INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Lors de cette étape, on vient, par exemple, dans un premier temps réaliser une ouverture en vis-à-vis d'au moins un niveau de métallisation 45, affleurant la face supérieure de l'empilement 43. Cette ouverture est par exemple réalisée à partir de la face supérieure de la couche 67 et débouche sur le niveau 45 considéré. L'ouverture traverse donc, par exemple, la couche 67, la couche 65 et la couche 59.
Dans un second temps, un matériau est, par exemple déposé dans l'ouverture et plus particulièrement sur les flancs et dans le fond de l'ouverture de façon à former un contact 89 de reprise de contact. A titre d'exemple, le contact 89 se prolonge autour de l'ouverture, sur la face supérieure de la couche 67.
Le contact 89 est, par exemple, en un matériau pouvant être déposé à basse température, c'est à dire à une température inférieure à 400°C, par exemple inférieure à 150 °C. A titre d'exemple, le contact 89 est en un matériau conducteur, par exemple en un matériau métallique, par exemple à base d'aluminium. A titre d'exemple le matériau formant le contact 89 est déposé pleine plaque, par exemple de façon conforme, puis est retiré localement pour n'être conservé qu'au voisinage de l'ouverture et ainsi former le contact 89. Ainsi, à l'issue de cette étape, la face supérieure de la couche 67 est découverte.
Ces sources peuvent être fonction d’un mode de recharge standardisé auquel est associé un dispositif particulier de recharge qui est : - électriquement couplable et découplable du véhicule via l’interface électrique P1, P2, P3, P4 du véhicule accessible depuis l’extérieur du véhicule, le couplage découplage étant réalisé par une action du conducteur et/ou d’un passager, et - propre à recharger la batterie s’il est couplé au véhicule.
Par exemple il est connu de l’homme du métier un mode dit « mode 1 », pour lequel l’interface, par exemple l’interface P1, est connectée à une prise domestique standard disposant d’une mise à la terre. La recharge se fait donc avec du courant alternatif en passant par le chargeur embarqué 2 et le boîtier d’interconnexion 3 dans le véhicule. La charge est limitée à 16 ampères, ce qui représente le courant maximum que peuvent fournir les prises domestiques. Cette recharge est toutefois très lente dans ce cas, jusqu’à maximum 3,7kW.
Par exemple il est connu de l’homme du métier un mode dit « mode 2 », également en courant alternatif, pour lequel l’interface comprend un câble de recharge qui lui-même est relié à une prise domestique standard, ce câble intégrant un boîtier électronique. Ce boîtier électronique est appelé chargeur portable ou encore borne mobile et se trouve entre le véhicule et le réseau électrique terrestre. Il surveille les paramètres de la charge en permanence afin de pouvoir l’interrompre si une anomalie est détectée. Ce boîtier électronique communique avec l’un des calculateurs C1, C2, C3. En plus des prises domestiques standard dont le courant est limité, ce mode 2 permet d’utiliser des prises industrielles de type CEE qui peuvent fournir des courants allant jusqu’à 32 Ampères en monophasé ou en triphasé, jusqu’à 11kW.
Par exemple il est connu de l’homme du métier un mode dit « mode 3 », pour lequel l’interface, par exemple l’interface P1, est couplé à une borne fixe murale qui dispose d’une prise spécifique. Cette borne de recharge murale est reliée à un circuit électrique dédié à la recharge du véhicule et intègre les fonctionnalités de contrôle, de sécurité et de régulation de la charge. Ce type de chargeur fournit du courant alternatif et dispose souvent de fonctions de programmation. La puissance délivrée dans ce mode est plus élevée que pour les Modes 1 et 2. Elle peut atteindre les 32 Ampères en triphasé jusqu’à 22kW.
Par exemple il est connu de l’homme du métier un mode dit « mode 4 », pour lequel l’interface, par exemple l’interface P3, est couplé à une borne de recharge rapide ou très rapide. On retrouve ces bornes sur des lieux publics comme par exemple dans les stations-service le long des autoroutes. Elles délivrent du courant continu, et leur puissance peut être très élevée, par exemple jusqu’à 350kW. Ces bornes communiquent avec le véhicule électrique et embarquent toutes les fonctions de sécurité et de contrôle de la charge. Vu les courants très élevés mis en œuvre, ces bornes disposent de leur propre câble et leur connecteur spécifique. Le standard en Europe pour ce type de connecteurs est une interface P3 (prise) le Type 2 CCS Combo.
VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UN SYSTEME ET UN PROCEDE DE DETECTION D’EVENEMENT D’EMBALLEMENT THERMIQUE L’invention se rapporte au domaine des batteries de traction de véhicules électriques, et en particulier à une solution de diagnostic d’emballement thermique (ou « thermal runaway » en anglaise) dans le pack batterie de ces véhicules.
Dans ce domaine, différents systèmes de mesures sont utilisés dans les packs batteries, notamment des capteurs de pression, de gaz, de mesure de tension, de température, etc., et la synthèse de ces informations permet de diagnostiquer l’évènement d’emballement thermique.
Les solutions de l’art antérieur ont comme défaut de devoir réussir la synthèse des mesures effectués dans le pack batterie, avec le risque de remonter une mauvaise information telle qu’une fausse détection, et de ne pas pouvoir déterminer la source de l’emballement thermique.
L’objectif de l’invention est de remédier aux défauts de l’art antérieur, et notamment de robustifier la détection d’évènements d’emballement thermique, de réduire les cas de fausse détection, et d’être plus précis dans l’analyse de la source du problème.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile comprenant : - une batterie de traction sous forme de pack batterie comprenant des modules de batterie ; - au moins un dispositif de dégazage dans le pack batterie, configuré pour appliquer au moins un jet de gaz si le module subit un évènement d’emballement thermique, ledit dispositif de dégazage pouvant prendre une configuration ouverte dans laquelle il applique un jet de gaz dans le pack batterie, ou une configuration fermée, dans laquelle il n’applique pas de jet de gaz ; caractérisé en ce qu’il comprend en outre : - un capteur de dégazage pour capter si ledit dispositif de dégazage est en configuration ouverte ou fermée, - un contrôleur de signal connecté au capteur de dégazage ; - un moyen pour mettre en œuvre au moins un signal de détection passant par ledit dispositif de dégazage, le capteur de dégazage, et le contrôleur de signal ; et en ce que le contrôleur de signal est configuré pour détecter un emballement thermique si ledit dispositif de dégazage est en configuration ouverte et/ou si ledit signal de détection est altéré ou interrompu.
Par simplification, la mention « module » utilisée peut faire référence à un module de plusieurs cellules ou à une cellule.
Avantageusement, la détection par le capteur et le signal permettent de robustifier la détection d’évènements d’emballement thermique, de réduire les cas de fausse détection, et d’être plus précis dans l’analyse de la source du problème notamment avec un signal de détection par module.
L’invention permet de faciliter et fiabiliser la détection de l’évènement d’emballement thermique. L’ajout de cette solution dans un pack batterie permet d’avoir un moyen de détection en plus, avec peu de contraintes en plus.
Selon une variante, ledit dispositif de dégazage et/ou le capteur de dégazage comprennent au moins une partie configurée pour fondre sous l’effet de la température d’un emballement thermique et/ou d’un jet de gaz, de sorte à altérer ou interrompre ledit signal de détection. Cela permet de robustifier davantage la détection d’emballement thermique.
Selon une variante, le véhicule automobile comporte plusieurs dispositifs de dégazage, et ledit signal de détection passe par tous les dispositifs de dégazage. Cela permet de combiner plusieurs modules comportant les dispositifs de dégazage. Avec un signal par module, le signal interrompu identifie le module défectueux.
Selon une variante, ledit signal de détection est un signal électrique, et la batterie de traction met en œuvre ledit signal de détection. Cela permet de simplifier le montage tout en robustifiant davantage la détection.
Les charges électriques amenées par l’extension 22 en vis-à-vis de l’électrode 30 proviennent notamment de la main de l’utilisateur. Pour cela, l’extension 22 comprend ici une partie interne 23 et un revêtement 24 électriquement conducteur recouvrant la partie interne 23. Le revêtement 24 recouvre aussi en partie le corps 21, en particulier au niveau d’une surface de préhension 27 du corps 21 qui est destinée à être en contact avec la main de l’utilisateur. La surface de préhension 27 inclut notamment ici la base supérieure circulaire du corps 21 cylindrique, comme le montre la . Le revêtement 24 peut aussi recouvrir tout le corps 21. En variante, l’organe rotatif ne comprend pas de revêtement mais est réalisé intégralement en métal.
Ici, le revêtement 24 forme au moins en partie la surface inférieure 25 et la surface supérieure 26 telle que cela est représenté sur la . Le revêtement 24 forme aussi une surface périphérique 26 de l’extension 22, la surface périphérique 26 reliant la surface inférieure 25 et la surface supérieure 26. Par conséquent, la surface inférieure 25 est électriquement connectée à la surface supérieure 26.
Le revêtement 24 est par exemple un dépôt métallique, par exemple de cuivre ou d’argent, déposé par structuration direct par laser, technique plus connue sous l’acronyme anglais de LDS pour « laser direct structuring », par dépôt physique en phase vapeur ou encore par impression 3D sur le corps 21 et la partie interne 23 réalisés quant à eux en matériau plastiques. Le revêtement 24 peut aussi comprendre une couche de vernis électriquement conducteur recouvrant le dépôt métallique pour le protéger.
Comme le montre la , l’électrode 30 forme un relief en creux adapté au passage de l’extension 22 lors d’une rotation de l’organe rotatif 20. Ici, l’électrode 30 est courbée de manière à entourer partiellement l’extension 22 lorsque cette dernière est orientée vers l’électrode 30. Le relief en creux présente ainsi une forme complémentaire à celle de l’extension 22. A titre d’exemple, l’électrode 30 présente ici un profil en forme de U couché ou de C, dans un plan contenant l’axe de rotation A1 (par exemple le plan de la ), dont les branches s’étendent parallèlement à la surface externe 13.
Ici, lorsque l’extension 22 est orientée vers l’électrode 30, l’axe transverse A2 intersecte l’électrode 30. Sur la , l’extension 22 est en partie représentée en pointillés vue à travers l’électrode 30.
L’électrode 30 comprend plus spécifiquement une surface haute 31 et une surface basse 32 en vis-à-vis de la surface haute 31. Lors d’une rotation de l’organe rotatif 20, l’extension 22 passe entre la surface haute 31 et la surface basse 32 et à distance de ces dernières. Lorsque l’extension 22 est orientée vers l’électrode 30, la surface haute 31 s’étend en regard, i.e. en vis-à-vis de la surface supérieure 26, et la surface basse 32 s’étend en regard de la surface inférieure 25.
Puisqu’elle entourne partiellement l’extension 22, l’électrode 30 permet de générer une capacité de couplage de valeur élevée. Le terme « entourne » signifie ici que l’électrode 30 épouse la forme de l’extension 22 tout en étant à distance de celle-ci.
La surface haute 31 et la surface basse 32 sont électriquement connectées, ici car l’électrode 30 est formée d’une seule pièce métallique. En variante, la surface haute et la surface basse peuvent être formées par un dépôt métallique, par exemple sur un support en matériau plastique, et électriquement connectées entre elles par ce même dépôt métallique ou par un fil électrique.
En configuration nominale, l’extension 22 s’étend de préférence à équidistance de la surface haute 31 et de la surface basse 32. La surface haute 31 s’étend par exemple à une distance comprise entre 0,1 mm et 2 mm de la surface supérieure 26. De même, la surface basse 32 s’étend par exemple à une distance comprise entre 0,1 mm et 2 mm de la surface supérieure 26. Cela permet de réduire le risque que l’extension 22 entre en contact avec l’électrode 30 dans la configuration inclinée. La distance entre deux surfaces étant ici définie comme le plus petit segment reliant ces deux surfaces.
Cette configuration particulière de l’électrode 30 entourant l’extension 22 génère, lorsque l’extension 22 est orientée vers l’électrode 30, une première capacité de couplage entre la surface haute 31 et la surface supérieure 26 et d’une deuxième capacité de couplage entre la surface basse 32 et la surface inférieure 25. La capacité de couplage entre l’extension 22 et l’électrode 30, appelée « capacité de couplage globale », est alors une combinaison de la première capacité de couplage et de la deuxième capacité de couplage. La capacité de couplage est par exemple égale à la somme de la première capacité de couplage et la seconde capacité de couplage.
Ainsi, de façon remarquable, en configuration inclinée, lorsque l’extension 22 est rapprochée de la surface haute 31 (comme représenté en ) ou de la surface basse 32, la première capacité de couplage et la deuxième capacité de couplage varient en sens inverse. La capacité de couplage globale est ainsi peu affectée par ce décalage de l’extension 22 par rapport à la configuration nominale. Ceci limite notamment le risque de fausses détections par la couche de détection 11.
De préférence, la surface haute 31 est parallèle à la surface supérieure 26 et la surface basse 32 est parallèle à la surface inférieure 25. La surface haute 31 et la surface basse 32 sont donc de préférence parallèles à la surface externe 13. La compensation de la capacité de couplage globale dans la configuration inclinée est particulièrement efficace. En effet, un rapprochement de l’extension 22 vers la surface haute 31 est compensé par un écartement de même amplitude entre l’extension 22 et la surface basse 32, et inversement.
Ici, en configuration nominale, la surface haute 31 et la surface basse 32 sont parallèles au mouvement de l’extension 22 lorsque l’organe rotatif 20 effectue une rotation autour de l’axe de rotation A1.
Par exemple, l’interface peut comprendre un nombre varié d’électrodes. Elle peut par exemple comprendre une seule électrode, servant par exemple à incrémenter un compteur au passage de l’extension, deux électrodes ou encore plus que trois électrodes.
De même, l’organe rotatif peut comprendre plus d’une extension, par exemple deux, trois ou quatre extensions. Les extensions s’étendent par exemple en étoile depuis le corps. En combinaison avec plusieurs électrodes, la pluralité d’extensions rend plus robuste et plus précise la détection de la position, par exemple en détectant des schémas de capacité de couplage des électrodes.
La double courbure du noyau 102 permet donc d’étudier le lien entre le déport du noyau et la distance du point d’ancrage au plan de glissement lors de la montée en température du dispositif de test 100, notamment lors de la coulée du métal. Grâce à une telle double courbure, il est possible de simuler ce déport et de valider ou d’invalider le système d’ancrage du noyau 102 dans le moule carapace 101. Il est donc possible de dimensionner le noyau et/ou le moule carapace pour limiter ce déport et ainsi limiter les défauts de fabrication de l’aube.
Le nombre d’aubes mises au rebut est donc limité.
Fabrication additive d’une pièce métallique La présente invention concerne le domaine de la fabrication de pièces métalliques. L’invention concerne en particulier un procédé de fabrication additive d’une pièce métallique ainsi qu’une installation pour la mise en œuvre de ce procédé.
Pour fabriquer des pièces métalliques, il existe différents procédés connus, dont le principe est de réaliser un ajout successif de matière.
Le dépôt successif peut par exemple être réalisé par un dépôt de poudre comme dans le procédé SLM (en anglais « sélective laser melting »). Ce procédé permet d’obtenir une pièce avec une microstructure équiaxe en ajustant les paramètres de dépôt.
Il est également possible d’utiliser un procédé de fabrication additive arc-fil ou WAAM (en anglais « Wire-Arc Additive Manufacturing). Cependant, ce procédé conduit à une microstructure constituée de gros grains colonnaires, produisant ainsi des pièces avec des propriétés mécaniques relativement faibles et anisotropes.
Afin d’améliorer la microstructure des pièces produites par des procédés WAAM, il a été proposé de faire vibrer le bain de fusion lors du dépôt en transmettant des ultrasons par le substrat, comme par exemple décrit dans l’article de C.J. Todaro « grain structure control during metal 3D printing by high-intensity ultrasound ». Cependant, avec cette méthode, il est complexe de contrôler l’amplitude des vibrations dans le bain de fusion car elle dépend fortement de la géométrie de la pièce, qui change en cours de fabrication, ainsi que du positionnement de l’actionneur vibrant.
CN113102862 propose de faire vibrer le bain de fusion à l’aide d’une aiguille vibrante non-fusible. De manière similaire, l’article de T. Yuan « Grain refining by ultrasonic stirring of the wed pool » propose de faire vibrer une pointe de métal en tungstène dans le métal liquide du bain de fusion.
CN110484843 et l’article de Ding Yuan « Grain refining of Ti-6Al-4V alloy fabricated by laser and wire additive manufacturing assisted by ultrasonic vibration » proposent de réaliser un martelage d’ultrasons au cours du dépôt.
L’article de Takehiko Watanabe « improvement of mechanical properties of ferritic stainless steel weld metal by ultrasonic vibration » propose un procédé de dépôt avec un fil d’apport vibrant. Dans ce procédé, le fil doit être encore suffisamment rigide lors du contact avec le bain de fusion pour avoir une bonne transmission des vibrations. Pour ce faire, il faut que le fil passe le plus rapidement possible sous l’arc électrique, ce qui peut conduire à une instabilité de procédé. Il est également possible de faire fondre le fil uniquement par la chaleur du bain de fusion, ce qui conduit à des vitesses de dépôt limitées.
L’article de Kun Zhang « Effect of latter feeding wire on double-wire GTA-AM stainless steel » décrit un procédé de fabrication additive avec une torche TIG utilisant deux fils d’apport, l’un dévidé vers l’arc de soudage l’autre vers le bain de fusion.
CN108067715 décrit un procédé à torche plasma utilisant deux fils d’apport.
CN111215898 décrit un procédé WAAM utilisant un galet presseur vibrant sur la couche de métal après le dépôt de celle-ci.
CN108356387 propose d’améliorer la stabilité du dépôt en utilisant deux torches de soudage produisant deux arcs.
Il a également été proposé de produire des impulsions dans le flux de gaz protecteur de la torche. Cette méthode est cependant complexe à mettre en œuvre.
Il existe un besoin pour disposer d’un procédé stable de fabrication additive d’une pièce en matériau métallique, avec une bonne productivité et permettant d’obtenir une bonne microstructure.
Les couches 13, 17 et 23 et les électrodes 15 et 19 sont similaires aux couches 13, 17 et 23 et électrodes 15 et 19 décrites en relation avec la . De plus ces couches et électrodes sont arrangées similairement à ce qui a été décrit en relation avec la à la différence près que les couches 13, 17 et 23 et les électrodes 15 et 19 sont, à ce stade, alignées. En particulier, les électrodes 15 et 19 et les couches 13, 17, 23 s'étendent chacune au-dessus de toute la surface supérieure du substrat 21.
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape de formation d'une couche de masquage 25 sur la face supérieure de la structure illustrée en . A titre d'exemple, la couche de masquage 25 est formée par photolithographie.
Pour cela, la couche de masquage 25 est, par exemple, dans un premier temps formée pleine plaque sur la face supérieure de la couche 23, et par exemple en contact avec celle-ci. La couche de masquage 25 est, dans un second temps, par exemple, exposée localement à un rayonnement lumineux, par exemple un rayonnement ultraviolet (UV), au travers d’un masque de photolithographie. Après développement et rinçage, la couche 25 est conservée en vis-à-vis d'une partie de l'empilement où sera formé le condensateur et retirée tout autour.
La couche de masquage 25 est par exemple en une résine, par exemple en une résine photosensible.
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une première étape de gravure d'une partie supérieure de l'empilement de la structure illustrée en .
Lors de cette étape, on vient plus précisément graver, par gravure physico-chimique à plasma chloré, à travers la couche de masquage 25, une partie supérieure de l'empilement des couches 23, 19, 17 et 15. Encore plus précisément, lors de cette étape, on vient graver la couche conductrice 23, l'électrode 19 et une partie supérieure de la couche diélectrique 17 à travers la couche de masquage 25. A titre d'exemple, lors de cette étape, la couche conductrice 23, l'électrode 19 et une partie supérieure de la couche 17 sont retirées hors du vis-à-vis de la couche de masquage 25.
Lors de cette étape, la gravure physico-chimique à plasma chloré est interrompue dans la couche diélectrique 17.
La gravure physico-chimique à plasma chloré est, par exemple, une gravure anisotrope verticale. C'est-à-dire qu'elle est directive et qu'elle s'effectue principalement dans une unique direction préférentielle, ici la direction verticale dans l'orientation de la (c’est à dire une direction perpendiculaire à la face supérieure du substrat 21).
A titre d'exemple, l'étape de gravure est réalisée au moyen d’un plasma dont la pression est, par exemple comprise entre 5 mTorr (c'est-à-dire 0,67 Pa) et 100 mTorr (c'est-à-dire 13,33 Pa), par exemple comprise entre 10 mTorr (c'est-à-dire 1,33 Pa) et 50 mTorr (c'est-à-dire 6,67 Pa), par exemple de l'ordre de 15 mTorr (c'est-à-dire 2 Pa). Lors de cette étape, la puissance source est par exemple comprise entre 100 W et 1800 W, par exemple comprise entre 150 W et 800 W, par exemple de l'ordre de 400 W. Lors de cette étape, la puissance de polarisation est par exemple comprise entre 20 W et 1000 W, par exemple comprise entre 50 W et 500 W, par exemple comprise entre 150 W et 300 W. Lors de cette étape du dichlore (Cl 2 ) est par exemple injecté dans la source plasma. Le débit du dichlore est par exemple compris entre 10 sccm (ou cm 3 .min -1 à 0 °C et sous pression atmosphérique) et 500 sccm, par exemple compris entre 50 sccm et 120 sccm, par exemple de l'ordre de 80 sccm. Lors de cette étape, du trichlorure de bore (BCl 3 ) est par exemple injecté dans la source plasma. A titre d'exemple, lors de cette étape, le débit du trichlorure de bore est compris entre 10 sccm et 500 sccm, par exemple compris entre 20 sccm et 100 sccm, par exemple de l'ordre de 50 sccm. Lors de cette étape, du trichlorure de bore et du dichlore sont par exemple injectés dans la source plasma. Lors de cette étape, du trichlorure de bore et du dichlore sont par exemple injectés dans la source plasma, par exemple dans les débits susmentionnés. A titre d'exemple, lors de cette étape, la température de l'électrode inférieure est comprise entre 20 °C et 100 °C, par exemple comprise entre 30 °C et 70 °C, par exemple de l'ordre de 50 °C. A titre d'exemple, lors de cette étape, la température de l'électrode supérieure est comprise entre 20 °C et 100 °C, par exemple comprise entre 50 °C et 90 °C, par exemple de l'ordre de 70 °C.
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une deuxième étape de gravure d'une partie inférieure de l'empilement de la structure illustrée en .
La couche de masquage 25 n'est pas retirée à l'issue de l'étape de gravure physico-chimique à plasma chloré décrite en relation avec la , elle est en effet conservée lors de l'étape de gravure physico-chimique à plasma fluoré décrite en relation avec la . Les deux étapes de gravure physico-chimique sont donc réalisées à travers la même couche de masquage 25.