INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
À l’inverse, en partant de la position reculée de l’ensemble mobile 120, celui-ci se déplace vers l’avant jusqu’à atteindre la position de basculement où les premiers et deuxièmes moyens de blocage 156a-b entrent en contact et où les deuxièmes moyens de blocage 156b poussent les premiers moyens de blocage 156 et ainsi déplacent le levier de blocage 154 de la position libre à la position de blocage, rendant solidaires l’ensemble mobile 120, le chariot 152 et les déflecteurs 132, et l’ensemble mobile 120 poursuit son mouvement vers la position avancée en entraînant le levier de blocage 154 et donc également le chariot 152 et les déflecteurs 132 vers la position avancée de l’ensemble mobile 120 et des déflecteurs 132.
Un tel arrangement permet ainsi de déplacer les déflecteurs 132 lors du déplacement de l’ensemble mobile 120 et de les ranger sous le capot fixe 114 en position avancée, réduisant ainsi l’encombrement au niveau du capot mobile 124.
Le système de transmission 160 comporte un levier d’arrêt 162 qui est monté articulé sur le chariot 152 et qui porte, ici au niveau d’une première extrémité 162a, des premiers moyens d’arrêt 158a qui sont prévus pour coopérer avec des deuxièmes moyens d’arrêt 158b solidaires de la structure fixe 110.
Le troisième contacteur (ou interrupteur) C3 est ici connecté à la première borne positive (U1) de la batterie rechargeable BP et monté en série avec la résistance de précharge R qui est connectée plus ou moins directement aux bornes positives des convertisseur CV (U4) et machine motrice MME (U3). Ce troisième contacteur (ou interrupteur) C3 est toujours placé dans son état ouvert pendant une phase de recharge.
Le quatrième contacteur (ou interrupteur) C4 est ici monté en parallèle du troisième contacteur (ou interrupteur) C3 et de la résistance de précharge R (entre U1 et U3). Il assure le couplage/découplage de la batterie rechargeable BP (U1) aux/des convertisseur CV (U4) et machine motrice MME (U3).
Le cinquième contacteur (ou interrupteur) C5 est ici connecté à la première borne négative (U00) de la batterie rechargeable BP et à la borne négative (U01) de la machine motrice MME. Il assure le couplage/découplage de la batterie rechargeable BP (U00) à/de la machine motrice MME (U01).
Dans l’agencement illustré, les moyens de mesure de tension/courant déterminent notamment une première tension U10 (différence entre les potentiels U1 et U00) qui est la tension aux bornes de la batterie rechargeable BP, une deuxième tension U60 (différence entre les potentiels U6 et U00) et une troisième tension U62 (différence entre les potentiels U6 et U02) qui est la tension aux bornes du connecteur de recharge CR.
Par exemple, ces déterminations de tensions peuvent être réalisées périodiquement. Egalement par exemple, cette période peut être comprise entre 10 millisecondes et 50 millisecondes. A titre d’exemple illustratif, la période peut être égale à 10 millisecondes.
Comme évoqué plus haut, l’invention propose notamment un procédé de surveillance destiné à permettre la surveillance des placements dans l’état ouvert des premier C1 et deuxième C2 contacteurs du dispositif d’interface DI, en particulier pendant les phases de recharge en courant continu.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de surveillance DS fait partie du calculateur de batterie CB. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le dispositif de surveillance DS pourrait comprendre son propre calculateur dédié, lequel est alors couplé au calculateur de batterie CB, ou bien pourrait faire partie du calculateur de supervision CS, par exemple.
Comme illustré non limitativement sur la , le procédé (de surveillance), selon l’invention, comprend une étape 10-40 qui est mise en œuvre au moins chaque fois que le calculateur de batterie CB adresse au dispositif d’interface DI une demande (ou un ordre) de placement des premier C1 et deuxième C2 contacteurs dans leur état ouvert (à priori dans une phase de recharge).
L’étape 10-40 du procédé comprend une sous-étape 10 dans laquelle on (le dispositif de surveillance DS) est informé d’une telle demande de placement dans l’état ouvert. L’étape 10-40 du procédé comprend aussi une sous-étape 30 dans laquelle on agit (le dispositif de surveillance DS déclenche une action) sur le dispositif d’interface DI pour isoler la batterie rechargeable BP lorsqu’au moins une valeur vk, représentative d’une différence dk entre des tensions mesurées entre deux bornes choisies parmi les premières et deuxièmes bornes positives (U1, U6) et négatives (U00, U02), devient supérieure à un seuil sk qui est associé à cette différence dk dans un intervalle de temps itk associé à cette différence dk.
En d’autres termes, dès qu’une valeur vk (représentative d’une différence de tensions dk concernant l’un au moins des premier C1 et deuxième C2 contacteurs) est supérieure au seuil sj associé dans l’intervalle de temps itk associé, on considère que cela est anormal et donc que ce(s) contacteur(s) C1 et C2 n’est (ne sont) pas dans son (leur) état ouvert. Cette situation étant potentiellement très dangereuse pour une personne qui mettrait un doigt dans le connecteur de recharge CR, on isole donc la batterie rechargeable BP du circuit électrique principal CEP (ici en ordonnant aux quatrième C4 et cinquième C5 contacteurs de se placer dans leur état ouvert). Lorsque le GMP est tout électrique, il devient alors impossible de déplacer le véhicule V au moyen de sa chaîne de transmission.
Ainsi, on est certain du diagnostic d’état de chaque contacteur Cj lorsque ce dernier (Cj) est resté dans son état fermé (ou quasi fermé) après une demande d’ouverture, ce qui renforce notablement la sécurité des usagers du véhicule V. En outre, cela permet d’utiliser des premier C1 et deuxième C2 contacteurs beaucoup moins onéreux du fait qu’il n’ont plus besoin d’être agencés de manière à transmettre au calculateur de batterie CB une information signalant leur placement dans l’état ouvert.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , l’étape 10-40 peut comprendre une sous-étape 20 dans laquelle on (le dispositif de surveillance DS) peut comparer chaque valeur vk, représentative d’une différence dk au seuil sk associé pendant l’intervalle de temps itk associé. Si chaque valeur vk est inférieure ou égale au seuil sk associé dans l’intervalle de temps itk associé, on (le dispositif de surveillance DS) effectue de nouveau la sous-étape 20. En revanche, si au moins une valeur vk devient supérieure au seuil sk associé dans l’intervalle de temps itk associé, on (le dispositif de surveillance DS) effectue la sous-étape 30 pour isoler la batterie rechargeable BP du circuit électrique principal CEP. On comprendra que l’on déclenche une temporisation égale à la durée de chaque intervalle de temps itk juste après la transmission de l’ordre de placement dans l’état ouvert par le calculateur de batterie CB.
De préférence, chaque valeur vk est égale à la valeur absolue de la différence de tensions dk associée, soit (vk = |dk|). Mais dans une variante de réalisation chaque valeur vk pourrait être égale à la différence de tensions dk associée (soit vk = dk).
Egalement par exemple, dans la sous-étape 20 de l’étape 10-40 on (le dispositif de surveillance DS) peut analyser l’évolution temporelle de première v1 (k = 1), deuxième (k = 2) et troisième (k = 3) valeurs sur l’intervalle de temps itk associé. Dans ce cas, dans la sous-étape 20 de l’étape 10-40 on (le dispositif de surveillance DS) peut déterminer :
Dans le mode de réalisation décrit, la première voie 15 comprend un seul coude de redirection du gaz d’alimentation selon l’angle A1 et un seul coude de redirection du gaz d’alimentation selon l’angle A5, la deuxième voie 16 comprend un seul coude de redirection du gaz d’alimentation selon l’angle A2 et un seul coude de redirection du gaz d’alimentation selon l’angle A7, la troisième voie 17 comprend un seul coude de redirection du gaz évacué selon l’angle A6 et un seul coude de redirection du gaz évacué selon l’angle A3 et la quatrième voie 18 comprend un seul coude de redirection du gaz évacué selon l’angle A8 et un seul coude de redirection du gaz évacué selon l’angle A4. Le coude de redirection selon l’angle A1 et le coude de redirection selon l’angle A2 sont disposés sur la bifurcation 6, le coude de redirection selon l’angle A3 et le coude de redirection selon l’angle A4 sont disposés sur la jonction 11, le coude de redirection selon l’angle A5 et le coude de redirection selon l’angle A6 sont disposés sur le premier raccord 13 et/ou le coude de redirection selon l’angle A7 et le coude de redirection selon l’angle A8 sont disposés sur le deuxième raccord 14. L’invention s’étend cependant au-delà de ce qui est représenté à la .
Ainsi, dans un mode de réalisation non-représenté : - la première voie 15 comprend au moins trois coudes, deux coudes parmi lesdits au moins trois coudes étant ensemble configurés pour rediriger le gaz d’alimentation selon l’angle A1 ou deux coudes parmi lesdits au moins trois coudes étant ensemble configurés pour rediriger le gaz d’alimentation selon l’angle A5, - la deuxième voie 16 comprend au moins trois coudes, deux coudes parmi lesdits au moins trois coudes étant ensemble configurés pour rediriger le gaz d’alimentation selon l’angle A2 ou deux coudes parmi lesdits au moins trois coudes étant ensemble configurés pour rediriger le gaz d’alimentation selon l’angle A7, - la troisième voie 17 comprend au moins trois coudes, deux coudes parmi lesdits au moins trois coudes étant ensemble configurés pour rediriger le gaz évacué selon l’angle A6 ou deux coudes parmi lesdits au moins trois coudes étant ensemble configurés pour rediriger le gaz évacué selon l’angle A3, - la quatrième voie 18 comprend au moins trois coudes, deux coudes parmi lesdits au moins trois coudes étant ensemble configurés pour rediriger le gaz évacué selon l’angle A8 ou deux coudes parmi lesdits au moins trois coudes étant ensemble configurés pour rediriger le gaz évacué selon l’angle A4.
Chacune des premières, deuxième, troisième et quatrième voies peut comprendre une pluralité de coudes. Les coudes de chacune des voies pris ensemble font en sorte que le gaz circulant soit redirigé selon les angles maximum au sens de l’invention, respectivement A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 et A8.
Le module 1 des figures 1 et 4 présente une première symétrie par rapport à un premier plan de symétrie, passant par la bifurcation 6 et la jonction 11. Ainsi, les voies d’alimentation du premier adsorbeur 3a et du deuxième adsorbeur 3b permettent une alimentation desdits adsorbeurs selon des trajets identiques. L’alimentation des adsorbeurs se fait donc de manière équilibrée d’un point de vue fluidique. Cela permet de diminuer le recours à des moyens de régulation des débit des gaz circulants, pour équilibrer l’alimentation des adsorbeurs en gaz et est avantageux en termes de pertes de charges. De même, les voies d’évacuation du premier adsorbeur 3a et du deuxième adsorbeur 3b permettent une évacuation desdits adsorbeurs selon des trajets identiques. Il peut être avantageux de configurer les voies d’évacuation de manière symétrique entre elles mais avec des coudes générant moins de pertes de charges que les coudes des voies d’alimentation, les angles restant tous inférieurs à 90°. La basse pression pouvant jouer substantiellement sur les performances de séparation de l’unité, cela offre une flexibilité utile par exemple lorsqu’une pompe est utilisée pour l’évacuation. En particulier, la conduite d’alimentation 5 et la conduite d’évacuation 12 s’étendent dans le premier plan. En particulier, le premier obturateur 21 est disposé dans le module 1 symétriquement par rapport au deuxième obturateur 22 et le troisième obturateur 23 est disposé dans le module 1 symétriquement par rapport au quatrième obturateur 24. Les relations suivantes sont notamment vérifiées : - A1 = A2, - A3 = A4, - A5 = A7, - A6 = A8, - L1 = L2, avec L1 étant la longueur de la première conduite 7 entre la bifurcation 6 et le premier raccord 13 et L2 étant la longueur de la deuxième conduite 8 entre la bifurcation 6 et le deuxième raccord 14 et - L3 = L4, avec L3 étant la longueur de la troisième conduite 9 entre le premier raccord 13 et la jonction 11 et L4 étant la longueur de la quatrième conduite 10 entre le deuxième raccord 14 et la jonction 11.
Le module 1 des figures 1 et 4 présente également une deuxième symétrie par rapport à un deuxième plan de symétrie passant par le premier raccord 13 et le deuxième raccord 14, le deuxième plan de symétrie étant perpendiculaire au premier plan de symétrie. L’évacuation du premier adsorbeur 3a et du deuxième adsorbeur 3b se fait alors de manière équilibrée d’un point de vue fluidique par rapport à leur alimentation. En particulier, la portion de la première conduite 7 en amont du premier raccord 13 dans le sens de circulation du gaz évacué issu du premier adsorbeur 3a et la portion de la deuxième conduite 8 en amont du deuxième raccord 14 dans le sens de circulation du gaz évacué issu du deuxième adsorbeur 3b s’étendent dans le deuxième plan. En particulier, le premier obturateur 21 est disposé dans le module 1 symétriquement par rapport au troisième obturateur 23 par rapport au deuxième plan et le deuxième obturateur 22 est disposé dans le module 1 symétriquement au quatrième obturateur 24 par rapport au deuxième plan. Les relations suivantes sont notamment vérifiées : - A1 = A3, - A2 = A4, - A5 = A6, - A7 = A8 et - L1 = L3 et L2 = L4.
Les relations suivantes sont vérifiées : L1 = L2 = L3 = L4 et A1 = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8.
Dans l’espace, la conduite d’alimentation 5, la première conduite 7, la deuxième conduite 8, la troisième conduite 9, la quatrième conduite 10 et la conduite d’évacuation 12 s’étendent dans un même plan d’extension. Ainsi, les angles de redirection de la circulation du gaz sont limités dans la direction Z et les pertes de charges sont réduites encore davantage. Le plan d’extension est perpendiculaire au premier plan de symétrie et au deuxième plan de symétrie.
Dans le mode de réalisation de la , la section des conduites est circulaire.
Typiquement, le module 1 est dimensionné de la façon suivante :
- le diamètre interne des conduites est compris entre 6’’ et 48’’ (entre 0,15 et 1,22 mètres), de préférence entre 8’’ et 40’’ entre (entre 0,2 et 1,02 mètres).
- D ≤ L1 ≤ 10×D - D ≤ L2 ≤ 10×D - D ≤ L3 ≤ 10×D - D ≤ L4 ≤ 10×D avec D le diamètre équivalent hydraulique des conduites. Dans le mode de réalisation de la dans lequel la section des conduites est circulaire, le diamètre équivalent hydraulique de la conduite est le diamètre interne de la conduite.
- et Rc/Dc est compris entre 0,05 et 5, en particulier est compris entre 0,05 et 2,5, en particulier est compris entre 0,5 et 1,5 avec Dc le diamètre équivalent hydraulique des conduites dans leurs portions coudées et Rc le rayon de courbure desdits coude au centre des conduites. C’est le rayon du cercle tangent à la courbe que suis la conduite en son centre. Le centre des conduites correspond, en chaque point des conduites sur leur longueur, au centre de la section des conduites en ce point. Dans le mode de réalisation de la dans lequel la section des conduites est circulaire, le diamètre équivalent hydraulique des conduites au niveau des coudes correspond à leur diamètre interne. En outre, le diamètre interne des conduites étant sensiblement le même sur leur longueur, Dc est égal à D. Il existe donc plusieurs types de coudes. En premier lieu, on distingue entre coude brusque avec un rayon de courbure égal à 0 et coude progressif avec un rayon de courbure non nul. Dans un mode de réalisation similaire à la avec un rayon de courbure nul pour chacun des coudes, une telle géométrie pour la bifurcation 6, la jonction 11 et/ou les raccords est dite géométrie en Y (raccord, bifurcation ou jonction en Y). Il est à noter que la bifurcation 6, la jonction 11 et/ou les raccords peuvent avoir entre eux une géométrie différente.
Dans un mode de réalisation où chacune des conduites est essentiellement rectiligne, l’ensemble des première, deuxième, troisième et quatrième conduites définit un quadrilatère convexe, par exemple un rectangle, un carré, un parallélogramme ou un losange. Ledit quadrilatère a pour sommets la bifurcation 6, la jonction 11, le premier raccord 13 13 et le deuxième raccord 14 14. Dans ce cas, la somme des angles A1 à A8 est égale à 360°. Un losange comprend par exemple une bifurcation en Y, une jonction en Y et deux raccords en Y, la géométrie en Y de la bifurcation et de la jonction étant différente de la géométrie en Y des raccords. Dans ce cas, les relations suivantes sont vérifiées : - A1 = A2 = A3 = A4 et - A5 = A6 = A7 = A8. Dans un autre exemple où la géométrie en Y de la bifurcation est différente de la géométrie en Y de la jonction, l’ensemble des conduites forme une géométrie dite en cerf-volant. Lorsque les première, deuxième, troisième et quatrième conduites forment ensemble un carré, chacun des angles A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 et A8 est sensiblement égal à 45°, aux écarts de mesure et tolérances prêt.
Dans le mode de réalisation de la , les coudes ont un rayon de courbure non-nul. Une telle géométrie pour la bifurcation 6, la jonction 11 et/ou les raccords est dite géométrie en queue d’hirondelle (swallowtail en anglais). Les pertes de charge s’en trouvent d’avantage optimisées.
Les obturateurs (ou moyens d’obturation) sont configurés pour autoriser, interdire ou réguler la circulation du gaz dans la conduite respective. Les obturateurs sont typiquement des vannes d’arrêt, des vannes Tout ou Rien (TOR) par exemple. Alternativement, les obturateurs sont des vannes proportionnelles, telles que des vannes papillons, configurées pour réguler le débit de circulation dans la voie respective. Les vannes proportionnelles permettent de régler plus précisément le débit. Dans un mode de réalisation particulier, les obturateurs sont configurés pour laisser la section maximale de circulation de la conduite libre pour la circulation du gaz lorsqu’ils sont en position ouverte. Les pertes de charges sont ainsi davantage limitées.
Chaque obturateur est disposé entre deux portions de la première, de la deuxième, de la troisième ou de la quatrième conduite 10. Ainsi, le module 1 de la comprend : - une bride de fixation et connexion fluidique de la première conduite 7 à l’entrée 21a du premier obturateur 21 et une bride de fixation et connexion fluidique de la première conduite 7 à la sortie 21b du premier obturateur 21, - une bride de fixation et connexion fluidique de la deuxième conduite 8 à l’entrée 22a du deuxième obturateur 22 et une bride de fixation et connexion fluidique de la deuxième conduite 8 à la sortie 22b du deuxième obturateur 22, - une bride de fixation et connexion fluidique de la troisième conduite 9 à l’entrée 23a du troisième obturateur 23 et une bride de fixation et connexion fluidique de la troisième conduite 9 à la sortie 23b du troisième obturateur 23 et - une bride de fixation et connexion fluidique de la quatrième conduite 10 à l’entrée 24a du quatrième obturateur 24 et une bride de fixation et connexion fluidique de la quatrième conduite 10 à la sortie 24b du quatrième obturateur 24.
On notera que ces différents volumes morts sont généralement rapportés au volume d’adsorbant contenu dans l’adsorbeur et de ce fait exprimés en pourcentage.
On notera également que le volume libre entre particules d’adsorbant à travers lequel circulent les différents flux gazeux est généralement compté à part et n’intervient pas dans le calcul des volumes morts.
Sans entrer dans le détail des nombreux cycles d’adsorption, on peut comprendre en quoi la présence des volumes morts est néfaste à l’obtention des meilleures performances atteignables. Un volume mort à l’amont de la masse adsorbante va contenir du gaz d’alimentation non utilisé qui va ensuite partir avec le gaz résiduaire. On perd alors le coût de la matière première (par exemple de l’hydrogène) et éventuellement l’énergie de pression du gaz d’alimentation (par exemple de l’air comprimé). L’évacuation de ce surplus de gaz avec le résiduaire peut également avoir un coût en cas de compression (cas d’une évacuation avec pompe à vide en particulier. En outre, le gaz résiduaire situé en fin de cycle dans ce volume amont va être entrainé avec le gaz d’alimentation utilisant inutilement une partie de la capacité d’adsorption de la masse adsorbante.
On peut raisonner de la même manière pour les volumes morts avals : perte de production, pollution du circuit de production par un gaz de régénération ou élution.
Il est logique de rapporter, comme mentionné précédemment, ces volumes morts au volume d’adsorbant car ce dernier est proportionnel au volume de gaz d’alimentation que l’on traite par cycle. Le pourcentage de volume mort est donc en quelque sorte représentatif d’un volume de gaz perdu sur le volume de gaz traité.
Ces effets sont connus de l’homme du métier mais ont pris de plus en plus d’importance au cours du temps, conséquence des développements techniques précédemment décrits et mis en œuvre sur ces unités.
En effet, raccourcir le temps de phase d’une unité par adsorption consiste à faire travailler plus souvent et plus vite l’adsorbant. Il en résulte que pour les mêmes débits d’alimentation, de production, de résiduaire, le volume nécessaire d’adsorbants est réduit. Les débits restant identiques, il n’y a à priori pas lieu de diminuer le diamètre de l’adsorbeur (en particulier pour éviter les risques d’attrition), ni le diamètre des différentes tuyauteries et vannes. Les fonds des adsorbeurs demeurent inchangés dans leur dimensionnement car celui-ci est dépendant du diamètre lui aussi inchangé de l’adsorbeur. Les volumes morts internes aux adsorbeurs augmentent donc également.
La perte de performances en résultant étant importante, l’homme du métier a également fait évoluer les équipements pour limiter les effets négatifs associés au développement des adsorbants et des cycles. Différentes méthodes ont été proposées pour réduire les volumes morts internes.
Pour les volumes morts externes, la tendance a été de réduire le diamètre des tuyauteries et de minimiser leur longueur. En contrepartie, on augmente évidemment les pertes de charge singulières (coudes, tés…) et les pertes de charge par friction. D’autre part, la réduction des longueurs de tuyauterie réduit la souplesse des tronçons de tuyauteries et augmente les contraintes qu’elles subissent.
Une autre manière de limiter les volumes morts a consisté à utiliser une même tuyauterie pour deux fonctions différentes, dès lors que les deux flux à véhiculer l’étaient toujours à des moments différents du cycle. Ainsi, la tuyauterie d’amenée du gaz de charge à un adsorbeur peut, dans une autre étape, servir sur une au moins une portion de sa longueur à véhiculer, en particulier à contre-courant du sens de circulation du gaz de charge, un flux de dépressurisation de l’adsorbeur ou un gaz d’élution.
Il y a donc toute une optimisation à faire entre volumes morts, pertes de charge et souplesse des tuyauteries. Pour les unités comportant plusieurs circuits en haute pression (supérieure à 10 bar absolus, préférentiellement supérieure à 25 bar abs), il est relativement facile de réduire sensiblement les volumes morts sans se pénaliser outre mesure. En effet, à ces pressions élevées, des pertes de charge de quelques dizaines de millibars ont un faible coût énergétique. La tendance va donc être vers la réduction des volumes morts au détriment de la perte de charge.
Il en va différemment pour les unités de séparation de gaz fonctionnant à basse pression, en particulier si le cycle nécessite un pompage sous vide. A la fois, les volumes morts et les pertes de charge ont un effet négatif très sensibles sur les performances.
Il y a donc un besoin de développer un système permettant de réduire les volumes morts tout en créant un minimum de pertes de charge et en ne générant pas de contraintes mécaniques excessives.