INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les électrolyseurs et piles à combustible à oxyde solide, de par leur structure particulière et leurs conditions de fonctionnement, sont soumis à des dégradations de la microstructure des couches fonctionnelles des électrodes. De nombreuses études ont été menées pour qualifier et quantifier les modifications microstructurales ayant lieu dans les électrodes durant le cycle de vie des cellules, et il existe un besoin d’amélioration de la durée de vie des électrolyseurs et piles à combustible à oxyde solide par limitation de ces dégradations de microstructure.
La dégradation des électrolyseurs et piles à combustible à oxyde solide peut se mesurer par l’augmentation de la tension nécessaire au maintien d’un même courant entre les électrodes, et donc au maintien des flux produits (hydrogène et oxygène). Les électrolyseurs et piles à combustible à oxyde solide de l’art antérieur présentent, selon une telle mesure, un taux de dégradation de l’ordre de 1 à 6 % par 1 000 h de fonctionnement.
Un des enjeux majeurs actuels porte sur l’abaissement de ce taux de dégradation pour atteindre une valeur de l’ordre de 0,5 % par 1 000 h de fonctionnement, compatible avec une durée de vie de l’ordre de 10 ans, pour un électrolyseur / pile à combustible fonctionnant sous forte densité de courant.
L’invention a pour but d’améliorer les électrolyseurs / piles à combustible à oxyde solide de l’art antérieur.
À cet effet, l’invention vise un électrolyseur / pile à combustible à oxyde solide, comportant une enceinte délimitant une zone à haute température, au moins une cellule contenue dans l’enceinte et formée d’un électrolyte solide disposé entre une première électrode et une deuxième électrode, et un organe fluidique traversant la paroi de l’enceinte, cet organe fluidique comportant : – un conduit d’alimentation de la première électrode et un conduit de retour de la première électrode, adaptés à produire un premier écoulement d’électrode selon un sens nominal ; – un conduit d’alimentation de la deuxième électrode et un conduit de retour de la deuxième électrode, adaptés à produire un deuxième écoulement d’électrode selon un sens nominal.
Cet électrolyseur / pile à combustible à oxyde solide comporte de plus : – un dispositif d’inversion de flux adapté à inverser temporairement le sens d’au moins l’un des écoulements d’électrode, selon un sens inversé ; – un module de commande du dispositif d’inversion de flux configuré pour alterner, selon une séquence prédéterminée, entre le sens nominal et le sens inversé d’au moins l’un des écoulements d’électrode.
Selon un autre objet, l’invention vise un procédé de commande d’un tel électrolyseur / pile à combustible à oxyde solide, comportant les étapes suivantes : – une étape de fonctionnement nominal, dans laquelle les deux écoulements d’électrodes sont réalisés dans leur sens nominal ; – une étape de fonctionnement inversé, dans laquelle au moins l’un des écoulements d’électrodes est réalisé dans son sens inversé.
La illustre un autre exemple de réalisation dans lequel la ligne de couplage 15 du coupleur est imprimée pour présenter une configuration en L. Selon cet exemple, la ligne de couplage 15 du coupleur comporte une première partie de couplage 15a s’étendant sans contact électrique, parallèlement au tronçon de ligne 13a, sensiblement sur toute la longueur du tronçon de ligne 13a, en se prolongeant à l’équerre, au-delà de l’extrémité libre 13b du tronçon de ligne 13a, par une deuxième partie de couplage 15b. Cette première partie de couplage 15a présente une extrémité libre 15e en circuit ouvert, située à proximité de la ligne de transmission 13 tandis que la deuxième partie de couplage 15b est connectée au point de raccordement C.
Quelle que soit la forme de réalisation du coupleur 10, il doit être noté qu’il n’y a pas de contact électrique entre le premier conducteur électrique 5 et la ligne d’antenne de l’unité de radiofréquences 7 (l’entrée/sortie Sa de l'unité radiofréquences 7). L’isolation électrique entre la ligne électrique et la ligne radiofréquences est obtenue par l’isolation galvanique naturelle réalisée par la carte de circuit imprimé 9. La largeur des lignes du coupleur 10 (à savoir les parties de couplage 15a et le tronçon de ligne 13a) ainsi que l’écart entre les lignes du coupleur sont ajustés pour permettre une adaptation d’impédance entre le point de connexion Pc et le point de raccordement C de manière à maximiser le transfert d’énergie radiofréquence.
Selon une caractéristique avantageuse, le coupleur 10 est configuré de manière à obtenir une atténuation inférieure à 3dB entre le point de liaison Pc du coupleur et la première extrémité de la ligne de transmission 13 reliée au premier conducteur électrique 5.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le système de commande 1 comporte le circuit de blocage 12 des signaux radiofréquences permettant d’assurer une réjection des signaux radiofréquences vers le moteur 2a. Ce circuit de blocage 12 est imprimé sur la carte de circuit imprimé 9 en étant connecté par une seule extrémité, sur la ligne de transmission 13 en un point de raccordement Pr situé entre le point de connexion Pc du tronçon de ligne 13a du coupleur et l’unité de gestion 3. Le circuit de blocage 12 comporte ainsi une portion de ligne 12a imprimée sur la carte de circuit imprimé 9 en présentant une extrémité libre 12b en circuit ouvert de sorte que cette portion de ligne 12a peut être considérée comme raccordée électriquement en parallèle sur la ligne de transmission 13. Cette portion de ligne 12a est connectée sur la ligne de transmission 13 au point de raccordement Pr.
Dans les exemples de réalisation illustrés aux figures 2 à 4, la portion de ligne 12a et le tronçon de ligne 13a du coupleur sont imprimés sur la carte de circuit imprimé 9, du même côté de la ligne de transmission 13. Dans l’exemple de réalisation illustré à la , la portion de ligne 12a et le tronçon de ligne 13a du coupleur sont imprimés sur la carte de circuit imprimé 9, de part et d’autre de la ligne de transmission 13.
Ce circuit de blocage 12 des signaux radiofréquences qui est conçu pour diriger ses signaux radiofréquences vers la ligne électrique et non pas vers le moteur 2a, se fait par l’intermédiaire d’un « stub » en circuit ouvert. La propriété de ce stub, est de ramener un « court-circuit » virtuel pour les signaux radiofréquences sur la ligne du premier conducteur électrique 5 vers le moteur 2a mais également un « circuit ouvert » virtuel de haute impédance au point de connexion Pc, à la fréquence souhaitée. La géométrie de ce circuit de blocage peut être réalisée de différentes façons en fonction notamment des contraintes de place disponible sur la carte de circuit imprimé 9.
La portion de ligne 12a du circuit de blocage 12 présente une longueur électrique adaptée de manière qu’en fonction de la longueur de la ligne de transmission 13 entre le point de connexion Pc du coupleur et le point de raccordement Pr du circuit de blocage, les signaux radiofréquences se trouvent bloquer au point de connexion du coupleur Pc, avec une atténuation supérieure à 10db. Idéalement, l’atténuation est supérieure à 20db. Ainsi, la ligne du premier conducteur électrique 5 présente au point de connexion Pc, une impédance élevée empêchant les signaux radiofréquences d’aller vers le moteur 2a.
Le circuit de blocage 12 comporte une longueur électrique entre le point de connexion Pc du coupleur et l’extrémité libre 12b de la portion de ligne 12a égale à Lambda/2 (Lambda étant la longueur d’onde), correspondant à une longueur électrique d’environ 180°. La largeur de la ligne de transmission 13 est ajustée afin de permettre de transmettre le signal continu sans pertes et de conserver une impédance proche de 50 Ohms. Les signaux radiofréquences sont naturellement aiguillés vers la ligne du premier conducteur électrique 5. Le circuit de blocage 12 permet avantageusement de forcer les signaux radiofréquences à circuler du point A de la ligne de transmission 13 vers le point de raccordement C et réciproquement avec une perte inférieure à 3 dB, tout en interdisant le passage de ces signaux radiofréquences du point de raccordement C vers le point B de la ligne de transmission mais également du point A de la ligne de transmission 13 vers le point B de la ligne de transmission, avec une isolation d'au minimum 10dB.
Un avantage de l’invention est que le coupleur est complètement imprimable sur un circuit imprimé et ne nécessite aucun composant électronique. Toutes les fonctions sont réalisées par de simples lignes de transmission. Ces lignes de transmission peuvent être réalisées de différentes façons comme par exemple en ligne microstrip, en ligne stripline ou coplanaire. Etant donné que les lignes sont réalisées sur un substrat diélectrique en époxy et en particulier de type FR4, toutes les longueurs ou largeurs de lignes seront dépendantes des caractéristiques physiques et électriques du substrat (Exemple : permittivité, hauteur, etc.). Toutes les longueurs de lignes sont dépendantes de la fréquence d’utilisation qui dans l’exemple illustré est 2.4GHz.
Selon un exemple de réalisation, dans le cas où fréquence de travail de l'unité radiofréquences 7 est de 2,4 GHz, la longueur dans l’air du coupleur 10 est de 30mm et la longueur dans l’air du « stub » c’est-à-dire du point de connexion Pc à l’extrémité libre 12b est de 60mm. Il est à noter que la longueur réelle sur la carte de circuit imprimé 9 sera plus petite que la longueur dans l’air puisqu’il faut tenir compte de la permittivité diélectrique de la carte de circuit imprimé 9.
Bien entendu, le système de commande par signaux radiofréquences peut également fonctionner dans une autre bande de radiofréquences, pouvant s'étendre, notamment, entre 400 MHz et 4 GHz, et pouvant prendre, notamment, des valeurs de l'ordre de 433MHz ou 868MHz.
Antenne et coupleur associé pour réaliser un déport d’une fonction antennaire ainsi que dispositif communicant correspondant La présente invention concerne une antenne et un coupleur associé permettant de déporter, de manière passive, une fonction antennaire. Elle concerne également un dispositif communicant comprenant une telle antenne pouvant fonctionner avec un tel coupleur.
ETAT DE LA TECHNIQUE Un dispositif radio comprend habituellement une antenne interne (souvent parfaitement intégrée au dispositif) et une connexion vers une antenne externe pour permettre de commuter d’une antenne à l’autre en fonction des conditions d’utilisation, par exemple quand les conditions de réception par l’antenne radio sont mauvaises.
Pour ce faire, un tel dispositif comprend deux voies radios séparées, chaque voie étant reliée soit à l’antenne interne soit à la connexion vers l’antenne externe. Pour commuter d’une voie à l’autre, un commutateur radiofréquence ou mécanique est utilisé.
L’utilisation de ces types de commutateur n’est pas satisfaisante.
En effet, un commutateur radiofréquence nécessite un mécanisme de détection de la présence d’une connexion externe qui peut s’avérer couteuse, encombrante et nuisible pour les performances radio en rajoutant de l’atténuation. Le système de détection présente aussi une problématique de consommation (surtout important pour les dispositifs sous batterie).
On pourra avantageusement prévoir que l’organe d’espacement rigide 3 comporte, sur ses surfaces supérieure 31b et inférieure 31c, des organes de positionnement des cartes de circuit imprimé 41 et 42, voire des plaques de pression 51 et 52. Ces organes de positionnement, pouvant par exemple être des pions destinés à s’insérer dans des orifices alignés d’une paire de carte de circuit imprimé et de plaque de pression, permettent notamment d’obtenir un positionnement relatif correct des différents éléments de la batterie 1, qui assure par exemple un alignement adéquat des orifices 53.
La batterie 1 comporte par ailleurs une troisième carte de circuit imprimé 6 supportant un système de contrôle 61 de la batterie 1, également nommé BMS.
Chacune des première et deuxième cartes de circuit imprimé 41 et 42 comporte un connecteur bord de carte 62, tandis que la troisième carte de circuit imprimé 6 comporte deux portions de connexion 63 opposées venant chacune s’insérer dans l’un des connecteurs bord de carte 62. La troisième carte 6 s’étend ainsi transversalement vis-à-vis des première et deuxième cartes 41 et 42, et parallèlement à la surface périphérique 31a de l’organe d’espacement rigide 3. On pourra prévoir en variante que les connecteurs bord de carte soient supportés par la troisième carte de circuit imprimé 61 et que chacune des première et deuxième cartes de circuit imprimé 41 et 42 comporte une portion de connexion s’insérant dans l’un des connecteurs bord de carte, sans sortir du cadre de la présente invention.
Le BMS 61 est apte à réaliser des fonctions de surveillance de l’état des cellules 2, de contrôle de la charge et de la décharge des cellules 2 et d’équilibrage de la charge des cellules 2.
A cet effet, chacune des première et deuxième cartes de circuit imprimé 41 et 42 comporte un réseau de pistes électriques (non représenté), interconnectant les éléments de connexion électrique 43 entre eux, et donc les cellules 2 entre elles, avec les connecteurs 62, et donc avec la troisième carte de circuit imprimé 6 et le BMS 61.
Afin d’éviter que le maintien mécanique de la troisième carte de circuit imprimé 6 soit réalisé par les connecteurs 62, ce qui pourrait les fragiliser, on pourra prévoir que l’organe d’espacement rigide 3 comporte, sur sa surface périphérique 31a, des éléments de maintien de la troisième carte de circuit imprimé 6, comme des ergots et/ou des clips.
Comme montré en , l’organe d’espacement rigide 3 comporte un renfoncement 31d formé dans sa paroi périphérique, au droit de la zone au niveau de laquelle s’étend la troisième carte de circuit imprimé. Par ailleurs, chacune des première et deuxième cartes de circuit imprimé 41 et 42 comporte une découpe 48 venant au droit de ce renfoncement 31d lorsque la batterie 1 est assemblée.
Lorsque la batterie 1 est assemblée, un faisceau de connexion destiné à relier la batterie 1 à un équipement électronique externe peut être relié à un connecteur prévu sur la troisième carte de circuit imprimé 6 et disposé du côté du renfoncement 31. Le faisceau de connexion peut alors s’étendre dans le renfoncement 31 et passer dans le passage défini par la découpe 48 de l’une des première et deuxième cartes de circuit imprimé 41 et 42, la découpe permettant alors, grâce à son profil, de maintenir ce faisceau dans ce passage. On facilite ainsi l’assemblage de la batterie tout en limitant le risque d’arrachement du faisceau de connexion.
On a décrit en une vue en coupe d’une batterie 10 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
L’exemple de la est identique à celui décrit en et à l’exception de la forme globale de l’organe d’espacement rigide 3.
Dans l’exemple de la , l’organe d’espacement rigide 3 comporte des rebords 33 sur le pourtour de ses surfaces supérieure 31b et inférieure 31c, lesquels définissent des réceptacles 34 dans lesquels sont logées les première et deuxième cartes de circuit imprimé 41 et 42.
Des joints d’étanchéité 7 sont agencés sur le pourtour des surfaces supérieure 31b et inférieure 31c, contre les rebords 33.
Lors de l’assemblage de la batterie 1, et du serrage des éléments de serrage 55, les plaques de pression 51 viennent alors comprimer les joints 7 contre les surfaces supérieure 31b et inférieure 31c de l’organe d’espacement rigide 3, les joints 7 formant ainsi des barrières assurant l’étanchéité des compartiments 32. Les plaques de pression 51 pénètrent alors totalement dans les réceptacles 34, sans dépasser des rebords 33.
La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixée, et notamment en proposant une batterie dont la carte de circuit imprimé présente des encoches définissant des languettes élastiquement déformables recevant les éléments de connexion électriques destinés à être en contact avec les bornes de contact des cellules et qui intègre une ou plusieurs pistes électriques de préchauffes passant au niveau de ces languettes. On comprend ainsi que la formation de ces languettes élastiquement déformables permet de réaliser des contacts entre les éléments de connexion et les bornes de contact grâce à des éléments de connexion non spécifiquement conçu à cet effet, permettant d’assembler la batterie et de changer les cellules de façon simple et rapide, les contacts étant pour autant résistants aux vibrations. Par ailleurs, l’emploi d’un organe d’espacement rigide dont l’épaisseur est sensiblement identique à la hauteur des cellules permet de définir des compartiments pour ces cellules qui s’étendent jusqu’au niveau de la carte de circuit imprimé. Dès lors, l’organe d’espacement rigide permet de protéger les cellules, de les isoler électriquement, et de conserver leur parallélisme en cas de choc ou de chute de la batterie, de sorte à assurer les contacts avec les éléments de connexion électrique.
En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens. En particulier, on pourra prévoir que l’organe d’espacement soit une pièce unique monolithique. On pourra prévoir d’autres modes de fixation que celui décrit, et notamment de visser directement les organes de serrage sur les cartes de circuit imprimé, sans employer de plaques de liaison, ou encore d’utiliser un boîtier muni de moyen de plaquage, comme des nervures, venant exercer, lors de l’assemblage, un effort sur les cartes orienté vers l’intérieur de la batterie. On pourra encore prévoir d’agencer le BMS sur la première et/ou sur la deuxième carte de circuit imprimé, afin d’éviter d’employer une troisième carte de circuit imprimé. On pourra encore prévoir d’autres modes d’étanchéification de la batterie, notamment en agençant des joints ou d’autres organes d’étanchéités directement entre l’organe d’espacement rigide et les première et deuxième cartes de circuit imprimé.
Pile à combustible et son procédé de fabrication La présente invention concerne une pile à combustible et un procédé pour fabriquer une telle pile à combustible.
Le dosage des ions fluorures montre que leur concentration dans la solution S2 après traitement est de 10,6 mg/L, soit 99,99 % d’ions fluorures immobilisés dans les précipités.
Quant à l’activité des radionucléides, elle est rapportée dans le tableau 2 ci-après.
E xemple II I : Traitement par différentes sources d’ions calcium d’un mélange de solutions d’attaque s par HF et HNO 3 :
L’exemple qui suit se rapporte à différents essais réalisés sur des volumes de 100 mL ou 120 mL selon les essais, d’une solution, dite ci-après « solution S3 », correspondant à un mélange entre : - différents reliquats de solutions (40 mL) résultant d’attaques de précipités ou autres échantillons solides provenant de différents endroits de l’usine de traitement des combustibles nucléaires usés de La Hague par des mélanges d’acide fluorhydrique 0,25 N et d’acide nitrique 14 N et dont les volumes ont été ajustés à 50 mL par addition d’acide nitrique 0,5 N ; et - différents reliquats de solutions (40 mL) résultant d’attaques de précipités ou autres échantillons solides provenant de différents endroits de l’usine de traitement des combustibles nucléaires usés de La Hague par des mélanges d’acide fluorhydrique 11 N et d’acide nitrique 7 N et dont les volumes ont également été ajustés à 50 mL par addition d’acide nitrique 0,5 N.
La solution S3 comprend 18,7 g/L d’ions fluorures. Elle présente une activité β/γ de 2,085.10 7 Bq/L, principalement liée au césium 137 (98 %) - les autres radionucléides émetteurs β/γ détectés par spectrométrie γ étant l’europium 154 et le cobalt 60 - ainsi qu’une activité α de 1,27.10 7 Bq/L liée à l’américium 241.
Des essais sont réalisés avec différentes sources d’ions calcium, à savoir : du lait de chaux (essai 1), du nitrate de calcium (essai 2) et du carbonate de calcium (essai 3).
Pour les traitements au nitrate de calcium et au carbonate de calcium, il est procédé comme décrit dans l’exemple I ci-avant à ceci près qu’il n’y a pas de lavage des précipités obtenus.
Pour le traitement au lait de chaux, il est procédé comme décrit dans l’exemple II ci-avant à ceci près, là également, qu’il n’y a pas d’opération de lavage.
Les caractéristiques de ces essais sont récapitulés dans le tableau 3 ci-dessous.
S’agissant de l’activité des radionucléides, elle est rapportée dans le tableau 4 ci-après.
L’américium 241, l’europium 154 et le cobalt 60 ont été immobilisés dans le précipité puisqu’ils ne sont pas détectés dans la solution S3 après traitement, et ce, quelle que soit la source d’ions calcium utilisée.
Pastille de combustible nucléaire à enrichissement variable radialement La présente invention concerne le domaine du combustible nucléaire, et en particulier une pastille de combustible nucléaire destinée à être intégrée dans un crayon de combustible nucléaire.
Un cœur d’un réacteur nucléaire à eau légère ou à eau lourde est généralement formé d’une pluralité d’assemblages de combustible nucléaire disposés côte à côte, chaque assemblage de combustible nucléaire comprenant un faisceau de crayons de combustible nucléaire, chaque crayon de combustible nucléaire comprenant une gaine tubulaire contenant du combustible nucléaire, la gaine étant fermée à chacune de ses deux extrémités par un bouchon.
Le combustible nucléaire est par exemple prévu sous la forme de pastilles de combustible nucléaire contenant un matériau fissile, chaque pastille étant de forme générale cylindrique, les pastilles étant empilées dans la gaine.
Au cours de la combustion d’une pastille de combustible nucléaire, il existe un risque de détérioration de la pastille, et en particulier un risque de fragmentation, de relocalisation et/ou de dispersion du combustible (ou FFRD pour « Fuel Fragmentation Relocation and Dispersion » selon la terminologie anglaise).
Ce risque est plus élevé en cas de combustion localement élevée au sein de la pastille ou de température localement élevée au sein de la pastille.
Toute caractéristique décrite ci-avant pour un mode de réalisation ou une variante s’applique aux autres modes de réalisation et variantes décrits ci-avant, pour autant que techniquement possible.
Système de commande par signaux radiofréquences d'un appareil électrique domestique, comportant un coupleur sur circuit imprimé La présente invention concerne le domaine technique de la commande par signaux radiofréquences d'un appareil électrique domestique alimenté en énergie électrique par un réseau d'alimentation électrique.
La présente invention trouve des applications particulièrement avantageuses dans le domaine de la commande des actionneurs électromécaniques mis en œuvre dans une installation de fermeture ou de protection solaire par écrans, stores ou volets par exemple.
Dans l’état de la technique, les actionneurs électromécaniques mis en œuvre dans une installation de fermeture ou de protection sont connus pour être équipés d’un récepteur et émetteur de radiofréquences muni d'une antenne réceptrice et émettrice, permettant d'en augmenter la sensibilité et donc la portée de transmission entre un émetteur radiofréquences, nomade ou fixe, et le récepteur radiofréquences.
L'antenne réceptrice et émettrice est un élément sensible et fragile. De plus, l'actionneur est souvent disposé dans une enveloppe métallique qui oblige à déporter l'antenne à l'extérieur de l'enveloppe pour préserver la sensibilité du récepteur radiofréquences.
De nombreuses solutions techniques ont été proposées pour utiliser le câble d'alimentation électrique de l'actionneur pour loger une partie de l'antenne, ou pour utiliser un conducteur de phase et/ou un conducteur de neutre comme antenne, soit par un couplage direct, soit par un couplage partiel.