INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Lorsque la pièce mécanique est formée d’au moins deux matériaux, un paramètre relatif au système mécanique peut être également un écart de contact d’un matériau avec au moins un autre matériau voisin.
La plage de variation des valeurs de chaque paramètre est préférentiellement choisie par un opérateur selon un critère métier.
Chaque vecteur de paramètres relatifs à la pièce mécanique comprend une valeur par paramètre.
Une deuxième étape 202 de la méthode 200 est une étape de détermination d’une pluralité de scénarios. Cette pluralité de scénarios comprend un nombre N de scénarios. Parmi ces N scénarios déterminés, chaque scénario est appelé « p » et est un vecteur de paramètres relatifs à la pièce mécanique dont chaque valeur de paramètre est choisie dans sa plage de variation définie pendant un plan d’expérience.
Chaque scénario p de la pluralité de scénarios est déterminé par une méthode d’échantillonnage par hypercube latin. L'échantillonnage par hypercube latin est une méthode statistique permettant de générer un échantillon quasi aléatoire de valeurs de paramètres à partir d'une distribution multidimensionnelle. Dans le cas de la présente invention, un échantillon quasi aléatoire est un scénario p parmi le nombre N de scénarios. Dans la méthode d'échantillonnage par hypercube latin, chaque échantillon est positionné de manière à ne pas avoir de coordonnées communes avec les autres échantillons précédemment positionnés. Cette méthode nécessite donc de connaître la position des échantillons déjà positionnés.
Le nombre N est choisi selon une contrainte. La contrainte est par exemple la puissance de calcul de l'ordinateur (et en particulier d'un microprocesseur compris dans l'ordinateur) mettant en œuvre l'étape 202 de la méthode selon le premier aspect de l’invention. Par exemple, N est égal à 10, 50 ou 100. La puissance de calcul s'exprime en hertz qui est une mesure de fréquence et est par exemple le nombre de cycles d'horloge par seconde effectués par le microprocesseur.
Une troisième étape 203 la méthode 200 est une étape de calcul, pour chaque scénario p du nombre N de scénarios déterminés, d’une simulation physique de la pièce mécanique à partir du modèle éléments finis de la pièce mécanique.
Chaque étape de résolution 203 d'une simulation physique est réalisée par une méthode des éléments finis (MEF, ou FEM pour finite elements method en anglais), mise en œuvre par un simulateur d’éléments finis, par exemple RADIOSS ® sur un ordinateur.
Pour chaque scénario p, l'étape 203 de calcul permet d'obtenir un résultat, le résultat comprenant un champ de déplacement U p,T,D 1 =[U(p,c,t i )] ti ∈ T, c ∈ D1 et un champ de vitesse V p,T,D 1 =[V(p,c,t i )] ti ∈ T, c ∈ D1 pour chaque temps t i d'un intervalle de temps discret T et en chaque point c du domaine du domaine D 1. En particulier, chaque point c décrit est un vecteur en deux dimensions.
Chaque élément U(p,c,t i ) de U p,T,D 1 est calculée à partir d’un scénario p, pour un point c appartenant au domaine compact discret D 1 en un temps t i de l’intervalle de temps discret T.
Chaque élément V(p,c,t i ) de V p,T,D 1 est calculée à partir d’un scénario p, pour un point c appartenant au domaine compact discret D 1 en un temps t i de l’intervalle de temps discret T.
U p,T,D 1 et V p,T,D 1 sont des matrices qui sont solutions aux équations aux dérivées partielles de la pièce sur le premier domaine compact discret D 1 , pour chaque scénario p.
La méthode 200 comprend en outre une quatrième étape 204 de construction de base de données d’entrainement comprenant une pluralité d'ensembles de données d’entrainement différents. La base de données d'entrainement comprend un nombre d'ensembles de données d'entrainement inférieur ou égal à N.
Chaque ensemble de données d'entrainement comprend un scénario p parmi la pluralité de N scénarios et un ensemble de conditions aux limites de la zone d'intérêt de la pièce mécanique, l'ensemble de conditions aux limites étant calculé à partir de p.
En particulier, le domaine D2 est un vecteur de dimension égale au nombre de nœuds d'un sous-maillage du maillage de la pièce mécanique, le sous-maillage représentant la zone d'intérêt. Le sous-maillage de la pièce mécanique comprend m nœuds et m éléments. Chaque nœud parmi les m nœuds est représenté par un vecteur en trois dimensions. Le domaine D2 est un domaine de dimension égale au nombre de nœuds du sous-maillage de la zone d'intérêt.
Chaque ensemble de données d’entrainement comprend un scénario p parmi le nombre N de scénario, un champ de déplacement la pièce mécanique calculé aux limites de la zone d’intérêt à partir du scénario p, c’est-à-dire calculé aux bornes du domaine D 2 et un champ de vitesse de la pièce mécanique calculé aux limites de la zone d'intérêt à partir du scénario p et aux limites du domaine D2. Dans la suite, on notera D2 bornes les bornes du domaine D2.
- la vanne de raccordement 5 pour connecter la canalisation interne 43 du deuxième dispositif de stockage 4 au canal de charge 6a ou au canal de charge sous l’action du régulateur 200.
Mode de fonctionnement de charge
La représente schématiquement la configuration dans laquelle se trouve le système 1 lorsque la pile à combustible 2 fonctionne selon le premier mode de fonctionnement M1. Et la illustre les étapes principales de la mise en œuvre du procédé utilisant ce système 1, dans le premier mode de fonctionnement M1.
Comme présenté précédemment, le premier mode de fonctionnement M1 est le mode de fonctionnement dit de charge, mettant en œuvre la première réaction R1. La première réaction R1 est une réaction d’électrolyse qui produit de l'hydrogène H 2 et de l'oxygène O 2 , moyennant un apport en eau, et en énergie, sous forme d'énergie électrique et de chaleur. Afin de mettre en œuvre la première réaction R1 il est donc nécessaire d’alimenter la pile à combustible 2 en énergie électrique depuis une source d'énergie.
La pile à combustible 2 produit au cours d’une étape d’électrolyse (étape E0) un mélange comprenant de l’hydrogène H 2 gazeux et de la vapeur. Le mélange est à une pression P0 de 1 bar et à la température T1 à la vanne pour l’admission et l’éjection de l’hydrogène 21 de la pile à combustible 2.
Une partie de la chaleur du mélange est transmise grâce au deuxième échangeur thermique 81, à l’eau du canal d’eau de charge 7a de la pile à combustible 2 de manière à faire passer l’eau de la température T4 à une température T2. En effet, la pile à combustible 2 est avantageusement alimentée en eau à la température T2. La température T2 est préférentiellement de 800°C +/- 15%. L’autre partie de la chaleur du mélange du canal de charge 6a est transmise, par la suite, au premier dispositif de stockage 3.
Le mélange comprenant l’hydrogène H 2 produit est envoyée dans un condenseur 61 afin d’extraire l’hydrogène H 2 de la vapeur. C’est donc de l’hydrogène H 2 gazeux à la pression P0 et une température T0, ambiante, qui est transmis au premier dispositif de stockage 3.
Le premier dispositif de stockage 3 est propre à stocker l’hydrogène H 2 à la pression P0, au cours d’une étape d’absorption (étape E11) par l’hydrure métallique HM1 du premier dispositif de stockage 3. La vanne 36 connecte alors le canal de charge 6a à la canalisation d’entrée 32 du premier dispositif de stockage 3 afin de remplir le dispositif de stockage 3 d’hydrogène H 2 . Une fois que l’absorption (étape E11) est réalisée, la vanne 36 se ferme, c’est-à-dire qu’elle ne connecte plus la canalisation d’entrée/sortie 32 aux canaux de charge 6a. Le premier dispositif de stockage 3 chauffe (étape E12) l’hydrure métallique HM1 au moyen du dispositif de chauffage 31 jusqu’à la température T3. Le chauffage de l’hydrure métallique HM1 du premier dispositif de stockage 3 induit une augmentation de la pression de l’H2 à l’intérieur. De manière avantageuse, à la température T3 l’hydrure métallique HM1 est à la pression P1. La vanne 36 connecte ensuite la canalisation d’entrée/sortie 32 du dispositif de stockage 3 au canal de charge 6a en aval du premier dispositif de stockage 3 pour libérer l’hydrogène H 2 . Alors, le premier dispositif de stockage 3 libère (étape E13) l’hydrogène H 2 stocké dans l’hydrure métallique HM1 par désorption. L’hydrogène H 2 est libéré à la température T3 et à la pression P1.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de chauffage 31 du premier dispositif de stockage 3 chauffe (étape E12) l’hydrure métallique HM1 au moyen de la chaleur en provenance de la phase aqueuse produite par la pile à combustible 2.
Selon un mode de réalisation, le premier dispositif de stockage 3 comprend au moins trois cellules 35, et par exemple quatre cellules 35. Chaque cellule 35 comprend sa canalisation d’entrée/sortie 32. En outre, le premier dispositif de stockage 3 comprend un module de commande (non représenté) propre à commander de manière individuelle pour chaque cellule 35, la connexion de sa canalisation d’entrée/sortie 32 au canal de charge 6a et l’absorption de l’hydrogène H 2 (étape E11) ; la fermeture individuelle de la vanne 36 et le chauffage de son hydrure HM1 (étape E12) et la connexion de son canal d’entrée/sortie 32 au canal de charge 6a en aval et la désorption de l’hydrogène H 2 (étape E13). Ainsi, chaque cellule 35 du premier dispositif de stockage 3 est propre à absorber (étape E11) et libérer (étape E13) de l’hydrogène H 2 indépendamment des autres cellules 35 du premier dispositif de stockage 3. De cette manière, le premier dispositif de stockage 3 peut libérer (étape E13) de l’hydrogène H 2 à la deuxième pression P1 afin d’alimenter d’un flux continu en hydrogène H 2 le deuxième dispositif de stockage 4 au cours du fonctionnement de la pile à combustible 3, selon le premier mode de fonctionnement M1. En effet, une pluralité de cellule 35 fonctionnant de manière indépendante les unes des autres permet de commander l’absorption d’une cellule 35 après l’autre jusqu’au remplissage du stockage 3 et la désorption d’une cellule 35 après l’autre pour permettre remplissage du deuxième dispositif de stockage 4.
L’hydrogène H 2 désorbé (étape E13) par le premier dispositif de stockage 3 à la pression P1 est transmis, par l’intermédiaire du canal de charge 6a au deuxième dispositif de stockage 4 afin d’être stocké par celui-ci. La vanne de raccordement 5 connecte le deuxième dispositif de stockage 4 au canal de charge 6a. Le deuxième dispositif de stockage 4 stocke (étape E2) par absorption l’hydrogène H 2 à la pression P1.
L’absorption de l’hydrogène H 2 à la pression P1 par le deuxième dispositif de stockage 4 génère de la chaleur. Au moins une partie de la chaleur produite par cette absorption (étape E2) est transmise (étape E3) à la pile à combustible 2. Le premier échangeur thermique 41 du deuxième dispositif de stockage 4 transmet la chaleur, produite par l’absorption de l’hydrogène H 2 par le deuxième dispositif de stockage 4, à la pile à combustible 2 par l’intermédiaire de l’eau présente dans le circuit d’alimentation en eau 7a. L’eau du canal d’eau de charge 7a en aval du deuxième dispositif de stockage 4 est à la température T4. Le canal d’eau de charge 7a traverse ensuite le deuxième échangeur 81 et alimente la pile à combustible 2 à la température T2, +/- 20%. Une telle température permet d'atteindre un optimum de rendement énergétique global dans la pile à combustible 2. La quantité d'énergie électrique requise par la première réaction R1 est alors plus faible et la chaleur nécessaire à la première réaction R1 peut efficacement être apportée par l’eau elle-même.
Selon un mode de réalisation, l’eau obtenue par la séparation de l’hydrogène H 2 de la vapeur par le condenseur 61 est stockée dans un réservoir 71 et alimente ensuite le circuit d’alimentation en eau 7a.
Selon un mode de réalisation, l’oxygène O 2 produit par la première réaction R1 est produit à la température T1. Une partie de la chaleur de cet oxygène O 2 est transmise grâce au troisième échangeur thermique 82, au circuit d’alimentation en air en amont de la pile à combustible 2. De cette manière, l’air qui alimente la pile à combustible 2 est à la température T2, +/-20% à la vanne pour l’éjection de l’air ou l’oxygène 22 de la pile à combustible 2.
Mode de fonctionnement de décharge
La représente schématiquement la configuration dans laquelle se trouve le système 1 décrit précédemment lorsque la pile à combustible 2 fonctionne selon un deuxième mode de fonctionnement M2. Et la illustre les étapes principales de la mise en œuvre du procédé utilisant ce système 1 dans le deuxième mode de fonctionnement M2.
Selon une caractéristique de l’invention : - l’étape d) est exécutée de sorte que la seconde partie du substrat est totalement gravée chimiquement ; - l’étape e) consiste en une séparation spontanée des sous-cellules photovoltaïques fragilisées à l’issue de l’étape d).
Ainsi, un avantage procuré est de s’affranchir d’opérations dédiées à la séparation des sous-cellules photovoltaïques.
Selon une caractéristique de l’invention : - l’étape d) est exécutée de sorte que la seconde partie du substrat est partiellement gravée chimiquement ; - l’étape e) est exécutée par une technique de séparation choisie parmi un choc thermique, une sollicitation mécanique, et un traitement par ultrasons.
Ainsi, un avantage procuré est de réduire le temps d’opération liée à la gravure chimique de la seconde partie du substrat.
Selon une caractéristique de l’invention, l’étape d) consiste à immerger la cellule photovoltaïque obtenue à l’issue de l’étape c) dans un bain de gravure.
Ainsi, un avantage procuré est la simplicité de mise en œuvre du procédé.
Selon une caractéristique de l’invention : - les première et seconde couches diélectriques formées lors de l’étape b) sont réalisées dans un oxyde de silicium ; - l’étape d) est exécutée de sorte que l’agent de gravure est choisi parmi une solution d’hydroxyde de potassium KOH, une solution d’hydroxyde de tétraméthylammonium TMAH, une solution d’hydroxyde de sodium NaOH.
Ainsi, un avantage procuré par de tels agents de gravure est d’autoriser une gravure sélective du silicium par rapport à un oxyde de silicium.
Selon une caractéristique de l’invention, le rayonnement laser est appliqué lors de l’étape c) suivant une direction parallèle à la normale aux première et seconde surfaces du substrat.
Ainsi, un avantage procuré est d’optimiser le volume utile de la cellule photovoltaïque utilisée lors de l’étape a) pour fabriquer des sous-cellules photovoltaïques.
Selon une caractéristique de l’invention, le rayonnement laser appliqué lors de l’étape c) est un rayonnement impulsionnel possédant une fluence et une durée d’impulsion adaptées pour obtenir une ablation de la première couche diélectrique, du premier empilement de couches actives, et de la première partie du substrat.
Selon une caractéristique de l’invention, les sous-cellules photovoltaïques séparées à l’issue de l’étape e) présentent des bords latéraux exposés ; le procédé comportant une étape f) consistant à passiver les bords latéraux exposés.
Ainsi, un avantage procuré est de limiter les recombinaisons entre les porteurs, ce qui se traduit par une amélioration significative de l’efficacité.
Selon une caractéristique de l’invention, l’étape f) comporte une étape consistant à former un oxyde d’aluminium sur les bords latéraux exposés, par un dépôt de couches atomiques.
Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir former une couche de passivation de bonne qualité, après une activation de la passivation (par exemple par un recuit ou par un traitement du type exposition lumineuse « Light Soaking »), malgré une potentielle forte rugosité de surface des bords latéraux exposés.
Selon une caractéristique de l’invention, le procédé comporte une étape g) consistant à graver partiellement les première et seconde couches diélectriques à l’issue de l’étape e) ; l’étape g) étant exécutée de sorte que les première et seconde couches diélectriques gravées partiellement forment des couches antireflets.
représente des moyens de commande du courant rotorique circulant dans le rotor bobiné du système de motorisation de la , et
] représente des étapes d’un procédé d’estimation d’un courant rotorique circulant dans le rotor bobiné du système de motorisation de la .
Selon un mode de réalisation de l’invention, un système de motorisation de roue 1 de véhicule selon l’invention représenté , comporte une partie fixe (c’est-à-dire non tournante), qui comprend notamment un stator bobiné 3, solidaire d’un arbre creux d’un véhicule sur lequel est monté le système de motorisation de roue 1 selon l’invention. L’arbre creux est fixé au châssis du véhicule et permet le passage d’un arbre de roue 20. Plus précisément le stator bobiné 3 est fixé sur un support 5 solidaire avec l’arbre creux.
Le système de motorisation de roue 1 comporte également une partie tournante, qui comprend notamment un rotor bobiné 4, solidarisée à une jante de roue 2 par l’intermédiaire d’une pièce intermédiaire cylindrique 6, par exemple un tambour de frein. Sur la pour simplifier cette pièce intermédiaire est représentée sous la forme d’une enceinte cylindrique 6 et nommée ainsi dans la suite de la description. L’enceinte cylindrique 6 est fixée solidairement à la jante de roue 2, et à l’arbre de roue 20 par l’intermédiaire de vis 26 (fixées directement sur la jante de roue 2 ou sur une paroi non représentée de l’enceinte cylindrique 6). Lorsque le rotor bobiné 4 et le stator bobiné 3 sont alimentés, l’arbre de roue 20 tourne sur lui-même autour d’un axe X définissant une direction axiale. L’arbre de roue 20 est monté en rotation dans le support 5 sur lequel est fixé le stator, par l’intermédiaire de roulements 22.
Le rotor bobiné 4 comporte de manière connue des dents en acier magnétique, par exemple reliées les unes aux autres par une culasse en acier magnétique. Cette culasse, réalisée par exemple par empilement de tôles en acier magnétique, est fixée par exemple par collage ou vissée sur un pourtour interne de l’enceinte cylindrique 6. Ce pourtour interne est situé sur une portion de l’enceinte cylindrique 6 qui est axialement proximale à l’extérieur du véhicule, c’est-à-dire axialement située près des vis 26. En variante de réalisation, ce pourtour interne est situé sur une portion plus proche du centre du véhicule, le rotor bobiné étant toujours agencé axialement au même niveau que le stator bobiné.
Les dents du rotor bobiné 4 sont chacune entourées d’un bobinage 42 de fil de cuivre. Le rotor bobiné 4 entoure angulairement, c’est-à-dire dans une direction orthogonale à la direction axiale et à un rayon de la roue, le stator bobiné 3. Autrement dit les dents du rotor bobiné 4 s’étendent radialement, du côté opposé à l’enceinte cylindrique 6, en direction d’un entrefer entre le rotor bobiné 4 et le stator bobiné 3.
Le stator bobiné 3 comporte également de manière connue des dents en acier magnétique, par exemple reliées les unes aux autres par une culasse en acier magnétique. Les dents du stator sont chacune entourées d’un bobinage 32 en fil de cuivre. La culasse du stator, réalisée par exemple par empilement de tôles en acier magnétique, est fixée par exemple par collage ou vissée sur un pourtour externe du support 5. Ce pourtour externe est situé sur une portion du support 5 qui est axialement proximale à l’extérieur du véhicule, c’est-à-dire axialement située près des vis 26, de sorte à se trouver radialement face au rotor bobiné 4.
Plus précisément, dans ce mode de réalisation de l’invention, le support 5 comporte une paroi cylindrique 52 axialement distale à l’extérieur du véhicule et prolongée axialement vers l’extérieur du véhicule par une portion cylindrique 56 du support 5, de plus petit rayon que la paroi cylindrique 52, cette portion cylindrique 56 étant axialement proximale à l’extérieur du véhicule. Le pourtour externe sur lequel est fixé le stator bobiné 5 est donc situé sur cette portion cylindrique 56 du support 5. La portion cylindrique 56 est reliée à la paroi cylindrique 52 par un épaulement 54 définissant une couronne annulaire orthogonale à la paroi cylindrique 52. En variante, la culasse du stator bobiné 3 est fixée par des vis à cet épaulement 54.
Dans ce mode de réalisation de l’invention, le rotor bobiné 4 et le stator bobiné 3 sont alimentés en parallèle par une source de tension 7, ici une batterie électrique haute tension du véhicule, c’est-à-dire destinée à fournir l’énergie nécessaire à la traction ou à la propulsion du véhicule. La source de tension 7 est dans cet exemple de réalisation une batterie Lithium Ion de 400V (Volts) mais en variante d’autres sources de tension sont utilisables, par exemple une batterie 48V d’une tension dans le gabarit plus sécuritaire de la très basse tension.
La source de tension 7 est connectée à ses bornes à un circuit d’alimentation 70 du rotor bobiné 4, représenté .
Le circuit d’alimentation 70, connecté à la source de tension 7 de tension Vb, comporte un pont de transistors 8, un circuit résonant 9, un pont redresseur 10 et les bobinages 42 du rotor bobiné, chacun connecté en parallèle à un sortie du pont redresseur 10, l’ensemble des bobinages 42 étant traversé par un courant rotorique Ir.
Le pont de transistors 8 est connecté en entrée à la source de tension 7 et en sortie à un circuit résonant 9. Le pont de transistors 8 comporte un premier transistor T1 et un deuxième transistor T2 dont les drains sont connectés à une borne positive de la source de tension 7. La source du premier transistor T1 est connectée au drain d’un troisième transistor T3 du pont de transistors 8, la source du troisième transistor T3 étant connectée à une borne négative de la source de tension 7. De même la source du deuxième transistor T2 est connectée au drain d’un quatrième transistor T4 du pont de transistors 8, la source du quatrième transistor T4 étant connectée à la borne négative de la source de tension 7.
Les transistors T1 à T4 du pont de transistors 8 sont par exemple des composants HEMT (d’après l’anglais « High Electron Mobility Transistor ») en GaN (Nitrure de Galium) sur substrat silicium ayant typiquement une tension de blocage de 650V. Bien sûr la tension de commande des transistors peut être différente de celle de la , dans ce cas le rôle des sources et drains des transistors T1 à T4 est inversé.
La source du premier transistor T1 est également connectée à une première borne B1 d’une première branche du circuit résonant 9, cette première branche comportant une première inductance L1 d’environ 16 µH (microHenry) connectée en série avec une première capacité C1 d’environ 400 pF (picoFarad). Une deuxième borne B3 de la première branche du circuit résonant 9 est connectée à une première entrée d’un pont redresseur 10 détaillé plus loin.
De même la source du deuxième transistor T2 est également connectée à une première borne B2 d’une deuxième branche du circuit résonant 9, cette deuxième branche comportant une deuxième inductance L2 connectée en série avec une deuxième capacité C2, la deuxième inductance L2 étant de préférence de même valeur que la première inductance L1 et la deuxième capacité C2 étant de préférence de même valeur que la première capacité C1. Une deuxième borne B4 de la deuxième branche du circuit résonant 9 est connectée à une deuxième entrée du pont redresseur 10.
Le pont redresseur 10 comporte une première diode D1 dont l’anode est connectée à la première entrée du pont redresseur 10 et dont la cathode est connectée à une première extrémité d’au moins un bobinage 42 du rotor bobiné 4. De même le pont redresseur 10 comporte une deuxième diode D2 dont l’anode est connectée à la deuxième entrée du pont redresseur 10 et dont la cathode est connectée à la première extrémité dudit au moins un bobinage 42 du rotor bobiné 4.
Chaque moyen de découplage 9, 10 comprend un matériau élastomère dont le module d’Young E est inférieur à 20 kPa, afin de présenter une souplesse suffisamment importante pour découpler la plaque vibratoire 6 du coussin d’appui (pour les joints 9) ou pour découpler ledit coussin d’appui de l’armature 3 (pour les manchons 10). En particulier, la grande souplesse du matériau permet un découplage vibratoire particulièrement efficace à basse fréquence, notamment inférieure à 150 Hz, voire 100 Hz et même jusqu’à 60 Hz.