INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un aspect de l’invention, le module de puissance comprend au moins une carte électronique.
Selon un aspect de l’invention, le boitier comprend un socle sensiblement transversal à la direction d’insertion qui immobilise le couvercle dans ladite direction d’insertion de sorte que, lorsque le support glisse sur le couvercle via la rampe inclinée selon la direction d’insertion, le volume des fentes se réduit et le dispositif de fixation, notamment, le support, pince le jeu de barres omnibus.
Selon un mode de réalisation, le socle est sensiblement transversal à la direction d’insertion.
Selon un mode de réalisation, l'équipement électrique comprend d'autres composants électroniques tels qu'un condensateur de liaison CC. L'équipement électrique étant un onduleur configuré pour convertir une tension continue (CC) provenant d'une batterie d'alimentation haute tension en une tension alternative (CA) de manière à entraîner un moteur électrique d'un entraînement électrique d'un véhicule électrique ou d'un véhicule électrique hybride. La tension alternative peut être une tension alternative multiphase, en particulier une tension triphase. En variante, l'équipement électrique peut être un chargeur embarqué ou un convertisseur CC/CC du véhicule électrique ou du véhicule électrique hybride.
L’invention a également pour objet un procédé d’assemblage du jeu de barres omnibus de l’ensemble conducteur dans l’équipement électrique. Le procédé comprenant les étapes suivantes : Mise en place du support sur le jeu de barres omnibus, Fixation du couvercle sur le support pour les lier ensemble tout en autorisant un mouvement relatif dans la direction d’insertion, Déplacement du support, du jeu de barres omnibus et du couvercle vers le boitier selon la direction d’insertion, Fixation du support sur le boitier.
Dans la direction d’insertion, le couvercle entre en contact avec le boitier au niveau du socle. Le couvercle est alors immobile par rapport au boitier et c’est le support qui est mobile par rapport au couvercle et au boitier. Le support glisse sur le couvercle via la rampe inclinée selon la direction d’insertion. Le volume des fentes se réduit jusqu’à ce que le support pince le jeu de barres omnibus. Lorsque les barres sont pincées, les passages de fixation du support sont en position pour recevoir les organes de fixation qui fixent le support sur le boitier. Le jeu de barres omnibus est alors fixé au support et donc au boitier.
Un autre aspect de l'invention est un entraînement électrique, comprenant un moteur électrique et l'onduleur tel que décrit ci-dessus configuré pour convertir une tension continue en une tension alternative pour entraîner le moteur électrique.
Un autre aspect de l'invention est un véhicule, comprenant l'entraînement électrique pour entraîner le véhicule. Le véhicule peut comprendre une batterie, de préférence une batterie rechargeable pour fournir la tension continue à l'onduleur, le cas échéant.
Bien que les modes de réalisation aient été décrits en référence à un certain nombre de modes de réalisation illustratifs, il faut comprendre que d'autres modifications et modes de réalisation peuvent être dérivés par les personnes compétentes dans l'art qui entreront dans le cadre des principes de cette divulgation.
Ces objets, caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention, ainsi que d'autres, deviendront évidents pour l'homme du métier à partir de la description détaillée suivante qui, prise conjointement avec les dessins annexés, divulgue des modes de réalisation préférés de la présente invention.
- l’enrichissement dans la zone d’enrichissement élevé est égal ou supérieur à 1,8 % et/ou inférieur ou égal à 10,0 % ;
- la couche intermédiaire représente une fraction volumique de la pastille comprise entre 60 % et 94 % et/ou la couche proximale représente une fraction volumique de la pastille comprise entre 5 % et 20 % et/ou la couche distale représente une fraction volumique de la pastille comprise entre 1 % et 20 %.
L’invention concerne également un crayon de combustible nucléaire, comprenant une gaine tubulaire contenant des pastilles telles que défini ci-dessus.
L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la est une vue schématique en coupe d’un crayon de combustible nucléaire comprenant des pastilles de combustible nucléaire ;
- la est une vue schématique en coupe d’une pastille de combustible nucléaire ;
- les Figures 3 à 6 sont des graphiques illustrant différents profils d’enrichissement d’une pastille de combustible nucléaire en fonction du rayon ;
- la est une vue schématique en coupe d’une pastille de combustible nucléaire selon un autre exemple de réalisation.
La illustre un crayon de combustible nucléaire 2 destiné à être utilisé dans un réacteur à eau légère, en particulier un réacteur à eau sous pression (ou PWR pour « Pressurized Water Reactor ») ou un réacteur à eau bouillante (ou BWR pour « Boiling Water Reactor »), un réacteur de type « VVER », un réacteur de type « RBMK », un réacteur à eau lourde, par exemple de type « CANDU ».
Le crayon de combustible nucléaire 2 est allongé suivant un axe longitudinal A.
Le crayon de combustible nucléaire 2 comprend une gaine 4 contenant du combustible nucléaire. La gaine 4 est tubulaire et s’étend suivant l’axe longitudinal A. La gaine 4 est fermée de manière étanche à chacune de ses extrémités par un bouchon 6.
Le combustible nucléaire se présente sous la forme d’un empilement de pastilles 8 de combustible nucléaire empilées axialement à l’intérieur de la gaine 4, chaque pastille 8 contenant du matériau fissile. L’empilement de pastilles 8 est aussi appelée « colonne fissile ».
Les pastilles 8 sont analogues et une seule des pastilles 8 sera décrite plus en détail pas la suite, en référence notamment à la .
Comme illustré sur la , la pastille 8 présente une forme de révolution autour d’un axe central B.
La pastille 8 présente de préférence une forme générale cylindrique de section transversale circulaire centrée sur l’axe central B.
Le joint peut être formé d'un seul tenant avec l’anneau de recouvrement. Ainsi, la manipulation de l’anneau de recouvrement est simplifiée. Le joint entre automatiquement en contact avec la paroi intérieure du boîtier, respectivement avec la face d'extrémité axiale du stator, lorsque l’anneau de recouvrement est monté.
L’anneau de recouvrement peut présenter au moins un évidement sur son bord extérieur, l'évidement étant disposé à une distance circonférentielle de la nervure du stator. L'évidement permet une sortie contrôlée du liquide de refroidissement de la section de refroidissement. Ainsi, un enroulement de stator du stator est refroidi au moyen du liquide de refroidissement présent dans l'évidement. En particulier, en prévoyant au moins un évidemment, la vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement sortant de l'évidement est suffisamment élevée pour que le liquide de refroidissement frappe l'enroulement du stator.
De préférence, un flasque d'extrémité est disposé à une extrémité axiale du boîtier, dans lequel le flasque d'extrémité a au moins une zone de contact qui bute axialement sur l’anneau de recouvrement de sorte que l’anneau de recouvrement est maintenu en contact avec le stator. Ainsi, des moyens de fixation supplémentaires pour fixer l’anneau de recouvrement au stator peuvent être supprimés, ce qui contribue à une conception compacte de la machine électrique. En outre, l'assemblage du moteur électrique est particulièrement facile.
L'anneau de recouvrement est par exemple une pièce moulée par injection, en particulier une pièce en plastique. De ce fait, l'anneau de recouvrement est particulièrement économique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention peuvent être déduits de la description suivante et des dessins. Dans les dessins : montre une machine électrique selon un mode de réalisation inventif, montre une vue en coupe de la machine électrique de la , montre la machine électrique de la sans le boîtier, montre la machine électrique de la , montre une vue de face de la machine électrique de la , montre un anneau de recouvrement de la machine électrique, montre une vue en coupe de l'anneau de recouvrement de la , montre un autre anneau de recouvrement pour la machine électrique de la , et montre une autre vue en coupe de la machine électrique de la .
La montre une machine électrique 10, en particulier une machine électrique de grande puissance.
La machine électrique 10 comprend un boîtier 12, un rotor qui n'est pas représenté sur les dessins pour des raisons de simplicité, et un stator 14 logé dans le boîtier 12.
Par exemple, le boîtier 12 et le stator 14 sont des composants moulés sous pression.
Dans le mode de réalisation représenté, la machine électrique 10 est un moteur à rotor interne.
La machine électrique 10 comprend au moins un enroulement de stator 16 (voir ), qui n'est pas représenté sur la plupart des figures pour permettre une meilleure vue des autres composants de la machine électrique 10.
Pour établir un contact électrique avec les enroulements de stator 16, la machine électrique 10 comprend en outre un connecteur 18 qui s'étend à travers le boîtier 12.
Le stator 14 comporte au moins une, dans le mode de réalisation représenté, quatre nervures 20 en saillie radiale (voir figures 2 à 4) qui servent à fixer le stator 14 au boîtier 12.
Les nervures 20 sont mieux visibles sur la , qui montre la machine électrique 10 sans le boîtier 12.
Sur la vue en coupe de la , il est visible que les vis 22 qui servent à fixer le stator 14 au boîtier traversent les nervures 20 et sont vissées dans un fond du boîtier 12.
Une section de refroidissement de stator 24 est formée sur la circonférence du stator 14 entre le stator 14 et le boîtier 12. La section de refroidissement du stator 24 est réalisée par un espace radial circonférentiel entre le stator 14 et le boîtier 12.
Sur sa surface extérieure, le stator 14 présente une pluralité de rainures 26 s'étendant axialement (voir ). Grâce aux rainures 26, une plus grande quantité de liquide de refroidissement peut circuler dans la section de refroidissement 24.
La pastille 8 possède une surface latérale 14 et deux surfaces d’extrémité 16 opposées.
La surface latérale 14 s’étend suivant l’axe central B. La surface latérale 14 est cylindrique de section transversale circulaire centrée sur l’axe central B.
Chaque surface d’extrémité 16 s’étend depuis un bord d’extrémité de la surface latérale 14 vers l’axe central B.
Chaque surface d’extrémité 16 est par exemple sensiblement plane et perpendiculaire à l’axe central B.
La pastille 8 contient un matériau fissile, le matériau fissile étant de préférence du dioxyde d’uranium (UO 2 ).
La pastille 8 comprend par exemple une matrice réalisée dans un matériau de matrice et le matériau fissile réparti dans la matrice.
La pastille 8 possède plusieurs couches concentriques.
En particulier, la pastille 8 possède une couche proximale 20, une couche intermédiaire 22 et une couche distale 24 concentriques.
La couche proximale 20 est la couche de la pastille 8 qui est radialement la plus proche de l’axe central B, et en particulier qui inclut l’axe central B. La couche proximale 20 est la couche radialement la plus interne de la pastille 8.
La couche distale 24 est la couche de la pastille 8 qui est radialement la plus éloignée de l’axe central B. La couche distale 24 est la couche radialement la plus externe de la pastille 8. La couche distale 24 est la couche superficielle de la pastille 8.
La couche intermédiaire 22 est située radialement entre la couche proximale 20 et la couche distale 24.
La couche proximale 20 s’étend radialement jusqu’à un premier rayon R1, la couche intermédiaire 22 s’étend radialement entre le premier rayon R1 et un deuxième rayon R2, et la couche distale 24 s’étend radialement entre le deuxième rayon R2 et un troisième rayon R3.
Le troisième rayon R3 est le rayon externe de la pastille 8, i.e. le rayon de la surface latérale 14.
La pastille 8 présente par exemple une hauteur H, prise suivant l’axe central B, comprise entre 9 mm et 13 mm et/ou un diamètre externe D compris entre 7 mm et 10 mm.
Chacune des couches concentriques de la pastille 8 présente une épaisseur prise radialement.
La couche proximale 20 présente par exemple une épaisseur comprise entre 700 µm et 2300 µm. L’épaisseur de la couche proximale 20 est égale au premier rayon R1.
Un des buts de l’invention est de proposer une pastille de combustible nucléaire permettant de limiter le risque de détérioration de la pastille au cours de son utilisation.
A cet effet, l’invention propose une pastille de combustible nucléaire de forme symétrique de révolution autour d’un axe central et contenant un matériau fissile, la pastille possédant des couches concentriques incluant une couche proximale, une couche intermédiaire et une couche distale, dans laquelle l’enrichissement en matériau fissile au sein de la pastille varie radialement, et la couche intermédiaire comprend une zone d’enrichissement élevé dans laquelle l’enrichissement est strictement supérieur à l’enrichissement dans la couche proximale et/ou à l’enrichissement dans la couche distale.
L’enrichissement en matériau fissible variable radialement de la pastille permet d’ajuster la réactivité et la combustion au sein de la pastille de combustible nucléaire en fonction du rayon, de manière à limiter le risque de détérioration lié à une combustion localement élevée et/ou à une température localement élevée.
En particulier, un enrichissement plus élevé dans une couche intermédiaire que dans une couche proximale permet de préserver une équivalence énergétique tout en limitant la température au centre de la pastille, ce qui limite le risque de fusion en situation accidentelle.
Un enrichissement plus élevé dans une couche intermédiaire que dans une couche distale permet de préserver l’équivalence énergétique tout en limitant le risque d’une combustion trop élevée dans la couche distale.
Selon des modes de réalisation particuliers, la pastille comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l’enrichissement augmente avec le rayon dans une zone de la couche intermédiaire adjacente à la couche proximale ;
- l’augmentation de l’enrichissement est continue ou discontinue, et/ou graduelle ;
- l’enrichissement diminue avec le rayon dans une zone de la couche intermédiaire adjacente à la couche distale ;
- la diminution de l’enrichissement est continue ou discontinue, et/ou graduelle ;
- l’enrichissement est maximal à une interface entre la couche proximale et la couche intermédiaire ;
- l’enrichissement diminue depuis une interface entre la couche proximale et la couche intermédiaire jusqu’à une interface entre la couche intermédiaire et la couche distale ;
- l’enrichissement présente un plateau d’enrichissement maximal dans la couche intermédiaire ;
- l’enrichissement est constant dans la couche intermédiaire ;
- l’enrichissement dans la couche proximale est égal ou supérieur à 0,25 % et/ou égal ou inférieur à 1,0 % et/ou l’enrichissement dans la couche distale est égal ou supérieur à 0,25 % et inférieur ou égal à 1,0 % ;
Compte tenu des chimies mises en œuvre dans le cadre du fonctionnement des cellules électrochimiques qui composent un accumulateur électrique, une dégradation ou un dysfonctionnement de l’une des cellules est susceptible d’entrainer un phénomène d’emballement thermique avec dégagement de gaz inflammables à l’intérieur de l’accumulateur. Lorsqu’une telle situation survient, le phénomène incendiaire qui survient est susceptible de se propager extrêmement rapidement par rayonnement thermique au reste de la batterie électrique notamment aux cellules adjacentes également sensibles aux températures élevées, voire même au reste du véhicule depuis la cellule concernée. De même, la génération de gaz inflammables à l’intérieur de l’accumulateur est susceptible d’entrainer une surpression, risquant de conduire à une explosion de la batterie. Afin de restreindre de telles risques d’incendie, différents dispositifs sont mis en place tels que la surveillance de la température des cellules et/ou de leurs tensions associée à des calculateurs, des mécanismes de fusibles et/ou de gestion de la charge de la batterie. Toutefois, ces mécanismes ne sont pas toujours suffisants pour écarter tout risque d’explosion et propagation d’incendie par rayonnement thermique.
Par ailleurs, compte tenu des éléments de protection qui enveloppent ces cellules pour limiter les risques d’emballement thermique, il est particulièrement complexe, sinon impossible, d’accéder à chacun des différents composants du module d’accumulateur, et en particulier aux cellules logées à l’intérieur de ce module, sans que ceux-ci ne subissent une détérioration au cours de son ouverture. Aussi, dans le cadre d’un process de recyclage de modules d’accumulateur, ceux-ci sont broyés, dans un premier temps, avant que différentes étapes de purifications soient mises en œuvre pour récupérer certains des éléments qui composent ces modules.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif pour le logement des cellules d’un accumulateur qui permette une gestion des risques d’emballement thermique et d’explosion d’une batterie tout en fournissant une solution facilitant l’accès aux composants du module d’accumulateurs susceptible d’être nécessaire dans le cadre d’un process de recyclage amélioré.
L’invention se rapporte ainsi à un module d’accumulateurs comprenant un caisson logement à l’intérieur duquel une pluralité de cellules électrochimiques sont juxtaposées de sorte que les terminaux de connexion des cellules sont connectés avec une interface de connexion électrique portée par le caisson logement, le caisson logement comprenant un caisson et un couvercle associé de dimensions complémentaires à celles du caisson et fixé au caisson par une liaison étanche sur la périphérie du couvercle, caractérisé en ce que le module d’accumulateurs comprend des moyens de gestion d’une surpression dans son volume intérieur comprenant une ligne de faiblesse dans l’épaisseur de l’une des faces du caisson logement, cette ligne de faiblesse longeant au moins une partie du bord d’une face du caisson logement, de sorte que au moins une portion de la ligne de faiblesse soit fragilisée pour se rompre de façon localisée et circonscrite en cas de surpression à l’intérieur du caisson logement au-delà d’une valeur seuil.
L’invention concerne également un coffret batterie pour le logement d’une pluralité de modules d’accumulateurs selon l’invention, les modules d’accumulateurs étant juxtaposés pour être positionnés au niveau d’emplacements individuels respectivement dédiés, caractérisé en ce que le coffret comprend, dans son volume intérieur, au moins un conduit comprenant, d’une part, un premier orifice ouvert au niveau d’une surface externe du coffret et, d’autre part, au moins un second orifice qui entoure au moins la portion la plus fragilisée de la ligne de faiblesse de la face d’un module d’accumulateurs, de sorte que, en cas de surpression dans le caisson du module d’accumulateurs, la rupture de la ligne de faiblesse entraine une évacuation guidée vers l’extérieur du coffret de la chaleur et des fumées des gaz en pression éventuelles.
L’invention porte aussi sur un procédé d’ouverture du couvercle d’un module d’accumulateurs susceptible d’être mis en œuvre dans le cadre d’une opération de recyclage des composants de ce module d’accumulateurs.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à différents modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
représente une illustration schématique d’un exemple d’assemblage d’éléments participant à la réalisation d’une partie d’un module d’accumulateurs selon l’invention,
représente une illustration schématique d’un exemple de couvercle pour la réalisation d’un module d’accumulateurs selon l’invention,
représente une illustration schématique d’un exemple de couvercle complété pour la réalisation d’un module d’accumulateurs selon l’invention,
représente une illustration schématique d’un exemple de conduit destiné à être associé à plusieurs modules d’accumulateurs pour la réalisation d’un coffret batterie selon l’invention,
représente une illustration schématique d’un exemple d’assemblage de conduits à différents modules d’accumulateurs pour la réalisation d’un coffret batterie selon l’invention,
représente une illustration schématique en section d’un exemple de conduit assemblé à un module d’accumulateurs à l’intérieur d’un coffret batterie selon l’invention avant déchirure d’une face au niveau d’une ligne de faiblesse,
représente une illustration schématique en section d’un exemple de conduit assemblé à un module d’accumulateurs à l’intérieur d’un coffret batterie selon l’invention après déchirure d’une face au niveau d’une ligne de faiblesse,
représente une illustration schématique d’un exemple de coopération d’un outil avec une interface d’accroche pour l’ouverture d’une face d’un module d’accumulateurs selon l’invention.
représente une illustration schématique d’un exemple d’ouverture d’une face d’un module d’accumulateurs selon l’invention par un outil.
Dans un exemple de réalisation dans lequel l’enrichissement présente une augmentation linéaire et une diminution linéaire, les valeurs absolues de la pente de l’augmentation linéaire et de la pente de la diminution graduelle sont par exemple égales.
En variante, les valeurs absolues de la pente de l’augmentation linéaire de la pente de la diminution graduelle sont différentes.
Dans un exemple de réalisation dans lequel l’enrichissement présente une augmentation continue et une diminution continue, l’augmentation et la diminution sont linéaires. En variante, l’augmentation est linéaire et la diminution non-linéaire, ou l’augmentation est non-linéaire et la diminution est linéaire.
Dans un exemple de réalisation, et comme illustré sur les Figures 3 à 6, l’enrichissement proximal E PROX et l’enrichissement distal E DIST sont sensiblement égaux.
Dans ce cas, de préférence, l’enrichissement proximal E PROX et l’enrichissement distal E DIST sont égaux à un enrichissement minimal de la pastille 8.
En variante, l’enrichissement proximal E PROX et l’enrichissement distal E DIST sont différents.
Dans ce cas, de préférence, celui de l’enrichissement proximal E PROX et de l’enrichissement distal E DIST qui est inférieur à l’autre est l’enrichissement minimal de la pastille 8.
Dans un exemple de réalisation, l’enrichissement proximal E PROX est strictement supérieur à l’enrichissement distal E DIST . Dans ce cas, de préférence, l’enrichissement distal E DIST est l’enrichissement minimal de la pastille 8.
Dans un exemple de réalisation, l’enrichissement proximal E PROX est strictement inférieur à l’enrichissement distal E DIST . Dans ce cas, de préférence, l’enrichissement proximal E PROX est l’enrichissement minimal de la pastille 8.
De manière générale, l’enrichissement présente un saut discontinu entre la couche proximale 20 et la zone d’enrichissement élevé de la couche intermédiaire 22 ou une zone de transition avec une augmentation continue et/ou graduelle entre la couche proximale 20 et la zone d’enrichissement élevé, et présente un saut discontinu entre la zone d’enrichissement élevé de la couche intermédiaire 22 et la couche distale ou zone de transition avec une augmentation continue et/ou graduelle entre la zone d’enrichissement élevé et la couche distale 24.
En outre, l’enrichissement dans la zone d’enrichissement élevé est constant et présente un plateau d’enrichissement maximal E MAX ou varie radialement, auquel cas l’enrichissement varie dans la zone d’enrichissement élevé par exemple de manière continue et/ou graduelle, en formant par exemple un ou plusieurs plateaux.
L’enrichissement variable radialement au sein de la pastille 8 permet de prévoir la quantité de matériau fissile requise dans la pastille 8 tout en limitant le risque de dégradation de la pastille 8, en particulier le risque « FFRD ».