INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Typiquement, pour un jour ensoleillé, la production d’énergie électrique est à 75 % photovoltaïque, à 15 % sur batteries et à 10 % sur groupe électrogène. Pendant la nuit, la production d’énergie électrique se répartit, par exemple par moitié, entre l’énergie fournie par les batteries et l’énergie fournie par le groupe électrogène. Pour un jour nuageux, le groupe électrogène fournit 75 % de l’énergie électrique, le reste se répartissant entre la production photovoltaïque et les batteries. Enfin, en mode silencieux, la production d’énergie électrique se répartit entre la production photovoltaïque et les batteries.
Avec les trois sources d’énergie, groupe électrogène (ou « générateur ») 11, photovoltaïque (« PV ») 12 et batteries 13, il y a les sept combinaisons de fonctionnement suivantes (« 0 » signifie « hors fonctionnement » et « 1 » « en fonctionnement ») :
Mode de fonctionnement Générateur(s) PV(s) Batterie(s)
Mode 1 « Silence » 0 0 1
Mode 2 « Ecologique » 0 1 0
Mode 3 « Economique + » 0 1 1
Mode 4 « Energie thermique » 1 0 0
Mode 5 « Redondance » 1 0 1
Mode 6 « Economique » 1 1 0
Mode 7 « Hybride » 1 1 1
On détaille, ci-dessous, ces sept modes de fonctionnement.
Mode 1 : Le ou les onduleur(s) batterie fonctionne(nt) en générateur de tension triphasée isochrone/iso-tension.
Mode 2 : Il est impossible de faire fonctionner les panneaux photovoltaïques sans générateur électrique et sans batteries. Dans le cas de batteries pleines, les panneaux photovoltaïques peuvent être les seuls à fournir l’énergie à la charge, mais c’est l’onduleur batteries qui donne la référence tension/fréquence, ce qui revient au troisième mode de fonctionnement.
Mode 3 : Le ou les onduleur(s) batteries fonctionnent en générateur de tension triphasée isochrone/iso-tension. Les contrôleurs du dispositif objet de l’invention limitent la puissance électrique fournie par les panneaux photovoltaïques en fonction de la charge à fournir, du niveau de charge des batteries et du courant de charge maximum des batteries.
Cette intégration de l’unité de traitement 35 au sein de l’actionneur électromécanique 1 à proximité du capteur de position 25 et du capteur de force 27 permet de supprimer les câbles de liaison entre les capteurs 25 et 27 et une unité de traitement externe ce qui permet notamment de réduire l’encombrement de ces capteurs 25 et 27 et notamment le diamètre du capteur de position 25 ce qui permet de réduire le diamètre de l’actionneur électromécanique 1. La suppression des câbles de liaison entre les capteurs 25 et 27 et l’unité de traitement 35 permet également de réduire les pertes liées à la transmission des signaux ce qui permet d’améliorer la précision des mesures.
Ainsi, l’intégration d’un dispositif de mesure 15 comprenant un capteur de position 25, un capteur de force 27 et une unité de traitement 35 dans un actionneur électromécanique 1 permet non seulement de fournir un actionneur électromécanique 1 utilisable dans un aéronef puisqu’il fournit des mesures précises de position et de force mais également de protéger le dispositif de mesure 15 de l’environnement du fait du positionnement du dispositif de mesure 15 dans un logement interne hermétique ou étanche 17. Cela permet également de réduire l’encombrement de l’actionneur électromécanique 1, en particulier le diamètre externe de l’actionneur électromécanique 1.
Les capteurs de position 25 et de force 27 voire de température 39 intégrés permettent également de détecter de manière efficace un problème ou une panne au niveau de l’actionneur électromécanique 1 et notamment un grippage, par exemple du système vis-écrou 11, conduisant à une variation de force anormale pour une variation de position donnée ou une élévation de température anormale. La fonction autotest permet aussi de détecter une panne du capteur de position 25 ou du capteur de force 27 ou du capteur de température 39.
Une telle intégration du dispositif de mesure 15 et notamment de l’unité de traitement 35 permet de réduire le nombre de fils de liaison entre l’intérieur et l’extérieur de l’actionneur électromécanique 1, de simplifier l’interface avec les capteurs 25 et 27, de simplifier l’acquisition des mesures liées aux capteurs 25 et 27 et de réduire la consommation globale de l’actionneur électromécanique 1.
La présente invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit mais peut également s’appliquer à d’autres types d’actionneurs électromécaniques, notamment des actionneurs électromécaniques rotatifs. Dans le cas d’un actionneur électromécanique rotatif, le couple fourni par le moteur électrique peut être utilisé directement ou via un réducteur, le capteur de position est par exemple un transformateur différentiel variable rotatif (« Rotary Variable Differential Transformer (RVDT) » en anglais) et le capteur de couple peut également être réalisé à partir de jauges de déformation disposées dans le chemin d’effort et configurées pour se déformer sous l’action d’un couple fourni par le moteur électrique. D’autres types de capteurs de position ou de force peuvent également être utilisés.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’un embout d’un actionneur électromécanique 1 tel que décrit précédemment.
La représente les différentes étapes de ce procédé de fabrication.
La première étape 101 concerne une étape d’usinage d’une partie 5a d’une structure métallique 5, par exemple en acier, de l’actionneur électromécanique 1, pour former un embout de l’actionneur électromécanique 1.
Cette première étape 101 comprend une première sous-étape 1011 de réalisation d’un logement interne 17 ménagé dans la première partie 5a de la structure métallique 5. Le logement interne 17 est configuré pour recevoir un dispositif de mesure 15 tel que décrit précédemment.
La première étape 101 comprend également une deuxième sous-étape 1012 de réalisation d’un ou plusieurs corps d’épreuve directement dans la structure métallique 5. Le corps d’épreuve est par exemple réalisé par un élément central 31 relié à une zone périphérique 33 via une pluralité de poutres 29 s’étendant radialement pour former différents corps d’épreuve destinés à recevoir les jauges de déformation 270 du capteur de force 27. Alternativement, une ou plusieurs cavités peuvent être ménagées pour former le ou les corps d’épreuve.
La deuxième étape 102 concerne une étape d’usinage d’un bloc métallique, par exemple en acier, pour fournir un capot métallique 19 comprenant une base 19a, par exemple en forme de disque, et un tube 19b correspondant au corps externe du capteur de position 25 s’étendant perpendiculairement au plan de la base 19a d’un premier côté de la base 19a.
La troisième étape 103 concerne l’assemblage d’une tige coulissante faisant saillie de l’extrémité du tube 19b du capot métallique 19. Cette tige coulissante comprend le noyau ferromagnétique du capteur de position 25 et est configurée pour être reliée à l’organe mobile 9.
La quatrième étape 104 concerne le montage du dispositif de mesure 15, c’est-à-dire des capteurs de position 25 et de force 27, voire de température 39, ainsi que l’unité de traitement 35 dans le logement interne 17. Une partie du logement interne 17 est située dans le capot métallique 19.
La cinquième étape 105 concerne la fixation du capot métallique 19 sur la structure métallique 5 par soudage pour fermer le logement interne 17. La soudure est par exemple réalisée par faisceau d’électrons ou par laser.
L’ordre des étapes du procédé de fabrication peut être différent de l’ordre présenté et certaines étapes du procédé de fabrication présentées peuvent être facultatives ou remplacées par d’autres étapes de fabrication.
Dispositif de capture de proximité La présente description concerne d’une façon générale les dispositifs électroniques, plus particulièrement les dispositifs électroniques comprenant un capteur de proximité.
L’hélice rotative 18 est située à proximité de l’extrémité inférieure 10c du réservoir de poudre 10. La rotation de l’hélice rotative 18, et plus particulièrement des pâles 18a, autour du second axe A génère une force centrifuge qui est à l’origine du déplacement radial de la poudre et donc du mélange de la poudre. En outre, compte-tenu de la position de l’hélice rotative 18 dans le réservoir de poudre 10 et de la forme géométrique évasée de ce dernier, un tel déplacement radial génère à son tour un déplacement de la poudre du bas vers le haut du réservoir de poudre 10. L’amplitude de ce déplacement vers le haut augmente proportionnellement à la vitesse de rotation de l’organe de mélange 15.
Ce mode de réalisation est moins intéressant que celui dans lequel l’organe de mélange 15 comprend une vis sans fin 16. En effet, il n’est pas possible de détacher les couches/strates de poudre de la surface interne 11a de la cavité aussi bien qu’avec la vis sans fin 16 car la cannelure héliocoïdale de la vis sans fin s’étend sur toute la hauteur de l’organe de mélange 15. Dans ce mode de réalisation la partie utile de l’organe de mélange 15 est située uniquement à l’extrémité inférieure de l’organe de mélange 15.
Selon une variante non représentée du mode de réalisation illustré à la , l’hélice rotative 18 de l’organe mélangeur 15 comprend un canal d’alimentation en gaz neutre comprenant plusieurs buses de soufflage chacune agencée sur chaque pâle 18a de l’hélice rotative 18. Le soufflage du gaz neutre s’effectue à basse pression, la pression de soufflage du gaz neutre est préférentiellement inférieure à 2 bars.
Avantageusement, le gaz neutre est chauffé à une température environ égale à 80°C de manière à réaliser un étuvage de la poudre. Le réservoir de poudre 10 comprend un clapet afin de relâcher la pression contenue dans le réservoir de poudre 10 et ainsi empêcher des phénomènes de propulsion de la poudre en dehors du réservoir de poudre 10.
En outre, il convient de noter que si dans les modes de réalisation précédemment décrits le réservoir de poudre 10 ne comprend qu’un organe de mélange 15, en variante le réservoir de poudre 10 peut comprendre plusieurs organes de mélange 15. Par exemple, le réservoir de poudre 10 pourrait comprendre des moyens de mélange 15 répartis circonférentiellement sur la paroi tronconique 10b de manière suffisamment rapprochée pour assurer un mélange de la poudre.
En référence maintenant à la , l’invention concerne également un procédé 100 de fabrication additive d’un objet au moyen d’une machine 1 telle que précédemment décrite.
Le procédé 100 comprend une première étape 110 au cours de laquelle on remplit le réservoir de poudre 10 avec la poudre. Au cours de cette étape, la poudre est insérée dans le réservoir par l’intermédiaire de l’entrée 12 de poudre. Comme indiqué précédemment, la poudre peut être réservée dans un réservoir extérieur (non illustré) de capacité volumique plus importante que celle du réservoir de poudre 10 de la machine selon l’invention. On pourra veiller à ce que ce réservoir extérieur soit hermétiquement fermé afin d’améliorer les conditions de conservation de la poudre.
Le procédé comprend une deuxième étape 120 de mélange de la poudre contenue dans le réservoir de poudre 10. Au cours de cette étape, on actionne ledit au moins un organe de mélange 15, de préférence au moyen du module 30 de contrôle. Il est possible de piloter la fréquence de mélange de la poudre contenue dans le réservoir de poudre 10 ainsi que la durée de chaque cycle de fabrication. La vitesse de rotation de l’organe de mélange 15 est faible afin de ne pas exciter les poudres qui peuvent être réactives, préférentiellement la vitesse de rotation est comprise entre 25 et 100 tours par minute. Le débit de poudre étant géré par un autre dispositif.
Le procédé comprend une troisième étape 130 comprenant plusieurs sous-étapes :
132) une portion de poudre est libérée sur le plateau de fabrication en traversant la sortie 13 de poudre,
134) la portion de poudre est étalée au moyen du racleur 20 de sorte à former une couche d’épaisseur homogène sur au moins une portion du plateau 2 de fabrication, et
136) un balayage laser est réalisé afin de sélectivement consolider les grains de poudre selon l’objet O à fabriquer.
Ces trois étapes sont réitérées autant de fois que nécessaire jusqu’à formation complète de l’objet O. Il convient de noter que des temps de pause peuvent être prévus entre chaque étape.
SYSTÈME D’EXTRUSION DE MATERIAU DE CONSTRUCTION EQUIPÉ D’UN DISPOSITIF D’INJECTION D’UN RETARDATEUR DE PRISE EN TETE D’IMPRESSION Domaine technique de l’invention L’invention concerne la fabrication additive (ou impression 3D) en matériau de construction. L’invention concerne plus particulièrement un système d’extrusion de cordons de matériau de construction pour robot de fabrication additive de structures architecturales par empilement de couches successives de cordons extrudés.
La partie B montre en coupe l’encoche 312 dont le côté supérieur 312a est à la distance (d1) du bord 311, à la verticale du côté supérieur 312a.
L’encoche 312 a une hauteur (d2) supérieure à la hauteur du bec 232 ; ces dimensions (d1, d2) sont mesurées selon la droite prolongeant chaque bord 221 du dessus 222.
Le fond 230a de la découpe 230 est, en retrait par rapport à la droite du bord 221 pour que le côté extérieur 3 ne soit pas déformé vers l’extérieur de la boîte 100 lorsque le bec 232 est accroché dans l’encoche 312.
Selon la matière de la boîte, il peut être intéressant de mettre la poignée 23 en légère compression entre les côtés extérieurs 3 et dans ce cas le fond 230a ne sera pas en retrait mais légèrement en relief pour s’appuyer sur le côté extérieur 3.
Le mouvement de fermeture de la boîte 100 est schématisé à la par les étapes (I-V).
Pour fermer la boîte 100, déployée à partir du flan découpé et collé, on replie le dessus 22 des deux côtés intérieurs 2 autour du plis P2 et on rapproche les deux poignées 23 pour les pincer puis les faire descendre (flèche D) (I) entre les deux côtés extérieurs 3.
La rampe 232a de chaque bord latéral de la poignée écarte le haut des deux côtés 3 par un effet de coin.
De chaque côté, le bec 232 descend en glissant par son segment d’appui 232b contre la surface intérieure du côté (II, III) jusqu’à ce que la position du bec passe sous l’extrémité haute 312a de l’encoche 312 et la traverse (IV) ; le bord 232c du bec s’accroche ainsi contre le haut 312a de l’encoche 312. L’élasticité des plis P2, P3 des côtés intérieurs 2 fait que les poignées 23 libérées sont poussées et soulevées dans la direction opposée (-D).
La boîte 100 est ainsi verrouillée.
Si un effort est ainsi exercé sur la poignée 23 dans le sens descendant (D), le déplacement sera limité par la venue de la butée 233 contre le bord supérieur 311 des deux côtés 3 et la couverture de la boîte ne pourra se libérer, ce qui est une nécessité pour la tenue et le transport de la boîte.
Dans le cas contraire, la boîte chargée descendrait et le resserrage des côtés qui ne seraient plus maintenus écartés transversalement et longitudinalement par le dessus 22 et les poignées 23 écraseraient le contenu de la boîte.
Pour ouvrir la boîte 100, sans la déformer et sans abîmer son contenu, il faut simplement repousser vers l’extérieur le haut des deux côtés extérieurs 3, suffisamment pour que les deux becs 232 de la poignée 23 puissent glisser et remonter entre le haut des deux côtés extérieurs 3.
La boîte est ainsi protégée contre une ouverture intempestive par le décrochage des poignées.
La est un débloquement plan du flan découpé 200 correspondant à un exemple de boîte. Ce flan se compose de l’assemblage des côtés intérieurs 2 et des côtés extérieurs 3. Les côtés intérieurs sont composés du petit côté 21, du dessus 22 et de la poignée 23. Le dessus 22 est relié au petit côté 21 par un pli P2. Le dessus 22 est relié à la poignée 23 par le pli P3.
L’un des côtés extérieurs 2 a une patte 24 qui sert au collage du flan ; cette patte 24 est collée contre l’intérieur du côté extérieur 3.
Les côtés extérieurs 3 qui ne comportent pas de plis ont chacun une encoche 312 surmonté du bord supérieur 311 qui est ici relevé par rapport au restant du bord supérieur du côté extérieur 3.
Les températures de transition vitreuse du PDMS mesurées pour les 4 matériaux sont très proches avec des valeurs allant de -123,4 °C pour l’échantillon avec 100 % de groupement urée et -122,3 °C pour 50 % d’urée. De façon générale, une légère augmentation est observée avec l’augmentation de la fraction d’urée éthylée. L’analyse du précurseur PDMS end NH permettra de conclure quant à la différence de valeurs de T g .
Les températures de fusion du polyamide sont très proches et contenues entre 127,6 et 129,1 °C. Ces valeurs dépendant de l’analyse des thermogrammes seront considérées comme identiques. Finalement, les valeurs d’enthalpie de fusion de la phase cristalline du polyamide permettent de calculer le taux de cristallinité. Ces taux sont compris entre 11 et 14 % mais il est impossible de conclure quant aux différences sans analyser les dimensions et la séparation des phases par une technique comme la DRX.
Les modules de conservation (G’) et de perte (G’’) des 4 matériaux ainsi que de leurs 4 prépolymères associés ont été obtenus par analyses rhéologiques.
Il faut tout d’abord noter le comportement des prépolymères. De façon surprenante, les prépolymères correspondants aux matériaux 1 et 4 se présentent comme des solides (G’ > G’’) à température ambiante, alors que les prépolymères 2 et 3 sont liquides (G’ et résumées dans le Tableau 11.
Après addition du polyamide, ces quatre matériaux solides élastiques présentent une décroissance des modules de conservation avec l’augmentation de la fraction en groupement urée éthylée ( , partie A). En effet, G’ passe de 410 kPa pour 100 % d’urée à une valeur de 74 kPa pour 50 % d’urée. Ceci s’explique par la diminution d’interactions hydrogènes inter et intramoléculaires.
Pour la même raison, on observe une diminution de la température de transition sol/liq, de 117 à 83 °C, avec la diminution de la fraction urée ( ).
Echantillon % urée Prépolymère PDMS urée /urée éth . PA -b- PDMS urée /urée éth . - b- PA G’ 25°C kPa G’’ 25°C kPa G’ 25°C kPa G’’ 25°C kPa T sol / liq °C 1 100 73 40 410 94 117 2 75 0,2 2 321 75 115 3 60 2 6,5 283 92 135 4 50 23 24 74 47 83
Le Tableau 11 constitue un récapitulatif des propriétés rhéologiques de prépolymères PDMS urée/urée éth. et des systèmes PA-b-PDMS urée/urée éth. -b-PA
Les mesures de module d’élasticité (E’) et de l’allongement à la rupture des 4 matériaux ont été obtenues par test de traction. Pour chaque matériau, 6 éprouvettes en forme de « dogbone » ont été analysées. Les courbes de contrainte en fonction de la déformation ont été obtenues au cours d’une déformation à vitesse constante (5 mm/min). Les résultats obtenus sont reproductibles et présentés sur la .
L’analyse en traction des systèmes PA-b-PDMS urée/urée éth .-b-PA montre un comportement typique de solide élastique à faible déformation. Il est donc possible de déterminer les valeurs de module d’élasticité à partir des domaines linéaires. On peut observer, sur la , partie C, une relation linéaire entre le module d’élasticité et le taux de groupements urée. En passant de 100 % d’urée à 50 %, le module E’ évolue d’une valeur de 108 à 7 kPa. L’introduction de 50 % d’urée éthylée permet de diminuer d’un facteur supérieur à 10 le module d’élasticité. De la même façon, la , partie B, montre la relation entre λ max et le taux d’urée. Ainsi, l’allongement maximum à la rupture passe de 44 à 95 % entre 100 et 50 % d’urée (facteur 2). Ces deux résultats sont cohérents avec la modification des interactions hydrogènes induit par la présence de groupements urée encombrés. Le récapitulatif des résultats est énoncé dans le Tableau 12.
Echantillon % urée E’ kPa λ max % 1 100 108 44 2 75 80 53 3 60 30 62 4 50 7 95
Le Tableau 12 constitue un récapitulatif des propriétés mécaniques des systèmes PA-b-PDMS urée/urée éth. -b-PA
La synthèse de systèmes PA-b-PDMS urée/urée éth .-b-PA n’a pas montré de différence avec la synthèse des systèmes PA-b-PDMS urée -b-PA. Les temps de réaction restent de l’ordre de la minute à la dizaine de minutes à des conditions de température et de pression compatibles avec des procédés industriels.
Le remplacement partiel du précurseur PDMS end NH2 par un précurseur PDMS end NH permet l’obtention de matériaux souples et reprocessables présentant une large gamme de propriétés. En effet, l’introduction de ce nouveau précurseur entraîne la création de groupements urée encombrés au sein du matériau final. Ainsi, la diminution des interactions intra et intermoléculaires permet une diminution des modules de conservation E’ et G’ en parallèle d’une augmentation de l’allongement à la rupture.
Finalement, ces matériaux présentent d’intéressantes propriétés d’adhésion, la présence de groupement urée éthylée entraînant une augmentation de ces propriétés.
PROCÉDÉ DE FABRICATION DE CORPS SOLIDES EN MOUSSE EXPANSÉE À BASE D’ALGINATE ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE La présente invention s’inscrit dans le domaine général de la production d’objets structurés à capacité d’isolation thermique et de retard de flamme.
Les contrôleurs des onduleurs sont programmés pour accumuler l’énergie produite par les panneaux photovoltaïques et délivrer, en fonction de la puissance demandée par l’usage (c’est-à-dire la charge électrique), un signal triphasé permettant de répondre à la demande de puissance. Cette puissance est fournie au réseau et à la batterie tant que P photovoltaïque > P use . La puissance résiduelle (P photovoltaïque – P use ) est utilisé pour recharger la batterie tant que la batterie n’est pas chargée et si la puissance résiduelle n’excède pas l’intensité de charge maximale (I max ) de la batterie multipliée par sa tension efficace (U eff ).
Le système pilote en permanence la quantité de puissance résiduelle pour la faire tendre vers zéro afin d’éviter un retour de puissance. Pour cela, les contrôleurs pilotent la fréquence du système et l’augmentent de façon à détarer la puissance des onduleurs solaires (P photovoltaïque + P batteries = P use ).
On note que le détarage dans le cas d’une centrale hybride est synonyme de réduction de puissance ou dégradation de puissance solaire volontaire. L’objectif du détarage est de protéger le générateur électrique en empêchant un transfert de puissance des onduleurs de la centrale photovoltaïque vers le générateur électrique afin d’éviter un « retour de puissance » vers l’alternateur du générateur électrique, ce qui provoquerait un arrêt de ce générateur électrique. Cette réduction de puissances est demandée par un automate en détarant la fréquence nominale du réseau à 50,00 Hz vers une fréquence plus élevée, comme par exemple 50,40 Hz, ce qui a comme conséquence de diminuer la production solaire.
Dans ce mode de réalisation, la quantité de batteries est volontairement limitée pour être utilisée juste en tant que tampon. Les principaux contributeurs en puissance sont le groupe électrogène et les panneaux photovoltaïques sauf pour les transitoires entre les deux (baisse de puissance ou reprise de puissance des panneaux photovoltaïques et temps de réaction groupe électrogène). Cette quantité de batteries limitée permet d’atteindre un prix à l’installation plus faible.
Mode 4 : Le ou les générateur(s) électrique(s) fonctionne(nt) en générateur de tension triphasée isochrone/iso-tension, selon des techniques connues.
Mode 5 : Le ou les générateur(s) électrique(s) fonctionne(nt) en générateur de tension triphasée isochrone/iso-tension et l’onduleur batterie fonctionne en générateur de courant (recharge ou décharge).
Dans ce mode, deux configurations sont possibles : - une configuration « écologique » : les générateurs ne chargent jamais les batteries et, une fois vide, les batteries attendent la présence de surplus de soleil pour être rechargées et - une configuration « Puissance de réserve » : les batteries sont toujours chargées pour atteindre un niveau de stock d’énergie de réserve.
Mode 6 : Le ou les générateur(s) électrique(s) fonctionne(nt) en générateur de tension triphasée isochrone/iso-tension. Les contrôleurs du dispositif objet de l’invention limitent la puissance électrique fournie par les panneaux photovoltaïques en fonction de la charge et du seuil de puissance minimal souhaité sur les générateurs.