INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On appelle, par la suite, capacité typique, la capacité que présente une batterie à la fin de sa fabrication. Pour finir, on appelle, capacité effective, capacité courante, ou capacité réelle d'une batterie, la capacité que présente une batterie à un instant donné. La capacité effective d'une batterie est nécessairement inférieure à la capacité typique de cette même batterie.
De plus, dans la suite de la description, le vieillissement d'une batterie, ou état de santé (State of Health) d'une batterie, est défini par le rapport de la capacité effective par la capacité typique de cette batterie. Le vieillissement peut être exprimé sous forme de pourcentage. Le vieillissement permet d'évaluer un degré de dégradation d'une batterie.
La représente, très schématiquement, une batterie au lithium de type Lithium Ferro-Phosphate 100.
La batterie 100 comprend la structure d'une batterie de type Lithium Ferro-Phosphate typique. La batterie 100 comprend deux compartiments 101 (LiFePO4) et 102 (C) séparés par une membrane poreuse 103.
Le compartiment 101 est rempli d'une structure cristalline de phosphate de fer lithié permettant l'insertion et la désinsertion d'atomes de lithium. Le compartiment 101 est traversé par une électrode métallique 104, par exemple en aluminium, constituant l'électrode positive, ou cathode, de la batterie 100. L'électrode 104 est en contact direct avec la structure de phosphate de fer lithié. L'électrode 104 est, en outre, reliée à une borne de connexion 105 formant la borne de cathode de la batterie 100.
Le compartiment 102 est rempli d'une structure cristalline de carbone, par exemple du graphite, permettant l'insertion et la désinsertion d'atomes de lithium. Le compartiment 102 est traversé par une électrode métallique 106, par exemple en cuivre, constituant l'électrode négative, ou anode, de la batterie 100. L'électrode 106 est en contact direct avec la structure de carbone. L'électrode 106 est, en outre, reliée à une borne de connexion 107 formant la borne d'anode de la batterie 100.
La membrane poreuse 103 est adaptée à ne laisser passer que les atomes de lithium. Selon un exemple, la membrane 103 est en polymère.
Lors de la charge de la batterie 100, les atomes de lithium présents dans le compartiment 101 migrent vers le compartiment 102, c'est-à-dire migrent depuis la cathode vers l'anode.
Lors de la décharge de la batterie 100, les atomes de lithium présents dans le compartiment 102 migrent vers le compartiment 101, c'est-à-dire migrent depuis l'anode vers la cathode.
La est un schéma-bloc illustrant un mode de mise en oeuvre d'un procédé de mesure de la capacité effective d'une batterie du type de la batterie 100 décrite en relation avec la , et un mode de mise en oeuvre d'un procédé de mesure du vieillissement d'une telle batterie.
Selon un mode de réalisation, la capacité effective Ceff d'une batterie est donnée par la formule mathématique suivante : [Math 1] dans laquelle : - Ctyp représente la capacité typique de la batterie ; - R représente la résistance de la batterie ; - Vr représente la tension délivrée par la batterie quand elle est relaxée ; et - V(tr) représente la tension délivrée par la batterie en cours d'utilisation définie ci-après.
Selon un mode de réalisation, le vieillissement SOH de cette même batterie est donnée par la formule mathématique suivante : [Math 2]
Pour calculer la capacité effective Ceff et le vieillissement de la batterie, il est nécessaire d'avoir à disposition la capacité typique de la batterie, c'est généralement une donnée présente dans la fiche technique de la batterie, elle est donc considérée comme connue ici.
La nature sphérique ou linéaire du pore 20 peut également jouer le rôle d’une dimension de pore selon l’invention.
Le plus grand diamètre D1 et le plus petit diamètre D2 sont déterminés pour chacun des pores 20 de l’image bidimensionnelles. Une distribution de chacune des plus grands diamètres D1 et le plus petits diamètres 2 est obtenue pour chaque échantillon analysé.
La est une représentation graphique de la distribution du plus grand diamètre D1 de pore, en micromètres, obtenue pour un tel échantillon obtenu par fabrication additive, représentée à la fois sous la forme d’histogramme et de courbes de régression de type distribution LogNormal et Gamma.
De telles représentations permettent de conserver une grande partie de l’information en la rendant observable, mais ne facilitent pas la comparaison d’un grand nombre d’échantillons.
Pour remédier à cela, l’étape d’analyse peut comprendre alors une étape de calcul d’au moins une grandeur caractéristique de la distribution associée à chaque jeu de paramètres utilisé pour réaliser les échantillons analysés.
Comme représenté sur la en tant que représentation graphique de grandeurs caractéristiques de la distribution de la , les grandeurs caractéristiques de la distribution comprennent, par exemple, un minimum Min, un premier quartile Q1, une médiane Med, un troisième quartile Q3 et un maximum Max de ladite distribution.
Les grandeurs caractéristiques sont représentées sous la forme d’un diagramme en boite à moustache, ou diagramme de Tukey. Un tel diagramme permet une évaluation rapide des différentes grandeurs et facilite la comparaison de plusieurs échantillons.
Le diagramme est avantageusement complété avec des informations supplémentaires obtenues grâce à l’analyse d’image, comme par exemple un nombre N de pores distincts détectés.
Avantageusement, le procédé de fabrication additive peut comprendre une étape de tri, au cours de laquelle les jeux de paramètres associés à chaque échantillon comprenant au moins un pore dont le plus grand diamètre D1 est supérieur à une valeur limite sont éliminés. La valeur limite est, notamment, déterminée en fonction du rôle prévu de la pièce mécanique et/ou des contraintes mécaniques et/ou thermiques auxquelles elle sera exposée. Par exemple, la valeur limite peut être égale à 100 micromètres.
Le procédé de fabrication additive comprend également une étape d’obtention, au cours de laquelle, pour chaque jeu de paramètres, une vitesse de fabrication Vf de la pièce avec un tel jeu de paramètres est obtenue.
La vitesse de fabrication Vf de la pièce est déterminée en calculant un volume de matière agrégé par le faisceau laser 12, en fonction de la vitesse de balayage V et de l’épaisseur H de couche pour un tel jeu de paramètres.
Le procédé de fabrication additive comprend alors une étape de sélection d’un des jeux de paramètres Js à partir des grandeurs caractéristiques et des vitesses de fabrication obtenues précédemment pour chaque jeu de paramètre.
La sélection peut comprendre, par exemple, une étape de représentation graphique des minimums, des premiers quartiles, des médianes, des troisième quartile et/ou des maximums associés à chaque jeu de paramètres sous la forme de diagrammes en boite à moustache. Les diagrammes peuvent être ordonnés en fonction de la vitesse de fabrication avec le jeu de paramètres associé.
Une telle représentation graphique des grandeurs caractéristiques obtenues pour plusieurs échantillons au cours d’une étape de sélection est présentée à la . Plus particulièrement, la montre les grandeurs caractéristiques des distributions des plus grands diamètres D1 de pore 20, obtenues pour quinze échantillons distincts. Les diagrammes sont classés en abscisse en fonction de la vitesse de fabrication Vf, exprimée en centimètres cubes par heure. Le nombre N total de pores détectés est également représenté sur ce graphique.
Une telle représentation graphique permet une bonne visualisation du compromis entre la qualité du matériau et la vitesse de fabrication associée.
Dans l’exemple représenté à la , pour une pièce nécessitant une bonne tenue mécanique, le jeu de paramètre sélectionné Js est associé à la distribution de pore 20 présentant le moins de plus grands diamètres D1, et un caractère très peu linéaire, ce qui indique une bonne résistance aux efforts mécaniques et thermiques.
Selon l’invention, le piston comprend une tige d’actionnement passant au travers d’une ouverture du corps inferieur.
De manière avantageuse, le boîtier comprend une paroi supérieure et un ressort de précontrainte est positionné axialement entre cette paroi supérieure et le piston.
L’invention porte également sur une vanne de régulation d’un fluide comprenant un actionneur selon l’une des caractéristiques mentionnées ci-dessus.
la représente une vue en coupe d’un actionneur électromagnétique linéaire selon l’invention ;
la représente une vue agrandie de la portion conique tronqué de l’actionneur de la ;
la représente un courbe caractéristique de la force en fonction de la course de l’électroaimant de l’actionneur selon l’invention
la représente une vue en coupe d’une vanne de régulation d’un fluide comprenant un actionneur électromagnétique linéaire selon l’invention.
En référence à la , l’actionneur électromagnétique linéaire 1 comprend un boîtier 2 cylindrique dans lequel sont logés une bobine cylindrique 3, un piston induit 4, un corps supérieur 5 et un corps inferieur 10. Le piston 4 est monté mobile axialement selon un axe X entre une position rétractée R et une position déployée D à l’intérieur de la bobine 3.
Un connecteur électrique 30 lié au boitier 2 permet d’alimenter la bobine 3 en énergie électrique. Lorsque la bobine 3 est alimentée, le piston induit 4 qui est partiellement entouré par la bobine 3 est attiré en direction du corps inférieur 10 disposé à l'opposé du corps supérieur 5 et se trouve ainsi en position déployée D. Lorsque la bobine 3 n’est plus alimentée, le piston 4 est repoussé dans sa position rétractée vers une paroi supérieure 20 du boîtier 2 en forme de dôme grâce à un ressort 208 visible sur la . Le ressort de précontrainte 8 est positionné axialement entre cette paroi supérieure 20 et le piston 4.
Le corps supérieur 5 guide en translation le piston 4. Le corps inferieur 10, de forme sensiblement tubulaire, participe également au guidage du piston 4, notamment quand celui-ci se dirige vers sa position déployée D. Plus précisément, seule l’extrémité du corps inférieur 10 faisant face au corps supérieur 5 guide le piston 4. Cette partie comprend une portion conique tronqué 11 qui sera discutée en détail en relation avec la .
Le corps inferieur 10 comprend une surface 15 d’arrêt axial du piston 4. Cette surface 15 d’arrêt axial du piston 4 comprend au moins un picot 16. L’actionneur 1 comprend en outre une carcasse 6 permettant le bouclage du flux magnétique de la bobine 5 entre le corps supérieur 5 et le corps inferieur 10.
Une tige d’actionnement 7 est emmanchée dans le piston 4 et passe au travers d’une ouverture 9 du corps inferieur 10 et d’une ouverture du boitier. La tige 7 est guidée par une bague. Le ressort de précontrainte 8 sert à ce que la tige d’actionnement 7 soit toujours en contact de la tige 206 de soupape visible sur la .
La portion conique tronquée 11 est mieux visible sur la et comprend une surface interne 12, une surface externe 14 et une troncature 13. La surface interne 12 est la partie de la portion conique tronquée qui est en contact avec le piston induit 4 et participe au guidage de celui-ci. La surface externe 14 n’est pas en contact avec le piston 4.
La hauteur H de la surface interne 12 et la largeur L de la troncature 13 ont un ratio compris entre 2 et 5. Par exemple, dans le mode de réalisation représenté, la hauteur H de la surface interne 12 mesure entre 3 mm et 4 mm, la largeur L de la troncature 13 mesure entre 1,5 mm et 2 mm et l’angle α est compris entre 8° et 12°. Un tel ratio permet de maximiser la force au début de la course ce qui est particulièrement adapté à l’application pour une vanne de circulation de fluide dans un véhicule automobile.
Grace à la forme spiralée de l’interface 10 de fixation, le maintien en position de l’interface sur le toron une fois installée est amélioré. En effet, la mémoire de forme l’interface 10 de fixation, notamment de l’élastomère, favorise l’interface 10 de fixation à rester en position sur le toron 20.
De manière générale, l’interface 10 de fixation comprend deux parties d’extrémité ou lèvres qui se superposent dans la position montée sur le toron 20, ce qui permet d’assurer un recouvrement circonférentiel du toron sur toute sa circonférence, i.e. 360°, dans la position montée.
Grace à l’interface de fixation monobloc, la mise en œuvre sur le tube ou toron réalisée par écartement radial des deux parties d’extrémité est simplifiée.
Enfin, une telle interface de fixation est capable de s’adapter à différents diamètres de torons.
Etage de conversion de puissance électrique protégé en inversion batterie, dispositif de charge, véhicule automobile et procédé de commande associés La présente invention concerne les dispositifs de charge de batteries de véhicules automobiles.
La présente invention concerne plus particulièrement un étage de conversion de puissance électrique pour charger une batterie auxiliaire d’un véhicule automobile à propulsion thermique, électrique ou hybride, l’étage de conversion étant réalisé à partir de transistors à effet de champs à hétérostructure réalisés en nitrure de gallium (GaN).
L’invention concerne en outre un chargeur comportant un tel étage de conversion, un véhicule comportant un tel chargeur, et un procédé de commande d’un tel étage de conversion.
Généralement un véhicule automobile à propulsion électrique, hybride ou thermique comprend une batterie auxiliaire ayant par exemple à ses bornes une tension de 14 volts, reliée à un convertisseur de puissance électrique réversible pour charger la batterie.
Le convertisseur comprend généralement un premier étage de conversion relié à une batterie haute tension d’un véhicule à propulsion électrique, ayant par exemple une tension de 400 volts à ses bornes, ou à un alternateur d’un véhicule à propulsion thermique ou à un alternateur démarreur d’un véhicule hybride, et un deuxième étage de conversion relié à la batterie auxiliaire.
Les étages de conversion sont réalisés généralement à partir de transistors à effet de champ à grille métal oxyde connu sous l’acronyme anglosaxon MOSFET « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ».
Les premier et deuxième étages sont reliés entre eux par un transformateur assurant une isolation galvanique entre lesdits étages.
Lorsque la batterie auxiliaire est vide, il est connu de relier directement les bornes de ladite batterie à une batterie auxiliaire fonctionnelle d’un autre véhicule pour charger la batterie auxiliaire vide.
Si les batteries auxiliaires défaillante et fonctionnelle sont reliées entre elles de sorte que des bornes des batteries de polarité opposée sont reliées entre elles (inversion de polarité), un courant de forte intensité circule dans le deuxième étage et rend conductrice une diode interne de faible seuil de chaque transistor MOSFET de sorte que le courant de forte intensité est susceptible de détériorer et détruire les transistors MOSFET du deuxième étage.
Selon une première variante de réalisation, le procédé d’association 1 détecte, par exemple à l’aide d’un capteur optique, la référence inscrite sur le balai d’essuie-glace.
Selon une deuxième variante de réalisation, l’étape de reconnaissance 10 du procédé d’association 1 comporte une étape d’analyse 111 d’au moins une image 11 représentative du balai d’essuie-glace, de sorte à pouvoir détecter dans ladite au moins une image 11 au moins une des caractéristiques distinctives CD du balai d’essuie-glace représenté sur ladite au moins une image 11. La reconnaissance des caractéristiques distinctives CD du balai d’essuie-glace représenté sur l’au moins une image 11 est réalisée par exemple par détection de formes spécifiques, le procédé d’association 1 étant configuré pour reconnaître la présence ou l’absence de telles formes spécifiques représentatives de caractéristiques distinctives CD, sous une pluralité de variantes et de variations. L’au moins une image 11 analysée durant l’étape de reconnaissance 10 est obtenue par tout moyen, tel que notamment par un capteur d’image 11, tel que par exemple un capteur CCD – acronyme anglais pour « Charge Coupled Device » signifiant dispositif à transfert de charges, un capteur de type CMOS, acronyme anglais pour « Complementary metal oxide semi-conductor » signifiant semi-conducteur d'oxyde de métal complémentaire », par un dipositif à peigne de laser, ou encore un système de type LIDAR par exemple, acronyme anglais pour « Light Detection and Ranging » signifiant système de détection et d’estimation de la distance par la lumière.
Selon une troisième variante de réalisation, l’étape de reconnaissance 10 est mise en œuvre par un agent conversationnel ou par un questionnaire interactif, c’est-à-dire un robot interactif 13 configuré pour détecter, dans une conversation par messages instantanés, un ou plusieurs mots clefs qui permettent audit robot interactif 13 d’orienter une conversation dans une direction prédéterminée, grâce à un arbre décisionnel. Le robot interactif 13, au travers de cette conversation orientée, pose ainsi des questions prédéterminées qui conduisent l’utilisateur à indiquer une ou plusieurs des caractéristiques distinctives CD du balai d’essuie-glace dont il souhaite remplacer la lame d’essuyage. Le choix et l’ordre des questions que pose le robot interactif 13 est déterminé par l’arbre décisionnel. L’étape de reconnaissance 10 est alors mise en œuvre au travers d’une interface utilisateur supportée par un appareil quelconque, tel que par exemple une tablette, un téléphone mobile, un ordinateur ou une borne d’affichage quelconque possédant un écran tactile.
Selon une quatrième variante de réalisation, l’étape de reconnaissance 10 comporte un questionnaire 12 prédéterminé, disponible depuis une interface utilisateur supportée par un appareil quelconque, tel que par exemple une tablette, un téléphone mobile, un ordinateur ou une borne d’affichage quelconque possédant un écran tactile. Le questionnaire 12 prédéterminé comporte une pluralité de questions prédéterminées et invariantes, statiques, qui conduisent l’utilisateur à apporter des réponses qui précisent les caractéristiques distinctives CD du balai d’essuie-glace dont il souhaite remplacer la lame d’essuyage. Par suite, l’étape de reconnaissance 10 lit et interprète les réponses formulées afin de détecter un ou plusieurs mots clefs associés aux caractéristiques distinctives CD.
De manière particulièrement avantageuse, l’étape de reconnaissance 10 est mise en œuvre par une intelligence artificielle supportée par un réseau de neurones qui, à partir de l’au moins une image 11 analysée lors de la deuxième variante de réalisation, identifie ensuite le type de balai d’essuie-glace présent sur l’au moins une image 11. L’étape de reconnaissance 10 comporte une détection de sous-ensembles de l’au moins une image 11 afin d’y détecter et d’y caractériser le type de balai d’essuie-glace considéré.
A cet effet, le procédé d’association 1 mettant en œuvre l’intelligence artificielle pour analyser l’au moins une image 11 représentative d’un balai d’essuie-glace dont on désire remplacer la lame d’essuyage aura été préalablement entrainé afin de réaliser un apprentissage profond du réseau de neurones associé.
A cet effet, le réseau de neurone est par exemple entrainé avec une pluralité d’images 11 d’apprentissage représentatives de plusieurs types de balais d’essuie-glace différents, présentant chacun des caractéristiques distinctives CD communes, identiques ou différentes, en nombre et en variété variables selon les différentes images 11 d’apprentissage.
En particulier, et pour n’importe laquelle des variantes de réalisation du procédé d’association 1, les caractéristiques distinctives CD évoquées précédemment sont recherchées dans les images 11 d’apprentissage afin de faire converger le réseau de neurones dans la direction attendue pour la reconnaissance de ces caractéristiques distinctives CD dans l’au moins une image 11 en entrée du procédé d’association 1.
On comprend bien sûr que, devant la nombre important de balai d’essuie-glace existant sur le marché, dont des géométries et/ou des architectures sont très variables en fonction des modèles et des fabricants, il est particulièrement avantageux d’avoir recourt à un tel apprentissage du réseau de neurones afin de pouvoir détecter efficacement la présence ou l’absence d’une ou plusieurs des caractéristiques distinctives CD recherchées.
Ainsi, l’étape d’analyse 111 du procédé d’association 1 permet finalement de détecter, dans l’au moins une image 11 du balai d’essuie-glace ou à partir du questionnaire 12 renseigné par l’utilisateur ou à partir d’une communication réalisée par le robot interactif 13, la présence ou l’absence d’une ou plusieurs des caractéristiques distinctives CD précitées.
Par suite, le procédé d’association 1 met en œuvre l’étape de recherche 14 pour rechercher dans une base de données BDD la ou les références de balai d’essuie-glace, ou le ou les types de balai d’essuie-glace correspondant au caractéristiques distinctives CD identifiées, voire à l’au moins une image 11 fournie en entrée du procédé d’association 1.
L’étape de recherche 14 succède à l’étape de reconnaissance 10. D’une manière générale, la base de données BDD regroupe une multitude de balais d’essuie-glace ou de types de balai d’essuie-glace référencés et décrits notamment aux travers de leurs caractéristiques distinctives CD : pour chaque balai d’essuie-glace référencé dans la base de données BDD ou pour chaque type de balai d’essuie-glace référencé dans la base de données BDD, plusieurs attributs physiques dudit balai d’essuie-glace ou dudit type de balai d’essuie-glace – les caractéristiques distinctives CD décrites précédemment– sont répertoriées et renseignées. Ainsi, l’étape de recherche 14 établit une comparaison de tout ou partie des balais d’essuie-glace contenus dans la base de données BDD – et notamment via leurs caractéristiques distinctives CD décrites – entre les caractéristiques distinctives CD du balai d’essuie-glace reconnu lors de l’étape de reconnaissance 10 et celles des différents balais d’essuie-glace répertoriés dans ladite base de données BDD. A l’issue de l’étape de recherche 14, le procédé d’association 1 a identifié un ou plusieurs balais d’essuie-glace, ou un ou plusieurs types de balai d’essuie-glace comportant les caractéristiques distinctives CD du balai d’essuie-glace reconnu lors de l’étape de reconnaissance 10.
Par suite, l’étape de détermination 15 permet alors de sélectionner, parmi le ou les balais d’essuie-glace ou types de balai d’essuie-glace trouvés durant l’étape de recherche 14, celui qui est présent sur l’image 11 ou le flux vidéo de l’étape de reconnaissance 10, et de permettre ensuite de recommander une lame d’essuyage adaptée et compatible.
Enfin, le procédé d’association 1 peut comporter une étape d’affichage 16 du type de lame d’essuyage trouvé sur un dispositif d’affichage, et ou de la lame d’essuyage associée. Le dispositif d’affichage peut être de n’importe quel type, tel que par exemple un écran de téléphone mobile, un écran de tablette, un écran d’ordinateur.
Enfin, le procédé d’association 1 comporte une étape de précision 17 d’au moins une longueur de lame d’essuyage pouvant être associée avec le type de balai d’essuie-glace reconnu.
En synthèse, l’invention concerne un procédé d’association 1 permettant, à partir d’informations génériques et non spécifiques fournies à propos d’un balai d’essuie-glace donné, par exemple au travers d’au moins une image 11, de recommander une lame d’essuyage compatible avec ledit balai d’essuyage, sans exiger d’un utilisateur souhaitant changer la lame d’essuyage dudit balai d’essuie-glace de connaître la référence de son balai d’essuie-glace. A cet effet, le procédé d’association 1 met en œuvre une étape de reconnaissance 10 permettant de détecter dans l’au moins une image 11 des caractéristiques distinctives CD du balai d’essuie-glace. Par la suite, ces caractéristiques distinctives CD sont recherchées dans une base de données BDD afin de trouver une correspondance entre le balai d’essuie-glace et une lame de nettoyage LN compatible.
Selon un mode de réalisation la première décharge est la deuxième décharge.
Selon un mode de réalisation, ladite batterie est une batterie de type Lithium Ferro-Phosphate.