable au moins par le convertisseur (de courant) CV. On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la batterie de servitude BS est de type Lithium-ion 12 V.
La batterie cellulaire principale BP comprend N cellules de stockage d’énergie électrique CSB, avec N ≥ 1. Ici N est égal à 30, mais il peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un. On notera que les cellules (de stockage d’énergie électrique) CSB peuvent éventuellement être regroupées dans des modules MC identiques ou différents les uns des autres, comme illustré non limitativement sur la .
Par exemple, les cellules (de stockage d’énergie électrique) CSB peuvent être électrochimiques. Ainsi, elles peuvent, par exemple, être de type lithium-ion (ou Li-ion) ou Ni-Mh ou Ni-Cd.
Les N cellules CSB sont associées respectivement à N capteurs (non illustrés) chargés de déterminer respectivement N tensions tc à leurs bornes.
La zone photosensible 12 se vide, et on peut détecter un débordement de charges simplement par détection d’une variation, en particulier une montée rapide, du potentiel sur le nœud de détection SN.
Pour cela, le nœud de détection SN peut être relié, comme dans l’exemple de réalisation particulier illustré sur la , à un étage 630 muni d’un comparateur pour générer un signal S_OUT indicateur de débordement. Une porte logique réalisant une fonction « OUI » ou en variante un porte logique réalisant une fonction « NON » peut être également utilisée pour réaliser cet étage.
Sur cette figure, le pixel Pi est associé à un circuit de commande 600, permettant d’appliquer différents signaux de polarisation au pixel Pi durant l’opération de détection de débordement et de réinitialiser le pixel Pi une fois qu’une opération de détection de débordement est réalisée afin de le rendre prêt à effecteur une nouvelle opération de détection de débordement.
Le circuit de commande 600 est doté d’un premier étage 610, en particulier doté d’une porte 612 réalisant une fonction logique « NON OU », comprenant une première entrée apte à recevoir un signal S_START de déclenchement de démarrage d’opération de détection de débordement.
Une deuxième entrée de la porte 612 est quant à elle reliée au nœud de détection SN lui-même relié à la grille du transistor M1.
Le circuit de commande 600 peut être pourvu en outre d’un premier interrupteur de couplage, ici un premier transistor 621, par exemple de type PMOS. Le premier transistor 621 dont la grille est commandée par le signal de sortie S_NOR du premier étage 610 est prévu pour, lorsqu’il est rendu passant, coupler le nœud de détection SN à un premier potentiel d’initialisation Vinit_SN et lorsqu’il est rendu bloqué, pour mettre le nœud de détection SN en haute impédance.
Le circuit de commande 600 peut être doté également d’un deuxième interrupteur de couplage, en particulier un deuxième transistor 622, par exemple de type PMOS. La grille du transistor 622 est commandée par le signal de sortie S_NOR. Le transistor 622 est prévu pour, lorsqu’il est rendu passant, coupler le caisson 14 à un potentiel d’initialisation Vinit_NWELL et lorsqu’il est rendu bloqué, pour mettre le caisson 14 en haute impédance.
Un exemple de chronogramme de fonctionnement d’un tel circuit 600 est donné sur la .
L’opération de détection de débordement est initialisée. Cela se traduit par un changement d’état du signal S_START de déclenchement délivré en entrée de l’étage 610. Cela entraine un changement d’état du signal S_NOR produit par la porte 612 réalisant une fonction NOR (NON OU), lequel changement d’état rend passant les transistors 621 et 622. Les potentiels d’initialisation Vinit_NWELL et Vinit_SN sont alors appliqués respectivement au caisson 14 et nœud de détection SN.
Puis, selon une phase de fonctionnement subséquente entrainée par un changement d’état du signal S_START de déclenchement, le signal S_NOR est modifié de sorte à désactiver les transistors 621 et 622. Le caisson 14 et le nœud de détection SN sont alors mis dans un état de haute impédance HZ. Une illumination entrainant un débordement de charges génère une variation de potentiel sur le nœud de détection SN qui se traduit par exemple par un pic 701 de potentiel sur la . L’étage 630 délivre alors un signal (changement d’état du signal S_OUT) indicateur de débordement.
Le nœud de détection SN étant connecté à l’entrée de la porte NOR 612, cette variation (pic 701) entraine un changement d’état du signal S_NOR qui rend à nouveau passant les transistors 621 et 622 et permet ainsi d’initialiser à nouveau le caisson 14 et le nœud de détection SN respectivement au potentiel Vinit_NWELL et au potentiel Vinit_SN. Le pixel Pi est alors prêt à pouvoir réaliser une nouvelle détection de débordement de charges.
Le signal S_OUT indicateur de débordement peut être un signal logique.
Selon un mode de réalisation avantageux, on peut utiliser ce signal S_OUT pour incrémenter un compteur et réaliser un comptage de nombre de débordements. Ainsi dans l’exemple de réalisation particulier illustré sur la , l’étage 630 indicateur est associé à un compteur 810 configuré pour s’incrémenter à chaque réception ou changement d’état du signal S_OUT indicateur de débordement. On peut réaliser ainsi un comptage d’évènements, chaque évènement correspondant ici à une détection de débordement. A l’échelle de l’imageur une observation des différents pixels qui détectent un débordement peut être mise en œuvre.
Dans l’exemple de réalisation particulier illustré sur la , le pixel Pi est situé dans un premier niveau N1 de circuit d’un dispositif comportant plusieurs niveaux superposés N1, N2, N3. Le circuit de commande 600 permettant d’appliquer différents signaux de polarisation au pixel Pi, ainsi que l’étage 630 indicateur de débordement sont ici situés dans un deuxième niveau N2 au-dessus du premier niveau N1. Un circuit de lecture 820 pour permettre une lecture conventionnelle d’une quantité de charges issue du nœud de détection SN peut être également agencé dans le deuxième niveau N2. Dans l’exemple de configuration illustré, le compteur 810 est ici situé sur un troisième niveau N3, sur lequel se trouve un circuit à double échantillonnage corrélé CDS pour (« correlated double sampling »). Les niveaux N1, N2, N3 de composants ou de circuits peuvent être superposés et liés entre eux par une technique d’assemblage communément appelée « d’hybridation ».
Un pixel à détection de débordement de charges tel que décrit précédemment peut trouver de multiples applications et être intégré à un dispositif à réinitialisation automatique multiple de pixel tel que décrit dans le document « Realization and opto-electronic Characterization of linear Self-Reset Pixel Cells for a high dynamic CMOS Image Sensor », de Hirsch et al., Adv. Radio Sci., 17, 239–247, 2019.
Le pixel à détection rapide de débordement peut être également intégré à un dispositif utilisant des compteurs en bord de matrice, et en particulier des compteurs de photons tels qu’utilisés dans certains systèmes SPAD (SPAD pour « Single-Photon Avalanche Diode ») et en particulier dans un système tel que décrit par exemple dans le document : « 7.5 A 250fps 124dB Dynamic-Range SPAD Image Sensor Stacked with Pixel-Parallel Photon Counter Employing Sub-Frame Extrapolating Architecture for Motion Artifact Suppression », J. Ogi, et al., 2021, IEEE International Solid- State Circuits Conference (ISSCC).
- le diffuseur est configuré pour rediriger l’écoulement d’un fluide en sortie de la roue à aubes pour qu’il s’écoule parallèlement à l’axe principal de pompe ;
- chaque lame présente deux surfaces latérales de redirection de fluide, chaque surface latérale de redirection s’étendant radialement de la couronne de base jusqu’à la surface de centrage de la lame, chaque surface latérale de redirection présentant une forme courbée qui tangente en aval l’axe principal de pompe ;
- pour au moins une des lames, les deux surfaces latérales de redirection de la lame sont parallèles ; et/ou dans laquelle, pour au moins une des lames, les deux surfaces latérales de redirection de la lame divergent de l’amont vers l’aval ;
- la longueur radiale maximale de l’interface de contact (88A, 88B) est inférieure ou égale à 60mm, de préférence inférieure ou égale à 45 mm, avantageusement inférieure ou égale à 30 mm ;
- au moins deux des lames présentent des formes différentes ;
- le diffuseur est fixé à l’une de la bride et de la carcasse par frettage ;
- ladite bride est une bride d’aspiration, le châssis comprenant en outre une bride de refoulement s’étendant en regard de la bride d’aspiration, la bride d’aspiration étant disposée en amont de la bride de refoulement ; et
- la pompe est une pompe axiale.
L’invention concerne aussi un système de refroidissement d’un transformateur de puissance comprenant :
- un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide interne de refroidissement du transformateur de puissance, le fluide interne de refroidissement étant mis en circulation par une pompe telle que décrite ci-dessus ; et
- un échangeur thermique de la chaleur transportée par le fluide interne de refroidissement.
L’invention concerne en outre un véhicule ferroviaire comprenant un transformateur de puissance et un système de refroidissement tel que décrit ci-dessus, le transformateur de puissance étant de préférence propre à générer en sortie un système de tension et de courant présentant une tension supérieure ou égale à 1 kV.
L’invention concerne aussi une méthode d’assemblage d’une pompe pour système de refroidissement d’un transformateur de puissance, la méthode comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d’une bride et d’une carcasse, la bride étant fournie à l’écart de la carcasse, la bride étant une bride d’aspiration ou une bride de refoulement, la bride et la carcasse présentant chacune respectivement une surface extérieure et une surface intérieure ;
- fourniture d’un dispositif de centrage comprenant un diffuseur, le diffuseur étant fourni à l’écart de la bride et de la carcasse, le diffuseur comprenant une couronne de base et des lames, chaque lame s’étendant radialement par rapport à la couronne de base jusqu’à une surface de centrage ;
- fixation du diffuseur à l’une de la carcasse et de la bride, de telle sorte que chaque surface de centrage soit en contact avec ladite une de la carcasse et de la bride) et en dépasse ;
Selon un mode de réalisation, la zone pleine du connecteur de couple 246 correspond à 100% de la surface d’un deuxième pôle conducteur 242. Dans le mode de réalisation illustré en par exemple, la surface d’un deuxième pôle conducteur 242 est supérieure à la zone pleine du connecteur de couple 246, c’est-à-dire que le deuxième pôle conducteur 242 (en l’espèce le zinc) recouvre le connecteur de couple 246 (en l’espèce le carbone) et dépasse dudit connecteur de couple 246. Cela permet de s’assurer que, malgré les tolérances de fabrication, le deuxième pôle conducteur 242 (en l’espèce le zinc) recouvrira intégralement le connecteur de couple 246 (en l’espèce le carbone), notamment afin de garantir un bon aspect esthétique du dispositif 1.
Alternativement, selon un mode de réalisation non illustré, deux couples galvaniques 240 adjacents sont connectés électriquement par contact direct entre le deuxième pôle conducteur 242 d’un couple galvanique 240 et le premier pôle conducteur 241 d’un couple galvanique 240 adjacent. Cela permet de réaliser la connexion en série de ladite pluralité de couples galvaniques 240, sans avoir recours à un autre matériau.
Le fait de disposer une pluralité de couples galvaniques 240 en série permet de générer, lorsque le dispositif 1 est en fonctionnement, une tension (mesurée entre l’électrode principale 2 et la contre-électrode 23) supérieure à la tension générée par un unique couple galvanique 240. En effet, les tensions générées par chaque couple galvaniques 240 d’une série de couples galvaniques 240 se cumulent. Par exemple, théoriquement, un couple galvanique 240 zinc-argent génère une tension de 1,56 V. En conséquence, théoriquement, un générateur de courant 24 comprenant deux couples galvaniques 240 générera une tension de 3,12 V (1,56 V multiplié par 2) et un générateur de courant 24 comprenant trois couples galvaniques 240 générera une tension de 4,68 V (1,56 V multiplié par 3). Empiriquement, il a été mesuré qu’un générateur de courant 24 comprenant un couple galvanique 240 zinc-argent génère une tension de 1,1 V. Ainsi, empiriquement, un générateur de courant 24 comprenant deux couples galvaniques 240 génère une tension de 2,2 V (1,1 V multiplié par 2) et un générateur de courant 24 comprenant trois couples galvaniques 240 génère une tension de 3,3 V (1,1 V multiplié par 3). Le générateur de courant 240 de la couche support 2 illustrée en comprend cinq couples galvaniques 240. Empiriquement, ce générateur de courant 24 génère une tension de 5,5 V (1,1 multiplié par 5).