INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le convertisseur de puissance électrique 2 comportant le module d’alimentation 5 selon ce mode de réalisation délivre deux niveaux de tension : un premier niveau de tension égale à +Ve est délivré par le premier interrupteur principal 21 de chaque bras de commutation, selon l’exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18, le deuxième bras de commutation principale 19 et/ou le troisième bras de commutation principale 20, et un deuxième niveau de tension égale à -Ve est délivré par le deuxième interrupteur principal 22 de chaque bras de commutation, selon l’exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18, le deuxième bras de commutation principale 19 et/ou le troisième bras de commutation principale 20.
Selon le troisième mode de réalisation, le convertisseur de puissance électrique 2, le module d’alimentation 5 diffère de l’exemple de réalisation illustré à la en ce que la ligne d’alimentation 13 ne comporte pas de connexion additionnelle 17, le module d’alimentation 5 comprend un premier bras de commutation auxiliaire 70 relié à la ligne d’alimentation 13 et à la deuxième borne de sortie 11, similaire au bras de commutation auxiliaire 70 tel que détaillé à la figure 5, et en outre, au moins un deuxième bras de commutation auxiliaire 82, en particulier un deuxième bras de commutation auxiliaire 82 et un troisième bras de commutation auxiliaire 83, notamment identique(s) au premier bras de commutation auxiliaire 70, et plus spécifiquement identique(s) au bras de commutation auxiliaire 70 détaillé à la figure 5.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant au dessin sur lequel :
la est une représentation schématique d’un véhicule ferroviaire comprenant un système de traction d’un véhicule ferroviaire selon l’invention.
En référence à la , un véhicule ferroviaire 10 comprend un système de traction 12.
Le véhicule ferroviaire 10 est par exemple un véhicule de transport de passagers ou un véhicule de transport de marchandises. Dans un mode de réalisation, le véhicule ferroviaire fait par exemple partie d’un véhicule de transport de passagers ou d’un véhicule de transport de marchandises. Le véhicule ferroviaire 10 forme alors par exemple un véhicule de propulsion du véhicule de transport de marchandises ou de passagers.
Le véhicule ferroviaire 10 est par exemple configuré pour circuler sur des voies ferrées (non représentée) et est par exemple configuré pour être alimenté en électricité par un réseau électrique ferroviaire 14 comprenant par exemple une caténaire.
En particulier, le véhicule ferroviaire 10 comprend par exemple au moins une unité d’alimentation externe16 configurée pour alimenter le véhicule ferroviaire 10 en électricité. Dans un mode de réalisation, illustré notamment en , l’unité d’alimentation externe 16 comprend un pantographe configuré pour contacter la caténaire 14 et pour alimenter le véhicule ferroviaire 10 depuis la caténaire 14. Dans d’autres modes de réalisation, l’unité d’alimentation externe 16 est connectée à toute autre source d’énergie telle par exemple un moteur diesel ou une pile à combustibles du véhicule.
Comme illustré sur la , le véhicule ferroviaire 10 comprend une première chaine de traction 18, une deuxième chaine de traction 20 et un élément de commutation principal 21.
La première chaine de traction 18 comprend une première unité de stockage d’énergie électrique 22, un premier convertisseur de puissance 24 et un ou plusieurs premier(s) moteur(s) de traction 26. La première chaine de traction 18 comprend en outre de préférence un premier élément de commutation secondaire 28, un premier module de commande 30 et un onduleur 32. En outre, la première chaine de traction 18 comprend par exemple un port 34, configuré pour être connecté à l’unité d’alimentation externe 16, et un convertisseur d’alimentation externe 36, c’est-à-dire par exemple un convertisseur de puissance connecté à l’unité d’alimentation externe 16, par exemple un redresseur.
De façon analogue, et comme illustré sur la , la deuxième chaine de traction 20 comprend une deuxième unité de stockage d’énergie électrique 38, un deuxième convertisseur de puissance 40 et un ou plusieurs deuxième(s) moteur(s) de traction 42. La deuxième chaine de traction 20 comprend en outre de préférence un deuxième élément de commutation secondaire 44, un deuxième module de commande 46 et un onduleur 48. En outre, la deuxième chaine de traction 20 comprend par exemple un port 50, configuré pour être connecté à l’unité d’alimentation externe 16, et un convertisseur d’alimentation externe 52, c’est-à-dire par exemple un convertisseur de puissance connecté à l’unité d’alimentation externe 16.
La première 22 et la deuxième 38 unités de stockage d’énergie électrique comprennent par exemple au moins une batterie Lithium-Ion.
La capacité de chacune des première 22 et deuxième 38 unités de stockage d’énergie électrique est par exemple comprise entre 100 kWh et 1000 kWh.
Comme cela sera compris dans la suite de la description, la première unité de stockage d’énergie électrique 22 est par exemple configurée pour alimenter en électricité le premier moteur de traction 26 et/ou le deuxième moteur de traction 42. La deuxième unité de stockage d’énergie électrique 22 est par exemple configurée pour alimenter en électricité le premier moteur de traction 26 et/ou le deuxième moteur de traction 42. Dans des modes de réalisation non illustrés la première unité de stockage d’énergie électrique 22 est par exemple configurée pour alimenter en électricité une pluralité de premiers moteurs de traction 26 et/ou de deuxièmes moteurs de traction 42. La deuxième unité de stockage d’énergie électrique 22 est par exemple configurée pour alimenter en électricité une pluralité de premiers moteurs de traction 26 et/ou de deuxièmes moteurs de traction 42.
Comme illustré sur la , la première unité de stockage d’énergie 22 présente par exemple un mode activé, représenté par le terme ON sur la , dans lequel l’unité 22 peut être utilisée comme source d’énergie ou être chargée, et un mode désactivé, représenté par le terme OFF sur la , dans lequel l’unité 22 est par exemple déconnectée du reste du système de traction 12. Sur la , la première unité de stockage d’énergie 22 est activée et est par exemple apte à fournir de l’énergie au reste du système de traction 12. Dans un mode de réalisation non illustré, la première unité de stockage d’énergie 22 comprend à cet effet un commutateur connectant/déconnectant ladite unité au reste du système de traction.
Comme cela sera compris dans la suite de la description, la première unité de stockage d’énergie électrique 22 est par exemple configurée pour être alimentée en énergie électrique depuis le port 34, 50, d’au moins l’une de la première 18 et de la deuxième 20 chaine de traction.
Comme illustré sur la , la deuxième unité de stockage d’énergie 38 présente par exemple un mode activé, dans lequel l’unité 38 peut être utilisée comme source d’énergie ou être chargée, et un mode désactivé, dans lequel l’unité 38 est par exemple déconnectée du reste du système de traction 12. Sur la , la deuxième unité de stockage d’énergie 38 est désactivé et est ainsi déconnectée reste du système de traction 12. Dans un mode de réalisation non illustré, la deuxième unité de stockage 38 comprend à cet effet un commutateur connectant/déconnectant ladite unité 38 du reste du système de traction 12.
Comme cela sera compris dans la suite de la description, la deuxième unité de stockage d’énergie électrique 38 est par exemple configurée pour être alimentée en énergie électrique depuis le port 34, 50, d’au moins l’une de la première 18 et de la deuxième 20 chaine de traction.
Le système de commande 15 contient en outre un moyen de commande utilisant par exemple un générateur de signal d’impulsion 25.
Le générateur de signal d’impulsion 25 comprend une entrée 25a et quatre sorties 25b, 25c, 25d, 25e.
Chaque sortie 25b, 25c, 25d, 25e du générateur de signal d’impulsion 25 est reliée à une liaison de commande différente 16c, 17c, 18c, 19c.
Le générateur de signal d’impulsion 25 commande les commutateurs 16, 17, 18, 19 du convertisseur en pont complet 13 en fonction d’un signal de commande S C reçu sur l’entrée 25a du générateur de signal d’impulsion 25.
Le signal de commande S C peut être un signal de modulation.
Le générateur d’impulsion 25 peut être basé sur la modulation de largeur d’impulsion (PWM) ou la modulation de fréquence d’impulsion (PFM).
Par exemple, une première sortie 25b est couplée à la liaison de commande 16c du premier commutateur 16, une deuxième sortie 25c est couplée à la liaison de commande 17c du deuxième commutateur 17, une troisième sortie 25d est couplée à la liaison de commande 18c du troisième commutateur 18, et une quatrième sortie 25e est couplée à la liaison de commande 19c du quatrième commutateur 19.
La première boucle de commande 22 contient un moyen de détermination de déphasage 26 destiné à déterminer le déphasage entre la tension d’alimentation V S et le courant d’alimentation I S , ainsi qu’un dispositif de commande 27.
Le moyen de détermination de déphasage 26 comprend une première entrée 26a recevant la tension d’alimentation V S , une deuxième entrée 26b recevant le courant d’alimentation I S , et une sortie 26c reliée à une entrée 27a du dispositif de commande 27.
Le moyen de détermination de déphasage 26 délivre une sortie 26c. La sortie 26c est un signal S P représentatif du déphasage entre la tension d’alimentation V S et le courant d’alimentation I S .
Le premier dispositif de commande 27 a une sortie 27b reliée à une première entrée 28a d’un multiplicateur 28 du système de commande 15.
Le dispositif de commande 27 détermine l’amplitude A C du signal de commande S C à partir du déphasage délivré sur la sortie 26c du moyen de détermination de déphasage 26.
Le dispositif de commande 27 peut utiliser un dispositif de commande proportionnel intégral (PI).
Le multiplicateur 28 comprend deux entrées 28a et 28b, et une sortie 28c reliée à l’entrée 25 du générateur de signal d’impulsion 25.
La sortie 28c du multiplicateur 28 délivre le signal de commande S C .
La deuxième boucle de commande 23 est conçue pour déterminer la phase du signal de commande S C à partir de la tension V DC du dispositif de stockage d’énergie 20 et de la tension de référence V R .
Lorsque le signe de la tension d’alimentation V S est négatif et le signe du courant d’alimentation I S est positif, le premier comparateur logique 35 délivre l’état logique haut « 1 » et le deuxième comparateur logique 36 délivre l’état logique bas « 0 » de sorte que la porte OU exclusif 49 délivre l’état logique haut « 1 » et la première porte NON 47 délivre l’état logique bas « 0 ».
Si la tension d’alimentation V S augmente, le différentiateur 41 délivre une valeur positive de sorte que le troisième comparateur logique 37 délivre l’état logique haut « 1 ». La deuxième porte NON 48 délivre l’état logique bas « 0 ». Les première, deuxième et troisième entrées de la deuxième porte ET 51 sont dans l’état logique haut « 1 » de sorte que la sortie de la deuxième porte ET 51 soit dans l’état logique haut « 1 ». Les sorties des première, troisième et quatrième portes ET 50, 52, 53 sont dans l’état logique bas « 0 ». Le signal S P est dans le deuxième état « -1 » dans lequel le courant d’alimentation I S est en avance sur la tension d’alimentation V S .
Si la tension d’alimentation V S diminue, le différentiateur 41 délivre une valeur négative de sorte que le troisième comparateur logique 37 délivre l’état logique bas « 0 ». La deuxième porte NON 48 délivre l’état logique haut « 1 ». Les première, deuxième et troisième entrées de la première porte ET 50 sont dans l’état logique haut « 1 » de sorte que la sortie de la première porte ET 50 soit dans l’état logique haut « 1 ». Les sorties des deuxième, troisième et quatrième portes ET 51, 52, 53 sont dans l’état logique bas « 0 ». Le signal S P est dans le premier état « 1 » dans lequel le courant d’alimentation I P est en retard sur la tension d’alimentation V P .
Dans un premier mode de réalisation du générateur de fonction périodique 31, le générateur de fonction périodique délivre le signal S31 égal à :
où ω0 est une phase synchronisée avec la tension d’alimentation V S , et ω est égal à :
où f est la fréquence de la source de courant alternatif 8.
La illustre un second mode de réalisation du générateur de fonction périodique 31.
Contrairement au premier mode de réalisation du générateur de fonction périodique 31 dans lequel la fréquence de la source de courant alternatif 8 est connue, dans le second mode de réalisation, une fonction sinusoïdale est déterminée indépendamment par mesure de la tension de sortie V S de la source de courant alternatif 8.
Le générateur de fonction périodique 31 comprend trois fonctions de transfert 55, 57, 60 un limiteur 56, un module de conversion d’angle 58 et un opérateur de sommation 59.
Une première fonction de transfert 55 comprend une entrée 55a recevant la tension d’alimentation V S et une sortie 55b reliée à une entrée 56a du limiteur 56.
La première fonction de transfert 55 délivre sur la sortie 55b un signal S55 :
où rms est la fonction de moyenne quadratique.
Le signal S55 est la phase de référence de tension d’alimentation.
Selon une variante de réalisation, la requête de fermeture est transmise lorsque le mini-container franchit ou dépasse un point déterminé de la trajectoire, par exemple après avoir parcouru une distance déterminée dans l’espace clos 100.
Selon un autre exemple, l’espace clos ou une partie de l’espace clos est couvert par un dispositif de détection d’objet, par exemple une caméra, les données reçues de ce dispositif de détection d’objet permettant de contrôler la trajectoire du mini-container à l’intérieur de l’espace clos.
Une telle requête est par exemple transmise par le dispositif de contrôle 31 mettant en œuvre le processus via une connexion sans fil à destination de l’unité contrôlant l’ouverture et la fermeture de la porte 11 ou du volet 311. Selon un autre exemple, la requête est transmise via une connexion filaire.
Selon une variante de réalisation optionnelle, un acquittement est transmis par l’unité contrôlant l’ouverture au dispositif de contrôle lorsque la fermeture de la porte 11 ou du volet 311 est terminée.
Une telle fermeture complète est par exemple détectée par un capteur de fermeture de porte, un tel capteur confirmant par exemple la fermeture lorsqu’un contact entre deux parties (une partie étant associée à un montant fixe de la porte 11 et l’autre à la partie mobile de la porte 11 ou du volet 311) est obtenu.
Selon une variante de réalisation optionnelle, un capteur de détection d’objet couvrant l’embrasure de la porte 11 ou l’ouverture du volet est arrangé et configuré pour détecter le passage du mini-container 12 dans l’ouverture obtenue par l’ouverture de la porte 11 ou du volet 311 et pour confirmer qu’aucun objet ne se trouve dans l’ouverture avant d’entamer l’opération de fermeture.
Selon cette variante, l’unité contrôlant le capteur de détection d’objet transmet des données représentatives de présence ou d’absence d’un objet dans l’ouverture de la porte 11 ou du volet 311 à destination du dispositif de contrôle. Selon cette variante, le dispositif de contrôle transmet la requête de fermeture de porte uniquement lorsque les données reçues sont représentatives d’une absence d’objet dans l’ouverture de la porte 11 ou du volet 311.
Selon une septième opération du processus, suivant la fermeture de la porte 11 ou du volet 311 et le positionnement du mini-container 12 dans l’espace clos 100, des données de confirmation représentatives d’une confirmation de réception du mini-container 12 dans l’espace clos 100 sont transmises par le dispositif de contrôle à un ou plusieurs dispositifs distants via la liaison sans fil.
Par exemple, les données de confirmation sont transmises au dispositif ayant transmis les données de livraison dans la première opération, c’est-à-dire un dispositif embarqué dans le véhicule 13 ou un dispositif de communication mobile associé au livreur pour confirmer au livreur que le mini-container 12 a bien atteint sa destination finale et que le ou les colis sont considérés comme étant à disposition du destinataire final. Un message de confirmation est par exemple affiché sur un écran du véhicule 13 ou sur l’écran du dispositif de communication mobile suivant la réception des données de confirmation.
Selon un autre exemple, les données de confirmation sont transmises à un dispositif de communication mobile identifiée dans une mémoire du dispositif de contrôle, un tel dispositif de communication mobile correspondant par exemple au téléphone intelligent de la personne habitant dans l’espace clos 100 et destinataire du ou des colis contenus dans le mini-container 12. Cette transmission est par exemple mise en œuvre parallèlement à la transmission décrite dans l’exemple précédent, ou seulement l’une ou l’autre des transmissions est mise en œuvre.
Selon cet autre exemple, un message de confirmation est par exemple affiché sur l’écran du dispositif de communication mobile du destinataire du ou des colis suivant la réception des données de confirmation, un tel affichage étant par exemple obtenu via une IHM d’une application mobile installée sur le dispositif de communication mobile et dédiée à la gestion de la livraison de colis.
Selon une variante de réalisation, les données d’image obtenues de la caméra du dispositif de détection d’objet 20 sont par exemple transmises à un dispositif distant, par exemple au dispositif de communication mobile du destinataire du ou des colis, par exemple sur requête reçue de ce dispositif de communication mobile. Selon un autre exemple, ces données d’images sont transmises à un serveur du « cloud » (ou « nuage » en français) par exemple hébergé et contrôlé par l’entreprise assurant la livraison ou la sécurité de la propriété comprenant l’espace clos 100.
Un tel processus permet de surveiller qu’aucun objet n’entrave le déplacement du mini-container 12 jusqu’à ce que dernier atteigne sa destination finale dans l’espace clos 100. Un tel processus permet également de s’assurer que la livraison du mini-container 12 dans un espace sécurisé s’effectue entièrement et normalement sans que la présence du destinataire des colis contenus dans le mini-container 12 ne soit requise.
La illustre schématiquement un dispositif 5 configuré pour contrôler un mini-container 12, par exemple pour contrôler la trajectoire du mini-container 12, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif 5 correspond à un dispositif ou une unité de contrôle d’ouverture et de fermeture de la porte 11 ou du volet 311. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif 5 correspond à un dispositif de communication, par exemple un dispositif de communication mobile.
Le dispositif 5 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard des figures 1 à 4 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif 5 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique tel qu’un calculateur électronique, une unité de traitement de données, une unité de commande, un ordinateur, un serveur, un téléphone intelligent, une tablette, un objet connecté tel qu’une montre connectée. Les éléments du dispositif 5, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 5 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
En variante, à la place du cadre de maintien 206, on pourrait prévoir qu’une même membrane, telle que la membrane 204, forme à la fois la portion centrale 203 et la portion périphérique 202.
La couche de diffusion de gaz 205 s’étend parallèlement au plan principal P. Elle est interposée entre la portion centrale 203 et la plaque polaire cathodique 100, suivant la direction d’empilement X. En particulier, la couche de diffusion de gaz 205 recouvre entièrement la portion centrale 203, à savoir la membrane 204, et déborde avantageusement sur la partie périphérique 202, à savoir sur le pourtour intérieur du cadre de maintien 206 pinçant la membrane 204. En particulier, la couche de diffusion de gaz 205 est en appui sur les dents de canal1052 des canaux 105 selon la direction d’empilement X, et en appui contre la membrane 204 en direction opposée. La couche de diffusion de gaz 205 est avantageusement formée d’un matériau poreux, et permet au fluide réactif cathodique de diffuser depuis les canaux 105 jusqu’à la membrane 204 lorsque la cellule 2 est en fonctionnement, et éventuellement à des produits de réaction provenant de la membrane 204 de diffuser jusqu’aux canaux 105 pour être évacués.
La cellule 2 comprend un premier joint périphérique 300, qui est interposé entre la plaque polaire cathodique 100 et la MEA 200, suivant la direction d’empilement X. Le joint périphérique 300 comprend une partie principale 301 et des ailettes 302.
Le premier joint périphérique 300 peut être formé sur la plaque polaire cathodique 100, par exemple en étant surmoulé sur la plaque polaire cathodique 100, ainsi que montré , mais il peut alternativement être formé sur la MEA 200, ou être formé séparément de la plaque polaire cathodique 100 et de la MEA 200. Le premier joint périphérique 300 est idéalement en matériau élastomère, par exemple en silicone ou en éthylène-propylène-diène monomère (EPDM), et imperméable au fluide cathodique utilisé dans la pile à combustible 1.
Le premier joint périphérique 300 comprend une partie principale 301, et au moins une, préférentiellement plusieurs, ailettes 302.
En particulier, la partie principale 301 forme une boucle fermée qui, dans le présent exemple, s’étend le long de la zone périphérique 102, sur tout le pourtour de la plaque polaire cathodique 100. De façon correspondante, la partie principale 301 s’étend en boucle fermée le long de la portion périphérique 202 de la MEA 200, ici le long du cadre de maintien 206, sur tout le pourtour de la portion périphérique 202. La partie principale 301 est interposée entre la zone périphérique 102 et la portion périphérique 202 selon la direction d’empilement X, de façon à obturer de façon étanche l’espace défini suivant la direction d’empilement X entre la zone 102 et la portion 202, sur tout le pourtour. En particulier, la partie principale 301 entoure le champ de circulation 103, les champs d’homogénéisation 104 s’ils sont prévus, les ouvertures 101b desservant cette face de la plaque polaire cathodique 100, voire éventuellement toutes les ouvertures 101 de la plaque polaire cathodique 100. La partie principale 301 entoure aussi la couche de diffusion de gaz 205, et la face de la membrane 204 tournée, en sens opposé de la direction d’empilement X, en direction de la plaque polaire cathodique 100. La partie principale 301 comprend deux surfaces longitudinales internes 303 opposées, disposées chacune transversalement de part et d’autre du champ de circulation 103, chaque surface longitudinale interne 303 s’étendant sur une portion de la partie principale 301 parallèle à la direction longitudinale Y, en étant tournée en direction du champ de circulation 103. Chaque surface longitudinale interne 303 relie la zone périphérique 102 à la portion périphérique 202 suivant la direction d’empilement X.
La partie principale 301 du premier joint périphérique 300, la plaque polaire cathodique 100 et la MEA 200 délimitent ainsi un compartiment cathodique 40 entre elles. La partie principale 301 assure une étanchéité du compartiment cathodique 40 par rapport à l’extérieur de la cellule 2, notamment une zone externe 3 située par-delà la partie principale 301 du premier joint périphérique 300 vis-à-vis du compartiment cathodique 40.