INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans une étape suivante 112, le procédé permet d’identifier dans la pluralité des m séquences, des séquences représentatives qui sont symétriques, c’est-à-dire des séquences ayant un état de charge final qui soit égal à l’état de charge initial.
Un tel dispositif (non illustré) comprend des moyens appropriés pour recevoir des données d’entrées ; pour les traiter selon les différentes étapes du procédé de l’invention dans toutes leurs variantes ; et pour restituer les résultats obtenus dans une forme disponible pour leur exploitation (pour paramétrage d’un modèle de vieillissement par exemple).
Ainsi, un tel dispositif comprend au moins un module de réception de données configuré pour recevoir des données et le cas échéant les adapter (les filtrer pour retenir des données fiables) pour leur traitement par un module de traitement de données. Le module de traitement de données comprend un microprocesseur pour opérer des instructions de code d’un programme logiciel permettant d’effectuer les différentes étapes du procédé de l’invention. Les résultats obtenus par le module de traitement de données peuvent être adaptés à une interface homme-machine pour leur exploitation (dans des simulations de test de batteries par exemple).
Les données d’entrées qui sont un prérequis à la mise en œuvre des étapes du procédé, sont notamment un historique de données opérationnelles collectées sur un système de stockage, et correspondant à des données de tension U(t), de courant I(t), de température T(t), d’état de charge SOC(t).
La collecte de données correspond à des enregistrements faits de ces données pour un système de stockage d’énergie par batteries (par exemple stationnaire BESS), sur une très longue durée, d’au moins plusieurs mois à plusieurs années.
Les données initiales d’entrées peuvent avoir été collectées par un ou plusieurs systèmes de gestion BMS associé au BESS, et avoir été stockées dans une base de données dédiée 101 ou être filtrées parmi d’autres données enregistrées dans une base de données plus générale d’un système de gestion BMS.
Dans le cas où les données initiales ne présentent pas de trous et que l’ensemble des modules de la batterie du système BESS est connecté en permanence (i.e. pas de rack non-opérant sur certaines plages de temps), les données sont considérées comme fiables et le calcul 102 du nombre d’heures d’opération du système (ou le calcul d’un pourcentage d’heures) est fait directement sur les données initiales reçues.
Dans le cas contraire (les données présentent des trous), une étape de nettoyage ou de filtrage des données reçues est effectuée pour améliorer la qualité des données, et les données filtrées, correspondant à une nouvelle période, sont utilisées pour calculer le nombre d’heures d’opération.
La illustre des étapes optionnelles (402, 406, 410) du procédé 100 de l’invention, pouvant être réalisées indépendamment les unes des autres, dont une étape 402 de préparation de données fiables. Ainsi, le procédé de l’invention peut être réalisé selon différentes variantes combinant des étapes requises ( ) et une ou plusieurs étapes optionnelles (illustrées en pointillées sur la ).
Dans un mode de réalisation, l’étape optionnelle 402 de nettoyage des données initiales consiste à choisir, sur la période de l’historique des données reçues, une nouvelle période de longue durée pour la disponibilité de données. Cette nouvelle période longue peut répondre à un critère dit « période avec le moins de trous de données » pouvant signifier soit une période ayant le moins de sous-périodes avec absence de données, soit une période où il y a le moins de données non numériques dites (NaN) acronyme de « Not a Number » selon l’anglicisme consacré pour désigner des données non valides ou des données non disponibles.
En effet, la disponibilité est un critère qui qualifie trois indicateurs.
Un premier indicateur porte sur la remontée correcte de données (le fait que les données soient valides, i.e. soient des données numériques), et sur le fait que les valeurs des données soient dans les limites de fonctionnement (i.e. ni trop grandes, ni trop faibles). Cet indicateur est caractérisé par une sortie journalière d’un paramètre ici désigné par « Data_hours ». Des données hors limites ne sont pas prises en compte dans l’estimation du paramètre Data_hours.
Un deuxième indicateur est relatif au nombre d’heures par jour du fonctionnement opérationnel du système (hors plages de repos « Idle »). Cet indicateur est caractérisé par un paramètre ici désigné par « Operation_hours ». La valeur du paramètre Operation_hours est en principe inférieure ou égale à la valeur du paramètre Data_hours.
Un troisième indicateur est relatif à la proportion de racks connectés pour une journée donnée, désigné ici par le paramètre « AvailableRacks ».
Revenant à l’étape 102, les périodes de fonctionnement qui sont prises en compte pour permettre de déterminer un profil de sollicitation représentatif, doivent avoir un paramètre ‘heures d’opération’ « Operation_hours » correspondant à une moyenne des heures d’opération de la totalité de la période de monitoring du système de stockage.
En cas d’étape optionnelle de préparation 402, les périodes de fonctionnement qui sont prises en compte pour déterminer un profil de sollicitation représentatif, doivent de plus avoir un paramètre « Data_hours » maximisé et un paramètre « AvailableRacks » maximisé.
Après l’étape de calcul des heures d’opération (le nombre d’heures d’opération en total hors inactivité), soit en 102 sur des données directement fiables, soit en 404 après une étape 402 de préparation de données fiables, le procédé permet dans une étape suivante 104, de faire une analyse des statistiques d’usage de la batterie sur la totalité de la période de données.
Le procédé de l’invention peut effectuer, avant l’étape 104, une étape optionnelle 406 qui consiste à vérifier si l’indicateur d’état de charge SOC qui a été reçu et qui avait été calculé par le système de gestion de la batterie (BMS) est fiable.
La fiabilité de la valeur de SOC est estimée selon une relation entre les valeurs de capacité (Ampères-Heures Ah) des accumulateurs chargés et déchargés, et la différence d’état de charge entre le début et la fin de chaque période de charge ou de décharge. Si cette relation est linéaire, l’état de charge fourni par le BMS est considéré comme fiable. Sinon, l’état de charge fourni par le BMS n’est pas considéré comme fiable, et le procédé permet de construire un état de charge fiable, i.e. déterminer un nouvel indicateur permettant de définir un état de charge fiable.
Dans un mode de réalisation, un état de charge SOC fiable peut être obtenu par application d’une méthode d’intégration des Ah complétée par une méthode de recalage. Il s’agit d’une méthode classique de calcul de l’état de charge d’une batterie. On part d’un état de charge donné (même par le BMS y compris s’il est considéré comme non fiable). Ensuite on intègre le courant de la batterie pour obtenir des Ah, les Ah sont ensuite divisés par la capacité de la batterie pour obtenir un état de charge. Ensuite, si le système détecte un moment propice à une estimation fiable de l’état de charge (par exemple, l’atteinte d’une condition de pleine charge, ou de décharge complète, ou un repos suffisamment long, etc…), le calcul recale l’état de charge à une valeur déterminée par ces conditions de recalage. Un exemple peut être trouvé à l’adresse http://liionbms.com/php/wp_soc_estimate.php, "State Of Charge estimate with Li-Ion batteries" by Davide Andrea.
Revenant à la , et l’étape 104, le procédé permet de faire une analyse des statistiques d’usage de la batterie, par rapport à une durée cumulée.
La durée cumulée désigne le temps passé par intervalle d’état de charge (ou de profondeur de décharge). L’état de charge de la batterie est divisé en une pluralité d’intervalles, et le temps passé dans chaque intervalle est cumulé. La durée cumulée de chaque intervalle est ensuite divisée par la durée totale de la période, pour obtenir une valeur de temps passé.
Ainsi à l’étape 104, le procédé permet de construire des histogrammes sur la totalité de la période de collecte, l’un pour les états de charge SOC et un autre pour les profondeurs de décharge DOD. Les histogrammes sont construits à partir de l’historique des données collectées, sur la totalité de la période de surveillance (avec des données initiales fiables), soit sur une sous-période (avec des données filtrées, rendues fiables).
Un premier histogramme d’usage est construit pour les temps cumulés passés par intervalle pour l’état de charge de la batterie, correspondant à des statistiques globales sur la totalité de la période retenue (période initiale ou période recalculée).
La montre un exemple d’un histogramme d’usage pour des temps cumulés passés (« Time Spent » en ordonnée) par intervalle d’état de charge (SOC) d'une batterie pour 10 intervalles, sur une période de 4 ans. Il peut être noté pour cet exemple, que la batterie passe la plupart du temps à faible état de charge.
L’état de charge pour construire l’histogramme peut être celui fourni directement par le BMS ou être un état de charge reconstruit (étape 406).
Un deuxième histogramme d’usage est construit pour les temps cumulés passés par intervalle pour la profondeur de décharge de la batterie, correspondant à des statistiques globales sur la totalité de la période retenue (période initiale ou période recalculée).
La montre un exemple d’un histogramme d’usage pour des temps cumulés passés (« Time Spent » en ordonnée) par intervalle de profondeur de décharge (DOD) d'une batterie pour 10 intervalles, sur une période de 4 ans. Il peut être noté pour cet exemple, que la batterie passe beaucoup de temps dans un état inactif (profondeur de décharge inférieur à 10%), et quand elle est déchargée, la plupart des cycles ont une profondeur de décharge entre 70 et 80% puis entre 60 et 70%.
La profondeur de décharge est calculée par algorithme, car elle n’est pas donnée directement par le BMS. Dans un mode de réalisation, l’algorithme se base sur une méthode de comptage connue, comme par exemple la méthode de comptage « Rainflow ».
La méthode de comptage Rainflow, développée à l’origine dans le domaine des matériaux pour des estimations de fatigue cyclique, est aujourd’hui utilisée dans de nombreuses applications où un comportement cyclique peut être observé, notamment dans l’éolien, les machines tournantes, et la charge des batteries. La méthode de comptage Rainflow consiste à associer par paire les minima croissants et les maxima décroissants d’une courbe initiale, et elle peut être mise en œuvre par de nombreux algorithmes connus.
Pour chaque cycle sélectionné, une quantité d’Ah déchargée est estimée par intégration du courant. Puis la quantité d’Ah estimée est divisée par la capacité nominale pour calculer la profondeur de décharge du cycle concerné.
Revenant à la , le procédé permet, dans une étape suivante 106, de définir une durée de séquence qui soit représentative de l’usage du BESS dans l’application donnée.
Une durée de séquences qui est représentative de l’usage du BESS est souvent égale à une journée (24 h), mais d’autres durées peuvent être considérées selon l’application pour lequel il est utilisé.
Mais, un autre problème apparaît lors des différentes étapes qui précédent l’assemblage du carénage sous le châssis, il concerne le maintient en position de l’écrou dans la cage.
Que ce soit lors du transport, lors du positionnement en bord de chaîne d’assemblage ou lors du positionnement par l’opérateur du carénage sous le châssis, si l’écrou rencontre un obstacle (une main de l’opérateur, une partie saillante du véhicule ou d’un autre carénage), l’écrou risque de bouger dans la cage sans que l’opérateur ne s’en rende compte, rendant le vissage en automatique impossible.
Il comporte en effet, selon l’invention, un carénage de recouvrement du dessous d’un châssis d’un véhicule automobile, qui comporte une cage logeant un écrou adapté pour permettre la fixation du carénage sous ledit châssis, ledit carénage comportant des moyens de protection positionnés au niveau de la cage, tel que les moyens de protection comportent une paroi positionnée en bordure de la cage, ladite paroi s’étendant du carénage, au droit de l’écrou, sur une hauteur qui est au moins égale à la hauteur de l’ensemble cage et écrou.
Selon une première caractéristique de l’invention, le carénage comporte une première partie le long de laquelle est positionnée la cage, la paroi venant de matière avec la première partie du carénage.
Selon une seconde caractéristique de l’invention, le carénage comporte une seconde partie positionnée en dessous de la première partie du carénage lorsque ledit carénage est positionné sous le châssis, avec un épaulement qui relie ladite première partie à ladite seconde partie, la paroi des moyens de protection se prolongeant jusqu’audit épaulement.
Selon un mode de réalisation préférentiel, ladite paroi constitue une première paroi et les moyens de protection comportent une seconde paroi positionnée du côté opposé de la cage, ladite seconde paroi s’étendant du carénage, au droit de l’écrou, sur une hauteur qui est au moins égale à la hauteur de l’ensemble cage et écrou et vient préférentiellement de matière avec la première partie du carénage et est positionnée parallèlement à la première paroi, se prolongeant jusqu’audit épaulement.
Selon ledit mode de réalisation préférentiel, la première et la seconde desdites parois se prolongent jusqu’à l’épaulement avec une hauteur au moins égale à la hauteur de l’ensemble cage et écrou.
La présente invention concerne aussi un châssis de véhicule automobile qui comporte une partie qui est recouverte par un carénage qui comporte au moins une des caractéristiques précédentes, dans lequel ladite paroi des moyens de protection s’étend selon l’axe longitudinal du véhicule, ledit axe longitudinal correspondant à l’axe selon lequel le véhicule se déplace dans la direction normale de circulation, permettant à la paroi de minimiser les effets sur l’aérodynamique du dessous du véhicule.
La présente invention concerne enfin un véhicule automobile qui comporte un tel châssis dont une partie du dessous est recouverte par un carénage qui comporte au moins une des caractéristiques précédentes.
représente une vue de dessous de la partie arrière d’un châssis d’un véhicule qui est recouverte par un carénage selon l’invention.
représente une vue partielle du carénage selon l’invention.
En référence à ces figures, est représenté un carénage 1 de recouvrement du dessous d’un châssis 2 d’un véhicule automobile, un tel carénage 1 est à la fois utile pour améliorer l’aérodynamique du dessous du véhicule et pour former une protection à la partie du châssis 2 que le carénage 1 recouvre.
La fixation du carénage 1 sous le châssis 2 utilise des ensembles goujons et écrous 3, avec les écrous 3 qui sont maintenus en position dans des cages 4 en attendant d’arriver au poste d’assemblage automatique où sont vissés en automatique les écrous 3 aux goujons, permettant ainsi de solidariser le carénage 1 sous le châssis 2.
Comme plus particulièrement visible sur la , le carénage 1 comporte une première partie 11 qui forme une bordure le long de laquelle sont positionnés plusieurs ensembles de cages 4 et d’écrous 3 et une seconde partie 12 positionnée en dessous de la première partie 11 du carénage 1 lorsque ledit carénage 1 est positionné sous le châssis 2, avec un épaulement 13 qui relie ladite première partie 11 à ladite seconde partie 12.
S’il est considéré le cas d’un radar, l’information utile correspond à des ondes réfléchies par des objets. Ces ondes réfléchies ou échos peuvent avoir un niveau variable en fonction de la nature et des dimensions des objets considérés.
Pour les cas où le signal réfléchi par l’objet présente une amplitude faible, le traitement du signal radar cherche à extraire ce signal réfléchi du bruit thermique ou du fouillis ambiant reçu par le récepteur du radar et qui accompagnent ce signal. Le terme « fouillis » désigne dans ce cas le signal réfléchi par tout élément ne faisant pas l’objet de la détection. Ce peut être par exemple le signal réfléchi par des éléments de relief, des constructions, des étendues d'eau, de la végétation ou encore des phénomènes atmosphériques tels que des nuages.
Une telle opération d’extraction est, par exemple, mise en œuvre par un dispositif de taux de fausse alarme constant. L’acronyme TFAC est souvent utilisé pour désigner le terme de « taux de fausse alarme constant », de sorte que le dispositif est souvent dénommé dispositif de TFAC.
De manière générale, un dispositif de TFAC fonctionne en analysant tout signal reçu par le récepteur par mise en œuvre d’une suite d’opérations. Par exemple, le dispositif de TFAC soustrait au signal incident un niveau moyen de signal ambiant. La différence est ensuite comparée à un seuil de détection. Tout signal reçu dont le niveau dépasse le seuil de détection est considéré comme représentatif de la présence d’un objet à la distance considérée correspondant à l'instant de réception du signal par le récepteur du radar.
Ainsi, le bon fonctionnement du dispositif de TFAC dépend beaucoup de la justesse de la valeur du seuil de détection. De ce fait, en pratique, ce n’est pas un seuil de détection mais une pluralité de seuils de détection qui sont utilisés, ces seuils dépendant des conditions environnementales dans lesquelles opère le capteur.
Toutefois, les dispositifs de TFAC présentent des performances dégradées dans certaines circonstances, notamment lorsque l’environnement comporte des zones de nature différente engendrant des variations importantes du niveau de fouillis.
Il existe donc un besoin pour un procédé de mesure de la performance d’un dispositif de taux de fausse alarme constant d’un capteur qui permette d’obtenir des mesures de la performance de bonne qualité et ce pour toutes les environnements dans lesquels le capteur est amené à intervenir.
A cet effet, la description décrit un procédé de mesure de la performance d’un dispositif de taux de fausse alarme constant d’un capteur,
le procédé de mesure étant mis en œuvre par un calculateur et comprenant :
- une étape d’estimation de paramètres liés aux bruits affectant le capteur, pour obtenir un vecteur de paramètres,
- une étape d’obtention de seuils de détection pour le dispositif de taux de fausse alarme constant,
- une étape de caractérisation des erreurs d’estimations de l’estimateur du dispositif de taux de fausse alarme constant, pour obtenir des paramètres relatifs aux erreurs d’estimations,
- une étape de détermination de la valeur de chaque seuil de détection susceptible d’être effectivement utilisé par le dispositif de taux de fausse alarme constant du fait des erreurs d’estimations de l’estimateur du dispositif de taux de fausse alarme constant pour toutes les configurations possibles du vecteur de paramètres, pour obtenir un ensemble de seuils de détection déterminés, l’étape de détermination utilisant les paramètres relatifs aux erreurs d’estimations pour déterminer le seuil de détection effectivement utilisé par le dispositif de taux de fausse alarme constant, et
- une étape de calcul de la performance du dispositif de taux de fausse alarme constant sur la base des seuils de détection déterminés.
Il convient de comprendre ici que les étapes sont réalisées sans utilisation de données réelles. Elles peuvent donc être réalisées hors-ligne, ce qui est un avantage important du procédé. La performance est ici obtenue sans avoir recours à une utilisation prolongée du système de détection pour que celui-ci croise un ensemble représentatif de cas d’utilisation.
Le procédé peut comprendre une étape consistant à calculer des valeurs de profondeur de décharge.
Dans un mode de réalisation, l’étape de sélectionner une séquence représentative d’un profil de sollicitation pour ledit système de stockage, consiste à : - récupérer des profils de courant ou des profils de puissance correspondant aux séquences symétriques ; - calculer une différence point par point entre chaque profil de courant ou de puissance récupéré et un profil moyen ; et - sélectionner un profil correspondant à celui ayant une différence minimale avec le profil moyen.
Le procédé peut comprendre une étape consistant en une mise à l’échelle du profil de sollicitation sélectionné comme profil représentatif.
Un autre objet de l’invention concerne un dispositif de détermination de profils de sollicitation pour système de stockage par batterie, qui comprend des moyens pour mettre en œuvre les étapes du procédé de l’invention.
Dans une réalisation, le dispositif de l’invention est appliqué pour un système de stockage stationnaire, de préférence un système de stockage par batteries « BESS ».
De préférence, le système de stockage comporte au moins une batterie au lithium-ion.
Un autre objet de l’invention est un dispositif pour simuler le vieillissement des batteries d’un système de stockage par batterie, le dispositif comprenant au moins un processeur pour exécuter un modèle de vieillissement de batterie, ledit modèle étant appliqué sur la base d’un profil de sollicitation obtenu par le procédé de l’invention.
L’invention adresse aussi un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé de détermination de profils de sollicitation pour système de stockage par batterie de l’invention.
Brève description des figures D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple et qui représentent :
La est un diagramme de flux des étapes du procédé de détermination de profils de sollicitation électrique, selon un mode de réalisation de l’invention ;
Les figures 2a et 2b illustrent des exemples d’histogrammes des temps passés respectivement, par plage d’état de charge (SOC) et par plage de profondeur de décharge (DOD) d’une batterie sur une période de 4 ans d’enregistrement de données ;
Les figures 3a et 3b illustrent des exemples d’histogrammes des temps passés respectivement, par plage d’état de charge (SOC) et par plage de profondeur de décharge (DOD) d’une batterie sur une période de 7 jours pour des séquences représentatives ;
La est un diagramme de flux des étapes du procédé de détermination de profils de sollicitation électrique, selon des modes de réalisation de l’invention incluant des étapes optionnelles.
Description détaillée de l’invention Il est d’abord fait un rappel de différents principes et définitions connus dans le domaine des batteries, et repris dans la suite de la description.
L’état de charge (SOC) d’une batterie représente la quantité de charge électrique stockée q(t) par rapport à la capacité actuelle C(t), et est exprimé par l’équation (1) :
L’état de charge d’une batterie est exprimé en pourcentage et varie usuellement entre 0% désignant une batterie totalement déchargée (état vide) et 100% désignant une batterie totalement chargée (état plein). Le niveau d’état de charge avec le plus de temps passé influence le vieillissement calendaire et le vieillissement en cyclage.
La profondeur de décharge (DOD) (acronyme de « Depth Of Discharge » en anglais) d’un cycle, correspond au pourcentage de la quantité de charge enlevé de la batterie en partant d’un état de charge donné. La profondeur de décharge avec laquelle une batterie est cyclée influence son vieillissement en cyclage.
Système de stockage électrochimique par batterie : c’est un système qui contient une ou plusieurs batteries capables d'emmagasiner l'énergie électrique (sous une forme chimique) et de la restituer en temps voulu. Il existe deux types de systèmes de stockage électrochimique par batterie : les systèmes de stockage par batterie stationnaires et les systèmes de stockage par batterie embarqués.