INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le matériau composite comprend des fibres 21 selon les trois directions X, Y et Z de l’espace, noyées dans une matrice 23. L’écart moyen entre deux fibres 21 voisines et de même direction est de l’ordre de 2 mm.
Les fibres 21 peuvent être de matériaux identiques ou différents (verre, kevlar ou carbone par exemple).
La matrice 23 comprend au moins un polymère organique et/ou au moins une résine.
Les fibres de différents types et la matrice sont désignées sous le terme de phases du matériau composite composant la pièce 20.
L’image tridimensionnelle 30 comprend donc une pluralité de voxels présentant chacun un niveau de gris respectif représentatif notamment de la densité de la phase du matériau correspondant dans la pièce 20.
Le procédé d’analyse tomographique comprend alors une étape de division de l’image tridimensionnelle 30 tomographique en sous-parties 31 élémentaires, comme représenté sur la .
Ces sous-parties 31 ont des dimensions, selon trois directions de l’espace X, Y, Z, calculées à partir des caractéristiques du matériau de la pièce 20. Les sous-parties 31 sont par exemple de forme parallélépipédique.
Ces dimensions des sous-parties 31 peuvent varier en fonction de la localisation de la sous-partie dans la pièce 20, comme représenté sur la qui est une coupe plane d’une cartographie des sous-parties 31 dans un plan XZ de la pièce 20.
Les dimensions des sous-parties 31 sont par exemple choisies comme suit.
Selon la direction Y, la dimension de chaque sous-partie 31 est choisie égale à l’épaisseur de la pièce 20 selon cette direction Y.
Selon la direction Z, la dimension de chaque sous-partie 31 est choisie égale à un nombre entier n d’espacements entre colonnes de tissage (également désigné par le terme pick spacing en anglais, PS), c’est-à-dire un nombre entier de pas entre fibres 21 voisines espacées selon la direction Z. Le nombre entier n est choisi à partir de résultats expérimentaux et de modélisation obtenus avec le matériau, et correspond par exemple à une longueur totale comprise entre 15 mm et 25 mm.
Selon la direction X, la dimension de chaque sous-partie 31 est choisie afin que la sous-partie 31 constitue un volume élémentaire représentatif (VER).
Les dimensions de sous-parties 31 selon les directions X et Z sont par exemple voisines l’une de l’autre (par exemple comprise entre la moitié et le double l’une de l’autre).
Le procédé selon l’invention ayant pour objectif de simuler une analyse par un inspecteur, une pluralité d’images 32 bidimensionnelles est ensuite obtenue pour chaque sous-partie 31, simulant des coupes du volume de la sous-partie 31.
Les images 32 sont des coupes planes en niveau de gris, et chaque image comprend ainsi une pluralité de pixels, chaque pixel présentant un niveau de gris respectif.
La trappe de rechargement électrique 1 comprend un volet 5 monté mobile par rapport au boîtier 3 entre une position fermée (voir ) dans laquelle il obture l’ouverture 21 du boîtier 3 pour dissimuler la prise de charge 4 et une position ouverte ( ) dans laquelle l’ouverture 21 est dégagée pour rendre la prise de charge 4 accessible.
Le volet 5 est relié au boîtier 3 par des moyens d’articulation 6. Le volet 5 est articulé à pivotement vis-à-vis du boîtier 3 par l'intermédiaire des moyens d’articulation 6.
Les moyens d’articulation 6 comprennent un bras d’articulation 8 en forme de col de cygne. Le bras d’articulation 8 est mobile par rapport au boîtier 3 entre une position déployée (voir ), dans laquelle il est positionné à l’extérieur de la trappe de rechargement électrique 1 lorsque le volet 5 est en position ouverte, et une position escamotée (voir ), dans laquelle il est rentré à l’intérieur du boîtier 3 lorsque le volet 5 est en position fermée.
Une première extrémité 22 du bras d'articulation 8 est reliée à une partie supérieure 15 du boîtier 3 qui est positionnée du côté d’un toit 16 du véhicule 2. Le boîtier 3 est positionné du côté d’un bas de caisse 17 du véhicule 2. La première extrémité 22 est montée pivotante autour d'un axe d'articulation A.
Le volet 5 est pivoté vers le toit 16 du véhicule 2 lorsqu’il est dans sa position d’ouverture. Autrement dit, le bras d'articulation 8 et le volet 5 sont au-dessus du boîtier 3 lorsque le volet 5 est dans sa position d’ouverture. Le bras d’articulation 8 et le volet 5 sont alors sensiblement alignés suivant une direction verticale X, et positionnées vers le haut du véhicule, c’est-à-dire vers le toit 16.
Une deuxième extrémité 23 du bras d'articulation 8 est reliée au volet 5.
La forme du bras d'articulation 8 en col de cygne permet à l’axe d'articulation A d’être légèrement déporté vers l'extérieur de l'ouverture 21 de sorte à assurer un meilleur débattement du volet 5 et à faciliter l'introduction de la fiche électrique de la source d’alimentation externe.
En variante, le bras d’articulation 8 peut ne pas être en forme de col de cygne et présenter une courbure plus faible.
De préférence, le pourtour de l'ouverture 21 du boîtier 3 porte un joint (non représenté) et apte à assurer l'étanchéité de la trappe de rechargement 1 lorsque le volet 5 est en position fermée.
Les moyens d’articulation 6 comprennent un ressort (non représenté) permettant de maintenir le volet 5 dans sa position ouverte ( ) et de rabattre le volet 5 dans sa position fermée ( ).
Les moyens d’articulation 6 comprennent des moyens d'affichage 7 configurés pour fournir au moins des informations sur l'état de charge de la batterie, visibles depuis l’extérieur du boîtier 3 lorsque le volet 5 est en position ouverte.
Le bras d’articulation 8 comprend une partie externe 24 positionnée à l’extérieur de l’ouverture 21 du boîtier 3 lorsque le volet 5 est en position ouverte. La partie externe 24 présente une forme générale incurvée. Le bras d’articulation 8 comprend une partie interne 26 incurvée reliant la partie externe 24 à la première extrémité 22 du bras d'articulation 8.
Les moyens d'affichage 7 sont fixés sur le bras d'articulation 8 et plus précisément sur une face externe 9 de la partie externe 24 du bras d’articulation 8. La partie externe 24 présente une forme générale convexe.
La face externe 9 est orientée vers une direction opposée à la prise de charge 4 lorsque le volet 5 est en position ouverte permettant à un utilisateur, positionné devant la trappe de rechargement électrique 1, de voir les moyens d'affichage 7.
Dans cet exemple, la face externe 9 de la partie externe 24 est plane pour recevoir des moyens d'affichage 7 de forme plane tel un écran d’affichage. Les moyens d'affichage 7 présentent une forme allongée et s’étendent le long de la partie externe 24 du bras d’articulation 8.
En variante, les moyens d'affichage 7 peuvent comprendre un écran tactile.
Le circuit 11 de troisième fluide caloporteur comporte une troisième branche B3 et une quatrième branche B4 de circulation du troisième fluide caloporteur.
La troisième branche B3 comporte une deuxième pompe 62 et un sixième échangeur de chaleur 66, par exemple de type « machines électriques » pour échanger de la chaleur avec des machines électriques du véhicule.
La quatrième branche B4 comporte un septième échangeur de chaleur 68, par exemple de type « batteries » pour échanger de la chaleur avec des batteries du véhicule, une extrémité amont de ladite quatrième branche B4 étant raccordée à une extrémité aval de ladite première branche B1 et une extrémité aval de ladite quatrième branche B4 étant raccordée à une extrémité amont de ladite première branche B1 par une cinquième branche B5 de circulation du troisième fluide caloporteur, notamment de façon à former ensemble une boucle de circulation de fluide caloporteur, par exemple de façon à permettre au dispositif de chauffage électrique 60 de chauffer le troisième fluide caloporteur circulant dans le septième échangeur de chaleur 68, ou par exemple de façon à permettre, l’échangeur de chaleur bifluide 22 étant actif, de refroidir le troisième fluide caloporteur circulant dans le septième échangeur de chaleur 68 et ainsi refroidir les batteries du véhicule.
Une extrémité amont de la quatrième branche B4 est ici raccordée à une extrémité aval de ladite troisième branche(B3, et une extrémité aval de ladite quatrième branche B4 est raccordée à une extrémité amont e ladite troisième branche B3, de façon à former ensemble une boucle de circulation de troisième fluide caloporteur, par exemple de façon à permettre de chauffer le troisième fluide caloporteur circulant dans le septième échangeur de chaleur 68 en récupérant de la chaleur dans le sixième échangeur de chaleur 66, i.e. dans les machines électriques du véhicule (moteur électrique ou électronique de puissance par exemple).
Le circuit 11 de troisième fluide caloporteur comporte aussi une sixième branche B6 de circulation du troisième fluide caloporteur, une extrémité amont de ladite sixième branche étant raccordée à une extrémité aval de ladite troisième branche B3 et une extrémité aval de ladite sixième banche B6 étant raccordée à une extrémité amont de ladite branche externe BE, notamment de façon à ce que ladite troisième branche B3, ladite sixième branche B6 et ladite branche externe BE forment ensemble une boucle de circulation du troisième fluide caloporteur, notamment de façon à permettre le refroidissement « passif » du troisième fluide caloporteur circulant dans ladite sixième échangeur de chaleur (66).
Par ailleurs, le circuit 11 de fluide caloporteur comporte ici différentes vannes ou clapets de façon à aiguiller la circulation du fluide caloporteur.
Le circuit 11 de troisième fluide caloporteur comporte une « deuxième » vanne trois voies 74, une « troisième » vannes trois voies 76 et une « quatrième » vannes trois voies 78.
Ladite deuxième vannes trois voies 74 relie une extrémité aval de ladite première branche B1, une extrémité amont de ladite deuxième branche B2 et une extrémité amont ladite branche externe BE, configurée pour permettre la circulation du troisième fluide caloporteur entre ladite première branche B1 et la dite deuxième branche B2 ou entre ladite première branche B1 et ladite branche externe BE, la première branche B1 étant par exemple raccordée par l’intermédiaire d’une septième branche B7.
La troisième vanne trois voies 76 relie une extrémité aval de ladite quatrième branche B4, une extrémité amont de ladite cinquième branche B5 et une extrémité amont de ladite troisième branche B3, configurée pour permettre la circulation du troisième fluide caloporteur entre ladite quatrième branche B4 et ladite cinquième branche B5 ou entre ladite quatrième branche B4 et ladite troisième branche B3.
La quatrième vanne trois voies 78 relie une extrémité aval de ladite troisième branche B3, une extrémité amont de ladite quatrième branche B4 et une extrémité amont de la dite sixième branche B6 pour permettre la circulation du troisième fluide caloporteur entre ladite troisième branche B3 et ladite quatrième branche B4 ou entre ladite troisième brancheB3 et ladite sixième branche B6.
En outre, un « troisième » clapet anti-retour 80 est agencé sur une huitième branche B8 raccordant une extrémité amont de ladite première branche B1 et une extrémité aval de ladite quatrième branche B4, en aval d’un quatrième point de dérivation 82 vers ladite septième branche B7 et en amont d’un quatrième point de jonction 84 de ladite troisième branche B3 à ladite quatrième branche B4. Ce clapet anti-retour 80 permet par exemple la circulation en boucle dans la deuxième pompe 62, le sixième échangeur de chaleur 66 et le septième échangeur de 68, tout en permettant également la circulation de fluide caloporteur de la première branche B1 vers la quatrième branche B4.
La circulation de fluide caloporteur de la première branche B1 vers la septième branche B7 est ici obtenue en fermant l’extrémité aval de la quatrième branche B4 au niveau de ladite troisième vannes trois voies 76.
A noter par ailleurs quel le circuit 11 de troisième fluide caloporteur comporte une vase d’expansion 72, situé sur ladite branche externe BE. En variante, le vase d’expansion est situé ailleurs dans le circuit 11 de troisième fluide caloporteur.
Différents modes de fonctionnement du circuit de climatisation inversible sont illustrés en référence aux figures 3 à 5.
Sur la , le circuit 10 de fluide réfrigérant fonctionne dans un premier mode de pompe à chaleur.
La première vanne trois voies 33 ferme la circulation vers ledit deuxième échangeur de chaleur 16 et assure la circulation du premier échangeur de chaleur 14 vers la première branche de dérivation 24. Le deuxième organe de détente 40 est fermé, interdisant la circulation vers ledit cinquième échangeur e chaleur 42. Le premier organe de détente 20 est en revanche partiellement ouvert, de façon à faire subir une détente au fluide réfrigérant avant d’arriver dans ledit échangeur de chaleur bifluide 22. Le fluide réfrigérant est ensuite conduit vers le compresseur 12 en raison du clapet anti-retour 52. La vanne d’arrêt 50 est ouverte si besoin pour amener de la charge du condenseur vers la boucle active.
Lorsque les étapes (a1) et (a2) sont réalisées dans des réacteur séparés, il est possible de prévoir une séparation gaz/liquide intermédiaire entre les deux étapes (a1) et (a2). Cette séparation peut avoir comme avantage d’utiliser un deuxième réacteur, celui pour l’étape (a2), plus petit, ou opérer avec un temps de séjour plus long. Cela a également comme avantage de pouvoir mettre en œuvre moins de catalyseur, notamment dans le cas d’un réacteur à lit bouillonnant.
Les étapes (a1) et (a2) du procédé selon l’invention mettent en œuvre des réacteurs, qui peuvent être des réacteurs d’hydroconversion.
Le terme « réacteur d’hydroconversion » fait référence à une quelconque cuve dans laquelle l’hydroconversion d’une charge est le but principal, e.g. le craquage de la charge (c’est-à-dire la réduction de la plage de point d’ébullition), en la présence d’hydrogène et d’un catalyseur d’hydroconversion. Les réacteurs d’hydroconversion comprennent typiquement au moins un orifice d’entrée par lequel la charge et de l’hydrogène peuvent être introduits et au moins un orifice de sortie duquel une matière valorisée peut être soutirée. Spécifiquement, les réacteurs d’hydroconversion sont également caractérisés par le fait qu’ils possèdent suffisamment d’énergie thermique pour provoquer la fragmentation de molécules plus grandes en molécules plus petites par décomposition thermique. Typiquement les réacteurs d’hydroconversion comprennent, sans s’y limiter, des réacteurs à lit entraîné, également appelés réacteurs « slurry » (réacteurs à trois phases – liquide, gaz, solide - dans lesquels les phases solide et liquide peuvent se comporter comme une phase homogène), des réacteurs à lit bouillonnant (réacteurs fluidisés à trois phases), des réacteurs à lit mobile (réacteurs à trois phases avec mouvement descendant du catalyseur solide et écoulement ascendant ou descendant de liquide et de gaz), et des réacteurs à lit fixe (réacteurs à trois phases avec ruissellement descendant de charge liquide sur un lit fixe de catalyseur supporté avec de l’hydrogène s’écoulant typiquement simultanément avec le liquide, mais possiblement à contre-courant dans certains cas).
L’étape (a1), si elle est effectuée dans un réacteur séparé de l’étape (a2), peut être réalisée dans tout type de réacteur correspondant à la définition ci-dessus d’un réacteur d’hydroconversion, mais sans catalyseur.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation de l’invention, la charge plastique est introduite dans le premier réacteur d’hydroconversion par extrusion, et donc sous une forme sensiblement liquide, tel que décrit plus haut pour l’étape optionnelle (a0). Dans ces cas, des réacteurs d’hydroconversion de type réacteurs à lit fixe, à lit mobile, à lit bouillonnant, comme mentionnés ci-dessus, peuvent être mise en œuvre.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’étape (a2) est réalisée dans au moins un réacteur d’hydroconversion à lit bouillonnant. Lorsque les étapes (a1) et (a2) sont réalisées dans un même réacteur, un tel réacteur à lit bouillonnant est adapté à l’introduction de la charge plastique sous forme sensiblement liquide, par exemple à l’issue d’une extrusion comme déjà mentionné, et est encore mieux adapté aux cas où la charge plastique est introduite sous forme de particules solides, éventuellement en suspension dans un liquide, tel que par exemple décrit haut également pour l’étape optionnelle (a0).
Le réacteur d’hydroconversion en lit bouillonnant, du fait que le catalyseur supporté est maintenu en agitation par un recyclage important de liquide, présente une perte de charge sur le réacteur qui reste faible et constante, et les exothermes de réaction sont rapidement moyennés sur le lit catalytique, qui est donc presque isotherme et ne nécessite pas l'injection de flux de refroidissement (« quenches » en anglais).
Conditions opératoires
Le procédé d’hydroconversion selon l’invention est mis en œuvre en chaque réacteur ou dans le réacteur unique à une pression absolue comprise entre 1 MPa et 38 MPa, à une température comprise entre 200°C et 550°C, à une vitesse spatiale horaire (« VVH » pour vitesse volumique horaire, communément appelé « LHSV » pour « Liquid Hourly Space Velocity » en anglais) par rapport à chaque réacteur comprise entre 0,05 h -1 et 10 h -1 , et avec une quantité d'hydrogène comprise entre 50 Nm 3 /m 3 et 5000 Nm 3 /m 3 .
Il est entendu que la température à ces étapes est la température en début de démarrage de l’opération, dite aussi de « début de run » (« start of run » selon la terminologie anglosaxonne), lorsqu’une mise en œuvre comportant un lit fixe est opérée. Dans le cas d’autres types de réacteur, par exemple à lit bouillonnant, il n’y a pas cette notion de température de début de run, car la température est sensiblement constante lors de l’opération. Cependant, on peut considérer que la température d’opération donnée pour ces étapes (a1) et (a2) est dans tous les cas la température en début d’opération, qui par exemple pour le cas du réacteur à lit bouillonnant reste la même pendant l’opération.
Dans le cas d’un réacteur à lit fixe, la VVH est généralement exprimée comme le rapport du débit volumique de charge, de préférence liquide, par le volume de catalyseur chargé dans le réacteur, pris des conditions standards de température et de pression. Dans le cas d’un réacteur à lit bouillonnant, la VVH est généralement exprimée comme le rapport du débit volumique de charge, de préférence liquide, par le volume du réacteur, pris dans des conditions standards de température et de pression.
Les deux étapes (a1) et (a2) sont donc mises en œuvre dans les conditions mentionnées ci-dessus.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les étapes (a1) et (a2) sont mises en œuvre : - à une pression absolue comprise entre 2 MPa et 25 MPa, de préférence comprise entre 3 et 20 MPa, - à une température comprise entre 250°C et 480°C, de préférence comprise entre 300°C et 480°C, de manière plus préférée comprise entre 320°C et 450°C, de manière plus préférée comprise entre 330°C et 435°C, par exemple à 380°C, - à une vitesse spatiale horaire par rapport à chaque réacteur comprise entre 0,1 h -1 et 10 h -1 , de préférence comprise entre 0,1 h -1 et 5 h -1 , - avec une quantité d'hydrogène comprise entre 50 Nm 3 /m 3 et 5000 Nm 3 /m 3 , de manière préférée entre 100 Nm 3 /m 3 et 2000 Nm 3 /m 3 et de manière très préférée entre 200 Nm 3 /m 3 et 1000 Nm 3 /m 3 .
Selon un ou plusieurs autres modes de réalisation, au moins un réacteur à lit bouillonnant est utilisé pour mettre en œuvre l’étape (a1) ou les étapes (a1) et (a2), opéré à une vitesse spatiale horaire, par rapport au volume de chaque réacteur, comprise entre 0,15 h -1 et 2 h -1 , et de manière encore plus préférée entre 0,15 h -1 et 1 h -1 .
Selon un ou plusieurs autres modes de réalisation, au moins un réacteur à lit bouillonnant est utilisé pour mettre en œuvre l’étape (a1) ou les étapes (a1) et (a2), et la VVH globale, c’est-à-dire le débit de charge liquide à l’étape (a1) pris des conditions standards de température et de pression, rapporté au volume total des réacteurs des étapes (a1) et (a2), est comprise entre 0,05 h -1 et 0,09 h -1 .
Les éléments inductifs et les éléments capacitifs du circuit de filtre passe-bas 2 peuvent être dimensionnés de sorte que la fréquence de coupure Fc du circuit de filtre passe-bas 2 est au moins inférieure à la fréquence de découpage du régulateur 31 d’un facteur 100; par exemple la fréquence de coupure Fc vaut 30KHz si l’alimentation à découpage 31 a une fréquence de découpage Fpwm égale à 3MHz afin de réduire la composante haute-fréquence Vhf d’environ 80dB entre la sortie 24 et l’entrée 23 du filtre passe-bas.
L’homme du métier sera capable de dimensionner les valeurs inductive du premier élément inductif 21 et capacitive du premier élément capacitif 22 du filtre passe-bas 2 selon la fréquence de coupure Fc désirée.
Par ailleurs, l’alimentation à découpage 31 comporte des moyens de commutation (non-représentés) et son circuit de filtrage intrinsèque 32 composé d’un deuxième élément inductif L et d’un deuxième élément capacitif Cout1.
Les moyens de commutation sont configurés pour fonctionner à une fréquence de commutation forcée Fpwm et permettent de convertir la tension VIN de la source d’alimentation en la première tension d’alimentation Vo, filtrée par le circuit de filtrage 32, dont l’homme du métier sera capable de dimensionner la valeur inductive du deuxième élément inductif L et la valeur capacitive du deuxième élément capacitif Cout1 du circuit de filtrage 32.
La fréquence de commutation forcée Fpwm peut être obtenue en générant un signal à modulation de largeur d’impulsion (connu sous le terme « Pulse width modulation ») permettant de commander une ouverture et fermeture des moyens de commutation à une fréquence constante ou proche d’être constante et dont la largeur d’impulsion permet de faire varier la première tension d’alimentation Vo. La fréquence de commutation forcée Fpwm doit être la plus élevée possible mais est limitée par les pertes énergétiques de commutations de l’alimentation à découpage 31. Par exemple, la fréquence de commutation forcée Fpwm est comprise entre 1 MHz et 3 MHz.
Le fonctionnement de l’alimentation à découpage 31, en particulier des moyens de commutation, génère un bruit haute-fréquence correspondant à la composante haute-fréquence Vhf de la première tension d’alimentation Vo et stabilise la fréquence de la composante haute-fréquence à la fréquence de commutation forcée Fpwm. En particulier, la fréquence de coupure Fc du circuit de filtre passe-bas 2 est inférieure à la fréquence de commutation forcée Fpwm.
En effet, on peut considérer que la fréquence de commutation Fpwm correspond à la fréquence de la composante haute-fréquence Vhf du bruit sur la première tension d’alimentation Vo, qui peut être précisément filtrée vis-à-vis d’une fréquence de coupure Fc du circuit de filtre passe-bas 2. En effet, si la fréquence de la composante haute-fréquence Vhf est sensiblement constante, alors le circuit de filtre passe-bas 2 peut avantageusement avoir un comportement et un effet constants et maîtrisés sur la composante haute-fréquence Vhf.
En conséquence, le circuit de filtre passe-bas 2 peut être dimensionné selon la fréquence de commutation Fpwm prédéterminée de sorte à éliminer, efficacement et de manière maîtrisée, la composante haute-fréquence Vhf du bruit sur la première tension d’alimentation Vo.
Avantageusement, la fréquence de coupure Fc est inférieure à la fréquence de commutation forcée Fpwm d’un facteur au moins de 100. Autrement dit, on peut concevoir le circuit de filtre passe-bas 2 en fonction de la fréquence de commutation forcée Fpwm correspondant à une fréquence du signal à modulation de largeur d’impulsion contrôlée et maintenue à une valeur connue. Par exemple, la fréquence de coupure Fc est égale à 30 KHz pour une fréquence de commutation Fpwm de 3 MHz.