INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un exemple particulier de mode de réalisation, les oscillateurs 104, 200 et 202 du convertisseur 1 de la sont mis en œuvre de la façon décrite en relation avec les figures 8, 11 et 13, avec un contrôle des seuils de commutation des inverseurs INV1 et INV3 tel que décrit en relation avec la , et les circuits 106 et 108 sont mis en œuvre de la façon décrite en relation avec les figures 5 et 6, en adaptant la connexion du circuit 106 et 108 au contrôle des inverseurs INV1 et INV3 par les deux tensions Vin et Vfb. Dans un tel exemple : - la fréquence de résonnance fres du convertisseur 1 s'écrire : [Math 1] avec CcpVal la valeur de capacité de la capacité Ccp de la pompe de la charge 108 et A un facteur constant déterminé par Kinv, Vth0, CcpVal et ClockVal ; - le facteur de qualité Q du convertisseur 1 peut s'écrire : [Math 2] en rendant les courants I1 et I3 égaux ; et - le gain Gconv du convertisseur peut s'écrire : [Math 3]
On voit que, dans l'exemple particulier ci-dessus, lorsque le courant I1 et I3 sont égaux, la valeur de la fréquence de résonnance fres varie linéairement avec le courant I1, et une modification du courant I1 (donc du courant I2 égale à I1 et du courant I3 égale à I1) ne modifie pas Q et Gconv. En outre, fres est indépendante de α, et α peut être utilisé pour modifier le facteur de qualité Q qui dépend linéairement de α.
Dans les modes de réalisation et variantes de réalisation décrits ci-dessus du convertisseur 1, la tension Vin est par exemple une tension simple rail, c'est à dire une tension non différentielle. Toutefois, la personne du métier est en mesure d'adapter la description faite ci-dessus a des exemples dans lesquels la tension Vin est l'une des deux composantes Vn et Vp d'une tension différentielle Vindiff, par exemple en prévoyant un convertisseur analogique-durée comprenant le convertisseur 1 pour convertir la tension Vin, c'est à dire la première composante Vn de tension Vindiff, et au moins un autre oscillateur 104' identique à l'oscillateur 104 et un autre circuit intégrateur 108' identique au circuit 108 pour convertir la deuxième composante Vp de la tension Vindiff.
La représente un mode de réalisation d'un convertisseur 13 analogique-durée à filtre passe bande comprenant le convertisseur 1, dans le cas où la tension Vin est la première composante Vn d'une tension Vindiff.
Plus particulièrement, dans ce mode de réalisation, le convertisseur 13 comprend, en plus du convertisseur 1, c'est à dire en plus de l'oscillateur 104, du circuit 106 et du circuit 108, l'oscillateur 104' et le circuit 108'.
Le circuit 108' est configuré pour intégrer le signal impulsionnel out, c'est à dire les signaux out1 et out2 dans l'exemple de la . Par exemple, le circuit 108' est configuré pour intégrer les signaux out1 et out2 de manière complémentaire à l'intégration de ces signaux faite par le circuit 108. Par exemple, cela revient à ce que l'interrupteur IT1 du circuit 108' soit commandé par celui des signaux out1 et out2 qui commande l'interrupteur IT2 du circuit 108, et que l'interrupteur IT2 du circuit 108' soit commandé par celui des signaux out1 et out2 qui commande l'interrupteur IT1 du circuit 108. Le circuit 108' fourni alors un signal de sortie Vcp', qui détermine un signal de contre réaction Vfb', le signal Vfb' étant, par exemple, égal au signal Vcp' dans l'exemple de la .
L'oscillateur 104' est configuré pour fournir le signal Φ0, de sorte que le déphasage entre le signal Φ0 et le signal Flock soit déterminé par une différence de tension entre la tension Vp et la tension Vfb'.
Le signal out de sortie du circuit 106, c'est à dire les signaux out1 et out2 dans l'exemple de la , sont alors représentatif non seulement de la conversion analogique vers durée de la tension Vin, mais également plus largement de la conversion analogique numérique de la tension Vindiff.
La personne du métier est en mesure d'adapter les diverses variantes de réalisation décrites en relation avec les figures 1 à 12 au convertisseur 13 de la .
La représente un autre mode de réalisation d'un convertisseur 14 analogique-durée à filtre passe bande comprenant le convertisseur 1, dans le cas où la tension Vin est la première composante Vn d'une tension Vindiff.
La composition selon l’invention peut optionnellement comprendre un ou plusieurs polymères non siliconés qui peuvent être choisis parmi les polymères anioniques, les polymères non ioniques, les polymères amphotères et les polymères cationiques ; différents des polymères associatifs tels que décrits précédemment.
L’invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un véhicule comportant un ensemble de machine électrique tel que décrit plus haut, le véhicule étant hybride. Le véhicule peut par exemple comporter en plus du moteur électrique un moteur thermique, par exemple un moteur à essence. En variante le véhicule peut être électrique. Il peut alors comporter uniquement une machine électrique.
Le dispositif de régulation thermique objet de l’invention a pour objectif de réguler la température d’un bloc batterie, notamment le bloc batterie d’un véhicule automobile électrique et/ou hybride. Il peut toutefois équiper d’autres types de véhicules ou être utilisé pour réguler la température d’autres composants électriques et/ou électroniques, tels que des éléments d’électronique de puissance, par exemple, et de façon non limitative, des semi-conducteurs tels que des diodes ou des transistors. Il pourrait s’agir aussi de composants de serveurs informatiques. Selon un mode préféré de réalisation, la régulation thermique consiste en un refroidissement des cellules du bloc batterie.
Les figures 1a et 1b montrent des vues en perspective d’un bloc batterie et d’une cellule de batterie selon l’invention.
Un bloc batterie 1 comprend au moins deux cellules 1A de batterie et est logé dans un boîtier 3. Plus généralement, le bloc batterie 1 comprend entre 2 et 25 cellules 1A. Selon un mode de réalisation, le bloc batterie 1 comprend N cellules 1A adjacentes, avec N un nombre entier supérieur à 2 et préférentiellement supérieur à 3. Les cellules 1A comprennent deux cellules d’extrémité 1A.1 disposées à chacune des extrémités du bloc batterie 1, et éventuellement des cellules centrales 1A.2 positionnées entre les deux cellules d’extrémités 1A.1. Les cellules centrales 1A.2 et d’extrémité 1A.1 présentent une forme généralement identique, donc, par souci de simplification, seule la forme d’une cellule 1A sera décrite ci-dessous, et peut représenter indifféremment la forme d’une cellule centrale 1A.2 ou d’une cellule d’extrémité 1A.1.
Généralement, les cellules 1A de batterie sont préférentiellement prismatiques, c’est-à-dire de forme généralement parallélépipédique, mais peuvent également être de n’importe quelle forme connue de l’homme du métier. Lorsque la cellule 1A est prismatique, elle comprend deux grandes faces latérales 1A.3, deux petites faces latérales 1A.4, une face supérieure 1A.5 et une face inférieure 1A.6. Ces différentes faces (1A.3, 1A.4, 1A.5, 1A.6) sont généralement planes, mais certaines peuvent parfois être incurvées ou courbes.
Plus spécifiquement, sur la , la cellule 1A est préférentiellement orientée. Par orientée, on entend que les deux grandes faces latérales 1A.3 ne sont pas strictement identiques. En effet, une première grande face latérale 1A.3a s’étend entre les deux petites faces latérales 1A.4 et est sensiblement plane. Une deuxième grande face latérale 1A.3b est positionnée en vis-à-vis de la première 1A.3a, et présente au moins une encoche 1A.3bi au niveau de sa jonction avec l’une des petites faces latérales 1A.4. Préférentiellement, la deuxième grande face latérale 1A.3b présente deux encoches 1A.3bi, à chaque jonction avec chaque petite face latérale 1A.4 de la cellule 1A. La fonction desdites encoches 1A.3bi sera détaillée à la .Toutefois, dans certaines configurations de cellules 1A, les encoches 1A.3bi peuvent ne pas être présentes.
Chaque cellule 1A présente, en outre, deux bornes 1A.7 positive et négative pour la connexion électrique. Plus spécifiquement, chaque cellule 1A est connectée en série via ses bornes 1A.7 aux bornes 1A.7 des cellules 1A adjacentes, au moyen de busbars 1B (encore appelé « jeu de barres » ou « barre omnibus »). Les busbars 1B du bloc batterie 1 s’étendent dans un espace supérieur 3E formé entre les cellules 1A du bloc batterie 1 et la paroi supérieure 3C du boîtier 3, entre soit les bornes 1A.7 positives, soit les bornes 1A.7 négatives, des deux cellules d’extrémité 1A.1.
Le boîtier 3 contenant le bloc batterie 1 comprend deux parois latérales 3A et deux parois d’extrémité 3B, lesdites parois (3A, 3B) étant fermées dans leurs extrémités supérieures par une paroi supérieure 3C et, dans leurs extrémités inférieures une paroi inférieure 3D. Ainsi, le boîtier 3 forme une enceinte étanche, qui est configurée pour recevoir un ou plusieurs blocs batterie 1. Avantageusement, les deux parois latérales 3A sont des parois latérales 3A opposées ou en vis-à-vis. Les cellules 1A du bloc batterie 1 sont préférentiellement positionnées dans le sens longitudinal du boîtier 3, c’est-à-dire que les grandes faces latérales 1A.3 des cellules 1A sont positionnées parallèlement aux parois d’extrémité 3B du boîtier 3. Ainsi, chaque cellule d’extrémité 1A.1 est disposée au niveau d’une paroi d’extrémité 3B, et plus spécifiquement, l’une des grande face latérale 1A.3 de la cellule d’extrémité 1A.1 est adjacente à l’une des parois d’extrémité 3B du boîtier 3. Le reste des cellules 1A sont alors positionnées de manière adjacente au niveau de leurs grandes faces latérales 1A.3.
Sur ces figures, le boîtier 3 est de forme généralement parallélépipédique, mais d’autres formes peuvent être envisagées, qui peuvent notamment dépendre de la forme générale du bloc batterie 1. Selon un mode de réalisation, les parois (3A, 3B, 3C, 3D) peuvent être réalisées par moulage d’une matière plastique, mais d’autres matériaux convenant à l’homme du métier peuvent être employés. Ce boîtier 3 fait partie d’un dispositif de régulation thermique d’un bloc batterie 1.
La est une représentation schématique d’une partie du dispositif de régulation thermique selon l’invention.
Comme mentionné plus haut, une régulation de la température du bloc batterie 1 est nécessaire pour limiter les risques de dégradation des cellules (les cellules n’étant pas représentées à la ). C’est pourquoi le dispositif de régulation thermique 5 est important pour le bon fonctionnement du bloc batterie 1.
Ce dispositif de régulation thermique 5 comprend un circuit de circulation 5A d’un fluide caloporteur, ledit fluide étant maintenu autour du bloc batterie 1 grâce à l’enceinte étanche formée par le boîtier 3. Le circuit de circulation 5A est préférentiellement conçu pour passer entre les cellules du bloc batterie 1, afin de les réguler thermiquement.
Le dispositif de régulation thermique 5 comprend, en outre, un collecteur d’entrée 5B qui amène le fluide caloporteur au circuit de circulation 5A, et un collecteur de sortie 5C qui évacue ledit fluide dudit circuit 5A. Ce dispositif 5 comprend, en outre, une pompe 5D qui va faciliter la circulation du fluide caloporteur dans le circuit de circulation 5A. La pompe 5D permet la mise en circulation du fluide caloporteur à partir d’un réservoir 5E, via un circuit de circulation externe 5A’ au boîtier 3, le circuit de circulation externe 5A’ reliant ledit réservoir 5E au boîtier 3 du bloc batterie 1. Aussi, la pompe 5D est reliée au circuit de circulation 5A. Les flèches représentées sur le circuit externe 5A’ représentent le sens de circulation du fluide caloporteur. Alternativement, la pompe 5D peut être comprise dans le circuit de circulation 5A, ce mode de réalisation n’étant pas représenté sur ces figures. Sur cette figure, les collecteurs (5B, 5C) sont positionnés sur les parois latérales 3A du boîtier 3.
De manière particulièrement avantageuse, le collecteur d’entrée 5B peut comprendre un tamis, ledit tamis étant configuré pour filtrer le fluide caloporteur de manière à éviter la circulation de particules dans ledit fluide (le tamis n’étant pas représenté sur ces figures). Ces particules présentent en outre l’inconvénient de diminuer l’efficacité du fluide caloporteur. Le tamis est donc préférentiellement placé à l’entrée du collecteur d’entrée 5B et/ou dans au moins une partie dudit collecteur 5B, en amont de l’arrivée du fluide caloporteur au sein du circuit de circulation 5A. Avantageusement, le tamis peut être de forme généralement cylindrique. De manière alternative, le tamis peut-être de la forme du collecteur 5B. Le tamis est généralement constitué par une structure rigide, fabriquée notamment en une matière plastique ou métallique, sous forme d’un filet ou cadre. Ce filet sert de support à une grille de maillage apte à permettre la filtration de particules préférentiellement inférieures à 200 µm, plus préférentiellement à 50µm. La grille de maillage est avantageusement réalisée en matériau métallique.
Les figures 3 à 9 suivantes montrent différents modes de réalisation d’un espaceur selon l’invention.
De manière générale, les espaceurs sont conçus pour être positionnés entre deux cellules adjacentes du bloc batterie. Les espaceurs ont vocation à maintenir les cellules espacées les unes des autres, à une distance déterminée. Ils permettent également de réaliser une compression desdites cellules, afin d’éviter leur gonflement en cas de surchauffe.
Dans le dispositif de régulation thermique (5 ; 105 ; 205 ; 305 ; 405 ; 505) selon l’invention, des espaceurs (5F ; 105F ; 205F ; 305F ; 405F ; 505F ; 605F ; 705F) sont installés entre deux cellules (1A ; 101A ; 201A ; 301A ; 401A ; 501A ; 601A ; 701A, 701A’) adjacentes. Ainsi, le dispositif (5 ; 105 ; 205 ; 305 ; 405 ; 505) comprend au moins N-1 espaceurs (5F ; 105F ; 205F ; 305F ; 405F ; 505F ; 605F ; 705F), N étant le nombre de cellules (1A ; 101A ; 201A ; 301A ; 401A ; 501A ; 601A ; 701A, 701A’) présentes dans le bloc batterie (1 ; 701). Préférentiellement, le dispositif de régulation thermique (5 ; 105 ; 205 ; 305 ; 405 ; 505) comprend N+1 espaceurs (5F ; 105F ; 205F ; 305F ; 405F ; 505F ; 605F ; 705F). En effet, de manière préférentielle, un espaceur supplémentaire est avantageusement prévu entre l’une des cellules d’extrémité 1A.1 et la paroi d’extrémité 3B du boîtier (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403 ; 503 ; 703) adjacente, cette installation particulière n’étant pas spécifiquement représentée dans les figures. Les espaceurs (5F ; 105F ; 205F ; 305F ; 405F ; 505F ; 605F ; 705F) sont donc en contact avec les grandes faces latérales (1A.3 ; 101A.3 ; 201A.3 ; 301A.3 ; 401A.3 ; 501A.3 ; 601A.3 ; 701A.3, 701A’.3) adjacentes des cellules (1A ; 101A ; 201A ; 301A ; 401A ; 501A ; 601A ; 701A, 701A’) de batterie. Plus préférentiellement encore, le dispositif de régulation thermique (5 ; 105 ; 205 ; 305 ; 405 ; 505) comprend N+2 espaceurs (5F ; 105F ; 205F ; 305F ; 405F ; 505F ; 605F ; 705F), deux espaceurs supplémentaires étant prévus entre chacune des deux cellules d’extrémité 1A.1 et la paroi d’extrémité 3B du boîtier (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403 ; 503 ; 703) correspondante.
La est une vue en perspective, schématique et partielle, d’un ensemble de machine électrique tournante selon l’invention.
La est une vue en perspective avec éclaté de l’ensemble de machine électrique tournante de la .
La est une autre vue en perspective avec éclaté de l’ensemble de machine électrique tournante de la .
La est une vue de détail en coupe de l’ensemble de machine électrique tournante de la .
La est une autre vue de détail en coupe de l’ensemble de machine électrique tournante de la .
La est une vue de détail en perspective de la deuxième partie de carter de l’ensemble de machine électrique tournante de la .
La est une vue de détail en perspective de l’ensemble de machine électrique tournante de la .
La est une autre vue de détail en perspective de l’ensemble de machine électrique tournante de la .
On a illustré aux figures 1a à 4b un ensemble 1 de machine électrique tournante selon l’invention.
L’ensemble 1 comporte une machine électrique tournante non visible sur les figures, un onduleur 2 et un carter 10. Le carter 10 comporte une première partie 11 de carter habillant la machine électrique et une deuxième partie 12 de carter habillant l’onduleur 2.
Les première et deuxième parties de carter ménagent une circulation d’un fluide de refroidissement, notamment de l’eau, ménagée dans le carter 10 pour refroidir l’ensemble 1. Elles forment, lorsqu’assemblées, la circulation du fluide de refroidissement. Une première circulation du fluide de refroidissement ménagée dans la première partie 11 du carter 10 et une deuxième circulation du fluide de refroidissement ménagée dans la deuxième partie 12 du carter sont en communication fluidique.
L’ensemble 1 comporte à cet effet une connexion fluidique 15. La connexion fluidique 15 entre la première circulation du fluide de refroidissement ménagée dans la première partie 11 du carter 10 et la deuxième circulation du fluide de refroidissement ménagée dans la deuxième partie 12 du carter 10 comporte une partie mâle 15a s’emmanchant sur une partie femelle 15b.
La partie mâle 15a est réalisée d’un seul tenant avec le carter 10. Dans l’exemple décrit, la partie mâle 15a est réalisée d’un seul tenant avec la deuxième partie 12 de carter. Ainsi, le centrage est directement intégré dans la deuxième partie 12 de carter, du côté de l’onduleur 2. L’étanchéité de la circulation du fluide de refroidissement est utilisée pour positionner la deuxième partie 12 de carter. On obtient grâce à l’invention un alignement plus précis des passages de fluides entre les deux parties de carter, comme visible sur les figures 2a et 2b.
De manière symétrique, la sortie de l'oscillateur 104 peut être prise sur la sortie nQ de la bascule plutôt que sur sa sortie Q, d'où il résulte que le décalage fixe Φ entre Flock et Φsens appartient alors à une plage allant de -Π quand flock est égale à α.f0/(1+α), à 0 quand flock égale f0. Dans ce cas, flock est de préférence choisie de sorte que le décalage fixe Φ introduit par l'oscillateur 104 entre Flock et Φsens soit égal à -Π/2. La personne du métier sera en mesure d'adapter la description à cet exemple.
L'oscillateur 104 est un déphaseur commandé en tension, par exemple par la différence de tension DV. Pour cela, comme cela est représenté par des traits en pointillés en , la tension est utilisée pour moduler le seuil Vth de commutation des inverseurs INV1 et INV3 connectés aux noeuds respectifs 806 et 808. Par exemple, la tension DV est appliquée au substrat de chacun des inverseurs INV1 et INV3, d'où il résulte que le seuil Vth de chacun des inverseurs peut s'écrire Vth = Vth0 + Kinv.DV, avec Kinv le gain de l'inverseur et Vth0 le seuil de commutation de l'inverseur en l'absence de tension DV ) . A titre d'exemple, le gain Kinv est négatif (le seuil Vth varie de manière opposée à la tension DV).
La fréquence de coupure fc de l'oscillateur 104 peut alors être approximée par le ratio flock/(Π.α), et son gain K2 par α.Kinv.Π/(Vth0).
Dans l'exemple de la , l'oscillateur 104, et, plus particulièrement les inverseurs INV1 et INV3, reçoivent la tension DV égale à la différence entre la tension Vin et la tension Vfb, de sorte que l'oscillateur 104 soit commandé par la différence entre la tension Vin et la tension Vfb. Cela implique que le convertisseur 1 comprend un circuit configuré pour recevoir les tensions Vfb et Vin et pour fournir la tension DV.
Toutefois, comme cela a déjà été indiqué en relation avec la , l'oscillateur 104 peut recevoir les deux tensions Vin et Vfb plutôt que la tension DV, et être configuré pour être commandé par la différence entre la tension Vin et la tension Vfb, par exemple comme cela va maintenant être décrit en relation avec la .
La illustre une variante de réalisation de l'oscillateur 104 à verrouillage en injection et à commande en tension décrit en relation avec la , dans le cas où l'oscillateur reçoit les deux tensions Vin et Vfb plutôt que la tension DV. En , l'oscillateur 104 diffère de celui de la uniquement par la mise en œuvre des inverseurs INV1 et INV3. Seul l'inverseur INV1 est représenté en , l'inverseur INV3 étant mis en œuvre de la même façon et le reste de l'oscillateur 104 étant similaire ou identique à ce qui a été décrit en relation avec la .
Dans cette variante, l'inverseur INV1 est mis en œuvre par un inverseur INV11 et un inverseur INV12. Les deux inverseurs INV11 et INV12 sont connectés en parallèle, ou, dit autrement, ont leurs entrées connectées entre elles et leurs sorties connectées entre elles.
L'inverseur INV1 (délimité par des traits en pointillé en ) est configuré pour recevoir les deux tensions Vin et Vfb. Plus particulièrement, l'inverseur INV11 est configuré pour recevoir la tension Vin et l'inverseur INV12 est configuré pour recevoir la tension Vfb.
Comme l'inverseur INV1 décrit en relation avec la qui est configuré pour que la tension DV module son seuil de commutation Vth, l'inverseur INV11, respectivement INV12, est configuré pour que la tension Vin, respectivement Vfb, module son seuil de commutation. Par exemple, la tension Vin est appliqué au substrat de l'inverseur INV11 et la tension Vfb est appliquée au substrat de l'inverseur INV12.
Les inverseurs INV11 et INV12 sont configurés pour que la modulation des seuils des inverseurs INV11 et INV12 par les tensions respectives Vin et Vfb résulte en une modulation du seuil Vth de l'inverseur INV1 similaire à la modulation du seuil Vth de l'inverseur INV1 directement par la tension DV, par exemple une modulation identique à un facteur de gain près qui dépend du nombre d'inverseurs utilisés pour mettre en œuvre l'inverseur INV1. Par exemple, en considérant que l'inverseur INV1 décrit en relation avec la est identique à chacun des inverseurs INV11 et INV12 décrits en relation avec la , alors le gain de l'inverseur INV1 de la sera deux fois plus faible que le gain de l'inverseur INV1 de la .
A titre d'exemple, lorsque les inverseurs INV1 et INV3 sont mis en œuvre de la façon décrite en relation avec la , et que les circuits 106 et 108 sont mis en œuvre de la façon décrite en relation avec les figures 4 à 6, pour que les inverseurs INV1 et INV3 mettent en œuvre de façon implicite la soustraction de la tension Vfb à la tension Vin, il suffit d'inverser la connexion des signaux out1 et out2 aux interrupteurs IT1 et IT2 de la pompe de charge 108, de sorte que la tension Vcp diminue lors des impulsions out1, et augmente lors des impulsions out2. Dit autrement, les circuits 106 et 108 sont alors configurés pour que la tension Vcp augmente quand le signal Φ0 est en retard de phase par rapport au signal Φsens, et diminue quand le signal Φ0 est en avance de phase par rapport au signal Φsens. Cela permet, par exemple, que la boucle de contre réaction 102 soit une boucle de contre réaction négative.
Plus particulièrement, en , la mise en œuvre de l'inverseur INV1 diffère de celle décrite en relation avec la en ce que l'inverseur INV1 comprend plusieurs inverseurs INV12 connecté en parallèle et ayant chacun leur seuil de commutation modulé par la tension Vfb.
De cette façon, le gain de boucle ouverte du convertisseur 1 est divisé par rapport au gain de boucle fermée, par un facteur G dépendant du nombre d'inverseurs INV12. Dit autrement, cela revient à avoir un gain de boucle fermé G fois plus grand que le gain en boucle ouverte. Cela revient conceptuellement à ajouter un étage de gain G entre la tension Vcp et la tension Vfb.
La représente un exemple de mode de réalisation d'un oscillateur à verrouillage en injection sans commande en tension, par exemple de l'oscillateur 200 de la .
L'oscillateur 200 de la diffère de l'oscillateur 104 de la en ce qu'il n'est pas commandable en tension, donc qu'il ne comprend les moyens relatifs à cette commande en tension.