INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les termes « partie avant » et « partie arrière » renvoient alors arbitrairement à l’une des manières de porter le gilet, la partie à l’avant lorsque le gilet couvre l’épaule droite étant agencée à l’arrière lorsque le gilet couvre l’épaule gauche, et inversement pour la partie à l’arrière.
Le gilet 10 comprend, en outre, un panneau 46 fixé à ou s’étendant depuis une extrémité inférieure 48 de la partie avant 18.
Le panneau 46 est, par exemple, un panneau séparé du corps principal 12 fixé à l’extrémité inférieure 48 de la partie avant 18, par exemple, de manière réversible.
Le panneau 46 s’étend entre une première extrémité 50 et une deuxième extrémité 52.
Le panneau 46 présente une face interne 54 et une face externe 56.
La face externe 56 est, par exemple, en maille grattée.
Dans l’exemple représenté, l’extrémité inférieure 48 de la partie avant 18, plus particulièrement sa face externe, est pourvue d’une bande auto-agrippante 49, par exemple ici en boucles, la première extrémité 50 du panneau 46, plus particulièrement sa face externe 56, étant pourvue d’une bande complémentaire, par exemple ici en crochets.
Chacune des bandes sont, par exemple, horizontales.
Egalement, le deuxième circuit 20 peut comprendre un deuxième réservoir 24, notamment un bocal circulant ou non circulant tel qu’exposé précédemment. Un tel deuxième réservoir 24 peut être dédié au dégazage du deuxième circuit 20. Le deuxième réservoir 24 peut, par exemple, être disposé sur la branche secondaire 202 ou sur une branche annexe 210’, reliée à la branche secondaire 202.
Le système de traitement thermique selon l’invention permet ainsi, selon le besoin, des échanges thermiques entre le premier circuit 10 et le deuxième circuit 20 d’une part et entre le premier circuit 10 et le troisième circuit 30 d’autre part, permettant une optimisation de la redistribution des calories générées par le véhicule 100. Le système de traitement thermique est ainsi adapté à réchauffer ou refroidir la batterie 13 électrique motrice, un ou plusieurs éléments d’électronique de puissance 12 et le groupe motopropulseur 11 ou encore à chauffer l’habitacle par l’intermédiaire du deuxième échangeur thermique 50 tout en minimisant les consommations électriques et d’hydrogène requises pour mettre en œuvre les différents traitements thermiques.
L’invention concerne également un procédé de traitement thermique du véhicule 100 automobile. En d’autres termes, un tel procédé peut être considéré comme un procédé de fonctionnement ou d’utilisation d’un véhicule 100 équipé du système de traitement thermique 1 selon l’invention. Alternativement, un tel procédé correspond à un procédé de fonctionnement ou d’utilisation du système de traitement thermique 1.
Le procédé comprend une étape de mesure d’une température d’un composant du premier circuit 10 et/ou du deuxième circuit 20 par l’intermédiaire d’un ou plusieurs organes de mesure 41. Notamment, le procédé comprend la mesure de la température d’un composant de la chaîne d’entrainement électrique sélectionné parmi le groupe motopropulseur 11 électrique, l’au moins un élément d’électronique de puissance 12 et/ou la batterie 13 électrique motrice, et/ou la mesure de la température du dispositif de pile à combustible 21.
Le procédé comprend ensuite une étape de détermination d’un mode de traitement thermique à appliquer, correspondant à un mode de fonctionnement du système de traitement thermique 1. Par exemple, une telle détermination peut être effectuée par comparaison des données de mesures de température relatives à un ou plusieurs composant(s) avec des données relatives à des températures optimales et/ou limites de fonctionnement d’un composant considéré. De telles données peuvent être stockées sur un ou plusieurs éléments de mémoire du véhicule 100 tandis que les comparaisons peuvent être réalisée par une unité de traitement comprenant un calculateur ou un ordinateur embarqué.
Le procédé comprend ensuite une étape d’application du mode de traitement thermique déterminé par ajustement de la circulation du fluide réfrigérant dans le premier circuit 10 et/ou de la circulation du fluide dé-ionisé dans le deuxième circuit 20. La circulation du fluide réfrigérant et la circulation du fluide dé-ionisé peuvent notamment être dirigées par l’intermédiaire d’au moins un dispositif de contrôle équipé dans le véhicule 100. Le dispositif de contrôle est notamment apte à actionner la première électrovanne 18, la deuxième électrovanne 19 et/ou la troisième électrovanne 23 selon le besoin.
Les figures 3 à 7 illustrent schématiquement des exemples d’exécution, non limitatifs, de différents modes de fonctionnement du système de traitement thermique 1 correspondant à différents types de traitement thermiques pouvant être mis en œuvre.
Selon un premier mode de fonctionnement, illustré à la , le système de traitement thermique 1 peut mettre en œuvre le traitement thermique de l’au moins un élément d’électronique de puissance 12 et du groupe motopropulseur 11. Dans un tel mode de fonctionnement, le dispositif de pile à combustible 21 peut être éteint et il n’est pas nécessaire d’effectuer un traitement thermique de la batterie 13 électrique motrice ou encore de l’habitacle. La puissance de refroidissement nécessaire peut donc être fournie par le premier échangeur de chaleur 14 et il n’est pas nécessaire de mettre en œuvre un échange thermique entre le premier circuit 10 et le deuxième circuit 20. Le fluide réfrigérant passe ainsi par la première branche 101, capte des calories de l’au moins un élément d’électronique de puissance 12 et du groupe motopropulseur 11. Le fluide réfrigérant contourne ensuite le premier échangeur thermique 40 puis est envoyé vers le premier échangeur de chaleur 14. Dans l’exemple de réalisation illustré, la deuxième électrovanne 19 est donc pilotée de sorte que le fluide réfrigérant est dirigé vers la deuxième branche de contournement 108 tandis que la première électrovanne 18 est pivotée afin d'envoyer le fluide réfrigérant vers la troisième branche 103. Au niveau du premier échangeur de chaleur 14, le fluide réfrigérant cède des calories au flux d’air extérieur FA1’, permettant de ce fait le refroidissement du fluide. Dans un tel mode de fonctionnement, la circulation du fluide réfrigérant est ainsi limitée à la première boucle 110.
La illustre un deuxième mode de fonctionnement, susceptible d’être mis en œuvre en situation de roulage classique. Dans une telle situation, il peut être nécessaire de mettre en œuvre le traitement thermique de l’au moins un élément d’électronique de puissance 12, du groupe motopropulseur 11 et de la batterie 13 électrique motrice. Similairement au premier mode de fonctionnement, le dispositif de pile à combustible 21 peut être éteint et la puissance de refroidissement nécessaire peut être fournie par le premier échangeur de chaleur 14 sans qu’il soit nécessaire de mettre en œuvre un échange thermique entre le premier circuit 10 et le deuxième circuit 20. Dans un tel mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant passe par la première branche 101, capte des calories de l’au moins un élément d’électronique de puissance 12 et du groupe motopropulseur 11 puis contourne le premier échangeur thermique 40 tel que décrit précédemment. Le fluide réfrigérant est ensuite envoyé vers la deuxième boucle 120 par l’intermédiaire de la première électrovanne 18 et de la première branche de contournement 107. Une partie du fluide réfrigérant est envoyée vers la deuxième branche 102 et l’autre vers la cinquième branche 105. Au niveau du deuxième échangeur thermique 50, le fluide réfrigérant cède des calories au fluide de refroidissement circulant dans le troisième circuit 30, permettant ainsi indirectement de chauffer l’habitacle par l’intermédiaire de l’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation 2 si nécessaire. Dans un même temps, le fluide réfrigérant passe au niveau de la batterie 13 électrique motrice et capte des calories de celle-ci de sorte à permettre son refroidissement ou son réchauffage. Le fluide réfrigérant issu de la deuxième branche 102, comprenant la batterie 13 électrique motrice, et la cinquième branche 105, comprenant le deuxième échange thermique 50 est ensuite renvoyé vers la première boucle 110 par l’intermédiaire de la branche de liaison 106.
La illustre un troisième mode de fonctionnement, susceptible d’être mis en œuvre lors de phases de recharge de la batterie 13 électrique motrice, lorsque le véhicule 100 est à l’arrêt. Dans de telles conditions, l’au moins un élément d’électronique de puissance 12 tel que le chargeur embarqué 12a requiert un traitement thermique tandis que les autres éléments électroniques de puissance ou le groupe motopropulseur 11 ne requièrent pas un tel traitement thermique. Egalement, la batterie 13 électrique motrice peut nécessiter un traitement thermique. Dans un tel mode de fonctionnement, la circulation du fluide réfrigérant peut être limitée à la première boucle 110, similairement à ce qui a été exposé en référence au premier mode de fonctionnement, lorsque seul le chargeur embarqué 12a requiert un traitement thermique. Alternativement, une partie du fluide réfrigérant peut circuler dans la première boucle 110 et une partie du fluide réfrigérant peut circuler dans la deuxième boucle 120, tel qu’illustré à la . Les deux boucles peuvent alors fonctionner indépendamment l’une de l’autre au sein du premier circuit 10, c’est-à-dire que la partie du fluide circulant dans la première boucle 110 n’est pas envoyée vers la deuxième boucle 120 et inversement pendant une période définie. Selon une autre alternative, le fluide réfrigérant peut circuler dans la première boucle 110 et dans la deuxième boucle 120 de manière connectée, similairement à ce qui a été exposé en référence au deuxième mode de fonctionnement. Indépendamment de l’alternative d’exécution mise en œuvre, le fluide réfrigérant contourne le premier échangeur thermique 40 et le dispositif de pile à combustible 21 est alors éteint.
La illustre un exemple d’exécution d’un quatrième mode de fonctionnement. Un tel mode de fonctionnement peut être mis en œuvre en situation « d’ambiance froide », c’est-à-dire notamment en conditions de démarrage et/ou, par exemple, lorsque la température extérieure au véhicule 100 est inférieure ou égale à 10°C, voire inférieure ou égale à 6°C ou encore à 0°C. Dans de telles conditions, il est nécessaire de réchauffer tout ou partie de la chaîne d’entraînement, notamment l’au moins un élément d’électronique de puissance 12, le groupe motopropulseur 11 et éventuellement la batterie 13 électrique motrice. Dans un tel mode de fonctionnement, le dispositif de pile à combustible 21 fonctionne et s’échauffe. Il chauffe ainsi le fluide dé-ionisé circulant dans le deuxième circuit 20. Egalement, le fluide dé-ionisé contourne le deuxième échangeur de chaleur 22 de sorte à ne pas être refroidi. La troisième électrovanne 23 est ainsi commandée de sorte à diriger la circulation du fluide dé-ionisée depuis la branche primaire 201 vers la branche primaire de contournement 203. Dans un même temps, dans le premier circuit 10, le fluide réfrigérant passe par le premier échangeur thermique 40 au niveau duquel il récupère des calories cédées par le fluide dé-ionisées. Le fluide réfrigérant contourne ensuite le premier échangeur de chaleur 14 et passe dans la première branche de contournement 107 puis est envoyé vers la deuxième boucle 120. Dans la deuxième boucle 120, le fluide réfrigérant chauffé permet le réchauffement de la batterie 13 électrique motrice à une température plus adaptée lors de conditions « ambiance froide ». De même, le deuxième échangeur thermique 50 peut céder des calories au troisième circuit 30 afin de permettre le chauffage de l’habitacle lorsque celui-ci est requis. Le fluide réfrigérant est ensuite renvoyé vers la première boucle 110 par l’intermédiaire de la branche de liaison 106. Il passe alors par la première branche 101, permettant ainsi de réchauffer l’au moins un élément d’électronique de puissance 12 et le groupe motopropulseur 11. Le positionnement du premier échangeur thermique 40 en amont de la batterie 13 électrique motrice et/ou du deuxième échangeur thermique 50 d’une part et en aval de l’au moins un élément d’électronique de puissance 12 et du groupe motopropulseur 11 permet avantageusement la mise en œuvre d’un échange thermique avec un fluide réfrigérant présentant une température plus élevée au niveau de ladite batterie 13 qu’au niveau de l’au moins un élément d’électronique de puissance 12 notamment. Une telle architecture est adaptée et optimisée pour préserver l’au moins un élément d’électronique de puissance 12, plus sensible aux variations de températures. De même, le fluide dé-ionisé étant refroidi par les différents échanges thermiques mis en œuvre, il permet, en outre, le refroidissement au moins partiel du dispositif de pile à combustible 21 lorsque celui-ci présente un échauffement inadapté à son fonctionnement.
La illustre un exemple d’exécution d’un cinquième mode de fonctionnement, visant notamment à permettre le refroidissement du dispositif de pile à combustible 21. Par exemple, une telle situation peut être similaire à celle décrite en référence au quatrième mode de fonctionnement, mais avec un échauffement du dispositif de pile à combustible 21 plus important, ne pouvant pas être traité par le premier échangeur thermique 40 seul. Dans un tel mode de fonctionnement, dans le deuxième circuit 20, le fluide dé-ionisé sortant du premier échangeur thermique 40 peut être envoyé, par l’intermédiaire de la troisième électrovanne 23, vers la branche secondaire 202. Dans le deuxième échangeur de chaleur 22, le fluide dé-ionisé cède des calories au flux d’air et est ainsi refroidi. Il est ensuite renvoyé vers le dispositif de pile à combustible 21 qu’il peut ainsi refroidir à une température adaptée. Un tel principe permet ainsi un refroidissement additionnel du dispositif de pile à combustible 21.
Le véhicule 100 selon l’invention comprend ainsi d’une part une batterie 13 électrique motrice, notamment adaptée à la plupart des trajets susceptibles d’être effectués par un utilisateur, et un dispositif de pile à combustible 21 permettant d’accroître l’autonomie du véhicule 100 tout en limitant l’encombrement et l’augmentation de masse classiquement observés lorsque le nombre de modules ou cellules de la batterie 13 motrice sont augmentés. Le système de traitement thermique 1 selon l’invention est adapté à un tel véhicule afin de permettre une optimisation du véhicule 100 en améliorant la distribution des calories disponibles au sein de différents circuits selon le besoin. Le système de traitement thermique 1 est notamment apte à mettre en œuvre le refroidissement du dispositif de pile à combustible 21 par évacuation des calories au niveau d’un échangeur de chaleur ayant notamment fonction de radiateur d’une part et par échange thermique avec le circuit comprenant tout ou partie de la chaîne d’entraînement électrique du véhicule 100 d’autre part. Le système de traitement thermique 1 est également apte à mettre en œuvre le refroidissement de tout ou partie des composants de la chaîne d’entrainement, notamment par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur ayant fonction de radiateur, et le chauffage de ces mêmes composants par l’intermédiaire d’un échange thermique avec le circuit comprenant le dispositif de pile à combustible 21. Egalement, le système de traitement thermique 1 est adapté pour mettre en œuvre le chauffage des composants de la chaîne d’entraînement et/ou de l’habitacle en utilisant les calories cédées par le dispositif de pile à combustible 21, notamment en situation d’ambiance froide. Il permet ainsi une optimisation des performances de ces composants mais également une réduction de leur usure ou encore leur vieillissement prématuré.
Les calories générées au niveau du dispositif de pile à combustible 21 sont redistribuées plus efficacement au sein du véhicule 100, permettant ainsi la réduction de la consommation électrique relative aux différents traitements thermiques du véhicule 100 et l’optimisation de la consommation d’énergie globale entre le traitement thermique des composants de la chaîne d’entraînement, le confort thermique habitacle et la production/consommation d’énergie par le dispositif de pile à combustible 21.
En outre, la coopération entre les différents circuits et l’optimisation résultante de la distribution des calories permet avantageusement la réduction des dimensions des échangeurs de chaleur sur flux d’air, tels que les radiateurs, notamment les radiateurs disposés en face avant. L’encombrement classiquement généré par les systèmes de traitements thermiques l’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation 2 au sein du véhicule 100, plus particulièrement en face avant, peut ainsi être réduit. Egalement, les dimensions et le nombre d’ouvertures permettant le passage des flux d’air extérieur peuvent être limités, voire réduits. Il en résulte ainsi une réduction des trainées aérodynamiques.
Le positionnement du dispositif de pile à combustible 21 et de la chaîne d’entraînement sur des circuits distincts permet avantageusement la protection du dispositif de pile à combustible 21, dont la structure même est inadaptée aux fluides réfrigérants classiquement utilisés dans le cadre du traitement thermique de la chaîne d’entraînement. L’empilement d’électrodes, ou « stack » en anglais, du dispositif de pile à combustible 21 est ainsi préservé par l’utilisation d’un fluide dé-ionisé présentant une faible conductivité électrique. En outre, les circuits étant séparés, le nombre de composants disposés sur le circuit comprenant le dispositif de pile à combustible 21 est avantageusement limité, réduisant de ce fait le risque de contamination du fluide dé-ionisé utilisé.
Le procédé peut, par exemple, comprendre une étape de modélisation dudit objet à reproduire ou fabriquer avant l’étape de commande du dispositif de fabrication additive.
Avantageusement, lors de l’étape de tranchage, on convertit la modélisation de l’objet obtenue à l’étape de modélisation en une série de plusieurs couches correspondantes aux étapes de construction de l’objet imprimé.
De préférence, le procédé comprend en outre une étape d’impression de l’objet en fonction des consignes de vitesse d’impression et des consignes de température de l’extrudeur déterminée à l’étape de commande du dispositif de fabrication additive.
Avantageusement, le procédé comprend en outre, avant l’étape de tranchage, une étape de caractérisation de la cartographie.
Par exemple, l’étape de caractérisation de la cartographie comprend : - une étape d’estimation d‘une température minimale estimée de l’extrudeur permettant l’extrusion fluide et continue du filament ; - une étape de détermination d’une plage de température dans laquelle un objet prédéterminé est imprimable sans défauts extérieurs visibles ; et - une étape de vérification de ladite plage de température par impression dudit objet.
Par exemple, lors de l’étape d’estimation, si la durée nécessaire pour extruder une longueur de filament dans l’extrudeur à une température initiale est égale, à 10% près, à une durée théorique de chargement de la même longueur de filament dans l’extrudeur à une vitesse de chargement donnée, la température initiale correspond à la température minimale estimée de l’extrudeur, sinon on répète l’opération en décrémentant la température d’une valeur comprise entre 5°C et 10°C.
Par « durée théorique », on entend la longueur de filament à extruder divisée par la vitesse de chargement demandée.
Par exemple, lors de l’étape de détermination, on fixe la vitesse d’impression, on imprime une première ou un premier ensemble de couches à la température minimale estimée et on imprime des couches successives en incrémentant la température d’une valeur comprise entre 5°C et 10°C à chaque couche ou ensemble de couches, par exemple dix couches, jusqu’à atteindre une température maximale. La température maximale est déterminée en fonction de la qualité de l’impression, si lors de l’impression d’une couche, la qualité de l’objet est inférieure à un seuil de qualité, notamment le filament extrudé n’est pas continu, la température maximale correspond à la température d’impression de la couche précédente.
Par exemple, lors de l'étape de vérification de la température minimale d’impression, pour une vitesse donnée, on imprime une première couche ou un premier ensemble de couches à la température minimale déterminée lors de l’étape d’estimation et on imprime des couches successives en décrémentant la température d’une valeur comprise entre 5°C et 10°C à chaque couche ou ensemble de couches jusqu’à atteindre une température minimale, la température minimale étant déterminée en fonction de la qualité de l’impression, si lors de l’impression d’une couche ou d’un ensemble de couches, la qualité de l’objet est inférieure à un seuil de qualité, notamment le filament extrudé n’est pas continu et les couches successives imprimées se décollent les unes des autres, la température minimale correspond à la température d’impression de la couche précédente.
Avantageusement, l’étape de caractérisation de la cartographie comprend une étape de détermination d’une plage de vitesses maximales d’impression en fonction de la plage de température définie lors de l’étape de détermination et l’étape de vérification. Lors de l’étape de détermination d’une plage de vitesses maximales d’impression, on imprime une couche ou un ensemble de couches de section rectangulaire ou carrée à une vitesse d’impression minimale pour au moins une valeur sur deux de température de ladite plage de température et on imprime des couches successives ou des ensembles de couches successifs de section rectangulaire ou carrée en incrémentant la vitesse d’impression d’une valeur comprise entre 5mm/s et 10 mm/s jusqu’à atteindre une vitesse maximale, la vitesse d’impression maximale étant déterminée en fonction de la qualité de l’impression, si lors de l’impression d’une couche, la qualité de l’objet est inférieure à un seuil de qualité, la vitesse d’impression maximale correspond à la vitesse d’impression de la couche précédente.
Avantageusement, l’étape de caractérisation de la cartographie comprend une étape de détermination d’une plage de vitesses d’impression optimales en fonction de la plage de température définie lors de l’étape de détermination et l’étape de vérification. Lors de l'étape de détermination d’une plage de vitesses d’impression optimales, on imprime une couche ou un ensemble de couches de section cylindrique à une vitesse d’impression minimale pour au moins une valeur sur deux de température de ladite plage de température et on imprime des couches successives ou des ensembles de couches successifs de section cylindrique en incrémentant la vitesse d’impression d’une valeur comprise entre 5mm/s et 10 mm/s jusqu’à atteindre une vitesse d’impression optimale, ladite vitesse d’impression optimale étant déterminée en fonction de la qualité de l’impression, si lors de l’impression d’une couche ou d’un ensemble de couches, la qualité de l’objet est inférieure à un seuil de qualité, notamment le filament extrudé n’est pas continu, les couches successives imprimées se décollent les unes des autres, et le diamètre de l’objet imprimé n’est pas continu, la vitesse d’impression optimale correspond la vitesse d’impression de la couche précédente.
Avantageusement, l’étape de caractérisation de la cartographie comprend une étape de compilation des étapes de détermination d’une plage de température dans laquelle un objet est imprimable sans défauts visuels et de détermination d’une plage de vitesses d’impression optimales pour obtenir la cartographie des vitesses atteignables en fonction de la température illustrant la plage de température dans laquelle un objet est imprimable sans défauts visuels à une vitesse d’impression optimale.
représente la synoptique d’un procédé de fabrication additive d’un ou plusieurs objets tridimensionnels selon l’invention ;
représente en détails l’étape de détermination d’une cartographie de température de l’extrudeur en fonction de la vitesse d’impression du procédé de fabrication selon la ; et