INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’électrolyse de l’eau est considérée comme la principale technologie permettant de produire de l’hydrogène vert. Le processus lui-même présente le principal avantage d’être exempt de toute émission de gaz à effet de serre (GES), pour autant qu’il soit alimenté par de l’électricité renouvelable. Ainsi, la majeure partie de l’empreinte carbone de l’hydrogène produit par électrolyse est liée à l’empreinte carbone de l’électricité. Pour atteindre l’hydrogène vert, on peut viser l’utilisation exclusive d’une électricité verte. L’assistance solaire permet d’aller dans ce sens. Dans certains cas, un dispositif photovoltaïque (PV) assiste le processus d’électrolyse. La partie PV est composée d’un photo-absorbeur qui génère un flux électrique pour alimenter l’électrolyseur.
Le principe de base de l’électrolyse de l’eau repose sur l’utilisation d’une tension électrique suffisante pour dissocier la molécule d’eau (H 2 O) en oxygène O 2 et en hydrogène H 2 , une réaction non favorable thermodynamiquement. Pour ce faire, l’utilisation d’électrodes placées dans un milieu aqueux est nécessaire. Dans le cadre de la production d’hydrogène de haute pureté, ce milieu (également appelé « électrolyte ») est composé d’espèces ioniques alcalines qui facilitent le transfert de masse (OH - ) entre les électrodes. Le procédé est ainsi, plus précisément appelé « électrolyse alcaline » de l’eau. L’utilisation de la tension permet une réaction d’oxydation du côté de l’anode (équation 1, ci-dessous) qui génère l’oxygène O 2 , d’une part, et une réaction de réduction du côté de la cathode (équation 2, ci-dessous) qui génère l’hydrogène H 2 , d’autre part.
La réaction globale est également indiquée dans l’équation (3) :
Comme alternative à l’utilisation de panneaux photovoltaïques, il a été conçu des technologies où le photo-absorbeur est directement l’une des électrodes de l’électrolyseur (ou les deux). On appelle cette électrode photo-électrode. Ainsi, afin de réduire la consommation totale d’électricité du système, des matériaux spécifiques peuvent être mis en œuvre à l’intérieur de la cellule d’électrolyse afin de remplacer une partie de l’énergie électrique du réseau par une autre source d’énergie telle que la lumière du soleil. L’approche consiste à utiliser des matériaux semi-conducteurs qui permettent la génération de charges électriques sous influence de la lumière solaire (charge négative e - et charge positive h + ). Ces charges sont transférées : la charge négative e - vers la cathode, pour augmenter la production d’hydrogène, selon l’équation de réaction (2) et la charge positive h + vers l’anode pour réaliser une réaction d’oxydation supplémentaire, selon l’équation de réaction (1).
En considérant un taux de production d’hydrogène H 2 constant, l’utilisation de ces matériaux semi-conducteurs, à titre de "photoanode", pour assister le processus d’électrolyse alcaline permet de réduire l’apport total d’électricité nécessaire et donc de réduire le coût de production de la molécule d’hydrogène H 2 .
Ce procédé est appelé "électrolyse alcaline photo-assistée".
On observe, en , une cellule d’électrolyse alcaline photo-assistée 10 de l’art antérieur, comportant une anode 11, une cathode 12, une photoanode 13, un générateur électrique 14 et une source de lumière 15, typiquement le soleil.
Par rapport à une cellule d’électrolyse alimentée par des panneaux photovoltaïques, on évite l’étape de conversion de l’énergie solaire en électricité. Cela permet de produire la même quantité d’hydrogène tout en réduisant l’apport d’électricité à l’électrolyseur. De plus, l’irradiation solaire directe de la cellule d’électrolyse favorise la réaction par apport de chaleur, comme démontré ci-dessous.
Théoriquement, le potentiel qui doit être appliqué à la cellule électrochimique dans ce cas, dans des conditions de température normales, pour rompre les liaisons entre les molécules d’eau est donné par l’équation (4) : Formule dans laquelle E cat est la tension à la cathode et E an la tension à l’anode.
Cependant, en raison de la non-idéalité liée à la création d’entropie, des contributions résistives des différents matériaux notamment, le potentiel total appliqué doit être plus élevé que ce qu’indique la formule (4). La surtension qui en résulte peut être calculée à l’aide des équations de Butler-Volmer et de Nernst, mais en général, elle ne dépasse pas 17% de la tension totale. Cette dernière est donc principalement influencée par E°, qui est liée à l’énergie libre de Gibbs selon l’équation (5), et donc à la température, comme le dicte la deuxième loi de la thermodynamique (6) : Formules dans lesquelles : n est le nombre d’électrons transférés pour produire une molécule de H 2 (dans ce cas, ce nombre est de deux), F est la constante de Faraday, et Δ r H et Δ r S sont respectivement l’enthalpie et l’entropie créées par la réaction.
Pour calculer la variation de ΔrG° en fonction de la température, il faut d’abord considérer les équations suivantes (7) et (8), données par la loi de Hess :
Le panneau 46 est alors adapté pour être attaché de manière réversible à la partie avant 18 par une fixation auto-agrippante.
Cela permet notamment de modifier l’emplacement du panneau 46, notamment selon la direction horizontale pour adapter l’emplacement du panneau en fonction de la morphologie de l’utilisateur.
Lorsque le corps principal 12 présente une forme générale symétrique par rapport au plan frontal, alors le panneau 46 est, par exemple, apte à être fixé alternativement à l’extrémité inférieure 48 de la partie avant 18 et à une extrémité inférieure de la partie arrière 20.
Plus particulièrement, l’extrémité inférieure de la partie arrière 20, plus particulièrement sa face externe, est pourvue d’une bande auto-agrippante similaire à la bande de l’extrémité inférieure 48 de la partie avant 18.
Le panneau 46, plus particulièrement sa première extrémité 50, est alors susceptible d’être fixé soit à la partie avant 18, soit à la partie arrière 20, selon l’épaule à couvrir.
Ainsi, le gilet orthopédique 10 est adapté pour être porté alternativement au niveau de l’épaule droite et de l’épaule gauche de l’utilisateur et pour soutenir alternativement l’avant-bras droit ou gauche, comme cela sera décrit ci-après, en changeant le positionnement du panneau 46.
Alternativement, le panneau 46 est fixé à demeure sur le corps principal 12 ou est d’une pièce avec le corps principal 12. Le gilet est alors prévu pour un côté d’épaule uniquement.
Le panneau 46 est adapté pour être replié et attaché de manière réversible à la partie avant 18 au-dessus de l’extrémité inférieure 48, afin de former un manchon 58 pour recevoir un avant-bras du membre supérieur correspondant à l’épaule couverte.
Plus particulièrement, le panneau 46 est pourvue d’une bande auto-agrippante 60 au niveau de sa deuxième extrémité 52, plus particulièrement sur sa face interne 54.
La bande 60 est, par exemple, pourvue de crochets.
La bande 60 s’étend ici horizontalement.
La bande 60 présente une dimension suffisante, de sorte que la fixation entre la bande 60 et la partie avant 18 soit apte à supporter un avant-bras dans le manchon.
La partie avant 18, plus particulièrement sur la face externe du corps principal 12, présente au moins une bande 62 complémentaire de la bande auto-agrippante 60.
L’au moins une bande complémentaire 62 est, par exemple, pourvue de boucles.
L’au moins une bande 62 s’étend, par exemple, verticalement.
Cela permet notamment que la bande 60 soit fixée à la hauteur souhaitée sur l’au moins une bande 62.
L’invention s’inscrit dans ce contexte et vise à fournir un procédé de gestion de la vitesse longitudinale d’un véhicule ego en phase de roulage équipé d’au moins un moyen de localisation et un système d’aide à la conduite apte à réguler la vitesse longitudinale dudit véhicule, le procédé comprenant, lorsqu’un panneau de limitation de vitesse indicatif d’une vitesse longitudinale est détecté : - une étape de vérification de la précision d’une position du véhicule ego dans une infrastructure routière, mise en œuvre par l’intermédiaire du moyen de localisation ; - une étape de détection d’un environnement extérieur entourant le véhicule par l’intermédiaire d’au moins un moyen de détection ; - une étape de reconstruction de l’environnement extérieur sur la base des données acquises relatives à l’environnement extérieur de sorte à définir si une route parcourue par le véhicule ego est une route principale, sur laquelle est imposée une première limitation de vitesse longitudinale, ou une route secondaire, issue de la route principale et sur laquelle est imposée une deuxième limitation de vitesse, strictement inférieure à la première limitation de vitesse ; - une étape de détermination d’une vitesse longitudinale à appliquer au véhicule ego sur la base des données calculées de reconstruction de l’environnement extérieur au véhicule ego selon que la route parcourue est définie comme étant une route principale ou une route secondaire.
L’étape de vérification de la précision d’une position du véhicule ego peut comprendre une sous-étape d’évaluation, par l’intermédiaire du moyen de localisation, d’un indice de confiance défini en fonction d’un contexte extérieur au véhicule ego et représentatif d’un degré de précision de la position du véhicule ego, l’étape de détermination de la vitesse longitudinale étant mise en œuvre lorsque l’indice de confiance défini est inférieur à un seuil de confiance prédéfini.
L’étape de reconstruction peut comprendre une sous-étape de détection de la présence ou non d’une voie de circulation de la route parcourue par le véhicule ego latéralement interposée entre le panneau de limitation de vitesse détecté et le véhicule ego lorsque ce dernier passe au droit dudit panneau, la route parcourue étant définie comme étant secondaire si : - lorsque le véhicule ego ne détecte pas la présence d’une voie de circulation interposée entre le panneau de limitation de vitesse et le véhicule ego, une distance latérale séparant le véhicule ego du panneau est supérieure à un premier seuil de distance latérale prédéfini ; et/ou - lorsque le véhicule ego détecte la présence d’au moins une voie de circulation interposée entre le panneau de limitation de vitesse et le véhicule ego, une distance latérale séparant le véhicule ego du panneau est supérieure à un deuxième seuil de distance latérale prédéfini, le deuxième seuil étant défini en fonction du premier seuil de distance latérale et en fonction du nombre de voie(s) de circulation interposée(s) détectée(s).
Notamment, le deuxième seuil peut être défini en fonction d’une largeur moyenne de l’au moins une voie de circulation interposée entre le véhicule ego et le panneau de limitation de vitesse, estimée sur une distance prédéfinie.
Notamment, lors de l’étape de reconstruction, la route parcourue peut être définie comme étant secondaire si : - une variation d’un angle de détection, notamment un angle de vue, d’au moins un moyen de détection, notamment d’une caméra, supérieure ou égale à un seuil de variation prédéfini est détectée sur une période prédéterminée ; - un rayon de courbure de la route parcourue inférieur ou égal à un seuil de courbure prédéfini est détecté par au moins un moyen de détection, notamment une caméra ; et/ou - un rond-point approchant est détecté.
Notamment, lors de l’étape de reconstruction, la route parcourue peut être définie comme étant principale si, pour un véhicule approchant dans un sens de circulation opposé à un sens de circulation du véhicule ego, un intervalle latéral séparant ledit véhicule approchant du véhicule ego est compris dans une plage de valeurs de distances latérales prédéfinies estimées représentatives de la position et/ou des dimensions d’une route adjacente à la route parcourue par le véhicule ego au sein de l’infrastructure routière.
Notamment, lors de l’étape de reconstruction, une route est définie comme étant principale si : - il est détecté une situation d’instabilité dans la détection de la vitesse longitudinale, correspondant à une situation de détections successives d’une pluralité de panneaux de limitation de vitesse indiquant une ou plusieurs vitesses longitudinales distinctes sur une période de détection prédéfinie ; et/ou - il est détecté une situation d’incohérence entre des données relatives à l’environnement extérieur au véhicule ego, mesurées par l’au moins un moyen de détection, et des données de navigation et/ou de cartographie ; et/ou - des panneaux de limitation de vitesse sont détectés de part et d’autre de la route parcourue par le véhicule ego.
L’étape de détermination de la vitesse longitudinale peut comprendre une sous-étape de regroupement d’un ou plusieurs types de données de reconstruction de l’environnement extérieur, l’étape de détermination comprenant : - la confirmation ou infirmation d’une vitesse longitudinale préalablement recommandée au système d’aide à la conduite sur la base des données de reconstruction ; ou - le calcul d’une vitesse longitudinale à appliquer sur la base des données de reconstruction.
L’invention concerne également un système de gestion de la vitesse longitudinale d’un véhicule en phase de roulage pour un véhicule, le système comprenant des éléments matériels et/ou logiciels mettant en œuvre le procédé selon l’invention, les éléments matériels comportant au moins élément de mémoire, une unité de traitement, un moyen de localisation et au moins un moyen de détection de l’environnement extérieur.
L’invention concerne encore un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’invention lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. Alternativement, l’invention concerne un produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support de données lisible par un ordinateur et/ou exécutable par un ordinateur, comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par l’ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
L’invention porte encore sur un véhicule automobile équipé d’un système de gestion selon l’invention.
La présente invention s’étend aussi à un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur pour mettre en œuvre les étapes du procédé tel qu’exposé ci-dessus lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. Alternativement, l’invention peut porter sur un produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support de données lisible par un ordinateur et/ou exécutable par un ordinateur, le programme comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par l’ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
L’invention porte également sur un support d’enregistrement de données, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme de mise en œuvre du procédé selon l’invention ou sur un support d'enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé de gestion selon l’invention.
Enfin, l’invention peut porter sur un signal d'un support de données portant le produit programme d'ordinateur tel qu’exposé précédemment.
La représente schématiquement un mode de réalisation d’un véhicule équipé d’un système de gestion selon l’invention.
représente, sous forme d’un logigramme, des étapes d’exploitation d’un électrolyseur objet de l’invention.
Description d’exemples de réalisation de l’invention
Dans toute la description, on appelle « interne » ce qui est à l’intérieur de la cellule d’électrolyse, et « externe », ce qui est à l’extérieur de la cellule d’électrolyse.
Les figures 1 et 2 sont décrites ci-dessus.
On observe, en , les composants d’un premier mode de réalisation d’une cellule d’électrolyse alcaline photo-assistée 30. Cette cellule comporte, de bas en haut, ce qui correspond au positionnement de la cellule vers le ciel pour que la lumière solaire assiste l’électrolyse alcaline : - un boîtier 35 comportant une face interne conductrice 36 et retenant de l’électrolyte (non représenté) et une fenêtre 39 qui clôt l’enceinte du boîtier 35, - une membrane 34 de séparation de gaz, - une première électrode constituée d’une cathode 33, - une membrane 32 de séparation de gaz, et - une photoanode 31.
La face interne conductrice 36 du boîtier 35 constitue une électrode supplémentaire constituée d’une anode. L’anode 36, la cathode 33 et la photoanode 31 sont ainsi comprises dans un boîtier 35 rempli d’électrolyte assurant la conductivité électrique. La photoanode 31 absorbe, au moins partiellement, l’illumination solaire au moyen d’un semi-conducteur présent à sa surface et transmet les électrons photo-générés à la cathode 33. La photoanode 31 assure ainsi la photo-assistance de la réaction d’électrolyse. A la surface de la photoanode 31 en contact avec l’électrolyte se réalise la réaction d’oxydation de l’eau lorsque la photoanode 31 est exposée à la lumière, notamment la lumière solaire.
Une première borne d’un générateur électrique externe 37 est reliée à la cathode 33. L’autre borne du générateur électrique 37 est reliée à la photoanode 31 et à l’anode 36.
Sur chaque surface de la cathode 33 se réalise la réaction de réduction de l’hydrogène lorsque la cathode 33 est alimentée électriquement par le générateur électrique externe 37 et directement par la photoanode 31 sous illumination. A la surface de l’anode 36 en contact avec l’électrolyte se réalise la réaction d’oxydation de l’eau lorsque l’anode 36 est alimentée électriquement par le générateur électrique externe 37.
Dans ce mode de réalisation, l’anode 36 est intégrée dans la structure du boîtier 35 de la cellule 30. Ce boîtier 35 assure donc, à la fois, le rôle électrochimique d’une électrode et le rôle structurel du corps de la cellule 30, notamment retenir l’électrolyte et résister aux intempéries. L’anode 36 est composée de métal ou de tout matériau permettant à la fois le rôle structurel de contenant de l’électrolyte 35 et le rôle électrochimique d’une anode. Le rôle structurel se réfère à l’aspect du conteneur, en tant que face du boîtier 35, nécessitant donc une rigidité et une inertie chimique vis-à-vis des milieux alcalins ou acides. Le rôle électrochimique fait référence à la fonction anodique de la face interne du boîtier 35. En effet, alors que les autres électrodes sont des éléments distincts et séparés, l’anode 36 constitue au moins une partie de la face interne du boîtier 35. Cette fonction est assurée par un matériau conducteur. Par conséquent, la face interne du boîtier 35 peut être constituée de métal, par exemple. Elle peut être en acier, préférentiellement l’acier inoxydable. Elle peut aussi être en titane, en cuivre ou en aluminium galvanisé. Le même matériau est, optionnellement, étendu sur les faces latérales du boîtier 35 (en , il s’agit des faces verticales) pour augmenter la surface de l’anode 36.
Si l’enveloppe est métallique, cela implique d’isoler électriquement les faces internes de l’enveloppe (celles qui ne servent pas d’anode) des électrodes.
L’anode 36 peut être revêtue d’une couche d’électro-catalyseur. De préférence, il s’agit de nickel (Ni), mais il peut également s’agir de platine (Pt), de palladium (Pd), d’iridium (Ir), d’oxydes d’iridium (IrOx) ou de tungstène (W), par exemple. Un électro-catalyseur peut également être déposé à la surface de la cathode 33, tel que du C 3 N 4 , pour améliorer le rendement électrolytique.
La fenêtre 39, scellée au corps du boîtier 35, est faite d’un matériau quelconque qui est transparent à la lumière UV. Le joint d’étanchéité (non représenté) entre la fenêtre 39 et le corps du boîtier 35 supporte les contraintes mécaniques induites par les conditions extérieures, notamment les variations de température, le vent, la grêle, la pluie ou la neige et l’exposition à la lumière UV, afin de garantir l’intégrité du système. Préférentiellement, la fenêtre 39 est en verre borosilicate 3.3. Cependant, tout matériau répondant aux contraintes techniques exprimées ci-dessus représente une option, notamment les matériaux polymères transparents aux UV.
Cette cellule 30 permet : - une réduction du coût électrique de la production d’hydrogène par l’utilisation directe de l’énergie solaire pour produire de l’hydrogène et de l’oxygène et - une production continue d’hydrogène, même en l’absence de soleil, grâce à la présence de la cellule d’électrolyse classique qui peut fonctionner à l’électricité pendant les périodes sans soleil.
L’électrolyseur assisté par le soleil présente ainsi une meilleure efficacité que les électrolyseurs de l’art antérieur.
La est une vue similaire à la montrant essentiellement l’ossature mécanique de l’effecteur de massage en position incurvée,
La est une vue de dessous de l’effecteur de massage de la , et
La est une vue en coupe transversale de l’effecteur de massage de la selon le plan de coupe V-V.
L’effecteur de massage 10 selon l’invention est destiné à se fixer à l’extrémité d’un bras robotisé, qui peut être piloté sur la base de protocoles institués par des praticiens, tels que des kinésithérapeutes, pour effectuer des massages de détente musculaire. Le patient ou utilisateur s'installe sur une table de soin. Il peut disposer d’une télécommande qui lui permet de contrôler à distance l'intervention et de régler la pression de massage à chaque instant. Un opérateur peut surveiller l’intervention. Le robot peut être conçu de manière intelligente pour s'adapter en temps réel sa trajectoire à la morphologie de chaque individu en scannant le corps au départ de la séance, puis tout au long de la séance.
En référence aux figures, l’effecteur de massage 10 comporte les pièces principales suivantes : – un support de fixation 12 agencé pour être couplé à l’extrémité du bras robotisé (non représenté), – une ossature mécanique 13 fixée à une extrémité 11 du support de fixation 12, et – une enveloppe souple 14, 15, 16 rapportée sur l’ossature mécanique 13 pour être en contact avec le corps à masser.
Dans l’exemple représenté, le support de fixation 12 constitue un connecteur électromécanique et permet la fixation de l’effecteur de massage 10 sur une platine de liaison (non représentée) à l’extrémité d’un bras articulé d’un robot ou de tout autre dispositif automatisé, tel que le robot de massage décrit dans la publication FR 3 067 957 B1 de la demanderesse. Le support de fixation 12 permet la transmission de signaux électriques de commande et de puissance. Il est en outre incliné par rapport à la surface de contact SC du corps de l’utilisateur, pour permettre un accès optimisé de l’effecteur de massage 10 à toutes les zones du corps. L’angle d’inclinaison peut être compris entre 30° et 60°, et préférentiellement égal 45°.
Dans l’exemple représenté, l’ossature mécanique 13 comporte : – une extrémité proximale 17 fixée à l’extrémité 11 du support de fixation 12 formant, avec l’enveloppe souple, le talon 27 de l’effecteur de massage 10 ; – une extrémité distale 18 effilée et opposée à l’extrémité proximale 17 formant, avec l’enveloppe souple, la pointe 28 de l’effecteur de massage 10 ; et – deux bords latéraux 19 reliant les deux extrémités 17, 18 formant, avec ladite enveloppe souple, les côtés 29 de l’effecteur de massage 10.
L’ossature mécanique 13 comporte plus précisément les pièces principales suivantes : – une lame de matière 22 flexible, en forme de V, définissant une plaque d’appui 22a et une contre-plaque 22b ; – un ensemble d’entretoises 23 articulées entre la plaque d’appui 22a et la contre plaque 22b ; et – un actionneur 24 logé dans le support de fixation 12 et couplé à l’entretoise 23 la plus proche via une transmission par biellettes 25 et 26.