INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La pile à combustible est de préférence associée à un circuit d'électronique de puissance appelé « convertisseur DC-DC », permettant d’élever ou d’abaisser la tension continue délivrée par la pile. Toutefois, dans certains cas, l’architecture électrique peut ne pas comporter de convertisseur DC-DC si les tensions de la machine électrique principale et de la pile à combustible (voir aussi de la batterie d’accumulateurs) opèrent sur les mêmes plages et sont donc compatibles sur l’ensemble des configurations souhaitées.
Le moteur à combustion interne et la pile à combustible seront dimensionnés de manière à développer des puissances mécanique et électrique pouvant dépendre de nombreux facteurs.
En pratique, le moteur à combustion interne suralimenté sera utilisé la majeure partie du temps pour épauler la pile à combustible. Il pourra donc présenter une cylindrée réduite, typiquement comprise entre 500 et 2000 cm3 (en fonction de l’application de l’invention à des véhicules automobiles légers ou non, utilitaires ou non). Pour des camions, la cylindrée pourra même être supérieure.
La pile à combustible sera alors dimensionnée de manière à pouvoir assurer les roulages urbains et périurbains sans l’aide du moteur à combustion interne.
Elle sera ainsi choisie de manière à pouvoir développer une puissance électrique en continue notée x (en kW) et une puissance électrique pic notée y (en kW).
Le choix des valeurs de x et y pourra alors dépendre de différents facteurs tels que le poids du véhicule, le segment du véhicule (c’est-à-dire sa catégorie, choisie par exemple parmi les dénominations suivantes : urbaine, citadine, monospace, compacte, berline, routière, sportif, utilitaire…). Ici, les valeurs de x et y sont définies en fonction du segment de véhicule. Elles sont ici également définies en fonction du cadrage attendu sur plusieurs critères de performances et d’agrément de conduite ainsi que de configurations de roulage.
Typiquement, si la voiture appartient à la catégorie « citadine polyvalente » et si le cadrage en termes de prestation et de marché répond à une offre client, on pourra choisir les valeurs suivantes : x = 25 kW et y = 40 kW.
Sur la , on a représenté une première architecture générale du groupe motopropulseur dite « en série ».
Dans cette architecture, le moteur à combustion interne 120 est couplé à une génératrice électrique 121 qui permet de transformer l’énergie mécanique du moteur en énergie électrique.
La machine électrique principale 130 est ainsi branchée de manière à pouvoir être alimentée en courant électrique tant par la pile à combustible 110 que par la génératrice électrique 121.
Le moteur à combustion interne 120 n’est donc pas couplé aux roues motrices 20 du véhicule.
On notera ici que la génératrice électrique 121 assurera la fonction d’alterno-démarreur, de façon à pouvoir démarrer le moteur à combustion interne 120. Elle pourra être alimentée électriquement dans ce cas soit par la pile à combustible 110, soit par la batterie d’accumulateurs 170, soit par les deux à la fois, éventuellement via un ou des convertisseurs DC-DC.
L’invention a également pour objet un système comportant un composant électrique susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, un module thermique tel que décrit précédemment, agencé pour réguler la température du composant, ce composant, notamment des cellules de batterie, étant en contact thermique avec la plaque supérieure du dispositif de régulation thermique.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : la illustre schématiquement un module thermique comprenant une plaque de renfort selon un mode de réalisation de l’invention; la illustre schématiquement un module thermique comprenant une plaque de renfort selon un autre mode de réalisation de l’invention.
Description détaillée On a représenté sur la une plaque de renfort 1 configurée pour être fixée à un dispositif 100 de régulation thermique, notamment de refroidissement, pour composant électrique non illustré dans les figures et susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, ce dispositif 100 comportant une plaque supérieure 2 et une plaque inférieure 3 assemblée avec la plaque supérieure 2 pour former ensemble une pluralité de canaux 4 de circulation pour un fluide caloporteur, caractérisée en ce que la plaque de renfort 1 est disposée sur au moins une portion de la plaque inférieure 3.
La plaque de renfort 1 est configurée pour être en contact avec une face 5 de la plaque inférieure 3 opposée à une face 6 de la plaque inférieure 3 en contact avec la plaque supérieure 2.
La plaque de renfort 1 comprend une première section 7 configurée pour être en contact avec une portion de la plaque inférieure 3 qui comprend au moins une portion de la pluralité de canaux 4 de circulation.
La plaque de renfort 1 peut comprendre une seconde section 8 configurée pour être en contact avec une portion de la plaque inférieure 3 dépourvue de canaux 4 de circulation.
La plaque de renfort 1 comprend au moins une nervure 9.
La nervure 9 comprend une direction principale d’extension, ladite direction étant disposée dans un plan de la plaque de renfort 1 et selon une direction sécante à l’orientation principale de la pluralité de canaux 4 de circulation de la portion de la plaque inférieure 3 sur laquelle est disposée la plaque de renfort 1, préférentiellement de façon perpendiculaire à l’orientation principale des canaux 4 de circulation de la portion de la plaque inférieure 3 sur laquelle est disposée la plaque de renfort 1. On comprend ainsi que ladite orientation principale des canaux 4 est celle des canaux 4 configurés pour être disposés en vis-à-vis de la plaque de renfort 1.
De façon alternative, la nervure 9 est disposée parallèlement à la pluralité de canaux 4 de circulation de la portion de la plaque inférieure 3 sur laquelle est disposée la plaque de renfort 1.
La plaque de renfort 1 comprend une surface supérieure 10 configurée pour être en contact avec l’au moins une portion de la plaque inférieure 3, la nervure 9 est formée par une cavité s’étendant depuis la surface supérieure 10 de la plaque de renfort 1 et perpendiculairement à la plaque inférieure 3 du dispositif 100 de régulation thermique. De façon avantageuse, la nervure 9 peut être obtenue par emboutissage de la plaque de renfort 1, ainsi la plaque de renfort 1 tout en conservant la robustesse procurée par la nervure 9 permet d'optimiser la quantité de matière nécessaire à l’obtention de la pièce.
La cavité peut comprendre un isolant thermique.
On comprend également que la nervure 9 peut être obtenue par extrusion ou moulage de la plaque de renfort 1. La nervure 9 peut être venue de matière et dépourvue de cavité, c’est-à-dire que depuis une vue en coupe transversale de la plaque de renfort 1, la nervure 9 serait pleine de matière.
La plaque de renfort 1 comprend une pluralité de nervures 9 telles que décrites précédemment.
La pluralité de nervures 9 comprend des nervures 9 de dimensions différentes, par exemple au moins une nervure 9 de dimension distincte des autres nervures 9 peut être disposée sur une périphérie de la plaque de renfort 1 ou de façon alternative, l’au moins une nervure 9 de dimension distincte peut être disposée au centre de la plaque de renfort 1.
La pluralité de nervures 9 comprend un ensemble de tronçons rectilignes 90 et parallèles entre eux. On comprend que ce sont ces tronçons rectilignes 90 qui définissent l’orientation principale d’allongement des nervures 9.
La pluralité de nervures 9 comprend des tronçons 91 présentant une forme en U reliant des tronçons rectilignes 90 voisins.
La quantité de polyuréthane(s) (c) dans la composition selon la présente invention peut être supérieure ou égale à 1 % en poids, de préférence supérieure ou égale à 5 % en poids et plus préférentiellement supérieure ou égale à 10 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
Par ailleurs, la quantité de polyuréthane(s) (c) dans la composition selon la présente invention peut être inférieure ou égale à 40 % en poids, de préférence inférieure ou égale à 35 % en poids et plus préférentiellement inférieure ou égale à 30 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
La quantité de polyuréthane(s) (c) dans la composition selon la présente invention peut être comprise entre 1 % et 40 % en poids, de préférence entre 5 % et 35 % en poids et plus préférentiellement entre 10 % et 30 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
(Rapport pondéral)
Dans la présente invention, le rapport pondéral (des quantités de copolymère(s) acrylique(s) (b) et de polyuréthane (c))/la quantité de pigment(s) (a) est supérieur ou égal à 1,5, de préférence supérieur ou égal à 2,0 et plus préférentiellement supérieur ou égal à 2,5.
Par ailleurs, le rapport pondéral (des quantités de copolymère(s) acrylique(s) (b) et de polyuréthane (c)/la quantité de pigment(s) (a) peut être inférieur ou égal à 5, de préférence inférieur ou égal à 4 et plus préférentiellement inférieur ou égal à 3.
Ainsi, le rapport pondéral (des quantités de copolymère(s) acrylique(s) (b) et de polyuréthane (c)/la quantité de pigment(s) (a) peut être de 1,5 à 5, de préférence de 2,0 à 4, et plus préférentiellement de 2,5 à 3.
Dans la présente invention, le rapport pondéral des quantités de copolymère(s) acrylique(s) (b)/la quantité de pigment(s) (a) peut être supérieur ou égal à 0,01, de préférence supérieur ou égal à 0,05, et plus préférentiellement supérieur ou égal à 0,1.
D’autre part, le rapport pondéral des quantités de copolymère(s) acrylique(s) (b)/la quantité de pigment(s) (a) peut être inférieur ou égal à 1, de préférence inférieur ou égal à 0,8 et plus préférentiellement inférieur ou égal à 0,6.
Ainsi, le rapport pondéral des quantités de copolymère(s) acrylique(s) (b)/la quantité de pigment(s) (a) peut être de 0,01 à 1, de préférence de 0,05 à 0,8 et plus préférentiellement de 0,1 à 0,6.
Dans la présente invention, le rapport pondéral des quantités de polyuréthane(s) (c)/la quantité de pigment(s) (a) peut être supérieur ou égal à 0,1, de préférence supérieur ou égal à 0,5 et plus préférentiellement supérieur ou égal à 1.
D’autre part, le rapport pondéral des quantités de polyuréthane(s) (c)/la quantité de pigment(s) (a) peut être inférieur ou égal à 5, de préférence inférieur ou égal à 4 et plus préférentiellement inférieur ou égal à 3.
Ainsi, le rapport pondéral des quantités de polyuréthane(s) (c)/la quantité de pigment(s) (a) peut être de 0,1 à 5, de préférence de 0,5 à 4 et plus préférentiellement de 1 à 3.
Dans la présente invention, le rapport pondéral des quantités de polyuréthane(s) (c)/la quantité de copolymère(s) acrylique(s) (b) peut être supérieur ou égal à 4, de préférence supérieur ou égal à 6 et plus préférentiellement supérieur ou égal à 8.
D’autre part, le rapport pondéral des quantités de polyuréthane(s) (c)/la quantité de copolymère(s) acrylique(s) (b) peut être inférieur ou égal à 20, de préférence inférieur ou égal à 15 et plus préférentiellement inférieur ou égal à 10.
Ainsi, le rapport pondéral des quantités de polyuréthane(s) (c)/la quantité de copolymère(s) acrylique(s) (b) peut être de 4 à 20, de préférence de 6 à 15 et plus préférentiellement de 8 à 10.
La largeur du dispositif 20 de protection est ici inférieure à la largeur de la batterie 12 de 10%.
En variante, on pourrait prévoir que la largeur du dispositif 20 de protection soit supérieure ou égale à la largeur de la batterie 12. De manière générale, la largeur du dispositif 20 de protection est supérieure ou égale à 80% de la largeur de la batterie 12.
Le dispositif 20 de protection est configuré pour venir en contact avec un élément extérieur E en cas de déplacement du véhicule en marche arrière, tel que visible sur la .
Lorsque le dispositif 20 de protection vient en contact avec élément extérieur E, la déformation dudit dispositif 20 génère un avertissement sonore ou bruit pour le conducteur du véhicule.
Tel qu’illustré en détails sur la , le dispositif 20 de protection comprend une embase transversale 21 s’étendant selon l’axe transversal Y du véhicule 1.
L’embase 21 transversale comprend une portion principale 22 horizontale et plane délimitée par deux arrêtes transversales 22a, 22b et deux arrêtes longitudinales 22c, 22d. L’embase 21 comprend en outre une portion secondaire 23 plane et verticale s’étendant verticalement selon l’axe vertical Z depuis une arrête transversale 22b de la portion principale 22 vers l’essieu arrière 7.
L’embase transversale 21 a ici une section en forme de L. En variante, on pourrait prévoir que l’embase comprenne une section carrée ou rectangulaire.
Le dispositif 20 de protection comprend en outre deux pattes de fixation 24, 25 solidaires de l’embase 21, notamment de la portion secondaire 23 par des premiers moyens de fixation, tels que par exemple par visseries ou par soudage. Chaque patte de fixation 24, 25 est fixée à l’essieu arrière 7 par des deuxièmes moyens fixation, tels que par exemple par visseries ou par soudage.
Chaque patte de fixation 24, 25 comprend ici un perçage 24a, 25a pour le passage de visseries des deuxièmes moyens de fixation. On pourrait prévoir un nombre différent de perçages pour le passage des deuxièmes moyens de visseries, par exemple supérieur ou égal à deux.
Les pattes de fixation 24, 25 s’étendent verticalement entre l’embase 21 et l’essieu arrière 7.
En variante, on pourrait prévoir un nombre de pattes de fixation supérieur ou égal à trois.
L’embase 21, et les deux pattes de fixation 24, 25 sont réalisées indépendamment les unes des autres en tôle métallique emboutie, puis assemblées entre elles par visseries ou soudage.
Dans l’exemple illustré, et de manière nullement limitative, la portion principale 22 de l’embase 21 comprend une pluralité de perçages 21a destinés à coopérer avec des moyens de fixation d’un carénage arrière (non représenté).
En cas de choc selon l’axe longitudinal X entre le dispositif de protection 20 et un élément extérieur E au véhicule, ledit dispositif 20 est configuré pour générer un bruit, notamment créé par la déformation ou le frottement de l’embase 21 avec l’élément extérieur E. Le bruit généré permet d’avertir le conducteur du véhicule de la présente d’un élément extérieur E susceptible d’endommager la batterie 12.
Grace à l’invention, il est possible de protéger la batterie en avertissant le conducteur du véhicule et ainsi d’éviter de détériorer la batterie.
Groupe motopropulseur à hydrogène et procédé de commande de ce groupe Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale la génération d’un couple mécanique et de puissances motrices combinées.
Dispositif de traitement d’une charge plastique Un tel dispositif d’extraction par exclusion stérique peut être intégré dans un dispositif plus global de traitement d’une charge plastique pour obtenir un flux de polyoléfines purifiées, qui comprend :
- des moyens pour mettre en contact la charge plastique et un solvant de dissolution de manière à dissoudre au moins en partie ladite charge plastique dans ledit solvant de dissolution, comme une extrudeuse, un(des) mélangeurs(s) statique(s), un ou des réacteur(s) agité(s) en continu, appelés encore « Continuous Stirred Tank Reactor » (CSTR) selon la terminologie anglo-saxonne, muni(s) de système(s) d’agitation adapté(s), pour obtenir une solution polymère brute ;
Ledit dispositif de traitement d’une charge plastique pour obtenir un flux de polyoléfines purifiées comprend également avantageusement des moyens de transport entre lesdits moyens et dispositifs.
Un tel dispositif permet très avantageusement de récupérer les polyoléfines avec une pureté élevée à partir d’une charge plastique pouvant comprendre une multitude d’impuretés.
L’exemple qui suit et les figures illustrent l'invention, en particulier des modes de réalisation particuliers de l’invention, sans en limiter la portée.
La charge à traiter est composée à 95% poids de polyéthylène (PE) de masse molaire moyenne en volume MW = 650 000 g/mol et de 5% poids d’un additif, l’Igrafos® 168 qui est utilisé classiquement comme stabilisant dans les formulations de polyoléfines.
La charge est d’abord dissoute dans de l’heptane à 200 °C et 1,0 MPa (ou 10 bars), pour former une solution polymère brute homogène comprenant 80% poids heptane et 20% poids de charge comprenant le polyéthylène et l’additif.
La solution polymère brute formée est introduite dans un lit mobile simulé, composé de 15 lits comprenant du gel de silice et répartis suivant une configuration 6/3/4/2 (cf. ). L’éluant est l’heptane.
Diamètre de bille = 500 µm
Diamètre de pore = 6 - 10 nm.
Volume poreux = 0,80 ml/g
De son côté, le moteur à combustion interne 120 est couplé aux roues motrices du véhicule par l’intermédiaire d’une boîte de vitesses 122, ici de type « Renault e-Tech ». Une telle boîte de vitesses est décrite par exemple dans le document « 2L/100km Eolab to global PHEV-HEV project solution » de Nicolas Fremau, Ahmed Ketfi et antoine Vignon.
Dans cette configuration, le moteur à combustion interne 120 est accompagné de deux moteurs électriques, à savoir la machine électrique principale 130 et la machine électrique auxiliaire 140 prenant ici la forme d’un démarreur haute tension de type HSG (de l’anglais « High-Voltage Starter Generator »), et d’une boîte de vitesses 122 multimodes innovante à crabots sans embrayage. L’association des moteurs électriques et de la boîte à crabots permet d’optimiser et de lisser les passages de rapports.
La machine électrique auxiliaire 140 développe par exemple une puissance allant jusqu’à 30kW en pic. Son rendement est de l’ordre de 93%.
On notera ici que le démarreur haute tension permet d’alimenter la batterie d’accumulateurs, grâce à un autre convertisseur DC-DC (à moins que leurs tensions soient compatibles), et que cette batterie permet d’alimenter le compresseur électrique. Si les tensions ne sont pas compatibles, l’ajout d’une batterie dite basse tension (12-14V) en sus sera appliquée.
On notera cette fois sur la que la pile à combustible 111 et le moteur à combustion interne 120 sont cette fois disposés côte-à-côte, pour des raisons d’encombrement, considérant que le moteur est du type à cylindres en ligne.
On notera cette fois sur la que l‘on privilégiera une disposition « côte à côte » de la pile à combustible 110 et du moteur à combustion interne 120, pour des raisons d’encombrement, considérant que le moteur peut être du type à cylindres en ligne, à plat ou en V.
Avant de décrire les autres modes de réalisation, on pourra observer que dans ces modes, le groupe motopropulseur comportera une partie commune (appelée ci-après partie générique GEN) comprenant : - la pile à combustible 110 électriquement connectée à la machine électrique principale 130 (dont on rappelle qu’elle peut comporter un ou plusieurs moteurs), à la machine électrique auxiliaire 140, et à la batterie d’accumulateurs 170 (toutes ces connections étant réalisées via un ou plusieurs convertisseurs DCDC quoiqu’une variante, si les plages de tensions sont compatibles, on puisse se passer de ces convertisseurs), - un moteur à combustion interne 120 couplé à la machine électrique auxiliaire 140, - la machine électrique principale 130, - la batterie d’accumulateurs 170 qui peut alimenter électriquement la ou les machines électriques (à l’inverse elle peut être aussi recharger électriquement par la ou les machines électriques ainsi que par le système pile à combustible 110).
Sur la , en sus de la partie générique GEN, cette architecture comporte les spécificités suivantes :
- La machine secondaire additionnelle 140, couplée au moteur à combustion interne 120, joue le rôle ici de Génératrice (transformation de la puissance mécanique du moteur à combustion interne en puissance électrique) connectée et pouvant alimenter électriquement la ou les machines principales de traction et/ou recharger la batterie principale 170.
- La ou les machines électriques principales de traction est couplée aux roues via une chaine de transmission 122 qui peut être de plusieurs natures possibles, à savoir toutes technologies de boite de vitesses ou réducteur qu’elles soient mécaniques ou automatiques.
- L’ensemble de ce groupe motopropulseur peut motoriser indépendamment le train avant (traction) comme le train arrière (propulsion) et peut même être doublé dans certaines variantes (1 sur chaque train) afin d’obtenir une version quatre roues motrices.
- Il est important de rappeler que le nombre de convertisseurs DCDC 111 qui apparait sur le schéma de principe est complètement dépendant de la capacité des différents composants (110,170,130,140) qui y sont connectés à fonctionner sur des plages de tensions électriques compatibles. On peut même ne pas avoir besoin de convertisseur DCDC 111 si tous ces composants sont capables de fonctionner sur des plages de tensions électriques compatibles.
- Comme indiqué dans la partie générique GEN, la ou les machines électriques principales de traction 130 peuvent être de plusieurs natures et topologies. La montre un exemple d’architecture qui ne se veut pas exhaustive la ou les machines électriques principales de traction 130 peuvent à la fois être associées à un système de transmission 122 mais des variantes avec des topologies similaires existent sans système de transmission 122. Ces machines électriques 130 peuvent également prendre la forme de moteurs roue (intégrés directement dans les roues). Le moteur à combustion interne 120 et le système pile à combustible 110 alimentant tous les 2 électriquement la ou les machines de traction, on peut imaginer une multitude de combinaisons possibles entre les différentes topologies machines électriques et leur emplacement dans le véhicule que nous ne citerons pas ici tellement elles sont nombreuses. Illustration par quelques exemples :
o une ou des machines électrique principales de traction sur train avant + une ou des machines électrique principales de traction sur train arrière
o une ou des machines électrique principales de traction sur train avant + deux moteurs roues sur train arrière
o 2 moteurs roue sur le train avant et 2 moteurs roue sur le train arrière
L’invention a encore comme avantage de participer au recyclage des plastiques et à la préservation des ressources fossiles, en permettant la valorisation des déchets plastiques. Elle permet, en effet, la purification des déchets plastiques en vue d’obtenir des polymères purifiés à teneur réduite en impuretés, notamment des polymères décolorés et désodorisée, pouvant être réutilisées pour former des nouveaux objets plastiques. Les polymères purifiés obtenus pourront ainsi être utilisés directement dans des formulations en mélange avec des additifs, par exemple des colorants, des pigments, d’autres polymères, à la place ou en mélange avec des résines vierges des polymères correspondants, en vue d’obtenir des produits plastiques avec des propriétés d’usage, esthétiques, mécaniques ou rhéologiques facilitant leur réemploi et leur valorisation.
La présente invention concerne, selon un deuxième aspect, également un dispositif d’extraction par exclusion stérique des polymères dissous d’une solution polymère, ledit dispositif comprenant :
- n lits fixes d’un solide d’exclusion stérique, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 4, de préférence compris entre 4 et 30, ledit solide d’exclusion stérique ayant un diamètre moyen de pores en volume compris de préférence entre 1 et 500 nm, de préférence entre 2 et 100 nm, préférentiellement entre 2 nm et 50 nm, préférentiellement entre 3 et 30 nm et de manière préférée étant un gel de silice, une silice greffée, un tamis moléculaire au charbon, ou leurs mélanges,
les n lits fixes du solide d’exclusion stérique étant répartis dans une ou plusieurs colonne(s), les n lits étant connectés en série et de préférence en boucle fermée,