INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le document brevet EP 3032689 A1 décrit une autre solution de protection du composant électrique. Ce document divulgue ainsi un système de commande de batterie connecté à une batterie d’un véhicule automobile, dans lequel un calculateur calcule une valeur de courant efficace sur une ou plusieurs fenêtre(s) temporelle(s) prédéterminée(s), en fonction d’une valeur de courant mesurée ; puis qui détermine un rapport temporel indicatif d’une durée pendant laquelle la valeur du courant efficace a été supérieure à une valeur prédéterminée autorisée pendant une période de temps spécifiée prédéterminée (en utilisant pour ce faire une courbe limite discrétisée « temps versus courant »). Une unité de restriction de charge/décharge limite alors le courant de charge/décharge de la batterie, en fonction du rapport temporel déterminé par le calculateur. L’étape de calcul d’une valeur de courant efficace sur une ou plusieurs fenêtre(s) temporelle(s) prédéterminée(s) est effectuée en utilisant des valeurs quadratiques moyennes. Le procédé mis en œuvre par le calculateur est implémenté dans un programme d’ordinateur embarqué dans des moyens mémoire du calculateur. Toutefois, le système et le procédé décrits dans ce document ont pour inconvénient un manque de précision dans les calculs effectués du fait de la discrétisation de la courbe limite « temps versus courant ». En outre, ils imposent de stocker au moins une valeur en plus des fenêtres temporelles calculées, afin de permettre de supprimer ce qui sort de la fenêtre ciblée car considéré comme trop ancien. Généralement, il s’agit même de bien plus qu'une valeur unique mais d’un tableau de longueur égale à la durée de la fenêtre temporelle divisée par le pas de temps du calcul. Ceci entraîne la consommation de ressources mémoire importantes dans le calculateur, préjudiciable au bon fonctionnement de ce dernier.
Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un procédé, mis en œuvre dans un calculateur embarqué au sein d’un système électrique ou électronique, d’estimation de la température d’un composant électrique appartenant à un circuit électrique du système, qui soit simple, peu onéreux, précis et fiable, et qui permette d’économiser les ressources mémoire utilisées par le calculateur.
Pour ce faire, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un procédé, mis en œuvre dans un calculateur embarqué au sein d’un système électrique ou électronique, d’estimation de la température d’un composant électrique appartenant à un circuit électrique du système, le composant électrique étant traversé par un courant électrique issu d’un dispositif d’alimentation électrique du système électrique ou électronique, le système électrique ou électronique comprenant en outre des moyens de mesure ou de détermination de l’intensité dudit courant électrique, lesdits moyens de mesure ou de détermination étant reliés au calculateur et fournissant au calculateur une valeur de courant électrique I 1 mesurée ou déterminée à partir d’une ou de plusieurs valeur(s) de courant mesurée(s) dans d’autres branches du circuit électrique, le système électrique ou électronique comprenant en outre des moyens de mesure de la température environnant ledit composant électrique ou des moyens d’affectation d’une valeur constante à ladite température environnante, lesdits moyens de mesure ou d’affectation étant reliés au calculateur et fournissant au calculateur une valeur de température environnante mesurée ou affectée T surr , le procédé comportant une étape d’estimation de la température T comp du composant électrique à partir de l’équation (1) suivante : (1) où m est la masse, C p la capacité thermique, R elec la résistance électrique du composant électrique ; où B transfert est une fonction de transfert prédéterminée indicative du facteur de convection et/ou de conduction thermique du composant électrique ; et où les valeurs de m, C p , R elec , et B transfert sont préimplantées au sein du calculateur ; l’étape d’estimation de la température T comp du composant électrique étant rebouclée de manière itérative, la valeur de la température T comp du composant électrique estimée lors de la dernière itération étant stockée au sein du calculateur.
Le procédé selon l’invention met en œuvre l’équation (1), qui est une équation simplifiée réduite à un terme inertiel, un terme représentatif d’une source de chaleur par effet Joule et un terme représentatif des échanges thermiques entre le composant électrique et son environnement. Cette équation (1) permet ainsi au calculateur d’estimer la température du composant électrique de manière simple, peu onéreuse, précise et fiable. En outre, du fait de cette complexité moindre dans l’équation (1) utilisée, le procédé selon l’invention permet de réduire les ressources mémoire utilisées par le calculateur pour estimer la température du composant, tout en suivant précisément et en s’adaptant à la courbe « temps versus courant » du composant avec un effet de discrétisation diminué. Par conséquent, le procédé selon l’invention permet d'obtenir une reproduction fidèle de la courbe du composant en utilisant un nombre réduit de paramètres, ce qui simplifie les calculs et réduit l’espace mémoire nécessaire dans le calculateur.
Selon une caractéristique technique particulière de l’invention, ledit système électrique ou électronique est un bloc-batterie et ledit composant électrique fait partie du bloc-batterie. Le calculateur est alors par exemple un calculateur de commande du bloc-batterie. Un tel bloc-batterie comporte typiquement des cellules de batterie (ou accumulateurs) associées en série ou/et en parallèle. Le bloc-batterie est par exemple une batterie de traction d’un véhicule automobile électrique ou hybride, ou encore une batterie utilisée en seconde vie pour contribuer par exemple au lissage de charge d’un réseau électrique.
De préférence, l’étape d’estimation de la température T comp du composant électrique est rebouclée de manière itérative, la valeur de la température T comp du composant électrique estimée lors de la dernière itération étant stockée au sein du calculateur. Ceci permet de réduire encore les ressources mémoire utilisées par le calculateur. Lorsque le calculateur passe en mode veille, la valeur de la température T comp du composant électrique estimée lors de la dernière itération peut être stockée dans une mémoire non volatile du calculateur, ou bien il peut être décidé de toujours partir de la position la plus critique au réveil du calculateur et de laisser le modèle converger.
De préférence encore, lors de l’étape d’estimation de la température T comp du composant électrique, la valeur initiale de la température T comp est prédéfinie par le calculateur. Cette caractéristique a pour avantage de ne pas nécessiter de mémoire non volatile.
L’invention se rapporte également à un procédé, mis en œuvre dans un calculateur embarqué au sein d’un système électrique ou électronique, de protection thermique d’un composant électrique appartenant à un circuit électrique du système, le procédé comprenant une étape de calcul d’une consigne en température limite pour le composant électrique et une étape de commande d’un dispositif de protection du composant électrique sur la base de ladite consigne, le procédé comportant en outre un sous-procédé d’estimation de la température du composant électrique tel que décrit ci-dessus, l’étape de commande du dispositif de protection du composant électrique étant également basée sur la température estimée pour le composant électrique.
Ce procédé permet de mieux protéger le composant électrique contre le phénomène d’auto-échauffement, au-delà de la limite de durabilité ou de sécurité du composant, ainsi que d’offrir davantage de disponibilité en puissance en réduisant les marges de sécurité.
L’invention se rapporte également à un calculateur pour système électrique ou électronique, le système électrique ou électronique comprenant, outre le calculateur, au moins un composant électrique appartenant à un circuit électrique du système et des moyens de mesure ou de détermination de l’intensité d’un courant électrique issu d’un dispositif d’alimentation électrique du système électrique ou électronique et traversant ledit au moins un composant électrique, lesdits moyens de mesure ou de détermination étant reliés au calculateur et fournissant au calculateur une valeur de courant électrique mesurée ou déterminée à partir d’une ou de plusieurs valeur(s) de courant mesurée(s) dans d’autres branches du circuit électrique, le système électrique ou électronique comprenant en outre des moyens de mesure de la température environnant ledit au moins un composant électrique ou des moyens d’affectation d’une valeur constante à ladite température environnante, lesdits moyens de mesure ou d’affectation étant reliés au calculateur et fournissant au calculateur une valeur de température environnante mesurée ou affectée, le calculateur étant configuré pour mettre en œuvre les étapes du procédé tel que décrit ci-dessus.
L’invention se rapporte également à un véhicule automobile comprenant un calculateur, au moins un composant électrique appartenant à un circuit électrique du véhicule, un dispositif d’alimentation électrique relié audit au moins un composant électrique, et des moyens de mesure ou de détermination de l’intensité d’un courant électrique issu du dispositif d’alimentation électrique et traversant ledit au moins un composant électrique, lesdits moyens de mesure ou de détermination étant reliés au calculateur et fournissant au calculateur une valeur de courant électrique mesurée ou déterminée à partir d’une ou de plusieurs valeur(s) de courant mesurée(s) dans d’autres branches du circuit électrique, le véhicule comprenant en outre des moyens de mesure de la température environnant ledit au moins un composant électrique ou des moyens d’affectation d’une valeur constante à ladite température environnante, lesdits moyens de mesure ou d’affectation étant reliés au calculateur et fournissant au calculateur une valeur de température environnante mesurée ou affectée, le calculateur étant tel que décrit ci-dessus.
De même, dans de tels spectromètres RMN, le stator, qui permet de faire tourner l’échantillon monté sur un rotor à une inclinaison sous l’angle magique, est agencé dans la boîte cryogénique étanche de la sonde. Le stator est donc difficilement accessible.
Une méthode envisagée pour le réglage des capacités d’accord et/ou de l’angle d’inclinaison du stator consiste à démonter puis à remonter à température ambiante l’enceinte hermétique et la boîte cryogénique. Une telle méthode s’avère fastidieuse, chronophage et nécessite une purification de la boîte cryogénique après remontage afin de faire fonctionner le spectromètre RMN de manière autonome et en boucle fermée. En outre, une telle méthode est également complexe à mettre en œuvre car nécessite l’anticipation des modifications électroniques et mécaniques des capacités d’accord et/ou du stator engendrées par la descente à très basse température.
Il existe donc un besoin pour un dispositif permettant de régler facilement et rapidement les capacités d’accord et/ou l’angle d’inclinaison du stator d’un spectromètre RMN comprenant une sonde à double enceinte hermétique.
Plus généralement, il existe un besoin pour un dispositif adapté pour régler et déplacer facilement et rapidement des éléments logés dans une boîte fonctionnant à des températures cryogéniques, elle-même agencée dans une enceinte hermétique.
Pour ce faire, l’invention concerne un dispositif, comprenant : - une enceinte hermétique comprenant au moins un fourreau débouchant à l’extérieur de l’enceinte hermétique, - une boîte cryogénique agencée dans l’enceinte hermétique et comprenant au moins une ouverture débouchant dans l’enceinte hermétique, - au moins une tige de réglage montée en translation dans la boîte cryogénique de sorte à régler le positionnement d’un élément logé dans la boîte cryogénique, - au moins une barre de transmission traversant de manière étanche le fourreau, la barre de transmission étant déplaçable en translation selon l’axe longitudinal du fourreau par un élément agencé à l’extérieur du fourreau, la barre de transmission étant reliée à la tige de réglage de sorte que la translation de la barre soit transmise à la tige et vice-et-versa, - au moins un soufflet ondulé fixé de manière étanche à la barre de transmission et autour de l’ouverture de sorte à fermer hermétiquement la boîte cryogénique.
De préférence, le fourreau comprend un presse-étoupe configuré pour être compressé avec étanchéité sur la barre de transmission tout en la laissant déplaçable en translation.
De préférence, le presse étoupe comporte au moins un, de préférence au moins deux, joint(s) d’étanchéité, et des bagues de serrages, la (les) bague(s) de serrage(s) étant configurée(s) pour compresser le(s) joint(s) d’étanchéité sur la barre de transmission.
De préférence, le presse-étoupe comprend une chambre annulaire dans laquelle est(sont) logé(s) en partie le(s) joint(s) d’étanchéité, la chambre annulaire étant à une pression inférieure ou égale à 1.10 -3 mbar.
De préférence, le fourreau comprend un manchon de guidage configuré pour guider la barre de transmission en translation et au moins un moyen de blocage pour bloquer en rotation la barre de transmission.
De préférence, le dispositif comprend une molette accessible de l’extérieur du fourreau et un mécanisme de transformation configuré pour transformer la rotation de la molette en une translation de la barre de transmission selon l’axe du fourreau. De préférence la barre de transmission comprend une portion filetée et le mécanisme de transformation comprend un écrou ou une roue dentée pour former, avec la portion filetée, un vérin à vis, respectivement un système pignon-crémaillère.
De préférence, le dispositif comporte des roulements à billes configurés pour faciliter la rotation de la molette.
La rotation de la molette peut se faire manuellement et/ou de manière motorisée. Le mécanisme de transformation peut comprendre un réducteur de vitesse configuré pour transmettre la rotation de la molette en une rotation de sortie, le rapport entre la vitesse de rotation de sortie sur la vitesse de rotation de la molette étant inférieur à 1/15, le mécanisme de transformation étant configuré pour transformer la rotation de sortie en une translation de la barre de transmission.
De préférence, le soufflet ondulé est métallique.
De préférence, le soufflet ondulé est soudé hermétiquement à la barre de transmission.
De préférence, le dispositif comprend un joint annulaire assurant l’étanchéité de la fixation du soufflet ondulé autour de l’ouverture.
Où SM(t) est la valeur du signal modifié SM à l’instant t, SR0 la valeur du signal reçu SR à l’instant t0, et Min (x,y) l’opérateur minimum des variables x et y.
Enfin lorsque l’étape de correction 14 est activée alors que la valeur du signal reçu SR est supérieure à la valeur crête Cs, la valeur d’angle au volant δ venant de passer d’une valeur inférieure ou égale à la valeur seuil δs à une valeur strictement supérieure à la valeur seuil δs, alors la sous-étape d’écrêtage 146 est précédée d’une sous-étape de diminution progressive 144 de la valeur du signal reçu SR jusqu’à la valeur crête Cs. Autrement dit le signal modifié SM est tel que :
SM(t) = Max (SR1 – α*t, Cs) tant que SR(t) > Cs,
Où SR(t) est la valeur du signal reçu SR à l’instant t, SR1 la valeur du signal reçu SR à l’instant où la valeur d’angle au volant δ vient de passer à une valeur strictement supérieure à la valeur seuil δs, α une pente transitoire prédéfinie, et Max (x,y) l’opérateur maximum des variables x et y.
La pente transitoire α est ici une valeur positive inférieure ou égale à la valeur maximale de pente αm.
Le signal modifié SM issu de l’étape 14 de correction est ensuite consolidé par le calculateur 24 en fonction de données liées notamment à la puissance disponible dans une batterie de traction du véhicule 2, à la puissance que peut fournir la machine électrique du groupe motopropulseur 26 et éventuellement à des données contextuelles telles qu’un passage de vitesse. Le signal déterminé Γf1 suite à cette consolidation est par exemple une consigne de couple, envoyée par le calculateur 24, dans une étape 15 d’envoi, via le bus informatique central, à un organe de contrôle du groupe motopropulseur, qui va traduire cette consigne de couple en tensions de commande de la machine électrique.
Lorsque suite à l’étape 13 de comparaison, le calculateur 24 détermine que la valeur d’angle au volant δ est inférieure ou égale à la valeur seuil δs, alors il met en œuvre (branche O) une étape de saturation 16 d’une pente du signal reçu SR, fournissant un signal corrigé SC dont la pente est limitée à une valeur limite de pente αl. La valeur limite de pente αl peut être prise égale à la valeur maximale de pente αm ou à une valeur inférieure. Ainsi, après une période de temps où le signal reçu SR est resté avec une pente inférieure à la valeur limite de pente αl, si le signal reçu SR se met à partir d’un instant t2 à s’incrémenter d’un gradient strictement supérieur à cette valeur limite de pente αl, on a :
SC(t) = SR2 + αl*t sur cette période d’augmentation du signal SR à fort gradient,
Où SC(t) est la valeur du signal corrigé SC à l’instant t et SR2 la valeur du signal SR à l’instant t2.
De manière similaire à l’étape 15, le signal corrigé SC issu de l’étape 16 de saturation est ensuite consolidé par le calculateur 24 en fonction de données liées notamment à la puissance disponible dans une batterie de traction du véhicule 2, à la puissance que peut fournir la machine électrique du groupe motopropulseur 26 et éventuellement à des données contextuelles telles qu’un passage de vitesse. Le signal déterminé Γf2 suite à cette consolidation est ensuite envoyé par le calculateur 24, dans une étape 17 d’envoi, via le bus informatique central, à l’organe de contrôle du groupe motopropulseur, qui va traduire cette consigne de couple en tensions de commande de la machine électrique. Revenant à la , l’étape de comparaison 13 est mise en œuvre par une bascule logique 246. Lorsque la valeur d’angle au volant δ est strictement supérieure à la valeur seuil δs, alors le signal reçu SR est transmis sur une entrée 0 de la bascule 246, qui intègre de plus un filtre numérique 248 opérant l’étape 16 de saturation de pente. Lorsqu’au contraire la valeur d’angle au volant δ est inférieure ou égale à la valeur seuil δs, alors le signal modifié SM est transmis sur une entrée 1 de la bascule 246, qui opère également la sous-étape de diminution progressive 144 en utilisant le filtre numérique 248 configuré différemment.
Le filtre numérique 248 permet en effet de lisser les transitions entre le signal modifié SM et le signal corrigé SC lorsque la valeur d’angle au volant δ passe au-dessus ou en dessous de la valeur seuil δs, en limitant ces transitions à une pente toujours inférieure ou égale à la valeur maximale de pente αm.
Ainsi, lorsque la valeur d’angle au volant δ passe d’une valeur strictement supérieure à la valeur seuil δs à une valeur inférieure ou égale à la valeur seuil δs alors que la valeur du signal reçu SR est supérieure à la valeur crête Cs, alors le signal corrigé SC en sortie de la bascule 246 est un signal passant progressivement de la valeur crête Cs à la valeur du signal reçu SR, avec une pente de valeur inférieure ou égale à la valeur maximale de pente αm. On a par exemple pendant cette période de transition :
SC(t) = Cs + 0,5αm*t
Les séquences d’étapes 13, 14, 15 ou 13, 16, 17 sont bien sûr répétées en fonction de la valeur courante d’angle au volant δ.
Dans ce mode de réalisation de l’invention, les étapes du procédé sont mises en œuvre de manière logicielle par le calculateur 24. Cependant les moyens de limitation de pente 242, d’écrêtage 244 et le filtre numérique 248 peuvent aussi réaliser leurs fonctions de manière analogique. Ainsi en variante, si le signal reçu SR est un signal brut analogique de position de pédale d’accélérateur, les étapes 11 à 14 et 16 du procédé sont réalisées par un circuit analogique, dont la sortie est ensuite numérisée pour être envoyée au calculateur 24.
Il est à noter de plus que dans ce mode de réalisation de l’invention, l’étape de correction 14 est mise en œuvre lorsque la valeur d’angle au volant δ est strictement supérieure à la valeur seuil δs, cependant en variante l’étape de correction 14 est mise en œuvre lorsque la valeur d’angle au volant δ est supérieure ou égale à la valeur seuil δs, l’étape 16 de saturation de pente étant alors mise en œuvre lorsque la valeur d’angle au volant δ est strictement inférieure à la valeur seuil δs, et lorsque le signal reçu SR présente une pente trop élevée. De même les conditions d’inégalité strictes sur les valeurs crête, maximale de pente ou limite de pente sont en variante remplacées par des conditions d’inégalité non strictes sans changer la nature de l’invention.
Nous allons maintenant décrire l’interaction entre le moyen de fixation amovible 32 du module moteur et le moyen d’attache 52 de la base de fixation 50.
Lorsque la base de fixation 50 est fixée sur le cadre 62 du fauteuil roulant 60, un utilisateur approche le moyen de fixation amovible 32 du moyen d’attache 52. Le ou les crochets 34 du moyen de fixation 32 sont mis en regard avec la ou des tiges 54 du moyen d’attache 52. Les tiges 54 sont ensuite insérées dans la partie des crochets 34 formant les sièges desdits crochets 34. Une fois les tiges 54 insérées, le système est dans la position qui est représentée en . On peut voir que cette fixation est amovible car les crochets 34 sont facilement insérables et retirables des tiges 54 du moyen d’attache 52. On peut donc effectuer les opérations d’attache et de retrait du module moteur 20 du système d’assistance 10 sans avoir à utiliser d’outillage particulier. Un utilisateur peut donc effectuer cette opération facilement et rapidement. La fixation telle que décrite ici présente aussi l’avantage de fixer efficacement le module moteur 20 et la base de fixation 50, tout en restant légèrement mobile. Cette disposition présente l’avantage de permettre une fixation sans créer de fortes contraintes internes qui pourraient endommager les moyens de fixation. De plus, cette mobilité fournie par la fixation permet de garder en permanence le contact entre la roue 40 et le sol sur lequel le fauteuil roulant se déplace. Avantageusement, ce moyen d’attache 52 de la base de fixation 50 permet un mouvement de rotation du module moteur 20 permettant un mouvement vertical de la roue 4, relativement à un sol sur lequel le fauteuil repose. De cette manière, cette rotation permet un mouvement de la roue 40 permettant de surélever le module moteur 20 pour passer des obstacles qui seraient sur son chemin.
Selon un mode de réalisation, le moyen de fixation amovible comprend un aimant. L’aimant permet par interaction électromagnétique de créer une force de maintien entre le moyen de fixation 32 et le moyen d’attache 52. Alternativement ou additionnellement, le moyen d’attache 52 de la base de fixation 50 comprend un aimant pour créer une force de maintien entre le moyen d’attache 52 et le moyen de fixation amovible 32.
Contrôle et interfaces Le système d’assistance 10 comporte avantageusement un contrôleur configuré pour commander le fonctionnement du premier moteur 46 et/ou le fonctionnement du second moteur 48. Plus précisément, le contrôleur contrôle l’asservissement des moteurs électriques 46, 48.
Selon un mode de réalisation, le contrôleur comprend une interface utilisateur permettant à un utilisateur de contrôler la rotation de la roue 40 selon le premier axe de rotation A 1 et selon le deuxième axe de rotation A 2 . Ainsi, l’interface permet à l’utilisateur de contrôler la vitesse et la trajectoire du fauteuil roulant 60 sur lequel le système d’assistance 10 est installé.