INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ces moyens de réception 34 présentent une forme en oméga, qui comprend plus particulièrement une portion circulaire 36 bordée de deux rebords courbés 38. La portion circulaire 36 des moyens de réception 34 présente une section partiellement cylindrique, de forme et de dimension sensiblement similaires à celles d’une cellule cylindrique, lorsque ceux-ci sont vus selon un plan longitudinal-vertical. Cette portion circulaire 36 est ainsi un logement de forme complémentaire de la forme des organes de stockage d’énergie 2 pour recevoir et entourer l’un de ces organes de stockage d’énergie 2. À cet effet, la portion circulaire 36 est solidaire de la plaque métallique et elle présente une ouverture 40, à l’opposé de la plaque métallique, par laquelle un organe de stockage d’énergie 2 peut être inséré dans le moyen de réception 34.
Chacune des extrémités libres de la portion circulaire 36, c'est-à-dire chacune des extrémités qui bordent l’ouverture 40, est prolongée par un rebord courbé 38. Un tel rebord courbé 38 correspond à un repliement de la portion circulaire 36 vers l’extérieur du moyen de réception 34, soit à l’opposé du logement recevant l’organe de stockage d’énergie 2. On s’assure ainsi de ne pas avoir une arête tranchante aux extrémités libres de la portion circulaire, qui pourrait entraver l’insertion des organes de stockage d’énergie 2 dans leur moyen de réception 34 correspondant.
La plaque métallique 30 comprend plusieurs moyens de réception 34, qui sont alignés selon l’axe d’allongement principal du tube 14. Les moyens de réception 34 sont ainsi disposés, le long de la plaque métallique 30, entre la première extrémité 8 du dispositif de régulation thermique 4 et sa deuxième extrémité 10. Sur les modes de réalisation présentés sur les figures, les moyens de réception 34 sont situés à intervalles réguliers le long de la plaque métallique 30. Les moyens de réception 34 sont ici disposés au sein des dépressions 28 du tube 14, de sorte que chaque moyen de réception 34 est associé à une dépression 28. Plus précisément, pour un moyen de réception 34 donné la portion circulaire 36 est au contact d’une dépression 28 correspondante, les rebords courbés 38 étant à distance de celle-ci.
Pour les modes de réalisation dans lesquels le dispositif de régulation thermique 4 comprend deux plaques métalliques 30, à savoir la première plaque métallique 30A et la deuxième plaque métallique 30B évoquées ci-avant, il existe un décalage longitudinal entre les moyens de réception 34 de la première plaque métallique 30A et les moyens de réception 34 de la deuxième plaque métallique 30B, un tel décalage longitudinal étant illustré en . Une telle disposition des moyens de réception 34 de la première plaque métallique 30A par rapport aux moyens de réception 34 de la deuxième plaque métallique 30B résulte d’un agencement des rangées d’organes de stockage d’énergie 2 au sein d’un module de batterie 1, les organes de stockage d’énergie 2 d’une rangée donnée étant disposés en quinconce par rapport aux organes de stockage d’énergie 2 d’une rangée adjacente.
Tel que cela est particulièrement visible aux figures 5 et 7, deux moyens de réception 34 voisins, c'est-à-dire deux moyens de réception 34 qui sont disposés côte à côte le long de l’axe d’allongement principal du tube 14, sont séparés par une bande transversale 42 de la plaque métallique 30. Une telle bande transversale 42 est ainsi disposée entre chaque moyen de réception 34. La bande transversale 42 s’étend sensiblement parallèlement aux bords latéraux 22 du tube 14 et donc sensiblement perpendiculairement à ses bords longitudinaux 24.
Un procédé d’obtention du dispositif de régulation thermique 4 selon l’invention va maintenant être décrit relativement aux figures 4 à 7, qui décrivent des étapes d’un tel procédé.
Le procédé d’obtention du dispositif de régulation thermique 4 débute par des opérations de fabrication du tube 14 d’une part et de la plaque métallique 30 d’autre part. L’étape de fabrication du tube 14 équivaut soit à une étape d’injection du tube 14, soit à une étape d’extrusion de ce tube 14, le tube 14 étant réalisé en matière plastique. Une telle opération permet l’obtention d’un tube 14 droit et comprenant en son sein un conduit de circulation du fluide caloporteur.
L’étape de fabrication de la plaque métallique 30 comprend une sous-étape de fabrication d’une plaque en métal sensiblement plane, par exemple une plaque en aluminium. Les moyens de réception 34 sont ensuite réalisés pour former une saillie de la plaque métallique 30 susceptible par la suite de coopérer avec des organes de stockage d’énergie électrique.
Pour ce faire, dans l’exemple illustré, on réalise une sous-étape de découpe partielle, au cours de laquelle des encoches 44 sont formées au sein de la plaque métallique 30. Ces encoches 44, qui sont illustrées en , présentent une forme en U et participent par paire à définir les contours d’un des moyens de réception 34. Plus particulièrement, chaque encoche 44 présente une base du U formée par une découpe transversale de la plaque métallique et des montants du U formés par une découpe longitudinale réalisée dans la continuité de la base du U. Deux encoches participant à délimiter un même moyen de réception sont disposées en opposition, avec les extrémités libres des montants des encoches qui sont en regard, à une distance permettant de former la portion du moyen de réception 34 formant contact avec la plaque métallique. Il peut être constaté qu’une bande transversale 42 de matière métallique est constituée entre deux encoches 44 destinées à la découpe de deux moyens de réception 34 voisins, et plus particulièrement entre deux découpes transversales formant la base de ces deux encoches.
Une fois les encoches réalisées, on réalise une étape de pliage de la matière métallique présente entre deux encoches participant à délimiter un même moyen de réception pour donner au moyen de réception 34 une forme appropriée, ici une forme en oméga avec une portion circulaire 36 et des rebords courbés 38 tels que précédemment évoqué. A titre d’exemple, un rouleau peut être disposé contre la première face 18 entre les deux encoches participant à délimiter le même moyen de réception, et la matière métallique est poussée de manière à s’enrouler autour du rouleau pour prendre la forme de la portion circulaire, les rebords courbés étant réalisés dans un deuxième temps.
Dans des modes de réalisation alternatifs, l’étape de fabrication de la plaque métallique 30 peut correspondre à un collage ou à un soudage sur la plaque métallique 30 de moyens de réception 34 préalablement réalisés avec leurs portions circulaires 36 et leurs rebords courbés 38. Dans ces modes de réalisation, la plaque métallique 30 n’est pas prédécoupée et reste d’un seul tenant, de sorte que la bande transversale 42 s’étendant entre deux moyens de réception 34 voisins présente une largeur, c'est-à-dire une dimension de cette bande transversale 42 mesurée le long de la direction longitudinale L, plus grande que celle d’une bande transversale présente dans les modes de réalisation dans lesquels les moyens de réception 34 sont obtenus par découpe. On améliore ainsi les performances d’échange thermique.
Une fois les étapes de fabrication du tube 14 et de la plaque métallique 30 achevées, le procédé d’obtention se poursuit par une étape d’assemblage de ces deux éléments, une telle d’étape d’assemblage étant illustrée en . Lors de cette étape d’assemblage, la plaque métallique 30 est insérée dans les gorges de maintien 32 formées sur une face du tube 14, puis elle est déplacée par coulissement le long du tube 14, en étant maintenu transversalement et verticalement par les gorges de maintien 32. Les bandes transversales 42 confèrent de la rigidité à la plaque métallique 30 pour faciliter son insertion à l’extrémité libre des gorges de maintien et pour éviter qu’elle ne se casse lors de son coulissement le long du tube 14. Alternativement, l’étape d’assemblage peut correspondre à une opération de collage ou à une opération de surmoulage liant le tube 14 et la plaque métallique 30.
À la suite de l’étape d’assemblage et tel que cela est représenté en , le procédé d’obtention comprend une étape de déformation du tube 14. Cette étape de déformation du tube 14, qui contribue par extension à déformer la plaque métallique 30, est réalisée à l’aide de presses 46 qui sont disposées en regard du dispositif de régulation thermique 4 de sorte à reproduire l’agencement de deux rangées d’organes de stockage d’énergie adjacentes et ayant vocation à être disposées de part et d’autre de ce dispositif de régulation thermique 4. Des presses 46 sont ainsi disposées en regard de la première face 18 au sein des moyens de réception 34 de la plaque métallique 30 assemblée à cette première face 18, d’autres presses 46 étant disposées en regard de la deuxième face 20 avec un décalage longitudinal. Les presses 46 en regard de la première face 18 et les presses 46 en regard de la deuxième face 20 sont ainsi disposées en quinconce. Lorsque les presses 46 viennent en appui contre le dispositif de régulation thermique 4, elles déforment le tube 14 de sorte à former une succession de pics 26 et de dépression 28. Une telle déformation complète le procédé d’obtention du dispositif de régulation thermique 4 selon l’invention, qui est présenté une fois déformé en . Le dispositif de régulation thermique 4 peut alors être disposé contre une rangée d’organes de stockage d’énergie 2 au sein du module de batterie 1, de sorte que ses moyens de réception 34 enserrent chacun l’un des organes de stockage d’énergie 2 de cette rangée.
Tel que cela est par exemple visible sur les figures 2 ou 3, il est notable que les moyens de réception 34 permettent d’avoir une surface de contact avec les organes de stockage d’énergie 2 plus grande que lorsque ces organes de stockage d’énergie sont directement au contact d’une face du tube. Tel qu’évoqué précédemment, une forme particulière peut être donnée aux moyens de réception 34 sans modifier pour autant la forme générale du tube 14, de sorte qu’il est possible de conserver une forme plane ou ondulée du tube plastique 14 permettant la circulation du fluide caloporteur en son sein, sans perte de charge, tout en augmentant la surface de contact avec les organes de stockage d’énergie 2.
A titre d’exemple, la forme des moyens de réception 34, ici en oméga, permet de générer une surface de contact qui soit au moins égale à la moitié de la circonférence de l’organe de stockage d’énergie 2, pour une section donnée.
Il est notable que les moyens de réception 34, formés respectivement par une feuille métallique pliée, présentent une élasticité permettant leur déformation élastique au contact des organes de stockage d’énergie 2, de sorte qu’il est possible de dimensionner les moyens de réception pour que les organes de stockage d’énergie doivent déformer la portion circulaire 36 pour passer dans l’ouverture 40. On s’assure ainsi du bon contact entre un moyen de réception 34 et un organe de stockage d’énergie 2 sur l’intégralité de la surface de contact, l’effet de rappel élastique du moyen de réception visant à plaquer le moyen de réception contre l’organe de stockage d’énergie.
Structure opto -mécanique
Comme illustré à la et à la , un premier aspect de l’invention concerne une structure opto-mécanique SOM comportant un substrat SB s’étendant selon un plan P, un élément support ES agencé sur le substrat SB, au moins un élément conducteur EC adapté pour créer un champ électrique orienté perpendiculairement au plan P du substrat SB. La structure opto-mécanique SOM comprend également un résonateur opto-mécanique comportant un élément mobile mécaniquement EM, ci-après élément mobile EM, réalisé dans un matériau piézoélectrique et agencé sur l’élément support ES, et un résonateur optique RO couplé à l’élément mobile EM. Ainsi, le résonateur optique RO et l’élément mobile EM forment un résonateur opto-mécanique.
Sur la et la , l’élément mobile EM piézoélectrique est également un résonateur optique RO de sorte qu’il forme, à lui seul, un résonateur opto-mécanique. Dans d’autres modes de réalisation illustrés dans la suite, l’élément mobile EM et le résonateur optique RO peuvent être réalisés dans des éléments distincts, éventuellement constitués de matériaux différents.
De plus, dans la structure SOM selon l’invention, le matériau piézoélectrique de l’élément mobile EM est choisi de sorte que le champ électrique créé par l’élément conducteur EC ou les éléments conducteurs EC, lorsque ce dernier ou ces derniers sont soumis à un potentiel électrique, entraîne un déplacement dudit élément mobile EM. On notera que le déplacement engendré par un champ électrique donné n’est pas nécessairement colinéaire audit champ électrique .
Dans un mode de réalisation illustré à la , la structure SOM selon l’invention comprend un seul élément conducteur EC, cet élément conducteur EC étant situé au-dessus ou au-dessous de l’élément mobile EM, à une distance non nulle dudit élément mobile EM, ledit élément conducteur EC et ledit élément mobile EM ayant une surface en regard l’une de l’autre. Dans ce mode de réalisation, l’élément conducteur EC forme un résonateur micro-onde configuré de sorte à générer le champ électrique .
Dans un mode de réalisation alternatif (et préférentiel) illustré à la , la structure selon l’invention comprend deux éléments conducteurs EC : un premier élément conducteur EC situé au-dessus de l’élément mobile EM et un deuxième élément conducteur EC situé au-dessous de l’élément mobile EM, l’un au moins de ces deux éléments conducteurs EC, de préférence les deux éléments conducteurs EC, ayant une partie en regard d’une partie de l’élément mobile EM. Bien entendu, il est également possible d’imaginer une telle structure avec trois éléments conducteurs EC ou plus.
Dans la structure SOM selon l’invention, lorsque l’élément mobile EM est situé dans une cavité, celle-ci peut être remplie d’un gaz, d’un liquide ou bien laissée sous vide (c’est à dire à une pression inférieure au mbar). De plus, dans la structure SOM selon l’invention, le ou les éléments conducteurs EC qui sont chargés de l’actionnement de l’élément mobile EM ne sont pas en contact avec l’élément mobile EM et ne viennent donc pas perturber son mouvement. En outre, lorsque le couplage entre l’élément mobile EM et le résonateur optique RO se fait par l’intermédiaire d’ondes évanescentes, le risque de voir lesdites ondes partiellement ou totalement absorbées par le ou les éléments conducteurs EC est fortement réduit.
De plus, la structure selon l’invention SOM, en étant compatible avec les procédés de micro-fabrication électronique, permet de maîtriser la distance entre l’élément mobile EM et le ou les éléments conducteurs EC et ainsi générer de forts champs électriques au niveau de l’élément mobile EM, et ce de manière reproductible.
Un résonateur opto-mécanique comprend en général un élément mobile EM susceptible de bouger (par exemple, pour vibrer à une fréquence donnée) propre et un moyen de lecture optique de ce mouvement, en général un résonateur optique RO (ou cavité optique).
Dans un premier exemple de fonctionnement, la structure comprend deux éléments conducteurs EC situés au-dessus et au-dessous de l’élément mobile EM, l’un au moins de ces deux éléments conducteurs ayant une partie en regard d’une partie de l’élément mobile EM, les deux éléments conducteurs EC sont portées à des polarisations électriques différentes, induisant la création d’un champ électrique homogène entre les éléments conducteurs EC. En reprenant le schéma de la , l’élément mobile EM est traversé par des lignes de champs électrique sensiblement (+/-20°, voire +/- 10°) verticales relativement à la surface du substrat SB. Il est alors possible d’obtenir par couplage piézoélectrique des déformations dans plusieurs directions de l’espace.
Dans un deuxième exemple de fonctionnement, la structure ne comprend qu’un élément conducteur EC formant un résonateur micro-ondes permettant. Le principe est similaire si ce n’est que le champ électrique est induit par une onde évanescente et que donc la décroissance de l’intensité dudit champ électrique est spatialement exponentielle, et non uniforme comme dans le cas précédent. Aussi, dans ce mode de réalisation, une attention particulière doit donc être portée à la distance séparant l’élément conducteur EC de l’élément mobile EM.
Exemples de résonateurs opto -mécaniques selon l’invention
Résonateur à mode de galerie
Dans un mode de réalisation illustré à la et à la , l’élément mobile EM et le résonateur optique RO sont réalisés au moyen d’un résonateur à mode de galerie. Au sens strict du terme, les résonateurs à mode de galerie sont des résonateurs optiques présentant une géométrie permettant au mode optique de reboucler sur lui-même, par exemple une géométrie présentant une symétrie cylindrique ou sphérique. Ils peuvent également présenter des modes mécaniques afin de former des résonateurs opto-mécaniques. Par exemple, de tels résonateurs peuvent prendre la forme d’un anneau, d’une roue, d’un disque ou d’une sphère. De préférence, la lumière se propageant dans ce type de cavité est localisée aux extrémités de la structure comme illustré à la qui montre l’intensité du champ électrique dans le plan de l’élément mobile EM dans le cas d’un élément mobile EM de forme circulaire. A chaque tour dans le résonateur, celle-ci interfère avec elle-même, donnant ainsi naissance à des interférences constructives. Le résonateur optique (ou cavité optique) ainsi obtenue filtre alors toutes les longueurs d’onde sauf celles répondant favorablement aux conditions d’interférences constructives.
Plusieurs modes de vibrations peuvent être exhibés. Préférentiellement, l’élément mobile EM vibre selon un mode de respiration illustré à la . Ainsi, les longueurs d’ondes filtrées par le résonateur optique RO sont fonction des vibrations de l’élément mobile EM de sorte à former un résonateur opto-mécanique. Ces résonateurs présentent l’avantage de fournir un couplage très élevé, c’est-à-dire que pour un déplacement mécanique donné, le décalage de la longueur d’onde de résonance est élevé. Ce constat est particulièrement vrai pour un déplacement mécanique associé au mode de respiration mentionné précédemment dans le cas simple d’un disque, c’est-à-dire une déformation isotrope dans le plan de l’élément mobile EM.
Le corrélateur XC est configuré, selon un mode de réalisation, pour réaliser les étapes S210 à S230 suivantes pour obtenir le signal de corrélation COR. Comme le montre la , le corrélateur XC prend en entrée les échantillons du signal reçu RCD et les échantillons du signal de référence REF.
Selon ce mode de réalisation, le corrélateur XC est configuré pour appliquer, à l’étape S210, une DFT conjuguée (i.e. une DFT puis une conjugaison) aux échantillons du signal de référence REF. Par conséquent, le corrélateur XC obtient de multiples coefficients , qui correspondent à une représentation complexe conjuguée dans le domaine fréquentiel du signal de référence REF.
Le corrélateur XC est configuré, selon ce mode de réalisation, pour multiplier, à l’étape S220, des échantillons du signal reçu RCD par les coefficients obtenus et appliquer, à l’étape S230, une transformée iDFT au résultat de la multiplication pour obtenir le signal de corrélation COR (un signal numérique comprenant des échantillons multiples).
De la sorte, le corrélateur XC met en œuvre un filtre adapté dans le domaine fréquentiel. En conséquence, le signal de corrélation COR obtenu est donc représentatif d’une corrélation croisée entre le préambule PR transmis par le premier dispositif de communication TX et le signal de référence REF. À titre illustratif, un exemple d’un signal de corrélation COR est représenté dans la et décrit ci-dessous.
Il est toutefois important de noter que, dans le cadre de l’invention, d’autres mises en œuvre du corrélateur XC peuvent être envisagées, comme l’utilisation d’une corrélation croisée dans le domaine temporel.
Le détecteur DET est configuré, selon un mode de réalisation, pour détecter, à l’étape S300, la transmission du préambule PR par le premier dispositif de communication TX à partir du signal de corrélation COR.
Par exemple, le détecteur DET peut mettre en œuvre un critère de décision de détection à partir d’un profil de retard de puissance du signal de corrélation COR. Précisément, le détecteur DET, selon ce mode de réalisation particulier, détecte le préambule PR si l’amplitude quadratique d’un échantillon du signal de corrélation COR est supérieure à un seuil prédéfini. Dans le cadre de l’invention, d’autres mises en œuvre du détecteur DET pourraient être envisagées.
Selon un mode de réalisation, le détecteur DET est configuré pour obtenir et délivrer en sortie l’indice LP du pic de corrélation principal CPK1 détecté, i.e. l’indice de l’échantillon d’amplitude maximale du signal de corrélation COR.
En particulier, le détecteur DET est configuré pour obtenir, à l’étape S310, une estimation approximative de l’avance temporelle TA à partir de l’indice LP du pic de corrélation principal CPK1 détecté. En conséquence, la précision de l’estimation approximative de l’avance temporelle TA est limitée à un multiple de la période d’échantillonnage.
L’estimateur EST est configuré, selon un mode de réalisation, pour estimer, à l’étape S400, l’avance temporelle TA et/ou le décalage de fréquence porteuse CFO à partir du signal de corrélation COR. En particulier, l’estimateur est configuré pour mettre en œuvre les étapes S410 et S420 suivantes.
L’estimateur EST est configuré, selon ce mode de réalisation, pour sélectionner, à l’étape S410, un sous-ensemble d’échantillons SUB du signal de corrélation COR. Comme détaillé ci-après l’estimateur EST réalise, à l’étape S410, une extraction de caractéristiques et sélectionne les échantillons les plus significatifs du signal de corrélation pour l’estimation.
En conséquence, l’estimateur EST est configuré pour estimer l’avance temporelle TA et/ou le décalage de fréquence CFO à partir du sous-ensemble d’échantillons SUB. En particulier, l’estimateur EST est configuré pour fournir le sous-ensemble d’échantillons SUB en entrée d’un encodeur ENC, qui délivre en sortie l’estimation de l’avance temporelle et/ou l’estimation du décalage de fréquence.
La description ci-dessus donne une vue d'ensemble de la solution proposée (i.e. l’architecture des dispositifs de communication proposés, les étapes du procédé proposé). À partir de cette vue d'ensemble, la mise en œuvre de l’estimateur EST est détaillée ci-dessous en référence à la . Plus généralement, la est utilisée pour décrire le principe de la solution proposée et ses avantages.
La FIG. 6 illustre un exemple d’un signal de corrélation utilisé pour estimer une avance temporelle et/ou un décalage de fréquence selon des modes de réalisation de l’invention. Plus précisément, la FIG. 6 illustre un graphique de l’amplitude quadratique (axe y) d’un signal de corrélation COR en fonction de l’indice d’échantillon (axe x).
Un modèle analytique du signal de corrélation COR est détaillé ci-après. Nous considérons un canal à trajet unique sans bruit entre les premier TX et deuxième RX dispositifs de communication avec une avance temporelle TA et un décalage de fréquence CFO . Par ailleurs, nous considérons que le signal de référence REF est une séquence de Zadoff-Chu telle que définie par l’Éq. 1. Il peut être montré théoriquement que le modèle proposé basé sur un canal à trajet unique permet également de modéliser des canaux à trajets multiples, étant donné que la durée du signal de référence (typiquement, 1 ms) est grande par rapport à l’étalement des retards de ces canaux (typiquement, 50 à 500 ns).
Il peut être montré que le signal de corrélation COR obtenu par le corrélateur XC, selon les modes de réalisation ci-dessus, peut être exprimé par :
L’élongation à la rupture est mesurée selon la norme mentionnée ci-dessus.