INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans des variantes n’utilisant pas une conception annulaire pour l’un au moins des éléments 6, 7 constitutifs du couple magnétique CM, il peut être prévu de disposer un élément magnétique plus compact/plus court de façon à n’attirer magnétiquement l’élément complémentaire que dans une de ces deux positions de contact, avec un effet de stabilisation/anti-glissement soit pour la position fermée, soit pour une position inclinée particulière avec contact entre la surface inférieure S5 du couvercle 5 et la surface supérieure S3.
Le premier élément 6, annulaire, peut se loger contre une jonction entre le cadre 3 et la paroi latérale 2a, comme visible sur les figures 1A, 1B et 7A notamment. Plus généralement avec une configuration annulaire du premier élément 6, il est permis d'obtenir un effet d'attraction dans tout secteur angulaire du cadre 3. Dans ce premier mode de réalisation avec un deuxième élément 7 ayant aussi une structure annuaire, il est permis d'obtenir la position stable d'inclinaison visible sur la sur tout le pourtour du cadre 3 (effet de stabilisation obtenu à 360°, ici par symétrie autour de l'axe longitudinal X).
Comme illustré sur la montrant un conteneur 1 fermé, il s'agit ainsi d'un mode d'ouverture qui est avantageux pour un utilisateur. Le doigt de l'utilisateur peut en effet se positionner sur n'importe quel côté, sur la face externe F5 supérieure du couvercle 5 et appuyer de façon centripète et descendante sur la région périphérique 5b, suivant la flèche AP1 pour obtenir de façon naturelle une remontée du couvercle 5, avec effet d’assistance magnétique et guidage entre les bords annulaires B2 et B1 du cadre 3. La flèche AP2 illustre qu’une tout autre orientation initiale convient, pour obtenir le même résultat sous l’effet d’un appui descendant et actionnant le glissement initialement centripète dans la zone d’appui.
Eventuellement, le couvercle 5 peut présenter un profil légèrement bombé, présenter une dépression (ou une géométrie à relief(s), avec au moins un rebord de prise), permettant au doigt d’avoir une prise pour exercer la poussée sur le couvercle 5.
Lorsque la poussée est exercée sur le couvercle 5 en surmontant la force d’attraction du couple magnétique CM, le couvercle 5 opère un mouvement de translation induit par le glissement de l’extrémité périphérique du couvercle 5 sur la surface supérieure S3, du fait de l’angle d’inclinaison de la surface supérieure S3 et de l’inclinaison similaire ou identique de la surface interne/inférieure S5 (contre-surface) dans la région périphérique 5b du couvercle 5 définissant la portion de contact PC.
A l’approche de la position inclinée de contact stable, l’effet d’attraction peut accélérer et finaliser le mouvement, qui se combine avec un effet de glissement entre la surface inférieure S5 du couvercle 5 et la surface supérieure S3 du cadre 3.
Comme visible sur les figures 1A, 1B et 2, le système à couple magnétique CM peut permettre d’obtenir un encombrement minime du conteneur 1 : les éléments du couple CM permettant le passage entre la position ouverte avec un couvercle 5 maintenu incliné et la position fermée sont reçus : - dans la base 2 entre la paroi latérale 2b, le cadre 3 et la paroi extérieure 20, - et dans la région périphérique 5b du couvercle 5, entre la portion supérieure 15a, et la portion 15b de glissement incluant la surface inférieure S5. La portion 15b de glissement peut avoir une forme de dôme inversé, ici avec une symétrie par rapport à l’axe X. La pièce ou portion supérieure 15a peut en revanche présenter une variété de sections ou d’épaisseur. Ici, il est prévu une portion supérieure 15 plate, conçue comme une plaque dont la circonférence correspond sensiblement au bord B2 de la base 2.
Avec ce type d’intégration, les éléments 6, 7 du couple magnétique CM sont invisibles depuis l’extérieur du conteneur 1, compte tenu de la présence de la paroi extérieure 20 qui peut aussi entourer au moins la région périphérique 5b du couvercle 5. Cela ajoute également une dimension esthétique à l’ensemble. De plus, le système d’ouverture/fermeture permet le passage entre la position ouverte et fermée d’une seule poussée, exercée de préférence par un doigt, ce qui rend l’utilisation du conteneur 1 très agréable et intuitive par un utilisateur.
L’utilisateur n’a pas d’autre geste à fournir, sachant que le conteneur 1 peut être verrouillé de façon purement magnétique, ce verrouillage en position fermée étant obtenu par l’alignement entre le premier élément 6, disposé adjacent à la surface supérieure S3 du cadre, et le deuxième élément 7, avec une disposition du premier élément 6 nécessairement à l’aplomb du deuxième élément 7 lorsque le couvercle 5 est enfoncé au plus bas dans la base 2, dans une position d’encastrement (encastrement au moins partiel) dans le cadre 3 comme illustré sur la notamment.
Ici, comme visible par exemple sur les figures 1A à 2 et également sur la , le cadre 3, annulaire, peut avoir une forme généralement tronconique, avec un léger effet de courbure, ou en partie de sphère limitée par deux de ses parallèles, en remontant radialement vers l’extérieur (vers le bord B2). Dans des options, c’est seulement le dessus du cadre 3, à savoir la portion formant la surface supérieure S3, qui présente ce type de géométrie.
Avec cette disposition du dessus du cadre 3, la surface supérieure S3 remonte radialement vers l’extérieur, progressivement, sans former une simple pente rectiligne entre les bords B1 et B2. L’extension radiale e3 du cadre 3 peut être supérieure à la hauteur de la surface supérieure S3. Cette extension e3 dépasse 3 mm et peut dépasser 7 ou 10 mm, à titre d’exemple non limitatif.
La paroi latérale extérieur 20 du conteneur 1 peut définir la hauteur du conteneur 1, en position fermée, indépendamment du mode de réalisation prévu pour la structure et l’intégration des éléments magnétiques 6, 16, 7, 17, 18.Ici, le conteneur 1 fermé présente une forme générale cylindrique en vue de côté. Eventuellement, la surface inférieure de la base 2 ainsi que le couvercle 5 peuvent être avoir une circonférence circulaire. Ces formes sont cependant non limitatives, sachant que c’est le cadre qui a une géométrie circulaire, notamment dans le premier mode de réalisation et également dans le deuxième mode de réalisation qui va être décrit ci-après. Dans des variantes de ces deux modes, l’extérieur du cadre peut être modifié sans interférer avec l’effet de glissement pour le couvercle 5.
En référence aux figures 4A, 4B et 5, il est représenté un conteneur 1 utilisant le même genre de couvercle 5 (non représenté à nouveau) et la même géométrie générale de la base 2 pour intégrer un couple magnétique, mais avec une intégration différente pour l’un de ces éléments, qui est une simple bille B6 déplaçable suivant un canal annulaire sensiblement circulaire par exemple, pour permettre à cette bille de se déplacer autour de l’ouverture O.
D’autres packs de batteries utilisent des cellules LiFePO4, de tension nominale 3.2V et de densité énergétique inférieure (de l’ordre de 120Wh/kg). Ces cellules ont la particularité de pourvoir effectuer un plus grand nombre de cycles (> 2000 contre > 500 dans les autres technologies lithium) et sont plus stables d’un point de vue sécurité, emballement thermique. Un autre atout est que cette technologie phosphate supporte mieux les températures > 45°C et est plus robuste en termes de durée de vie.
Leur densité énergétique est plus faible, et pour un même encombrement, on a un produit qui présente une autonomie plus faible mais suffisante pour les utilisations faites, et surtout une meilleure disponibilité sur le marché. De plus, ce type de batteries présente les avantages suivants : Durée de vie 3 à 4 fois supérieure au lithium classique Un renouvellement des batteries beaucoup moins fréquentes pour les utilisateurs et ainsi un impact écologique positif Un prix plus compétitif et donc plus accessible pour les utilisateurs Même encombrement qu’une batterie en lithium classique Une plus grande disponibilité de la technologie Compatible avec les applications en lithium classique.
Les batteries intelligentes intègrent un circuit électronique de management électrique de la batterie (BMS, correspondant à la désignation anglaise « battery management système ») pour optimiser le fonctionnement de la batterie notamment assurer la charge, la décharge, et la gestion/contrôle/équilibrage des cellules constitutives du packs et de batterie et pour la préserver.
Plus récemment, on a proposé des circuits de SmartBMS connectés, permettant de recueillir sur un serveur les données de fonctionnement et éventuellement piloter à distance certains paramètres de de fonctionnement des cellules d’un pack de batteries.
Etat de la technique On connaît dans l’état de la technique le brevet US7598880 décrit un système de surveillance de batterie, comprenant : un récepteur; et une pluralité d'émetteurs sans fil, chacun des émetteurs pouvant être connecté à une batterie correspondante, les émetteurs étant codés pour identifier la batterie correspondante, les émetteurs étant programmés pour transmettre des données concernant la batterie correspondante au récepteur, et les émetteurs étant en outre configurés pour connecter un charge aux bornes de la batterie correspondante, la charge étant un semi-conducteur modulé configuré pour tirer un courant dans un ordre de grandeur d'un courant de fuite de batterie normal.
Le brevet européen EP2765643B1 décrit un contrôleur qui effectue une communication sans fil avec une pluralité de dispositifs de surveillance de batterie (BM1 - BM4) qui sont connectés à une batterie formée en connectant une pluralité de groupes de cellules de batterie en série les uns avec les autres, et qui surveillent un état de la batterie pour les groupes de cellules de batterie respectifs (GB1), chacun de la pluralité de groupes de cellules de batterie étant formé par une ou une pluralité de cellules de batterie (BC1 - BC4) connectées en série, dans lequel le contrôleur fixe de manière séquentielle des plages de communication, des puissances électriques de transmission, ou des gains d'antenne pour exécuter une communication sans fil avec la pluralité de dispositifs de surveillance de batterie respectifs (BM1 - BM4) dans un ordre des potentiels des groupes de cellules de batterie dans la batterie, auxquels les dispositifs de surveillance de batterie (BM1 - BM4) sont connectés, sur la base d'informations fixées à l'avance, et effectue une communication sans fil avec chacun des dispositifs de surveillance de batterie (BM1 - BM4) en accord avec le résultat fixé et attribue l'information d'identification à chacun de la pluralité de dispositifs de surveillance de batterie (BM1 - BM4) dans l'ordre des potentiels.
Inconvénients de l’art antérieur Les solutions de l’art antérieur ne sont pas totalement satisfaisantes car le module de communication constitue une source de consommation électrique significative, qui dégrade les capacités nominales du pack de batterie, en raison de la consommation continue du module de télécommunication, même lorsque la charge principale de la batterie est hors circuit. Pour des équipements susceptibles de rester inutilisés pendant une période prolongée, les solutions de l’art antérieur entrainent une consommation résiduelle significative conduisant à une décharge même lorsque l’équipement est au repos.
Cette situation est particulièrement préjudiciable pour des packs de batteries utilisant des cellules LiFePO4 dont les performances énergétiques sont légèrement inférieures aux batteries à base de lithium mais qui présentent un intérêt car elles acceptent un plus grand nombre de charges/décharges.
Par ailleurs, pour des équipements de mobilité léger susceptibles de se déplacer dans des zones où la couverture par les réseaux de télécommunication est imparfaite, les solutions connues conduisent à la perte de connexion et donc d’informations.
Solution apportée par l’invention Afin de répondre à ces inconvénients, l’invention concerne selon son acception la plus générale un pack de batterie comprenant une pluralité de cellules d’accumulateurs reliés mécaniquement et électriquement, ainsi qu’un moyen de mesure d’au moins un paramètre de la batterie et un module de télécommunication, les composants dudit pack étant intégrés dans un boîtier présentant des bornes de raccordement de puissance caractérisé en ce que ledit module de télécommunication comportant un contrôleur commandant la réception et la transmission de données numériques entre un serveur et ledit moyen de mesure de la batterie via le réseau 4G basse fréquence, soit grâce à un protocole de type CAT-M1 soit avec un circuit de repli 2G, et en ce ledit module de télécommunication comporte une mémoire non volatile réinscriptible pour l’enregistrement d’une partie au moins du code informatique exécuté par ledit calculateur, ainsi qu’une partie au moins des paramètres numériques calculés périodiquement en fonction des données fournies par ledit module de télécommunication une mémoire de type RAM pour l’enregistrement des paramètres numériques calculés périodiquement en fonction des données fournies par ledit module de télécommunication dans un buffer circulaire. ledit module de télécommunication comporte un circuit de commande de l’activation du module de télécommunication :
Selon des variantes, ledit moyen de mesure d’au moins un paramètre de la batterie comporte
- un capteur de température
S3 : la soumission du premier résidu de lixiviation à une réaction de lixiviation secondaire et la réalisation d’une séparation pour obtenir une liqueur de lixiviation de cuivre et d’aluminium et un deuxième résidu de lixiviation ;
S4 : la mise en contact de la liqueur de lixiviation de lithium avec un alcali pour obtenir un précipité de carbonate de lithium et une liqueur résiduaire de précipité, et le lavage du précipité de carbonate de lithium pour obtenir un produit de carbonate de lithium et de l’eau de lavage ; et
S5 : l’application du deuxième résidu de lixiviation sur une plaque d’électrode, le séchage de la plaque d’électrode pour obtenir une plaque de cathode, le placement de la plaque de cathode et d’une plaque d’anode dans une cellule électrolytique, et la réalisation d’une électrolyse avec la liqueur résiduaire de précipité et l’eau de lavage obtenues dans l’étape S4 en tant qu’électrolyte pour obtenir du phosphate de lithium-fer ; et le retour du phosphate de lithium-fer à l’étape S2.
En tant que mode de réalisation préféré du procédé de récupération de la présente demande, dans l’étape S2, la réaction de lixiviation primaire comprend : l’immersion des poudres de cathode et d’anode de batterie dans une solution d’acide sulfurique, l’ajout d’un premier agent oxydant, et la réalisation d’une lixiviation pendant 1 à 4 h à un pH allant de 3,5 à 6, une température allant de 60 à 90°C et un rapport liquide-solide de (3-6) : 1.
En tant que mode de réalisation préféré du procédé de récupération de la présente demande, une masse du premier agent oxydant est 0,2 à 1 fois la masse des poudres de cathode et d’anode de batterie.
En tant que mode de réalisation préféré du procédé de récupération de la présente demande, dans l’étape S3, la réaction de lixiviation secondaire comprend : l’immersion du premier résidu de lixiviation dans une solution d’acide sulfurique, l’ajout d’un deuxième agent oxydant et la réalisation d’une lixiviation pendant 1 à 4 h à un pH allant de 0,5 à 2,5, une température allant de 60 à 90°C et un rapport liquide-solide de (3-6) : 1.
En tant que mode de réalisation préféré du procédé de récupération de la présente demande, une masse du deuxième agent oxydant est 0,2 à 1 fois la masse du premier résidu de lixiviation.
En tant que mode de réalisation préféré du procédé de récupération de la présente demande, le premier agent oxydant et le deuxième agent oxydant sont chacun indépendamment choisis parmi H 2 O 2 , NaClO 3 , KClO 3 ou KMnO 4 .
En tant que mode de réalisation préféré du procédé de récupération de la présente demande, dans l’étape S5, l’électrolyse a les paramètres suivants : un intervalle allant de 5 à 10 mm entre la plaque de cathode et la plaque d’anode dans la cellule électrolytique, une tension de cellule allant de 0,8 à 2 V, et une densité de courant allant de 14 à 20 A/m 2 .
En tant que mode de réalisation préféré du procédé de récupération de la présente demande, dans l’étape S5, la plaque d’anode est l’une d’une plaque de graphite, d’une plaque de titane et d’une plaque d’alliage plomb-étain-calcium.
Par rapport à l’art existant, la présente demande a les effets bénéfiques décrits ci-dessous.
1. Dans la présente demande, le cuivre et l’aluminium sont sélectivement lixiviés dans une étape différente du lithium de sorte que les impuretés de cuivre et d’aluminium soient empêchées d’entrer dans la liqueur de lixiviation de lithium, et la liqueur de lixiviation de lithium peut être directement utilisée pour la précipitation et la préparation du carbonate de lithium, évitant ainsi une perte de lithium due à l’élimination des impuretés du cuivre et de l’aluminium de précipitation et un effet sur le taux de récupération du lithium.
2. Dans la présente demande, le phosphate de fer et le graphite dans le deuxième résidu de lixiviation sont utilisés comme cathode, le lithium dans la liqueur résiduaire de précipitation de lithium et l’eau de lavage est enrichi par un procédé d’électrodéposition, et le phosphate de lithium-fer enrichi est renvoyé à la procédure de lixiviation de lithium sélective. La procédure résout les problèmes suivants dans le processus conventionnel d’enrichissement du lithium par évaporation et cristallisation et ensuite de précipitation du lithium avec du carbonate de sodium : (a) un acide doit être ajouté avant l’évaporation et la cristallisation pour éliminer le carbonate, consommant l’acide ; (b) l’évaporation et la cristallisation ont une consommation d’énergie élevée ; (c) les cristaux de sulfate de sodium précipités dans le processus d’évaporation enlèvent une partie du sel de lithium, provoquant une perte de lithium et un faible rendement global en lithium.
La est un organigramme d’un processus de récupération pour une batterie au phosphate de lithium-fer dans l’exemple 1 de la présente demande.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE Pour mieux illustrer les objets, les solutions techniques et les avantages de la présente demande, la présente demande est décrite plus en détail ci-dessous à travers les exemples et les dessins. Sauf indication contraire, toutes les matières premières et tous les réactifs dans la présente demande sont des matières premières et des réactifs conventionnels qui sont disponibles dans le commerce.
La présente demande fournit un procédé de récupération pour une batterie au phosphate de lithium-fer, comprenant les étapes ci-dessous.
La détermination 30 des coefficients du polynôme permet d’obtenir un polynôme dont l’évaluation assure l’obtention de la séquence de commandes à appliquer au système mécatronique pour que le système atteigne la consigne de trajectoire pour l’horizon de prédiction. La séquence de commandes est constituée d’autant de commandes que l’horizon de prédiction comprend des périodes d’échantillonnage. Par exemple, si l’horizon de prédiction est constitué de périodes d’échantillonage, alors la séquence de commandes est constituée de commandes. L’évaluation du polynôme peut donc permettre d’obtenir la valeur des commandes pour les périodes d’échantillonnage.
Le procédé 100 comprend le calcul 40 d’une séquence de commandes en évaluant le polynôme. Ainsi, en évaluant le polynôme pour l’horizon de prédiction, la valeur de la commande à appliquer à l’instant présent est déterminée.
La est un graphique montrant un exemple de valeurs de commandes C en fonction du temps T. L’instant présent est représenté par la ligne hachurée 600. L’horizon de prédiction est la durée entre la ligne hachurée 600 et la ligne hachurée 690. Les commandes 610 ont déjà été appliquées au système. L’évaluation du polynôme 680 permet de déterminer les commandes 620, 630, 640, 650, 660 et 670 prédites à l’instant présent afin que le système mécatronique suive la consigne de trajectoire sur l’ensemble de l’horizon de prédiction.
Le procédé 100 comprend l’application 50 de la commande au système mécatronique. La commande appliquée 50 est la commande à appliquer à l’instant présent. En d’autres termes, la commande appliquée est la première commande de la séquence de commandes à appliquer afin que le système mécatronique suive la consigne de trajectoire pour l’horizon de prédiction 690. De plus, la commande est optimisée pour minimiser l’énergie nécessaire lors du suivi de la consigne de trajectoire. En référence à la , la commande appliquée à l’étape 50 est la commande 620.
Dans le cadre d’un viseur gyrostabilisé, le procédé 100 de commande d’un viseur gyrostabilisé est basé sur un modèle de prédiction du comportement du viseur gyrostabilisé et une fonction de coût assurant le respect de contraintes par le viseur gyrostabilisé pour le suivi d’une consigne de trajectoire pour un horizon de prédiction. Le procédé comprend : reformuler 10 les contraintes en des fonctions barrières et intégrer les fonctions barrières dans la fonction de coût ; pour chaque période d’échantillonnage d’une séquence de périodes d’échantillonnage : obtenir 20 la consigne de trajectoire et au moins une mesure du viseur gyrostabilisé à un état courant ; déterminer 30 des coefficients d’un polynôme d’ordre par une méthode de Nelder-Mead optimisant la fonction de coût en se basant sur le modèle de prédiction, la détermination prenant en entrée la consigne de trajectoire et la au moins une mesure du viseur gyrostabilisé obtenues 20 ; calculer 40 une commande en évaluant le polynôme ; et appliquer 50 la commande au viseur gyrostabilisé.
L’invention vise donc à déterminer les coefficients d’un polynôme dont l’évaluation permet l’obtention de la séquence de commande à appliquer afin que le système mécatronique suive la consigne de trajectoire durant l’horizon de prédiction. Ainsi cela permet d’obtenir un procédé de commande de système mécatronique dont le temps de calcul dépend du nombre de coefficients de polynôme à déterminer influe sur le temps de calcul nécessaire au procédé. L’utilisateur peut donc, en fonction du temps de calcul qu’il souhaite allouer au procédé de commande, déterminer l’ordre du polynôme adéquat. Cette détermination de l’ordre du polynôme pourrait aussi être effectuée semi-automatiquement voire automatiquement. De plus, l’invention permet d’obtenir une séquence de commandes à appliquer qui minimise l’énergie nécessaire lors du suivi de la consigne de trajectoire
La montre une représentation schématique d’une première variante. Dans cette variante, le procédé 100 de commande comprend en outre une étape préalable d’initialisation 60 du modèle de prédiction. L’initialisation 60 comprend une détermination des valeurs d’un ensemble de paramètres du modèle de prédiction à l’aide d’un algorithme d’identification ou d’apprentissage prenant en entrée une séquence de commandes en échelon d’amplitude et de durée aléatoires et un ensemble de mesures du système mécatronique. Chaque mesure de l’ensemble de mesures du système mécatronique est effectuée après l’application de chaque commande de la séquence de commandes au système mécatronique. La correspondance entre chaque mesure effectuée et chaque commande appliquée est connue. Ainsi, il existe pour chaque commande une mesure correspondante, qui peuvent par exemple être regroupées par paire. Ces paires « commande – mesure » peuvent être fournies à l’algorithme d’identification ou d’apprentissage pour la détermination des valeurs. Dans la présente demande, il est considéré que les termes d’« apprentissage » et d’ « identification » désignent tout procédé visant à obtenir un modèle de prédiction qui "se comporte comme" le système mécatronique.