INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le microcontrôleur MCU peut également comprendre un capteur de température TEMPS tel qu’illustré à la . Le capteur de température comprend un transistor M6 à effet de champ à grille isolée à canal de type P comprenant une grille connectée à la sortie de l’amplificateur opérationnel AOP du circuit générateur de tension de référence BDGP de manière à recevoir le signal Pg généré par l’amplificateur opérationnel, une source configurée pour recevoir une tension VDD et un drain. Le capteur de température comprend également une résistance Rs présentant une première borne connectée au drain de ce transistor M6 et une deuxième borne connectée à la masse GND. La résistance Rs est alors traversée par un courant proportionnel à la température absolue (PTAT) ou bien indépendant de la température absolue (ZTAT). La tension V_TEMPS au travers de la résistance Rs est ainsi également proportionnelle à la température absolue. Il est ainsi possible de mesurer cette température à partir de la tension V_TEMPS. Un tel capteur de température est plus précis du fait que l’impact de la tension de décalage Vos de l’amplificateur opérationnel sur le courant traversant la résistance Rs est limité grâce au circuit générateur de tension de référence BDGP décrit précédemment.
Dispositif de supervision configuré pour communiquer avec un dispositif de calcul périphérique embarqué à bord d’un aéronef et système électronique d’exécution d’applications logicielles associé La présente invention concerne un dispositif de supervision configuré pour communiquer avec un dispositif calcul périphérique embarqué à bord d’un aéronef, ainsi qu’un système électronique d’exécution d’applications logicielles associé.
Nous parvenons à cet objectif conformément à l’invention grâce à une turbomachine d’aéronef, présentant un axe longitudinal et dans laquelle circule un flux d’air d’amont vers l’aval, la turbomachine comprenant : - un ensemble de compresseur, - un ensemble de turbine comprenant au moins un étage d’aubes rotoriques, - une chambre de combustion agencée entre l’ensemble de compresseur et l’ensemble de turbine, la chambre de combustion étant alimentée par l’air comprimé par l’ensemble de compresseur, - un échangeur de chaleur configuré de manière à augmenter la température de l’air comprimé par l’ensemble de compresseur, et - des moyens de blindage de rétention d’au moins un élément de la turbomachine, les moyens de blindage comprenant l’échangeur de chaleur qui d’une part, est annulaire et qui d’autre part, est disposé radialement à l’extérieur de l’étage d’aubes rotoriques et en aval de la chambre de combustion.
Ainsi, cette solution permet d’atteindre l’objectif susmentionné. En particulier, cet échangeur de chaleur est positionné dans le cône d’éjection d’au moins un étage d’aubes rotoriques afin de tirer profit de sa robustesse et de confiner des éventuelles projections de fragments d’aubes rotoriques. Nous obtenons un gain de masse, voire une suppression de masse de blindage ainsi qu’une réduction des coûts de fabrication en utilisant un équipement déjà disponible dans la turbomachine. Par ailleurs, cette configuration n’appelle pas de modifications majeures dans la turbomachine.
- l’ensemble de turbine comprend au moins une turbine libre, l’échangeur de chaleur étant agencé radialement autour de l’étage des aubes rotoriques de la turbine libre.
- l’ensemble de turbine comprend une turbine de détente en amont de la turbine libre, l’échangeur de chaleur étant agencé au moins en partie radialement autour de la turbine de détente.
- l’échangeur de chaleur comprend au moins un premier circuit dans lequel est destiné à circuler de l’air comprimé et un deuxième circuit dans lequel est destiné à circuler du gaz d’échappement issu de l’ensemble de turbine.
- l’échangeur de chaleur comprend un premier panneau, un deuxième panneau et une pluralité de premières ailettes s’étendant entre le premier panneau et le deuxième panneau.
- l’échangeur de chaleur comprend plusieurs étages disposés radialement, chaque étage étant formé par le premier panneau, le deuxième panneau et les premières ailettes entre eux.
- les étages sont espacés par des deuxièmes passages dans lesquels circule le gaz d’échappement issu de l’ensemble de turbine, des deuxièmes ailettes étant agencées dans chaque deuxième passage et destinées à être balayées par le gaz d’échappement, les premières ailettes et les deuxièmes ailettes étant disposées en alternance autour de l’axe longitudinal.
- l’échangeur de chaleur présente une surface amont s’étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal et dans laquelle est définie une entrée et une sortie de premiers passages dans lesquels sont agencées les premières ailettes, une surface cylindrique interne définissant une entrée du deuxième circuit et une surface cylindrique externe définissant une sortie du deuxième circuit, la surface cylindrique interne et la surface cylindrique externe étant centrées sur l’axe longitudinal et reliées par la surface amont.
- l’échangeur de chaleur est venu de matière.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un échangeur de chaleur destiné à être agencé dans une turbomachine comme moyens de blindage de rétention et selon l’une quelconque des caractéristiques susmentionnées, le procédé comprenant une étape de réalisation de l’échangeur de chaleur par fabrication additive par fusion sélective sur lits de poudre.
- La représente en coupe axiale et schématique un exemple d’aubage rotorique de turbine solidaire en rotation d’un disque et d’une portion de blindage en regard de l’aubage rotorique selon l’art antérieur ;
- La est une vue en coupe axiale d’un exemple de turbomachine à laquelle s’applique l’invention ;
S6. réalisation d’un pressage sur filtre sur la bouillie pour obtenir une scorie de graphite et un lixiviat d’ammoniaque ;
S7. placement du lixiviat d’ammoniaque dans un évaporateur, chauffage à 90 °C, condensation d’un gaz résultant par un condenseur pour obtenir de l’ammoniaque aqueuse, et décharge du gaz non condensable généré jusqu’à ce que la concentration en ammoniaque dans le lixiviat d’ammoniaque soit inférieure à 10 mg/L ;
S8. réalisation d’une séparation solide-liquide pour obtenir un hydroxyde de nickel cobalt brut et une solution contenant du lithium ;
S9. Introduction de dioxyde de carbone dans la solution contenant du lithium jusqu’à ce qu’aucun précipité ne soit généré, et réalisation d’une séparation solide-liquide pour obtenir du carbonate de lithium et une solution de sel de sodium ; et
S10. ajout d’acide nitreux à la solution de sel de sodium pour corriger un pH à 8-9, évaporation et concentration pour obtenir un cristal de nitrite de sodium.
Exemple comparatif 1 Un procédé d’extraction du lithium d’une batterie au lithium usagée par lixiviation à l’ammoniaque, qui était différent de l’exemple 1 en ce que le sel fondu à l’étape 3 était du nitrate de sodium et que le sel fondu a été séparé par centrifugation alors qu’il était encore chaud, comprenait spécifiquement les étapes suivantes :
S1. décharge et démontage d’une batterie au lithium-ion ternaire usagée, puis broyage pour obtenir un matériau broyé dont la taille de particule est inférieure ou égale à 5 cm ;
S2. chauffage du matériau broyé à 180 °C et séchage pendant 2 h pour éliminer une solution électrolytique et obtenir un matériau séché ;
S3. mélange du matériau séché avec du nitrate de sodium dans un rapport massique de 1:1,5, chauffage à 310 °C, maintien de la température pendant 1 h et séparation centrifuge du sel fondu à cette température pour obtenir un matériau solide (en évitant une consommation excessive d’ammoniaque aqueuse par le nitrate de sodium) ;
S4. Ajout du matériau solide à de l’ammoniaque aqueuse à 10 mol/L dans un rapport solide/liquide de 1 g :5 mL, et réalisation d’un tamisage à l’aide d’un tamis d’une taille de maille de 0,25 mm pour obtenir une feuille de cuivre et d’aluminium et de la bouillie ;
S5. ajout à la bouillie de nitrate de calcium représentant 2 % de la masse du matériau séché et chauffage à 40 °C pendant 12 h ;
S7. placement du lixiviat d’ammoniaque dans un évaporateur, chauffage à 70 °C, condensation d’un gaz résultant par un condenseur pour obtenir de l’ammoniaque aqueuse, et décharge du gaz non condensable généré jusqu’à ce que la concentration en ammoniaque dans le lixiviat d’ammoniaque soit inférieure à 10 mg/L ;
S9. introduction de dioxyde de carbone dans la solution contenant du lithium jusqu’à ce qu’aucun précipité ne soit généré, et réalisation d’une séparation solide-liquide pour obtenir du carbonate de lithium et des eaux usées ; et
S10. ajout d’acide nitreux aux eaux usées pour corriger le pH à 8-9, ce qui, après évaporation et concentration, ne produit aucun cristal de sel de sodium.
En dehors des zones actives, des régions d’isolation sont formées, typiquement sous forme de tranchées isolantes peu profondes, du type STI. Par exemple, une première région d’isolation 141 est localisée en dessous du premier rail de connexion 151, une deuxième région d’isolation 142 est localisée entre les première et deuxième zones actives pour les isoler l’une de l’autre, et/ou une troisième région d’isolation 143 est localisée autour de la deuxième zone active 121.
Une couche conductrice d’interconnexion, qui peut être désignée par le terme "métal 1" (M1), pour premier niveau de métal, peut être déposée puis conformée pour former les rails de connexion, ou d’autres traces et/ou pistes (non représentées), plus largement des circuits d’interconnexion. Par exemple, la couche conductrice peut être formée d'aluminium ou de ses alliages, de cuivre ou de ses alliages, ou d’autres matériaux tel que le polysilicium dopé.
La fabrication d’une cellule, en particulier sur une technologie CMOS, doit généralement répondre à des règles de conception, en particulier en termes de positionnement des contacts, des rails de connexion, en termes de distance entre des contacts et des grilles, par exemple pour éviter des risques de court-circuit et/ou de courant de fuite, et/ou limiter la formation de capacités parasites.
En particulier, chaque contact de grille d’isolation 135, 136 doivent, soit respecter une limite de distance minimale par rapport aux bords latéraux des grilles d’isolation, pour être assuré que le contact de grille d’isolation ne déborde pas au-delà des bords latéraux de la grille d’isolation, en prenant en compte un risque de désalignement en fabrication, soit être préférentiellement positionnés en dehors de la zone active, pour éviter tout risque de court-circuit entre les contacts et la zone active, qui peut être formé accidentellement lors de la fabrication du transistor. On a représenté dans la une distance d1 entre le contact de grille d’isolation 135 et les bords latéraux de la grille d’isolation 133 sous la limite minimale, par exemple égale à environ 2 nm. Ainsi, le contact de grille d’isolation 135 est positionné en dehors de la zone active 111, au-dessus de la première région d’isolation 141.
Chaque contact peut présenter une longueur L3 normalisée, dans l’exemple représentée égale à environ 32 nm.
Les règles de conception peuvent également fixer une distance minimale entre le contact de drain 113 ou le contact de source 112 et la grille d’isolation ou de transistor la plus proche. Dans l’exemple, la distance d3 entre le contact de drain 113 ou le contact de source 112 et la grille d’isolation ou de transistor la plus proche est égale à environ 16 nm.
Un corollaire du positionnement du contact de grille d’isolation 135 au-dessus de la première région d’isolation 141 est que, compte tenu des différentes règles et contraintes de conception, et à largeur totale L de cellule fixée, la largeur L1 de la première zone active 111 ne peut pas être étendue au-delà d’une certaine valeur, par exemple environ 178 nm dans l’exemple représenté. Or, il peut être recherché d’augmenter la largeur de la zone active, pour augmenter les performances du transistor, notamment en termes de d'exigences standard d'augmentation des performances des cellules de transistors.
Dans l’exemple illustré en , le pas d2 entre deux grilles, qui correspond à une longueur de grille L2 plus la distance entre deux grilles adjacentes, est égal à environ 100 nm, et la longueur L2 de la grille d’isolation est égale à environ 36 nm. Les grilles sont représentées disposées selon un pas uniforme, une longueur uniforme dans la direction X et s’étendent selon une seule direction Y (unidirectionnelles).
La représente, par une vue de dessus, un motif d’implantation d’un autre exemple de cellule 200 de transistors. La représente, par une vue de dessus, un détail de la cellule 200 de la . Plus précisément, la représente un transistor PMOS de la cellule 200.
Similairement à la cellule 100 de la , la cellule 200 est une cellule de type CMOS contenant quatre transistors MOS : deux transistors PMOS P1, P2 dans une première région 210 et deux transistors NMOS N1, N2 dans une deuxième région 220, un premier transistor PMOS P1 ayant une première grille de transistor 231 commune avec un premier transistor NMOS N1, et un deuxième transistor PMOS P2 ayant une deuxième grille de transistor 232 commune avec un deuxième transistor NMOS N2. Une première zone active 211 est formée dans la première région 210 où sont les transistors PMOS, et une deuxième zone active 221 est formée dans la deuxième région 220 où sont les transistors NMOS. La deuxième région 220 est similaire à la deuxième région 120 de la .
La cellule 200 se distingue de la cellule 100 essentiellement en ce que, comme illustré en , le pas d2 entre deux grilles est augmenté par rapport au pas d2 de la , dans l’exemple de 100 nm à 108 nm. Ceci permet d’augmenter la longueur L2 des grilles, et notamment des grilles d’isolation 233, 234. Dans l’exemple, la longueur L2 des grilles augmente de 36 à 44 nm. La distance d1 entre chaque contact de grille d’isolation 235, 236 et ladite grille d’isolation est ainsi augmentée, dans l’exemple de 2 à 6 nm, à longueur L3 de contact égale. Ceci permet d’éviter qu’un contact de grille d’isolation 235, 236 ne se retrouve désaligné par rapport à une grille d’isolation 233, 234. Ainsi chaque contact de grille d’isolation 235, 236 peut être positionné au-dessus de la zone active 211, et non nécessairement au-dessus d’une région d’isolation, telle que la première région d’isolation 241. Positionner ainsi les grilles d’isolation permet, toutes dimensions égales mises à part le pas d2 et la longueur L2 des grilles, en particulier à largeur totale L de cellule égale, d’augmenter la largeur L1 de la première zone active 211, par exemple de 178 nm à environ 201 nm dans l’exemple représenté.
On observe dans les figures 1A et 2A que le premier rail de connexion 151, 251 présente en vue de dessus une forme rectangulaire dont une face transversale (dans la direction X) présente des crénelures CR ("jog", en anglais) suffisamment étendues pour pouvoir venir relier les contacts de grille d’isolation 235, 236 et le contact de source 212 à la tension d’alimentation Vdd, sans connecter les contacts de drain 213, 214, et assurer une distance minimale avec le troisième rail de connexion 253 qui relie les contacts de drain.
Cette forme en crénelures étant complexe à fabriquer, un concepteur peut vouloir réduire les dimensions de ces crénelures, voire supprimer tout ou partie de ces crénelures, par exemple en augmentant la largeur L4 hors crénelures du premier rail de connexion. Par exemple, lorsqu’on augmente le pas d2 entre deux grilles pour pouvoir positionner les contacts de grille d’isolation au-dessus de la zone active, il peut être nécessaire d’augmenter la largeur L4 hors crénelures du premier rail, par exemple de 132 à 160 nm pour venir connecter les contacts de grille d’isolation et le contact de source. Les règles de conception peuvent requérir que le fait d’augmenter cette largeur L4 nécessite d’augmenter les espacements entres les rails de connexion.
La représente, par une vue de dessus, une variante de la cellule 200 de la , qui s’en distingue essentiellement en ce que le contact de source 212 a été remonté pour être positionné sensiblement à la même côte dans la direction Y que les contacts de grilles d’isolation 235, 236. En , seul un transistor PMOS de la cellule 200 est représenté.
Dans cette variante, on observe que le premier rail de connexion 251’ permettant de relier les contacts de grille d’isolation 235, 236 et le contact de source 212 à la tension d’alimentation Vdd présente une forme rectangulaire en vue de dessus avec encore des crénelures, mais celles-ci sont moins étendues que dans la . Il peut en effet être nécessaire de conserver des crénelures pour que le premier rail de connexion 251’ soit positionné à une distance d4 moyenne du troisième rail de connexion 253’ supérieure à une limite définie par les règles de conception, par exemple pour éviter des courants de fuite et/ou limiter les capacités parasites.
Ces exemples illustrent la problématique, plus générale, d'augmenter les dimensions d'un transistor, en particulier les dimensions, par exemple la largeur, de la zone active d'un transistor. En particulier, ils illustrent la problématique d’augmenter les dimensions, par exemple la largeur, de la zone active d'un transistor dans une cellule de transistors de dimensions données, par exemple de largeur donnée, compte tenu des règles et contraintes de conception, en particulier lorsqu'on souhaite éviter de complexifier le procédé de fabrication d’une telle cellule.
Les modules 2 électriques forment ensemble, la batterie du véhicule automobile.
Le module 2 comprend plusieurs cellules 4. Le nombre de cellules 4 est fonction des besoins du constructeur automobile.
Les cellules 4 peuvent être du type électrochimique secondaire ou du type électrochimique primaire.
Dans la suite de la description, on adoptera de manière non limitative – et sans référence à la gravité terrestre – des orientations longitudinale, transversale et verticale, indiquées par le trièdre X, Y, Z des figures et dans lesquels : - l’axe X correspond à un premier axe longitudinal, - l’axe Z, perpendiculaire à l’axe X, correspond à un deuxième axe d’empilement, - l’axe Y, perpendiculaire à l’axe X et à l’axe Z, correspond un troisième axe transversal. Le trièdre XYZ définit les plans XY, XZ et YZ.
Sur la , le véhicule 1 automobile comprend trois modules 2 alignés les uns à côté des autres selon l’axe Z. Cet agencement ainsi que le nombre de modules, n’est pas limitatif.
Le module 2 électrique comprend plusieurs dispositifs 5 de connexion. Les dispositifs 5 de connexion sont aptes et destinés à connecter électriquement deux cellules 4 voisines selon l’axe X. Ainsi le dispositif 5 de connexion permet de former des paires 6 de cellules 4, étant entendu qu’une paire 6 de cellules 4 correspond à deux cellules 4 connectées par un dispositif 5 de connexion. Les cellules 4 d’une paire 6 s’étendent dans le prolongement l’une de l’autre selon l’axe X.
Chaque cellule 4 comprend deux terminaux 7,8, à savoir un terminal 7 positif et un terminal 8 négatif. Le terminal 8 négatif est agencé à l’opposé du terminal 7 positif selon l’axe X. Ainsi les terminaux 7,8 ne situent du même côté sur la cellule.
Avantageusement, les dispositifs 5 de connexion sont aptes à s’emboîter l’un dans l’autre.
Avantageusement, les dispositifs 5 de connexion sont strictement agencés entre deux cellules 4 voisines selon l’axe X. Par « strictement agencés », il est entendu que les dispositifs 5 de connexion sont agencés entre deux cellules 4 voisines selon l’axe X. En d’autres termes, les dispositifs 5 de connexion ne s’étendent pas en dehors d’un espace 9 situé entre les cellules selon l’axe X.
Ce dispositif 5 de connexion est donc compact de sorte que son empreinte est réduite à son strict minimum.
Avantageusement, le module 2 comprend plusieurs paires 6 de cellules. Ainsi que précédemment évoqué, chaque paire 6 de cellule 4 comporte deux cellules 4 connectées entre elles par un dispositif 5 de connexion.
Avantageusement, les paires 6 sont agencées les unes sur les autres selon l’axe Z. Le dispositif 5 de connexion d’une paire 6 donnée de cellules 4 s’emboîte dans le dispositif 5 de connexion d’une paire 6 de cellules 4, immédiatement voisines selon l’axe Z.
Le terme « emboîte » signifie que les dispositifs 5 de connexion s’insèrent l’un dans l’autre et se solidarisent l’un à l’autre.
Cet agencement permet de pré-assembler les paires 6 de cellules 4. En effet, l’opérateur peut alors effectuer d’autres opérations sur le module 2 sans se soucier de la zone centrale dudit module 2 où se situent les dispositifs 5 de connexion.
Avantageusement, le dispositif 5 de connexion comporte un socle 10. Le socle 10 est fabriqué avec un matériau isolant électriquement. Le dispositif 5 de connexion comprend une platine 11 fabriquée dans un matériau conducteur électriquement. La platine 11 est fixée au socle 10. A titre d’exemple non limitatif, la platine 11 peut être fixée au socle 10 par surmoulage.
Dans chaque paire 6 de cellule 4, un terminal 7 positif d’une cellule 4 est en contact avec la platine 11 et un terminal 8 négatif de l’autre cellule 4 de cette même paire 6, est également en contact avec la platine 11. Ainsi les cellules 4 d’une même paire 6 sont reliées en série. A noter que les terminaux 7, 8 positif et négatif sont fixés à la platine, par exemple par soudage.
La est une vue en perspective d’une partie d’une pochette d’une cellule électrochimique d’un module de batterie électrique selon l’invention
La est une vue en perspective de la partie de la pochette de la équipé d’un fil chauffant et d’un connecteur,
La est une vue en perspective d’une zone de la partie de la pochette de la ,
La est une vue en perspective de la partie de la pochette de la dans laquelle a été placé un bloc d’électrodes,
La est une vue en perspective d’une cellule électrochimique d’un module de batterie électrique selon l’invention,
La est une vue en perspective de la zone de la , les extrémités du fil chauffant et le connecteur étant repliés contre une surface externe d’une partie de la pochette,
La est une vue en perspective d’un module de batterie électrique selon l’invention comprenant plusieurs cellules électrochimiques parallèles,
La est une vue du module de batterie électrique de la , dans lequel ont été montés deux borniers,
La est une vue en perspective d’un boitier renfermant un module de batterie électrique selon l’invention, et duquel émergent deux borniers,
La est une vue en perspective en éclaté du boitier de la ,
La est une vue partielle de face d’une partie d’un dispositif de chauffage d’un module de batterie électrique selon l’invention, montrant un circuit électrique hors des cellules électrochimiques.
En se référant aux figures 7, 8, 9 et 10 un module 1 de batterie électrique selon l’invention comprend une pluralité de cellules 2 électrochimiques, disposées parallèlement les unes aux autres, lesdites cellules 2 pouvant par exemple être de type Lithium-ion. Au sein de ce module 1, les cellules 2 peuvent être montées, soit en série soit en parallèle, soit dans une combinaison de ces deux types d’agencement. Les cellules électrochimiques 2 d’un module 1 de batterie électrique selon l’invention sont de type « pouch », c’est-à-dire qu’elles sont chacune délimitées par une pochette 3.