INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Et, par ailleurs, on réemploie ce résidu solide non converti dans la ligne de production, ce qui permet, le cas échéant, d’en extraire encore d’éventuels composés réactifs encore piégés dans la lignine, pour les étapes suivantes du procédé de conversion de la biomasse, ce qui va également dans le sens de l’augmentation du rendement de conversion de la biomasse.
Le résidu solide non converti ainsi recyclé va progressivement s’enrichir en lignine : en effet, le résidu non converti ultime obtenu en fin de production se trouve appauvri en cellulose/hémicellulose qui étaient piégés dans la lignine, et enrichi en lignine par rapport à un résidu n’ayant pas subi le recyclage selon l’invention : ce résidu ultime présente ainsi un pouvoir calorifique supérieur, le rendant plus performant en tant que combustible pour générer de la chaleur via une étape de combustion de ce résidu ultime. La chaleur produite peut être utilisée dans le procédé de conversion de la biomasse, dans une ou plusieurs étapes nécessitant de chauffer un fluide (par exemple la liqueur d’imprégnation), un réacteur (par exemple la cuisson lors du prétraitement) ou un rebouilleur d’une colonne de distillation (par exemple pour purifier un alcool obtenu par fermentation …). Ce résidu non converti ultime peut aussi être valorisé en dehors de la ligne de conversion de biomasse, pour des utilisations extérieures à celle-ci.
Il s’est ainsi avéré, de façon surprenante, que réintroduire ce résidu dans le dispositif d’imprégnation ou de cuisson, avec la biomasse en cours de traitement, permettait - d’extraire de ce résidu une partie au moins de la cellulose et/ou hémicellulose qui y étaient retenus, la réaction d’hydrolyse enzymatique ne permettant pas la conversion totale de ces composés, - et de le convertir au moins en partie en lui faisant suivre à nouveau le cheminement de la biomasse « fraîche » dans ses étapes de prétraitement puis d’hydrolyse enzymatique, ce qui, de fait, augmente en final la production en sucres (ou en alcool) du procédé.
Comme indiqué plus haut, l’étape b‘) produisant la biomasse prétraitée basique peut, de fait, être une étape de nettoyage du réacteur d’imprégnation. On va alors périodiquement arrêter le prétraitement en milieu neutre ou acide, notamment, et mettre en contact la biomasse avec un milieu alcalin pour permettre de décoller et évacuer les résidus encrassant les parois du réacteur de prétraitement, à la fois par l’effet du milieu alcalin susceptible de dissoudre/décoller les résidus et par l’effet mécanique de frottement de la biomasse, et, selon l’invention, du résidu solide non converti dans les étapes ultérieures au prétraitement.
De préférence, les étapes b) et b’) de prétraitement comportent une cuisson de la biomasse, notamment accompagnée d’une explosion à la vapeur de ladite biomasse.
Avantageusement, on peut recycler dans l’étape e) vers l’étape b’) de prétraitement basique une quantité de résidu solide non converti correspondant à au moins 10%, notamment au moins 20%, de préférence au moins 30% ou 40% poids de l’apport total de résidu et de biomasse audit réacteur de prétraitement pendant ladite étape b’). On peut même utiliser encore beaucoup plus de résidu pour « remplacer » la biomasse, voire la remplacer totalement dans cette étape b’).
De préférence, l’étape de prétraitement acide ou neutre b) et/ou de prétraitement basique b’) inclut une étape préalable a) et/ou a’) d’imprégnation, notamment dans un réacteur d’imprégnation, de la biomasse par une solution aqueuse acide, neutre ou basique.
Et dans ce cas, dans un premier mode de réalisation, l’étape de prétraitement basique b’) inclut une étape préalable a’) d’imprégnation, notamment dans un réacteur d’imprégnation, de la biomasse par une solution aqueuse acide, neutre ou basique, et on recycle dans l’étape e) au moins une partie du résidu solide non converti vers l’étape b’) de prétraitement en introduisant ledit résidu dans le réacteur d’imprégnation pendant l’étape d’imprégnation a’). Ce mode de réalisation est intéressant, car il facilite l’extraction des composés réactifs minoritaires contenus dans le résidu solide non converti et qui avaient été piégés. Cependant, la présence de ce résidu dans le réacteur d’imprégnation peut induire une consommation supplémentaire de liqueur d’imprégnation.
Dans un deuxième mode de réalisation de l’invention, (avec ou sans imprégnation préalable dans un dispositif d’imprégnation) on peut recycler dans l’étape e) au moins une partie du résidu solide non converti vers l’étape b’) de prétraitement en introduisant ledit résidu dans le réacteur de prétraitement, notamment de type cuisson, notamment avec explosion à la vapeur. Ce mode de réalisation est intéressant, car le résidu solide est entraîné dans le réacteur de prétraitement par la biomasse qui a été généralement imprégnée de liqueur d’imprégnation au préalable, et il n’induit pas de consommation supplémentaire de liqueur d’imprégnation.
De préférence, on réalise l’étape a’) d’imprégnation de la biomasse et l’étape b’) de prétraitement basique de la biomasse imprégnée dans des réacteurs munis chacun d’un dispositif d’alimentation en biomasse, et on réalise l’étape e) de recyclage du résidu solide non converti en introduisant au moins une partie dudit résidu avec la biomasse en cours de traitement dans au moins un desdits dispositifs d’alimentation. On comprend par « au cours du traitement », le fait que le résidu est introduit avant la biomasse ou avec la biomasse pendant au moins une partie du temps où elle alimente le réacteur en question, ou après l’alimentation du réacteur par la biomasse tant que le réacteur est opéré.
Un des dispositifs d’alimentation au moins peut ainsi être une vis d’alimentation, notamment au moins en partie conique, comprenant un carénage muni d’une cage munie d’ouvertures qui permettent l’extraction du résidu solide-liquide de la biomasse et éventuellement la circulation d’un fluide de lavage. Cette vis de compression, de façon connue, vient créer un bouchon hermétique de biomasse dans la portion aval de la vis, ce qui crée une compression sur la biomasse se traduisant par une différence de pression entre l’entrée de la biomasse et la sortie de la biomasse de la vis. Mais tout autre dispositif connu peut être utilisé. Pour l’étape d’imprégnation, on peut utiliser un réacteur fonctionnant en continu ou par batch, ou d’autres moyens qu’un réacteur dédié, notamment un tapis convoyeur qu’on vient arroser de liqueur etc. …
Avantageusement, l’étape b’) de prétraitement basique comporte un ajout de base dans le réacteur de prétraitement : dans ce cas, la biomasse est mise au contact d’un milieu basique non pas pendant son imprégnation préalable, par exemple, mais pendant le prétraitement de cuisson lui-même. Cet ajout de base dans le réacteur de prétraitement est bien sûr compatible avec une imprégnation préalable de la biomasse par une liqueur d’imprégnation acide, neutre ou basique : l’ajout de base est ajusté en fonction de l’acidité/basicité de la biomasse qui alimente le réacteur de prétraitement.
Un quatrième étage de construction de la loi de contrôle globale est alimenté par la fonction et délivre en sortie la valeur consigne de la fréquence imposée à la batterie 10 1 du système de stockage par batterie, notée f batt . Cette valeur f batt est calculée par l’application de limitations des valeurs minimale et maximale de la fréquence, ainsi que de sa vitesse de variation, comme illustré en figure 8. En effet, la limitation de la valeur consigne de la fréquence calculée est nécessaire pour encadrer le fonctionnement du système de stockage par batterie dans des limites strictes valables de manière globale pour le réglage de la fonction P(f) valable pour le côté onduleur du système de stockage.
Dans un mode de réalisation, on définit quatre limites : - une valeur minimale de la fréquence, f min =50Hz, correspondant à la valeur de la fréquence nominale dans le réseau de distribution électrique ; - une valeur maximale de la fréquence, f max =51,55Hz, définie de la manière suivante : ; - une valeur limite pour la rampe de variation de la fréquence à la montée . Cette valeur est choisie car elle correspond à une valeur habituelle de variation de la fréquence d’un onduleur ou d’un générateur (groupe tournant de type genset). Elle permet d’assurer une montée suffisamment rapide de la fréquence pour stopper rapidement les variations de la puissance injectée par les modules de production ENRv, tout en évitant des variations trop rapides de type « saut de fréquence » ; - une valeur limite pour la rampe de variation de la fréquence à la descente , que l’on fixe à une valeur faible pour permettre une réaction lente de l’évolution de la fréquence en fonction de la puissance mesurée f(P mes ), pour éviter les instabilités.
Ces valeurs sont données à titre d’exemple de réalisation. D’autres valeurs peuvent également être choisies, pour s’adapter à la configuration particulière du micro-réseau îloté, et notamment à la puissance installée des modules de production ENRv présents sur le réseau, et au type d’onduleurs qu’ils intègrent.
Notamment, le choix de la valeur limite de la rampe de variation de la fréquence lors de sa décroissance permet de parcourir l’intégralité de la plage de variation de la puissance en plus de deux heures. Ce choix permet donc d’assurer une variation suffisamment lente de la fréquence à sa décroissance pour protéger le micro-réseau îloté contre une instabilité de type « yoyo », même pour des onduleurs de modules de production ENRv de puissance installée supérieure à la puissance installée du système de stockage. Il permet donc de dimensionner le système de stockage par batterie au cas le plus critique, puisque ce système doit pouvoir être utilisé dans tout type de micro-réseau îloté, quelle que soit sa configuration. Cependant, pour un système de stockage par batterie qui serait dédié à une utilisation dans un micro-réseau îloté dans lequel les puissances installées des modules ENRv sont faibles, et en deçà de la puissance installée du système de stockage, cette valeur limite de la rampe de décroissance de la fréquence peut être réduite.
Les différents modules de la logique de contrôle mise en œuvre dans un contrôleur d’un système de stockage par batteries selon un mode de réalisation sont résumés sous forme synoptique en .
Les modules référencés 101 et 102, disposés en série, sont dédiés à la première loi de contrôle de la valeur consigne de la fréquence en fonction de la puissance mesurée aux bornes de la batterie du système de stockage d’énergie. Comme illustré en relation avec la , le module référencé 101 pilote la première loi d’évolution de la valeur consigne de la fréquence en fonction de la puissance mesurée, selon un cycle d’hystérésis ; il délivre une sous-fonction f hystérésis (P mes ). Il est particulièrement dédié au contrôle de la puissance injectée par les onduleurs ENRv de type 4, disposant d’une fonction P(f) activée. Le module référencé 102, disposé en série avec le premier module référencé 101, reçoit en entrée la sous-fonction f hystérésis (P mes ) délivrée par ce dernier, à laquelle il applique un traitement par niveaux de découplage, pour piloter le contrôle de la puissance injectée par les onduleurs ENRv de type 1, 2 ou 3 ne disposant pas d’une fonction P(f) activée. Il délivre en sortie une sous-fonction notée f(P).
Les modules référencés 201 et 202, disposés en série également, sont quant à eux dédiés à la deuxième loi de contrôle de la valeur consigne de la fréquence en fonction du niveau de charge de la batterie du système de stockage d’énergie. Comme illustré en relation avec la , le module référencé 201 pilote la deuxième loi d’évolution de la valeur consigne de la fréquence en fonction du niveau de charge, selon un cycle d’hystérésis ; il délivre une sous-fonction f hystérésis (SoC). Il est particulièrement dédié au contrôle de la puissance injectée par les onduleurs ENRv de type 4, disposant d’une fonction P(f) activée. Le module référencé 202, disposé en série avec le premier module référencé 201, reçoit en entrée la sous-fonction f hystérésis (SoC) délivrée par ce dernier, à laquelle il applique un traitement par niveaux de découplage, pour piloter le contrôle de la puissance injectée par les onduleurs ENRv de type 1, 2 ou 3 ne disposant pas d’une fonction P(f) activée. Il délivre en sortie une sous-fonction notée f(SoC).
Le troisième étage référencé 300 de la logique de contrôle de la réalise une jonction des sous fonctions f(P) et f(SoC) au moyen d’une fonction maximum de ces deux variables d’entrée, et délivre en sortie une fonction f(P, Soc) qui alimente le quatrième étage référencé 400. Ce dernier applique des limitations en valeur et en dérivée à la valeur consigne de fréquence f(P,SoC), qu’il transforme en une consigne f batt qui pilote la fréquence de l’onduleur du système de stockage d’énergie électrique par batterie.
Les traitements des modules 101, 102 d’une part et 201, 202 d’autre part, sont effectués en parallèle. On notera que pour un système de stockage par batterie destiné à être utilisé dans un micro-réseau îloté ne comprenant que des onduleurs ENRv de type 4 ou ultérieurs (i.e. uniquement des onduleurs ENRv disposant d’une fonction de régulation de puissance en fonction de la fréquence P(f) activée), la mise en œuvre des modules 102, 202 de traitement par niveaux de découplage est optionnelle.
La figure 10 propose un schéma synoptique d’un système de stockage électrique par batterie selon un mode de réalisation. Comme indiqué ci-avant, un tel système comprend une ou plusieurs batteries BATT 10 1 de stockage d’énergie électrique, alimentant un onduleur DC/AC 10 2 configuré pour fournir une tension alternative à la fréquence f batt au réseau électrique auquel il est connecté. Il comprend également un ou plusieurs processeur(s) PROC capable(s) de commander l’exécution et la lecture de la mesure du niveau de charge de la batterie BATT, ainsi que de la mesure de la puissance absorbée aux bornes du système de stockage. Il comprend également une mémoire MEM stockant au moins des instructions d’un programme informatique et accessible par le(s) processeur(s) PROC pour mettre en œuvre le procédé décrit ci-avant en relation avec les figures 2 à 9 lorsque le(s) processeur(s) PROC du système de stockage exécute(nt) les instructions du programme. Notamment, le(s) processeur(s) PROC calcule(nt) la valeur consigne de la fréquence f batt en sortie de l’onduleur DC/AC 10 2 , en fonction du niveau de charge SoC et de la puissance mesurée P mes , à partir des première et deuxième lois de contrôle décrites ci-avant. Un tel système comprend encore une interface INT, permettant à un opérateur de paramétrer les différentes variables des première et deuxième lois d’évolution, stockées dans la mémoire MEM, telles que les valeurs des paramètres P start , P fin , , SoC start , SoC fin , , f fin , f start, les durées de blocage de la valeur minimale de fréquence pour le traitement par niveaux de découplage, etc ; comme décrit ci-avant en relation avec les figures 3 à 9.
L’objet de la présente description peut trouver des applications dans l’entretien, la gestion et la maintenance des réseaux de distribution électrique auxquels sont connectés des modules de production d’énergie électrique d’origine renouvelable variable, à des fins notamment d’optimisation de la part d’énergies vertes dans le réseau.
Machine électrique à N phases L’invention concerne une machine électrique à N phases comprenant un organe mobile monté en déplacement par rapport à un organe fixe et un système d’alimentation électrique.
Une telle machine peut comprendre en outre un système de détermination d’au moins une information relative au déplacement de l’organe mobile, afin de pouvoir gérer le système d’alimentation électrique au moyen de ladite information.
Dans une application particulière, la machine est alimentée en électricité pour actionner l’entraînement en déplacement de l’organe mobile, par exemple dans le but de motoriser un actionneur de véhicule automobile. Dans une autre application, la machine fonctionne en génératrice et produit de l’électricité par déplacement de l’organe mobile afin de pouvoir alimenter le système.
En particulier, on connaît des machines électriques de type moteur électrique synchrone à aimant permanent dans lesquelles l’organe fixe présente une armature en matériau ferromagnétique qui est équipée d’un circuit imprimé formant au moins une bobine conductrice par phase, l’organe mobile étant solidaire en déplacement d’au moins deux pôles magnétiques Nord et Sud.
Dans ce type de machine électrique, on peut souhaiter connaître en temps réel et avec une fiabilité optimale au moins une information relative au déplacement de l’organe mobile, par exemple un paramètre tel que sa position, sa vitesse, son accélération ou son sens de déplacement, notamment afin de pouvoir piloter l’alimentation électrique d’une machine motrice et/ou contrôler l’électricité fournie par une machine génératrice.
Dans un mode de réalisation alternatif de l’invention, ici non représenté, la deuxième portion 50 de la piste de raccordement 46 peut être reliée à un moyen de la mise à la masse associée à l’alimentation basse tension. Plus précisément, lorsque le premier élément de connexion 54 est disposé dans la deuxième zone 15, la deuxième portion 50 de la piste de raccordement 46 peut joindre l’organe d’alimentation électrique basse tension 12, et notamment en étant directement ou indirectement reliée à une broche de l’organe d’alimentation électrique basse tension 12 reliée à la masse.
La représente une vue de coupe locale du dispositif de chauffage électrique 2 au niveau du premier élément de connexion 54. Tel que visible sur la , le premier élément de connexion 54 est destiné à coopérer électriquement avec un deuxième élément de connexion 66 de telle sorte qu’une connexion électrique est permise entre le premier élément de connexion 54 et le deuxième élément de connexion 66.
Tel qu’évoqué précédemment, le premier élément de connexion 54 comprend le corps 58 dans lequel est logée la languette métallique 56. Plus spécifiquement, ce corps 58 comprend une cavité 62 délimitée par une paroi comprenant une ouverture 64 permettant le passage du deuxième élément de connexion 66 afin que celui-ci coopère avec la languette métallique pour assurer la continuité électrique d’un élément de connexion à l’autre.
Le premier élément de connexion 54 est plaqué contre la carte de circuits imprimés 42 de telle sorte que le premier élément de connexion 54 est disposé dans l’espace entre la paroi de fond 26 du boîtier 8 et la carte de circuits imprimés 42.
La languette métallique 56 est, dans le mode de réalisation représenté, formée d’un matériau électriquement conducteur, ici d’aluminium, et est un élément distinct du corps 58 qui est formé d’un matériau polymère.
La languette métallique 56 comprend une première partie destinée à coopérer avec la carte de circuits imprimés et une deuxième partie destinée à coopérer avec le deuxième élément de connexion 66. Cette deuxième partie présente une forme de pince, avec deux branches délimitant entre elles une fente de réception 72 ménagée en regard de l’ouverture 64 du corps 58 du premier élément de connexion 54. Cette fente de réception 72 est destinée à recevoir une patte de connexion 74 du deuxième élément de connexion 66. La patte de connexion 74 s’étend à travers l’ouverture 64 et est au contact de la languette métallique 56, et plus particulièrement au contact des branches définissant la fente de réception. La languette métallique est configurée pour être déformée élastiquement, par écartement des branches, lorsque la patte de connexion 74 est insérée dans le premier élément de connexion, de telle sorte que l’effet de retour élastique tend à maintenir le contact entre la patte de connexion 74 et la languette métallique 56, notamment au niveau de renflements 76 formés aux extrémités libres des branches.
Opposée à la fente de réception 72, la languette métallique 56 comprend un tenon 78 traversant la carte de circuits imprimés 42 par l’orifice ménagé dans cette dernière. Le tenon 78, qui forme la première partie de la languette métallique précédemment évoquée, est alors soudé à la piste de raccordement 46, et plus particulièrement à la première portion 48 de la piste de raccordement représentée schématiquement sur la , de sorte à relier électriquement le premier élément de connexion 54 au connecteur de masse 14, via les moyens de mise à la masse précédemment évoqués, à savoir la piste de raccordement 46, l’élément électriquement conducteur 60 et les moyens de fixation, et le boîtier 8. On comprend que le contact entre le premier élément de connexion 54 et le deuxième élément de connexion 66 par la coopération entre la fente de réception 72 et la patte de connexion 74 permet de relier électriquement le deuxième élément de connexion 66 au connecteur de masse 14.
La patte de connexion 74 est au contact de la fente de réception 72 par une extrémité et au contact d’un tube métallique 80 d’extrémité latérale du corps de chauffe 4. Plus spécifiquement, la patte de connexion 74 est la partie d’extrémité libre des moyens de raccordement électrique précédemment évoqués. Tel que cela est visible sur la , les moyens de raccordement électrique comprennent au moins une courbure 82 venant au contact de la surface interne du tube métallique 80 logeant ces moyens de raccordement électrique, ici un tube d’extrémité latérale du corps de chauffe. Il en résulte qu’au moyen de cette patte de connexion 74, le tube métallique 80 d’extrémité latérale et les éléments radiant 38 liés audit tube métallique 80 sont électriquement connectés au deuxième élément de connexion 66.
On comprend que par une telle configuration, l’ensemble de la partie métallique du corps de chauffe 4 est relié au connecteur de masse 14, les courants de fuite du corps de chauffe pouvant circuler de ladite partie métallique du corps de chauffe au connecteur de masse 14 en passant successivement par le deuxième élément de connexion 66, le premier élément de connexion 54, la piste de raccordement 46, l’élément de liaison électriquement conducteur 60 et le boîtier 8.
En outre, il est à noter que lors de l’assemblage du corps de chauffe 4 avec le dispositif électronique de commande 6, le premier élément de connexion 54 et le deuxième élément de connexion 66 s’engagent l’un dans l’autre selon une direction parallèle à la direction d’allongement principal des tubes métalliques 80, c'est-à-dire parallèlement à la direction longitudinale. On comprend que cet engagement est réalisé par l’introduction de la patte de connexion 74 du deuxième élément de connexion 66 dans la fente de réception 72 de la languette métallique 56 du premier élément de connexion 54. On s’assure ainsi en un seul mouvement de translation d’une part du rapprochement mécanique du corps de chauffe 4 et du dispositif électronique de commande 6 et d’autre part de la connexion électrique pour assurer la continuité de la mise à la masse du corps de chauffe.
De plus, la direction d’engagement du premier élément de connexion 54 avec le deuxième élément de connexion 66 est parallèle à la direction d’engagement de l’organe de connexion du corps de chauffe et de l’organe de raccordement précédemment évoqués. On comprend qu’une telle caractéristique permet, dans un seul mouvement de translation du corps de chauffe 4 vers le dispositif électronique de commande 6, d’assurer la connexion électrique nécessaire à la mise à la masse du corps de chauffe et la connexion électrique nécessaire au pilotage électrique des éléments chauffants.
Les figures 6, 7 et 8 représentent des vues en perspective et plus en détail du premier élément de connexion 54, qui rend notamment plus particulièrement visible des éléments de maintien 68 issus de matière avec le corps 58 qui sont configurés pour maintenir mécaniquement la languette métallique 56 dans le corps 58.